13242 (техника)

Шпаргалка по «Тракторам и автомобилям»

1.Действительные циклы двигателей. Способы осуществления циклов.

Действительно рабочий цикл двигателя - комплекс последовательных процессов : сжатие воздуха в дизеле или топливо - воздушной смеси в двигателе с принудительным зажиганием от электрической искры; сгорание топлива; расширение рабочего тела, процессы газообмена, периодически повторяющиеся в каждом цилиндре и обуславливающие работу поршневого двигателя. За основу ДРЦ принимаются соответствующие термодинамические (идеальные) циклы. Но все это упрощают. Для дизелей : термодинамическая модель с циклом со смешанным подводом теплоты, а для карбюраторных - цикл с подводом теплоты при постоянном объеме. Термодинамический цикл -это замкнутый цикл , в котором сжатие и расширение рабочего тела адиабатны, теплоемкость рабочего тела постоянна и не зависит от температуры, химический состав и объем рабочего тела не меняется, условные процессы отвода и подвода теплоты - сгорание и газообмен в рабочем двигателе. Способы : двухтактный, четырехтактный и многотактный. В 4-х тактном : на каждый полуоборот приходится один такт и полный цикл работы выполняется за 2 оборота коленчатого вала.

2.Физико-механические свойства почв и пневматических шин. Элементы конструкции шин, их маркировка.

Почва - это плодородный поверхностный слой земли состоящий из определенного соотношения твердых минеральных частиц органического происхождения, между которыми имеются поры заполненные влагой и воздухом. Свойства почв : 1) Структура - это соотношение в процентах комков почвы размером более 10мм и менее. 2) Гранулометрический состав - это процентное содержание в почве минеральных твердых частиц разного размера. 3) Плотность 4) Влажность 5) Твердость 6) Сопротивление почвы сжатию 7) Сопротивление почвы сдвигу. Свойства шины : 1) Гетерезисные свойства - потери на сопротивление качению шины по твердому основанию. 2) опорно-грузоподьемные свойства 3) Сопротивление боковому уводу 4) Сопротивление угловой деформации. Камерная диагональная шина состоит : покрышки, камеры и ободной ленты. Покрышка состоит из каркаса, брекера, протектора, 2 бортов и 2 боковин. Каркас состоит из нескольких наложенных один на один слоев прорезиненного корда. Корд - особая ткань из крученных нитей различных волокон : хлопка, вискозы и т. п. Протектор - верхний резиновый слой, обеспечивающий сцепление покрышки с дорогой. Борта - жесткие части покрышки предназначенные для крепления ее на ободе. Камера - замкнутая и изготовленная из особо эластичной резины трубка с вентилем. Ободная лента - кольцеобразная резина, укладывается в покрышке между камерой и ободом колеса, защищая камеру. На покрышке шины, помимо ее обозначения дают буквенный индекс предприятия - изготовителя, дату выпуска, серийный номер. Кроме того, на покрышке наносят товарный знак завода - изготовителя, модель шины, знак направления вращения ( в случае направленного рисунка на протекторе).

3.Процесс впуска .Давление и температура в конце впуска. Конструкция впускных систем ДВС.

Процесс впуска условно начинается в точке соответствующей началу открытия впускного клапана до прихода поршня в ВМТ на такте выпуска. Заканчивается впуск при полном закрытии впускного клапана в точке, когда поршень прошел НМТ. Фактически наполнение поршня свежей смесью возможно при движении поршня от ВМТ до НМТ, но в начальный момент в цилиндре расширяются остаточные газы. Давление в цилиндре двигателя в процессе впуска непрерывно меняется, что обусловлено соответствующим изменением проходного сечения клапана и скорости поршня. Среднее давление газов в цилиндре в течении впуска меньше атмосферного; следовательно для реализации процесса в двигателе со свободным впуском затрачивается энергия. В современных высокооборотных двигателях открытие впускного клапана проходит за 10-30° до прихода поршня в ВМТ, а закрытие через 35-85° после ВМТ. Предварительное открытие впускного клапана до прихода поршня в ВМТ создает некоторое проходное сечение, что в конечном счете улучшает наполнение цилиндра, учитывая большую степень открытия в начале всасывающего хода поршня. В двигателе без наддува воздух в цилиндры поступает из атмосферы и при расчете рабочего цикла давление окружающей среды принимается равным r0 = 0,1 Мпа, а температура Т0=293К.Под давление в конце впуска подразумевается среднее значение давление за процесс впуска - Ра. По экспериментальным данным Ра для карбюраторных двигателей 0.07..0.09 Мпа. Дизели имеют более высокое значение Ра. Температура в конце впуска : Та = (Тк+DТ+Yr·Tr)/(1+Yr). Значение Та у современных двигателей варьирует в пределах : карбюраторные - 310..350К, дизельные - 320..400К

4.Работа ведомого колеса. Мероприятия снижающие коэффициент сопротивления перекатыванию.

