Какая характеристика теплового двигателя определяет его экономичность

В чём отличие тепловых двигателей?

1) По способу отвода теплоты от рабочего тела и по способу реализации полезной работы.

2) По способу подвода теплоты к рабочему телу и по способу реализации полезной работы.

3) По способу реализации теплоты рабочего тела.

Что такое степень сжатия?

1) Отношение малого объёма цилиндра к объёму камеры сгорания.

2) Отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания.

3) Отношение среднего объёма цилиндра к объёму камеры сгорания.

В чём основной недостаток дизеля?

1) С приростом максимального давления появляются большие нагрузки на деталях КШМ, что взывает увеличение Динамики вращения коленчатого вала.

2) С приростом максимального давления появляются большие нагрузки на деталях КШМ, что взывает увеличение сил трения.

3) С приростом максимального давления появляются большие нагрузки на деталях трансмиссии, что взывает увеличение сил трения.

7.В чём заключается принципиальное отличие действительных циклов от термодинамических?

1) Эти циклы являются разомкнутыми, изменяется химический состав рабочего тела, идёт постоянный теплообмен.

2) Эти циклы являются разомкнутыми, изменяется физический состав рабочего тела, идёт постоянный теплообмен.

3) Эти циклы являются разомкнутыми, изменяется химический состав рабочего тела, идёт затруднённый теплообмен.

От чего зависят температура и давление конца наполнения?

1) От частоты вращения распределительного вала.

2) От частоты вращения шкива коленчатого вала

3) От частоты вращения коленчатого вала.

Что такое коэффициент избытка воздуха?

1) Отношение избытка воздуха действительно находящегося в смеси к количеству воздуха, практически требуемого для полного сгорания топлива.

2) Отношение избытка воздуха действительно находящегося в смеси к количеству воздуха, теоретически требуемого для начала горения топлива.

3) Отношение избытка воздуха действительно находящегося в смеси к количеству воздуха, теоретически требуемого для полного сгорания топлива.

Что такое низшая теплота сгорания топлива?

1) Это выделяемая топливом теплота при его неполном сгорании без учёта теплоты конденсации водяного пара.

2) Это выделяемая топливом теплота при его полном сгорании без учёта теплоты конденсации водяного пара.

3) Это выделяемая топливом теплота при его среднем сгорании с учётом теплоты конденсации водяного пара.

Что такое эффективные показатели?

1) Это показатели, характеризующие работу двигателя, которая «снимается» с распределительного вала и полезно используется.

2) Это показатели, характеризующие работу двигателя, которая «снимается» с первичного вала КПП и полезно используется.

3) Это показатели, характеризующие работу двигателя, которая «снимается» с коленчатого вала и полезно используется.

Как осуществляется варьирование мощности на каждом скоростном режиме.?

1) Педалью дроссельной заслонки.

2) Ручкой воздушной заслонки.

3) Регулировкой карбюратора.

Назовите факторы, влияющие на расход топлива?

1) Уровень механических потерь.

2) Коэффициент избытка воздуха.

3) Экономичность двигателя, масса автомобиля, расход энергии на преодоление сил трения, сила сопротивления качению колёс, сила сопротивления инерции, условия движения, стиль вождения, техническое состояние автомобиля.

Что такое внешний тепловой баланс?

1) Распределение теплоты, вводимой в двигатель с вентиляцией.

2) Распределение теплоты, вводимой в двигатель с топливом, на полезно используемую и уходящую на различные потери.

3) Распределение теплоты, вводимой в двигатель с топливом для работы.

Что оценивают в двигателе с помощью индикаторного КПД?

1) Уровень тепловых потерь.

2) Уровень механических потерь

3) Эффективные показатели

Чем оценивают коэффициент топливовоздушной смеси?

1) Коэффициентом избытка воздуха.

2) Коэффициентом избытка топлива.

3) Коэффициентом избытка топливо-воздушной смеси.

Как называется режим, при котором параметры , характеризующие этот режим и тепловое состояние двигателя не изменяются во времени?

Чем отличается горючая смесь от рабочей?

1) В горючей смеси присутствуют остаточные газы.

2) В горючей смеси отсутствуют остаточные газы.

3) В горючей смеси отсутствует испарение топлива.

Каково назначение главной дозирующей системы?

1) ) ГДС предназначена для подачи основного количества топлива на максимальных режимах работы ДВС под нагрузкой.

2) ГДС предназначена для подачи основного количества топлива на всех режимах работы ДВС под нагрузкой.

3) ) ГДС предназначена для подачи основного количества топлива на минимальных режимах работы ДВС под нагрузкой.

