Как воспламеняется рабочая смесь в цилиндре дизельного двигателя ответ (3 видео)

Целью настоящих тестов является закрепление студентами знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме «Система питания дизельного двигателя», входящей в состав МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» профессии 23.01.03 «Автомеханик». Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» по профессии 23.01.03 «Автомеханик», 1 курс.

1. К какому типу двигателей относятся дизельные?

а ) двигатели внутреннего смесеобразования

б) двигатели внешнего смесеобразования

в) двигатели с принудительным воспламенением горючей смеси

2. Укажите назначение форсунки.

а) регулирует угол опережения впрыскивания топлива

б) регулирует цикловую подачу топлива

в ) обеспечивает впрыск топлива под высоким давлением в камеру сгорания

3. Как воспламеняется рабочая смесь в цилиндре дизельного двигателя?

в) самовоспламеняется от сжатия воздуха

4. Для чего предназначены топливопроводы высокого давления?

а) для соединения приборов питания дизельного двигателя

б) для подачи топлива от бака к фильтрам

в) для соединения топливного насоса низкого давления с топливным насосом высокого давления

г ) для подачи топлива от топливного насоса высокого давления к форсункам

5. Сколько форсунок имеет дизельный восьмицилиндровый, V -образный двигатель?

6. Какого типа топливоподкачивающий насос низкого давления установлен на двигателе КамАЗ-740?

а) шестеренчатого типа с приводом от распредвала

б) диафрагменный, с приводом от коленвала

в ) поршневой, с приводом от кулачкового вала ТНВД

7.Что означает цетановое число дизельного топлива?

а) степень сжатия двигателя, на котором применяется топливо

б ) склонность топлива к самовоспламенению

в) угол впрыскивания топлива до прихода поршня в ВМТ

8. Какая деталь плунжерного ТНВД при работе двигателя совершает вращательное движение?
а) толкатель
б ) кулачковый вал
в) плунжер

9. Какие топливопроводы высокого давления установлены на двигателе КамАЗ-740?

в) 2 коротких, 2 длинных и 4 средней длины

г ) 8 топливопроводов одинаковой длины

10. Где образуется рабочая смесь в дизельном двигателе.

б) во впускном трубопроводе при подаче топлива форсункой

в) в карбюраторе при открытой воздушной заслонке

11. Назначение форсунки в дизельном двигателе.

а) для впрыска мелкораспыленного топлива в камеру сгорания при впуске

б) приготовление горючей смеси оптимального состава и подачу ее в цилиндры

в) для впрыска мелкораспыленного топлива в камеру сгорания при сжатии

г) подача топлива во впускной трубопровод

а) приготовление горючей смеси определенного состава в зависимости от нагрузки на двигатель и частоты вращения коленчатого вала

б) для подачи в форсунки двигателя определенной дозы топлива в определенный момент и под требуемым давлением

в) для смешивания воздуха и дизельного топлива в камере сгорания цилиндра

г) для подачи горючей смеси в двигатель

13. Что является основными деталями ТНВД.

а) игла форсунки, которая тщательно обрабатывается и притирается к корпусу

б) плунжерная пара, состоящая из плунжера и втулки плунжера

в) гильза цилиндра и поршень с поршневыми кольцами

14. Какое движение совершает плунжер в топливном насосе высокого давления.

в) круговое под действием кулачкового вала

15. Что входит в систему питания дизельного двигателя.

а) топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, ТНВД, форсунки, воздушный фильтр

б) топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, карбюратор, форсунки, воздушный фильтр, глушитель

в) топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, форсунки, воздушный фильтр, топливный бак

г) топливный фильтр, форсунки, воздушный фильтр, топливный бак

16. Чему равняется степень сжатия в дизельном двигателе.

17. Перечислите основные детали ДВС.