Ведомым называется колесо к оси которого со стороны острова машины приложены толкающая сила Fn , действующая параллельно направлению скорости V движения, нормальная к ней сила Qп, равная сумме веса колеса и нагрузке со стороны острова машины и момент трения Mr в подшипниках и обода о воздух. Работа ведомого колеса - это работа сил сопротивления перекатыванию колеса по почве или дороге. Исследовано 5 главных источников сопротивления качению колеса : 1) Гистерезисные потери - потери на смятие почвы и деформирование ее в вертикальной плоскости на глубину следа 2) Потери из-за сжатия и разрушения микро неровностей и посторонних включений на трассе движения колеса представляют собой потери от накатывания на выступы оставляемые почвозацепами предыдущих колес, а также на выступы и впадины появившиеся на поверхности поля или дороги в процессе эксплуатации. 3)Потери связанные с проскальзыванием поверхностей колес 4)Потери из-за молекулярного и электростатического притяжения 5)Гидродинамические потери - потери на отжатие воды из пор грунта и пр. Мероприятия : 1) Уменьшение массы 2)Увеличение давления воздуха 3)Увеличение жесткости покрышки

5.Поцесс сжатия. Параметры процесса сжатия. Конструктивные особенности двигателей, определяемые параметрами процесса сжатия.

Основное назначение процесса сжатия состоит в том, чтобы создать условия, способствующие возможно лучшему сгоранию горючей смеси. Процесс сжатия протекает в условиях непрерывного изменения температуры заряда и теплообмена между зарядом, стенками цилиндра и днищем поршня. В начале сжатия, при установившемся тепловом режиме двигателя, температура заряда ниже температуры стенок цилиндра и днища поршня, поэтому заряд подогревается пи соприкосновении с ними. Дальнейшее сжатие заряда приводит к повышению его температуры, в результате чего тепло передается от заряда к стенкам цилиндра и днищу поршня. Поэтому процесс сжатия характеризуется политропным изменением параметров заряда. В конце сжатия у карбюраторных двигателей давление 0.7..0.12 Мпа и температура 500..700К, а у дизелей 3.5..4 Мпа и 750..900К.

6.Работа ведущего колеса. Мероприятия повышающие КПД ведущего колеса.

Ведущим называется колесо, к оси которого кроме нормальной нагрузки Qk и реакции Fk остова, приложен крутящий момент Мвед, под действием которого в пятне контакта колеса с основанием образуется касательная сила Рк тяги. Остальное см. Билет 4.

7.Коэффициент наполнения и коэффициент остаточных газов. Конструктивные мероприятия, улучшающие наполнение двигателей.

Коэффициент остаточных газов - это соотношение числа молей остаточных газов Mr , оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла, к числу молей свежего заряда М1, поступившего в цилиндр в процессе впуска, т.е. gr=Mr/M1. Значение gr для автотракторных двигателей без наддува 0.04..0.08; для дизелей без наддува и с наддувом 0.03..0.05; для двухтактных дизелей с прямоточной продувкой 0.04..0.1. Коэффициент наполнения - hn представляет собой соотношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр в процессе впуска, к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра Vh при условии, что температура и давление в нем равны температуре и давлению среды, из которой поступает свежий заряд. hn=М1/М0. Мероприятия : 1) Периодическая прочистка воздухоочистителей 2)Блюсти нормальные зазоры в механизме привода клапанов 3)Выбирать правильный режим работы двигателя 4)Наддув

8.Сцепление ведущего аппарата с почвой. Конструктивные решения, повышающие коэффициент сцепления.

9.Сгорание топливно-воздушных смесей. Токсичность отработавших газов и пути ее снижения. Топлива, применяемые ДВС и их основные характеристики.

Возникновение и развитие горения, полнота сгорания топливовоздушной смеси определяются особенностями и скоростями химических реакций, условиями тепло и массообмена в зоне пламени, а так же теплоотдачей в стенки цилиндра двигателя. Скорость распространения фронта пламени в процессе сгорания зависит от химических и физических факторах и в совокупности со скоростью химической реакции окисления молекул топлива в конечном счете влияет на продолжительность сгорания массы рабочей смеси в камере сгорания двигателя. Горение протекает в газовой фазе. При этом наиболее быстро процессы сгорания протекают в однородных смесях при равномерном распределении топлива и кислорода. Для ДВС характерны 3 вида сгорания и их комбинации : объемное воспламенение, высокотемпературное воспламенение от искрового заряда с последующим распространением пламени и диффузное горение. Выделяю 3 фазы сгорания : 1) Начальная - небольшой очаг в зоне высоких температур 2) Быстрое распространение турбулентного пламени 3)Догорание Отношение действительного количества воздуха присутствующего в цилиндре к теоретически необходимому для полного сгорания 1 кг топлива - коэффициент избытка воздуха а=L/L0. При а<1 происходит неполное сгорание топлива, т.е. часть топлива окисляется и это в значительной мере способствует появлению токсичных веществ - окиси углерода (СО) и окиси азота (NO).

10.Мощностной баланс и потенциальная тягловая характеристика трактора. Конструктивные мероприятия, повышающие тягловый КПД трактора.