Что называют углом опережения зажигания?

1) Угловой интервал от момента подачи искры до прихода поршня в ВМТ.

2) Угловой интервал от момента подачи топлива до прихода поршня в ВМТ.

3) Угловой интервал от момента подачи искры до прихода поршня в НМТ.

2 вариант

Что такое параметры состояния рабочего тела?

1) Это величины, характеризующие данное состояние твёрдого тела.

2) Это величины, характеризующие данное состояние газа.

3) Это величины, характеризующие данное состояние жидкости.

Что называется циклом теплового двигателя?

1) Совокупность процессов, происходящих в определённой последовательности, в результате осуществления которых рабочее тело не возвращается в первоначальное состояние.

2) Совокупность процессов, происходящих в определённой последовательности, в результате осуществления которых рабочее тело остаётся без изменений.

Читайте также:  Какой бензин заливать в турбо двигатель

3) Совокупность процессов, происходящих в определённой последовательности, в результате осуществления которых рабочее тело возвращается в первоначальное состояние.

На какие группы по принципу работы делятся циклы ДВС?

1) Такт расширения.

3) Прямой и обратный.

Чем отличается горючая смесь от рабочей?

1) В горючей смеси присутствуют остаточные газы.

2) В горючей смеси отсутствуют остаточные газы.

3) В горючей смеси отсутствует испарение топлива.

С помощью какого КПД оценивают уровень тепловых потерь в ДВС?

С помощью какого КПД оценивают уровень механических потерь?

Что оценивают с помощью удельного индикаторного расхода топлива?

3) Уровень тепловых потерь.

Что позволяет оценить экономичность ДВС?

1) Литровую мощность.

2) Механический КПД.

3) Удельный эффективный расход топлива.

Чем оценивают интенсивное повышение мощности ДВС?

1) Удельный эффективный расход топлива.

3) Литровой мощностью.

Как называют комплекс мероприятий направленных на повышение литровой мощности?

1) Форсирование ДВС.

2) Дефорсирование ДВС.

В чём заключён принцип динамического наддува?

1) Механический наддув.

2) В создании зоны сжатия свежего заряда перед впускным клапаном до момента его закрытия.

3) Газотурбинный наддув.

Какой наддув наиболее эффективен при малых значениях давления?

Как называют зависимость показателей работы ДВС от частоты вращения коленчатого вала?

1) Динамическая характеристика.

2) Скоростная характеристика.

3) Тепловая характеристика.

Как называется зависимость показателей двигателя от нагрузки на двигатель?

1) Регулировочная характеристика.

2) Скоростная характеристика.

3) Нагрузочная характеристика.

Какие свойства характеризуют состояние и состав топлива?

Как оценивают воспламеняемость дизельного топлива?

1) Октановым числом.

3) Цетановым числом.

Каким числом оценивают антидетанационные свойства бензина?

2) Октановым числом.

3) Цетановым числом.

Что определяет полный тепловой эффект реакций с учётом конденсации водяных паров, образующихся при сгорании?

1) Высшая теплота.

2) Низшая теплота.

3) Средняя теплота.

Как называется совокупность процессов выпуска и впуска, обеспечивающих смену рабочего тела?

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Экономичность — двигатель

Экономичность двигателя оценивается удельным эффективным расходам топлива, который определяется отношением часового расхода топлива к эффективной мощности двигателя. Наибольший крутящий момент достигается при средних оборотах коленчатого вала двигателя, при этих же оборотах наблюдается и наименьший расход топлива. [1]

Экономичность двигателя при такой работе неизбежно ухудшается. [2]

Экономичность двигателя оценивается удельным расходом топлива и эффективным коэффициентом полезного действия. [3]

Экономичность двигателя при работе форсажной камеры надает, так как тяга возрастает медленнее, чем расход горючего. Но с увеличением скорости полета ухудшение экономичности, связанное с применением форсажной камеры, ослабляется. [4]

Экономичность двигателя может быть значительно улучшена введением электронного управления системой его топливоподачи. Кардинальным решением в этой области является применение электронного впрыскивания, которое позволяет обеспечить строго дозированное питание двигателя в зависимости от режима его работы. При этом наибольший эффект по снижению расхода топлива и токсичности отработавших газов позволяет получить совмещение управления электронным впрыскиванием и зажиганием. [5]

Экономичность двигателя Дизеля , а также его размеры, а следовательно, и стоимость, как известно, характеризуются тем средним удельным давлением ( кг / см2), которое он способен дать внутри цилиндра, — так называемым средним индикаторным давлением. [6]