а) коленчатый вал, задний мост, поршень, блок цилиндров

б) шатун, коленчатый вал, поршень, цилиндр

в) трансмиссия, поршень, головка блока, распределительный вал

г) трансмиссия, головка блока, распределительный вал

18. Какое значение имеет давление открытия форсунки в дизельном двигателе.

19. Какая деталь форсунки устанавливается своим концом в камере сгорания?
а ) корпус распылителя
б) штуцер
в) игла
г) корпус форсунки

20. Какое устройство предназначено для изменения момента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля?
а) топливная секция ТНВД
б) топливоподкачивающий насос
в) муфта опережения впрыска топлива
г) всережимный регулятор ТНВД

Читайте также: Снять главный цилиндр сцепления opel astra h

21. Как закрывается наливная горловина топливного бака?

а ) герметичной крышкой предотвращающей попадание пыли и грязного воздуха

б) герметичной крышкой с паровоздушным клапаном

в) крышкой, которая закрывается неплотно, для избежания образования разряжения при расходе топлива

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично» 19 — 21 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо» 15 — 18 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно» 11 — 14 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «неудовлетворительно» 0 — 10 правильных ответов из 21 предложенных вопросов.

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Содержание

Автомобильный справочник
для настоящих любителей техники
Образование смеси в дизельных двигателях
Образование смеси в дизельных двигателях
Процесс сгорания в дизельных двигателях
Образование токсичных продуктов и снижение содержания токсичных продуктов в выбросах дизельных двигателей
Смешанные формы и альтернативные стратегии управления
Воспламенение от сжатия гомогенного заряда топлива в дизельных двигателях
Воспламенение от сжатия в двигателях с искровым зажиганием
Двигатели с искровым зажиганием с послойным распределением заряда топлива
Многотопливные двигатели
🔍 Видео

Видео:Смесеобразование и сгорание в цилиндре дизельного и бензинового двигателя (Подробный фильм)Скачать

Автомобильный справочник

Видео:Как горит топливо в цилиндре дизеляСкачать

для настоящих любителей техники

Видео:Как работает дизельный двигатель? (Анимация)Скачать

Образование смеси в дизельных двигателях

Отличительной особенностью дизельных двигателей является отсутствие внешних источников зажигания. Исключение необходимости в них достигается за счет впрыска способного к воспламенению топлива в сильно сжатый и, следовательно, горячий воздух. Высокие конечные значения давлений и температур, свыше 600 °С и 100 бар на двигателях с турбонаддувом обеспечивают чрезвычайно ровную работу двигателя. Образование смеси в дизельных двигателях, испарение, смешивание и последующее сгорание топлива могут происходить в течение очень короткого периода времени.

Видео:зажигание на дизеле (момент впрыска)Скачать

Образование смеси в дизельных двигателях

Процесс смесеобразования в основном определяется взаимодействием впрыскиваемой струи топлива с полем воздушного потока в камере сгорания. Здесь проблема заключается в быстром впрыске и приготовлении относительно больших масс топлива, до 200 мг на литр рабочего объема. Типичная продолжительность впрыска составляет около 1 мс. Термин, используемый в отношении массового расхода топлива, поступающего в камеру сгорания, — скорость впрыска (единица измерения: кг/с). Впрыск топлива, как правило, осуществляется форсунками с несколькими отверстиями.

Обычно используется комбинация отверстий диаметром от 120 до 150 мкм. Быстрому впрыску топлива и смесеобразованию способствуют малый диаметр отверстий и высокое давление впрыска, достигающее 2000 бар.

Вначале диаметр струи топлива равен диаметру отверстия. Однако, пройдя несколько миллиметров, струя распадается на отдельные капли, которые взаимодействуют с полем потока. Жидкая фаза струи топлива, в зависимости от плотности рабочей среды, может проникать в камеру сгорания на несколько сантиметров, прежде чем она будет полностью атомизирована или испарится (см. рис. «Распространение струи топлива и смесеобразование в дизельных двигателях» ).

