WYŻSZA SZKOŁA OFICERSKA WOJSK LĄDOWYCH
im. gen. Tadeusza KOŚCIUSZKI
ZATWIERDZAM
………..………………
/stopień imię i nazwisko/
data ………..………….
PLAN - KONSPEKT
do przeprowadzenia zajęć z przedmiotu: szkolenie specjalistyczne
z grupą kursu specjalistycznego
specjalność: Obsługa spycharki gąsienicowej szybkobieżnej.
TEMAT: 8/1. ROZWIAZANIA KONSTRUKCYJNE SILNIKÓW
SPALINOWYCH.
OPRACOWAŁ
……...………………....
/stopień imię nazwisko/
WROCŁAW
2007
TEMAT: 8/1. ROZWIAZANIA KONSTRUKCYJNE SILNIKÓW SPALINOWYCH
CELE: Nauczyć – słuchaczy podziału silników spalinowych w zależności od rodzaju zapłonu, układu cylindrów i zasady pracy;
- ogólnych parametrów silników spalinowych;
Zapoznać – słuchaczy z cyklami pracy silnika dwu- i czterosuwowego;
- zaletami i wadami poszczególnych typów silnika;
Doskonalić – zrealizowany materiał nauczania.
ZAGADNIENIA I CZAS:
- Rozpoczęcie zajęć - 10 min.
- Część główna - 75 min
1. Podział silników zależnie od rodzaju zapłonu, układu cylindrów, zasady pracy.
2. Wady i zalety poszczególnych typów silników.
3. Pojemność skokowa i całkowita.
4. Stopień sprężania.
5. Moc i sprawność silnika.
6. Jednostkowe zużycie paliwa.
7. Cykl pracy silnika dwu- i czterosuwowego.
8. Proces wymiany ładunku i spalania.
9. Fazy rozrządu.
- Zakończenie zajęć - 5 min.
FORMA: Zajęcia teoretyczne.
METODA: Wykład.
CZAS: 2 x 45 min.
MIEJSCE: Sala wykładowa.
LITERATURA:
1. „Spycharka BAT-M na ciągniku ATT-405” str.15-31. syg. Inż. 495/84.
2. F. RAWSKI – „Mechanik silników spalinowych” – Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1997 r.
3. Opracowanie metodyczne.
POMOCE SZKOLENIOWE: Foliogramy, plansze.
ZABEZPIECZENIE MATERIAŁOWO - TECHNICZNE:
Przekroje silników spalinowych, modele.
WSKAZÓWKI ORGANIZACYJNO – METODYCZNE:
PRZEBIEG ZAJĘCIA:
Część wstępna – rozpoczęcie zajęć - 10 min.
- przyjęcie meldunku;
- podanie tematu i celu zajęć;
- podanie zagadnień i literatury;
- sprawdzenie stopnia przygotowania słuchaczy do zajęć.
Część główna - 75 min.
ZAGADNIENIA:
Zagadnienie 1. Podział silników zależnie od rodzaju zapłonu, układu cylindrów, zasady pracy.
Najbardziej istotnym kryterium podziału silników spalinowych jest sposób zapalania paliwa w cylindrze. Z tego punktu widzenia silniki spalinowe można podzielić na dnie zasadnicze grupy:
1. Silniki z zapłonem iskrowym;
2. Silniki z zapłonem samoczynnym
W pierwszych mieszanka uprzednio przygotowana i sprężana stosunkowo nieznacznie, tak, że jej temperatura, jest niższa od temperatury samozapłonu ulega zapaleniu od iskry elektrycznej powstałej w wyniku wyładowania elektrycznego pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.
W drugim powietrze podlega silnemu sprężaniu, a temperatura jej przekracza przy tym temperaturę samozapłonu wtryskiwanego paliwa. Paliwo podczas wtryskiwania rozpyla się na bardzo drobno krople (w postaci mgły), paruje, miesza się z powietrzem i samoczynnie zapala.
Silniki o zapłonie iskrowym dzieli się dodatkowo na gaźnikowe i z wtryskiem paliwa.
W silnikach gaźnikowych mieszanina palna (mieszanka) jest wytwarzana przez gaźnik (silniki benzynowe) lub przez gaźnik-mieszalnik — w przypadku silników zasilanych gazem.
W silnikach o zapłonie iskrowym z wtryskiem paliwa benzyna jest wtryskiwana do przewodów dolotowych i tam też powstaje mieszanina palna.
Silniki, które mogą być zasilane różnymi paliwami (ciekłymi i gazowymi), nazywa się silnikami wielopaliwowymi.
Silniki na paliwo gazowe o zapłonie iskrowym są silnikami z zewnętrznym tworzeniem mieszanki. Paliwo w stanie gazowym jest doprowadzane do urządzeń zasilających (mieszalnik).
Silnik ma paliwo gazowe, w którym zapłon następuje pod wpływem wtrysku niewielkiej dawki paliwa ciekłego (zwykle oleju napędowego), nosi nazwę silnika dwupaliwowego.
Ze względu na zasadę pracy, w zależności od tego, czy obieg zamyka się w czterech czy w dwóch suwach tłoka silniki dzielimy na:
− czterosuwowe;
− dwusuwowe.