Экономичность двигателя внутреннего сгорания оценивается не только значениями коэффициентов полезного действия, но и удельным расходом топлива. [7]

Экономичность двигателя внутреннего сгорания может быть выражена в виде теплового баланса, который, как и для парового котла, представляет собой распределение теплоты сгорания 1 кг топлива по статьям расхода тепла. [8]

На экономичность двигателя заметно влияет состояние воздушного фильтра: если он сильно загрязнен, резко возрастает расход топлива, двигатель перегревается, мощность его падает. По инструкции заменять фильтр нужно после 10 тысяч километров пробега. Однако при езде по пыльным дорогам делать это требуется, как правило, намного раньше — уже через 5 тысяч километров пробега. Если при этом не окажется нового фильтра, временно можно воспользоваться старым, предварительно прочистив его. Для этого нужно снять с него наружную обкладку и продуть бумажный элемент изнутри сжатым воздухом. [9]

Характеристикой экономичности двигателя является удельный расход топлива — отношение часового расхода топлива к эффективной мощности ge QT / Ne. При этом получила распространение оценка и по минимальному значению ge, соответствующему частоте вращения, при которой крутящий момент достигает максимума, и по значению ge, соответствующему максимальной мощности. [10]

Улучшение экономичности двигателя при увеличении октанового числа применяемого топлива достигается как за счет увеличения степени сжатия двигателя, так и возможностью более глубокого обеднения рабочей смеси. [12]

Повышение экономичности двигателя достигается в результате снижения тепловых потерь, так как при большей степени сжатия уменьшается поверхность камеры сгорания, с которой соприкасаются газы. Увеличение мощности двигателя достигается в результате повышения среднего давления на поршень, которое возрастает с повышением температуры и скорости сгорания рабочей смеси при ее большем сжатии. [14]

Повышение экономичности двигателя на таких режимах может быть достигнуто рациональным выбором параметров термодинамического цикла, в частности применением увеличенных n s, 77 и т в ДТРД, применением форсажных камер, включаемых на взлете, что снижает степень дросселирования двигателя в дозвуковом крейсерском полете в связи с его работой на бесфорсажном режиме, применением смешанной силовой установки, в которой некоторая доля вертикальной тяги создается подъемными двигателями, а остальная — подъемно-маршевым. [15]

Читайте также:  Что такое dohc двигатель audi

Источник

Принцип работы теплового двигателя

Тепловой двигатель — это устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

Согласно механическую работу за счет охлаждения окружающих тел, если он не только получает теплоту от более горячего те­ла (нагревателя), но при этом отдает теплоту менее нагретому телу (холодильнику). Следовательно, на совершение работы идет не все количество теплоты, полученное от нагревателя, а только часть ее.

Таким образом, основными элементами любого теплового двигателя являются:

1) рабочее тело (газ или пар), совершающее работу;

2) нагреватель, сообщающий энергию рабочему телу;

3) холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего те­ла.

Тепловые двигатели: принцип действия, устройство, схема

Рассмотрим тепловые двигатели, принцип действия этих механизмов. В земной коре и мировом океане запасы внутренней энергии можно считать неограниченными. Для того чтобы решать практические задачи, ее явно недостаточно. Устройство и принцип действия теплового двигателя необходимо знать для того, чтобы приводить в движение токарные станки, транспортные средства. Человек нуждается в таких устройствах, которые могут совершать полезную работу.

Тепловые двигатели, принцип действия которых мы рассмотрим, являются основными на нашей планете. Именно в них происходит превращение внутренней энергии в механический вид.

Особенности теплового двигателя

Каков принцип действия теплового двигателя? Кратко его можно представить на простом опыте. Если в пробирку налить воду, закрыть пробкой, довести до кипения, она вылетит. Причина выскакивания пробки заключается в совершении паром внутренней работы. Процесс сопровождается превращением внутренней энергии пара в кинетическую величину для пробки. Тепловые двигатели, принцип действия которых аналогичен описанному эксперименту, отличаются строением. Вместо пробирки используется металлический цилиндр. Пробка заменена поршнем, плотно прилегающим к стенкам, перемещающимся вдоль цилиндра.

Алгоритм действия

Тепловыми машинами называют механизмы, где наблюдается превращение внутренней энергии топлива в механический вид.

Для совершения двигателем полезной работы, должна быть создана разность давлений с обеих сторон поршня либо лопастей мощной турбины. Для достижения такой разности давлений происходит повышение температуры рабочего тела на тысячи градусов в сравнении с ее средним показателем в окружающей среде. Происходит подобное повышение температуры в процессе сгорания топлива.