Образованию капель топлива и его испарению способствует турбулентность. В современных дизельных двигателях более 80% турбулентности в области образования струи топлива генерируется за счет впрыска топлива. Развитию турбулентности способствует движение заряда топлива, причем на дизельных двигателях с плоской головкой блока цилиндров преобладают горизонтальные завихрения. Дополнительный вклад могут вносить воздушные потоки, вызываемые сжатием, и направленные от наружной области камеры сгорания к внутренней (“потоки сжатия”) или такая конструкция камеры сгорания, в которой, например, контакт с горячей областью углубления в поршне, способствующий испарению.

Системы прямого впрыска топлива за несколько последних десятилетий продемонстрировали свои преимущества по сравнению с системами непрямого впрыска, такими как системы с вихревой камерой или форкамерой. В системах с непрямым впрыском топлива подготовка топлива в основном осуществляется за счет формирования локального потока в предкамере.

Читайте также: Как сделать самому цилиндры фараона

Как воспламеняется рабочая смесь в цилиндре дизельного двигателя ответ

Видео:Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

Процесс сгорания в дизельных двигателях

Процесс сгорания топлива в дизельном двигателе отличается от процесса в двигателе с искровым зажиганием степенью сжатия и зажиганием. В целом процесс сгорания топлива в дизельном двигателе можно описать как три последовательных процесса: задержка зажигания: сгорание предварительно приготовленной смеси и сгорание с контролем смесеобразования. В зависимости от рабочего состояния и диапазона эти процессы имеют различные временные составляющие (см. рис. «Сгорание топлива в дизельном двигателе» ).

Задержка зажигания относится к периоду времени между началом впрыска топлива и началом фактического процесса сгорания. В основном она определяется температурой в цилиндре, давлением в цилиндре и воспламеняемостью топлива. На стадии задержки зажигания проходят процессы смесеобразования и первых, предварительных химических реакций топливовоздушной смеси. Задержка зажигания увеличивается, когда двигатель не прогрет или при использовании топлива плохого качества с низким цетановым числом.

Влияние давления в цилиндре менее значительно, по сравнению с влиянием температуры. Однако, увеличение давления также несколько снижает величину задержки зажигания. Топливо, впрыснутое в течение задержки зажигания, пока что не сгорает. Величина задержки зажигания может составлять от 0,1 мс при работе двигателя в диапазоне номинальной выходной мощности до более 10 мс после пуска холодного двигателя.

Продолжительность задержки зажигания определяет процесс сгорания предварительно приготовленной смеси. Чем продолжительнее задержка зажигания, тем больше топлива смешивается в воспламеняемой форме. Эта масса топлива может превышать 20 мг на один литр рабочего объема. Горение, как правило, начинается на краю струи топлива, где топливо очень хорошо перемешано с воздухом, и, следовательно, имеют место оптимальные для горения условия в отношении температуры и λ. В результате экзотермической реакции происходит местное повышение температуры до более чем 2300 К, которое быстро инициирует зажигание еще несгоревшего, предварительно смешанного с воздухом топлива. При этом скорость горения определяется происходящими химическими реакциями. Самоускоряющаяся цепная реакция вызывает чрезвычайно быстрое сгорание топлива с высокими градиентами возрастания давления. По этой причине масса предварительно смешанного, преобразованного топлива на дизельных двигателях должна быть как можно меньше. Это обычно достигается путем предварительного впрыска топлива, локальное сгорание которого вызывает начальное повышение температуры, снижающее эффект задержки зажигания топлива на стадии последующего основного впрыска.