W zależności od sposobu napełniania cylindrów silnika świeżym ładunkiem rozróżnia się silniki bez doładowania i z doładowaniem powietrza.
Silniki spalinowe tłokowe miewają różne układy cylindrów i w zależności od tego rozróżnia się silniki rzędowe, widlaste, przeciwsobne („bokser") itd.
Najbardziej rozpowszechnione są silniki rzędowe, najczęściej w układzie pionowym (rys.). W niektórych pojazdach są stosowane silniki rzędowe w układzie poziomym. Silniki takie umieszcza się pod podłogą pojazdu.
W celu równomiernego rozłożenia suwów pracy w poszczególnych cylindrach silnika wielocylindrowego oraz zwiększenia sztywności kadłuba budowane są silniki widlaste. Silnik taki jest znacznie krótszy i sztywniejszy od silnika rzędowego o tej samej liczbie cylindrów.
Dla scharakteryzowania tłokowego silnika spalinowego często stosuje się określenia szybkoobrotowy lub wolnoobrotowy. Są to jednak określenia względne. Duży silnik spalinowy o prędkości obrotowej około 1500 obr/min (np. silnik lokomotywy) nazywa się szybkoobrotowym, natomiast mały silnik (np. samochodu osobowego) uważa się za szybkoobrotowy dopiero, gdy jego prędkość przekracza 5000 obr/min.
Zagadnienie 2. Wady i zalety poszczególnych typów silników.
Omawiam podstawowe wady i zalety poszczególnych typów silników.
Zagadnienie 3. Pojemność skokowa i całkowita.
W tłokowym silniku spalinowym tłok w cylindrze przesuwa się między dwoma skrajnymi położeniami. Położenie, w którym tłok jest najbardziej oddalony od osi wału korbowego, nazywa się górnym martwym położeniem (GMP). Przestrzeń Vc zawarta między głowicą, a tłokiem w GMP nazywa się komorą sprężania (rys.). Położenie, w którym tłok znajduje się najbliżej osi wału korbowego, nazywa się dolnym martwym położeniem (DMP). Przestrzeń Vc zawarta między głowicą a tłokiem w DMP nazywa się całkowitą objętością cylindra.
Droga, którą przebywa tłok od jednego do drugiego martwego położenia, nazywa się jego skokiem; ażeby ją przebyć, tłok musi wykonać ruch zwany suwem.
Objętość cylindrów zawarta między GMP, a DMP nazywa się objętością skokową cylindra i oznacza symbolem Vs. Objętość całkowitą cylindra można więc obliczyć jako sumę objętości skokowej i objętości komory sprężania
Vc = Vk + Vs
Zagadnienie 4. Stopień sprężania.
Stosunek całkowitej objętości cylindra do objętości komory sprężania nazywa się stopniem sprężania i oznacza grecką literą e (epsilon)
e = =
W silnikach wielocylindrowych określana jest również objętość skokowa silnika Vss, tj. suma objętości skokowych wszystkich cylindrów
Vss = i x Vs
gdzie: i — liczba cylindrów.
Zagadnienie 5. Moc i sprawność silnika.
Wielkościami charakteryzującymi silnik spalinowy są: jego wymiary główne, do których zalicza się średnicę cylindra i skok tłoka, a ponadto moc silnika, prędkość obrotową wału korbowego, moment obrotowy i jednostkowe zużycie paliwa.
Moc silnika jest to ilość pracy, którą może on wykonać w jednostce czasu. W międzynarodowym Układzie Jednostek Miar (Układ SI) jednostką mocy jest wat, ale do określenia mocy silników wygodniej posługiwać się jej wielokrotnością, np. kilowatem (kW). W starszych publikacjach można jeszcze spotkać dawną jednostkę mocy, którą był koń mechaniczny (KM). Zależność między tymi jednostkami jest następująca:
l KM = 0,7355 kW i l kW = 1,36 KM
Moc silnika zależy od wielu czynników, z których najistotniejszymi są: konstrukcja silnika, jego objętość skokowa i prędkość obrotowa.
Moc silnika wyznacza się w hamowni silnikowej: mierzy się moment oraz prędkość obrotową. Zmierzone wielkości służą do obliczania mocy.
Moment obrotowy, tj. iloczyn siły i ramienia jej działania, mierzy się w niutonometrach (N • m).
Jednostką dawniej używaną do określenia momentu obrotowego silników spalinowych był kilogramometr (kG • m).
l kG m = 9,80665 N m » 9,81 N m
Prędkość kątową wału określa się mnożąc przez liczbę obrotów wału przypadających na l minutę. Prędkość kątowa jest wyrażana w radianach na sekundę (rad/s) i oznaczana grecką literą w (omega).
Liczbę obrotów na minutę (obr/min), czyli prędkość obrotową wału, oznacza się literą n. Istnieje następująca zależność
Po zmierzeniu momentu obrotowego i określeniu prędkości kątowej moc oblicza się wg wzoru
N=
w którym moc N wyrażono w kW, moment M — w N m, a prędkość kątową w— w rad/s....
szormy