Изменения температур

У всех современных тепловых машин выделяют рабочее тело. Им принято называть газ, совершающий в процессе расширения полезную работу. Начальную температуру, обозначаемую Т1, он приобретает в паровом котле машины или турбины. Называют этот показатель температурой нагревателя. В процессе совершения работы происходит постепенная потеря газом энергии. Это приводит к неизбежному охлаждению рабочего тела до некоторого показателя Т2. Значение температуры должно быть ниже показателя окружающей среды, иначе давление газа будет иметь меньший показатель, чем атмосферное давление, и работа двигателем не будет совершена.

Показатель Т2 называют температурой холодильника. В его качестве выступает атмосфера либо специальное устройство, необходимое для конденсации и охлаждения отработанного пара.

Некоторые факты

Итак, тепловые двигатели, принцип действия которых основывается на расширении рабочего тела, не способны отдавать для совершения работы всю внутреннюю энергию. В любом случае часть тепла будет передаваться атмосфере (холодильнику) вместе с отработанным паром либо выхлопными газами турбин или двигателей внутреннего сгорания.

КПД тепловых машин

Каков принцип действия тепловой машины? КПД теплового двигателя зависит от величины полезной работы, совершаемой газом. С учетом того, что невозможно полностью превратить внутреннюю энергию в работу теплового двигателя, можно объяснить необратимость природных процессов и явлений. В том случае, если бы наблюдалось самопроизвольное возвращение теплоты к нагревателю от холодильника, внутренняя энергия в полном объеме превращалась бы в полезную работу посредством теплового двигателя.

Коэффициентом полезного действия называют отношение полезной работы, совершаемой тепловым двигателем, к тому количеству тепла, которое передано холодильнику. В физике принято выражать данную величину в процентах. Таков принцип действия теплового двигателя. Схема его понятна и проста, доступна даже ученикам средней школы. Законы термодинамики дают возможность проводить вычисления максимального значения коэффициента полезного действия.

Изобретение тепловой машины

Первым изобретателем машины, использующей тепло, стал Сади Карно. Он разработал идеальную машину, в которой рабочим телом выступал идеальный газ. Кроме того, ученому удалось определить показатель КПД для такого устройства, используя значения температуры холодильника и нагревателя.

Карно удалось определить зависимость между реальной тепловой машиной, функционирующей на основе нагревателя, и холодильником, в качестве которого выступает воздух или конденсатор. Благодаря математической формуле, предложенной Карно для его первой идеальной тепловой машины, определяется максимальное значение КПД. Между температурой нагревателя и холодильника существует прямая связь.

Для того чтобы машина полноценно функционировала, значение температуры не должно быть меньше ее показателя в окружающем воздухе. При желании можно повышать температуру нагревателя, не забывая о том, что у каждого твердого тела есть определенная жаропрочность. По мере нагревания оно теряет свою упругость, а при достижении температуры плавления просто плавится.

Благодаря инновациям, которые достигнуты в современной инженерной промышленности, происходит постепенное повышение КПД теплового двигателя. Например, снижается трение между его отдельными частями, устраняются потери, возникающие из-за неполного сгорания топлива.

Двигатель внутреннего сгорания

Он представляет собой тепловую машину, где в виде рабочего тела применяют высокотемпературные газы, получаемые в процессе сгорания разного вида топлива внутри камеры. Выделяют четыре такта в работе автомобильного двигателя. Среди составных его частей назовем впускной и выпускной клапаны, камеру сгорания, поршень, цилиндр, свечу, шатун, а также маховик.

Читайте также:  Стенд для разборки сборки двигателей своими руками

На первом этапе наблюдается плавное передвижение клапана вниз, процесс происходит благодаря заполнению камеры рабочей смесью. В конце первого такта впускной клапан закрывается. Далее поршень передвигается вверх, при этом происходит сжатие рабочей смеси. Появление искры в свече приводит к воспламенению горючей смеси. Давление, которое оказывают пары воздуха и бензина на поршень, приводят к его самопроизвольному движению вниз, поэтому такт называют «рабочим ходом». В движение приводится коленчатый вал. На четвертом этапе открывается выпускной клапан, происходит выталкивание в атмосферу отработанных газов.

Принципы действия тепловых машин

КПД тепловых машин

Каков принцип действия тепловой машины? КПД теплового двигателя зависит от величины полезной работы, совершаемой газом. С учетом того, что невозможно полностью превратить внутреннюю энергию в работу теплового двигателя, можно объяснить необратимость природных процессов и явлений. В том случае, если бы наблюдалось самопроизвольное возвращение теплоты к нагревателю от холодильника, внутренняя энергия в полном объеме превращалась бы в полезную работу посредством теплового двигателя.