Количество предварительно смешанного топлива может составлять от менее 1 % в диапазоне полной нагрузки до 100 % в диапазоне минимальной нагрузки. Остальное топливо сгорает в режиме контроля смеси. В отличие от сгорания предварительно смешанного топлива, во время сгорания в режиме контроля смеси, также называемого диффузионным сгоранием, скорость преобразования топлива определяется процессом переноса кислорода в зону горения. При этом трудно разделить зоны сгоревшего и несгоревшего топлива, поскольку четко определенный фронт пламени отсутствует. В основном диффузионное пламя устанавливается на краю струи, в ограниченном диапазоне, при 0,8 -1 большая часть заряда топлива просачивается через поршневые кольца вовремя относительно медленной фазы сжатия. Кроме того, низкая температура в цилиндре увеличивает тепловые потери через стенки. Результатом являются низкие пиковые давления (ниже 30 бар) и, в зависимости от температуры наружного воздуха, низкие пиковые температуры (ниже 400 °С).

Испарение топлива в положении верхней мертвой точки вызывает дальнейшее охлаждение. Это приводит к очень большим задержкам зажигания. В крайних случаях зажигание вообще может отсутствовать, и топливо может накапливаться в цилиндре на протяжении нескольких рабочих циклов. Его зажигание после нескольких рабочих циклов, вследствие большой массы накопленного топлива, может приводить к созданию очень больших пиковых давлений свыше 150 бар.

Поскольку фаза холодного пуска не обеспечивает времени, достаточного для надлежащего гидродинамического образования пленки смазочного масла в опорных точках коленчатого вала, это оказывает негативное влияние на механические системы двигателя. Отсюда следует, что облегчить процесс холодного пуска могут такие меры, как подогрев поступающего в двигатель воздуха, смазочного масла или охлаждающей жидкости. Последнее, так же как повышение температуры в камере сгорания, снижает трение в двигателе, что дает увеличение скорости проворота двигателя стартером.

С еще одним явлением приходится сталкиваться во время работы при очень высоких температурах наружного воздуха или на высоте более 1000 м над уровнем моря. Поскольку воздух имеет более низкую плотность, масса находящегося в цилиндре воздуха уменьшается. Вначале это не оказывает существенного влияния на процесс сгорания топлива. Однако, уменьшение количества избыточного воздуха вызывает повышение температуры отработавших газов.

Это явление также имеет место на двигателях с турбонаддувом. Поэтому необходимой мерой, прежде всего при работе на большой высоте, может быть снижение нагрузки.

По истечении периода приработки на дизельных двигателях наблюдается падение мощности порядка 1-3%. Причина этого заключается в системе впрыска топлива. Отложения нагара в топливных форсунках вызывают некоторое уменьшение диаметра отверстий форсунок, что приводит к снижению массового расхода и, следовательно, к потере мощности. Эти отложения могут быть вызваны, например, высоким содержанием в дизельном топливе меди, цинка или иных загрязняющих веществ.

Читайте также: Осевым сечением цилиндра является квадрат найдите площадь этого сечения 11п

Видео:Топ-8 ошибок эксплуатации турбодизеля! Никогда не допускай их!Скачать

Образование токсичных продуктов и снижение содержания токсичных продуктов в выбросах дизельных двигателей

В отличие от двигателей с искровым зажиганием, оборудуемых каталитическими нейтрализаторами отработавших газов, работающими при λ = 1, значительно снижающими количество выбросов, в отношении дизельных двигателей значительно большее значение имеет снижение образования токсичных продуктов в самом двигателе. Кроме продуктов горения топлива, присущих двигателям с искровым зажиганием, таким как СO₂, Н₂O, NO_x, НС и СО, следует также учитывать выбросы сажи и твердых частиц.

Для снижения содержания оксидов азота в выбросах полезны меры, направленные на снижение температуры сгорания топлива. Это может быть сделано посредством снижения концентрации кислорода в зоне горения. Температуру горения топлива также можно очень легко снизить, сдвинув момент зажигания в сторону запаздывания или снизив давление впрыска топлива.

Снижение давления впрыска топлива или концентрации кислорода, как правило, вызывает увеличение содержания в выбросах сажи. Образование сажи является сложным процессом, зависящим как от гидродинамических, так и термодинамических граничных условий. Вначале значительное количество сажи образуется в зонах локального обогащения смеси (λ 2000 бар).