Мощностной баланс трактора представляет собой уравнение, показывающее как расходуется во время работы мощность , развиваемая тракторным двигателем. Так как мощность двигателя должна быть суме мощностей, затрачиваемых на преодоление различных сопротивлений, возникающих при движении, то в общем случае уравнение мощностного баланса имеет следующий вид : Ne = No+Nтр+Nf+Nd±Ni±Nj+Nкр+Nпр+Nвом+Nг+Nгсом, где No-затраты на обслуживание, Ntr- мощность затрачиваемая на преодоление трения, Nd-затраты на буксование, Nf -затраты на качение, Nкр -тягловая мощность, Nпр - затраты на преодоление трения в ВОМ, Nвом -затраты на вращение, Nг -на гидросистему, Nгсом -на с/х машины. Необходимые тягловые показатели трактора могут быть достигнуты и эффективно использованы только в том случае, если будут правильно выбраны основные его параметры : масса, скорости движения и мощность двигателя. Исходные данные к тягловому расчету выбирают с учетом места занимаемого трактором в типаже. Трактор должен быть расчитан на выполнение всех работ, соответствующей тягловой зоне соседнего с ним предыдущего класса. Тяговый диапазон определяют по формуле : dт=e·Рн/Р¢н, где -коэффициент расширения тягловой зоны трактора, -номинальные силы тяги на крюке тракторов рассчитываемого энного по порядку класса и тракторов предыдущего класса. Способы : 1)Увеличение эксплуатационной массы трактора 2)Разные передачи

11.Сгорание в дизельных двигателях. Параметры цикла в конце сгорания. Способы смесеобразования и конструкции камер сгорания дизелей.

Можно поделить на 3 периода : 1)В этот период закон нарастания давления в цилиндре остается неизменным, а температура топлива повышается до температуры самовоспламенения. Это период задержки самовоспламенения. 2)В этот период сгорает все топливо поданное в цилиндр в первый и второй периоды, поэтому резко возрастает давление, а следовательно и температура. 3) Давление нарастает медленнее, потому что процесс сгорания протекает при увеличивающемся объеме над поршнем. В этом периоде скорость сгорания понижается по сравнению с со вторым периодом, так как уменьшается концентрация кислорода в смеси. Этот период называют периодом замедленного сгорания. Обычно у дизелей как и у карбюраторных двигателей, наблюдается процесс догорания, то есть происходит сгорание остатка топлива при увеличении объема. Значения давлений и температур в конце сгорания для автотракторных двигателей находятся в следующих пределах : Р = 5.5..9.5Мпа Т = 1900..2400К

12.Ведущие моменты приложенные к движителям тракторов и автомобилей и касательная сила тяги. Основные схемы трансмиссий тракторов и автомобилей.

Источник движущей силы трактора и автомобиля - двигатель. Развиваемый им крутящий момент Мд передается через механизмы трансмиссии к движителям и его называют ведущим. Так как частота вращения движителей значительно меньше частоты вращения коленчатого вала двигателя, то ведущий момент Мвед больше крутящего момента двигателя. Мвед = Мд·iтр·hтр Основные схемы трансмиссий : 1) Механическая 2)Электромеханическая 3)Гидрообьемная

13.Сгорание в карбюраторных двигателях. Параметры цикла в конце сгорания. Пределы воспламеняемости горючих смесей, характеристика идеального карбюратора.

Процесс сгорания можно условно разделить на 3 части : 1) Задержка воспламенения 2) Видимое сгорание 3) Догорание => 1) Рабочая смесь сжимается. Давление в цилиндре растет практически по закону сжатия, а температура повышается незначительно. В конце первого периода заканчивается формирование очага пламени, создаются условия для его быстрого распространения по всей камере сгорания. На продолжительность первого периода оказывают : физико-химические свойства топлива, состав рабочей смеси, режим работы двигателя. 2)Быстрое нарастание давления и температуры. Сгорает 90% рабочей смеси. Продолжительность зависит от состава смеси, степени сжатия, момента зажигания, формы камеры сгорания. 3)Начинается после достижения максимального давления. Рабочая смесь быстрее всего сгорает при а=0,85..0,95. В этом случае мощность двигателя будет наибольшей, хотя удельный расход будет хуже. Сгорание топлива при а=1,1..1,15 будет медленнее в следствии меньшей скорости распространения пламени. Мощность двигателя несколько упадет, но будет достигнута его наилучшая экономичность. Смесь не входящая в 0,3..1,3 не воспламеняется. Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией, а прибор который этим занимается - карбюратор. Карбюратор который дает характеристики оптимального регулирования двигателя на всех режимах работы называют идеальным. Зависимости коэффициента избытка воздуха a от разрежения в диффузоре или расхода воздуха при оптимальном регулировании двигателя и работе его на различных режимах называют характеристиками идеального карбюратора.

14.Работа гусеничного движителя. Мероприятия повышающие КПД гусеничного движителя. Типы гусеничного движителя и его подвесок.

Гусеничный движитель представляет собой механизм для передвижения посредством двух замкнутых, параллельно вращающихся шарнирных или без шарнирных лент, называемых гусеницами. КПД = hf·he -потери на качение: - потери на буксование.

15.Процесс расширения. Параметры процесса расширения. Особенности конструкции уплотняющей части поршней.