Коэффициентом полезного действия называют отношение полезной работы, совершаемой тепловым двигателем, к тому количеству тепла, которое передано холодильнику. В физике принято выражать данную величину в процентах. Таков принцип действия теплового двигателя. Законы термодинамики дают возможность проводить вычисления максимального значения коэффициента полезного действия.

Как работают тепловые двигатели

Функция тепловых двигателей – преобразование тепловой энергии в полезную механическую работу. Рабочим телом в таких установках служит газ. Он с усилием давит на лопатки турбины или на поршень, приводя их в движение. Самые простые примеры тепловых двигателей – это паровые машины, а также карбюраторные и дизельные двигатели внутреннего сгорания.

Инструкция

  1. Поршневые тепловые двигатели имеют в своем составе один или несколько цилиндров, внутри которых находится поршень. В объеме цилиндра происходит расширение горячего газа. При этом поршень под воздействием газа перемещается и совершает механическую работу. Такой тепловой двигатель преобразует возвратно-поступательное движение поршневой системы во вращение вала. Для этой цели двигатель оснащается кривошипно-шатунным механизмом.
  2. К тепловым двигателям внешнего сгорания относятся паровые машины, в которых рабочее тело разогревается в момент сжигания топлива за пределами двигателя. Нагретый газ или пар под сильным давлением и при высокой температуре подается в цилиндр. Поршень при этом перемещается, а газ постепенно охлаждается, после чего давление в системе становится почти равным атмосферному.
  3. Отработавший свое газ выводится из цилиндра, в который немедленно подается очередная порция. Для возврата поршня в начальное положение применяют маховики, которые крепят на вал кривошипа. Подобные тепловые двигатели могут обеспечивать одинарное или двойное действие. В двигателях с двойным действием на один оборот вала приходится две стадии рабочего хода поршня, в установках одинарного действия поршень совершает за то же время один ход.
  4. Отличие двигателей внутреннего сгорания от описанных выше систем состоит в том, что горячий газ здесь получается при сжигании топливно-воздушной смеси непосредственно в цилиндре, а не вне его. Подвод очередной порции горючего и выведение отработанных газов производится через систему клапанов. Они позволяют подавать горючее в строго ограниченном количестве и в нужное время.
  5. Источник тепла в двигателях внутреннего сгорания – химическая энергия топливной смеси. Для данного типа теплового двигателя не нужен котел или нагреватель внешнего типа. В качестве рабочего тела здесь выступают самые разные горючие вещества, из которых самым распространенным являются бензин или дизельное топливо. К недостаткам двигателей внутреннего сгорания можно отнести их высокую чувствительность к качеству топливной смеси.
  6. Двигатели внутреннего сгорания по своей конструкции могут быть двух- и четырехтактными. Устройства первого вида проще в конструкции и не так массивны, но при одинаковой мощности требуют значительно больше топлива, чем четырехтактные. Двигатели, работа которых построена на двух тактах, чаще всего применяют в небольших мотоциклах или газонокосилках. Более серьезные машины оснащают тепловыми двигателями четырехтактного типа.

Видео по теме

Как устроены и как работают тепловые двигатели

Наша сегодняшняя встреча посвящена тепловым двигателям. Именно они приводят в движение большинство видов транспорта, позволяют получать электроэнергию, несущую нам тепло, свет и комфорт. Как устроены и каков принцип действия тепловых машин?

Понятие и виды тепловых двигателей

Тепловые двигатели — устройства, обеспечивающие превращение химической энергии топлива в механическую работу.

Осуществляется это следующим образом: расширяющийся газ давит либо на поршень, вызывая его перемещение, либо на лопасти турбины, сообщая ей вращение.

Взаимодействие газа (пара) с поршнем имеет место в паровых машинах, карбюраторных и дизельных двигателях (ДВС).

Примером действия газа, создающим вращение является работа авиационных турбореактивный двигателей.

Структурная схема работы теплового двигателя

Несмотря на отличия в их конструкции, все тепловые машины имеют нагреватель, рабочее вещество (газ или пар) и холодильник.

В нагревателе происходит сгорание топлива, в результате чего выделяется количество теплоты Q1, а сам нагреватель при этом нагревается до температуры T1. Рабочее вещество, расширяясь, совершает работу A.

Но теплота Q1 не может полностью превратится в работу. Определенная ее часть Q2 через теплопередачу от нагревшегося корпуса, выделяется в окружающую среду, условно называемую холодильником с температурой T2.

Источник

Adblock
detector