В этом контексте следует различать выбросы сажи и выбросы твердых частиц. Сажа состоит из чистого углерода, в то время как твердые частицы также содержат капельки топлива или масла, частицы металла, продукты коррозии и сульфаты.

Соединения НС и СО обычно не имеют большого значения в отношении выбросов дизельных двигателей. Тем не менее, следует учитывать влияние на выбросы твердых частиц углеводородов. В частности, происходит увеличение концентрации НС и СО в случае значительного сдвига момента зажигания в сторону запаздывания, сопровождаемого неполным сгоранием топлива.

Видео:Принцип работы дизельного двигателя 3D АНИМАЦИЯСкачать

Смешанные формы и альтернативные стратегии управления

Классическая стратегия управления дизельным двигателем характеризуется одним или более впрысками топлива в диапазоне ВМТ. Процессы сгорания топлива в двигателях с искровым зажиганием характеризуются гомогенным или частично гомогенным (послойным) смесеобразованием. В настоящее время разрабатываются альтернативные формы управления процессами, которые не могут быть однозначно связаны только с бензиновыми или только дизельными двигателями.

Воспламенение от сжатия гомогенного заряда топлива в дизельных двигателях

Что касается процессов HCCI (воспламенение от сжатия гомогенного заряда топлива), которым был посвящен ряд публикаций, целью является, посредством значительного опережения момента впрыска (как минимум 40-50° угол поворота коленчатого вала до ВМТ) достичь гомогенизации, значительного обеднения смеси и, следовательно, снижения содержания NO_x в выбросах. При этом надежное зажигание, тем не менее, будет иметь место, благодаря высокой температуре сжатия. В целях обеспечения контроля процесса сгорания степень сжатия должна быть снижена до 14-16. Для повышения температуры в цилиндре при низких нагрузках обычно используется рециркуляция отработавших газов. Тем не менее, получить оптимальные условия во всем диапазоне условий, в особенности в диапазоне высоких нагрузок достаточно трудно, поскольку при этом становятся очень высокими градиенты возрастания давления, и управление работой двигателя в переходных режимах становится очень сложной задачей ввиду большого количества всех возможных состояний двигателя.

Воспламенение от сжатия в двигателях с искровым зажиганием

Процессы сгорания топлива в двигателях с искровым зажиганием были исследованы в отношении возможности использования режима HCCI, аналогично дизельным двигателям, с целью достижения недросселированного обеднения смеси в диапазоне частичных нагрузок, что дает снижение расхода топлива по сравнению с двигателями, работающими в обычном стехиометрическом режиме. Недостатки работы на обедненной смеси в отношении процессов преобразования в каталитическом нейтрализаторе компенсируются чрезвычайно низким содержанием необработанных оксидов азота NO_x, благодаря обеднению смеси. Надежное зажигание трудновоспламеняемой смеси достигается за счет высокой степени сжатия — свыше 13. Оптимальная степень сжатия является переменной величиной и может быть снижена за счет повышения температуры в камеры сгорания.

Двигатели с искровым зажиганием с послойным распределением заряда топлива

Процессы сгорания топлива в двигателях с искровым зажиганием с прямым впрыском топлива и послойным распределением заряда топлива имеют много общего с процессами в дизельных двигателях и, следовательно, представляют собой смешанную форму процессов, имеющих место в обычных двигателях с искровым зажиганием и дизельных двигателях. Процессы сгорания топлива этого типа находят все более широкое применение, благодаря их более высокой эффективности в диапазоне частичных нагрузок, достигаемой за счет исключения дросселирования.

Многотопливные двигатели

Многотопливные двигатели, характеризующиеся возможностью использования различных видов топлива, в настоящее время не играют важной роли в связи с невозможностью выполнения требований в отношении содержания вредных продуктов в отработавших газах.