Лекция 1.4. Силовое оборудование

1. Общее устройство ДВС, назначение его механизмов и систем.

2. Топливо, смазочные материалы, технические жидкости.

3. Электрические двигатели постоянного тока, их применение на строительных машинах и оборудовании.

Литература: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

1.4.1. Общее устройство ДВС, назначение его механизмов и систем.

Строительные машины (СМ) по признаку обеспечения их энергией делят на две группы: машины с автономной силовой установкой – ДВС (дизельный или карбюраторный) и работающие от внешнего источника энергии, например, электроэнергии, поступающей к строительной машине по проводам, или сжатого воздуха, поступающего по пневмопроводам от компрессора.

Первая группа машин является наиболее многочисленной, благодаря мобильности и автономности.

По числу двигателей СМ разделяют на одномоторные и многомоторные, а также многомоторные комбинированные: дизель-электрические, дизель-гидравлические и т.д.

Наибольшее применение на СМ находят поршневые ДВС. Общими признаками для ДВС являются: конструкция кривошипно-шатунного механизма; род применяемого топлива – жидкое (бензин, дизельное); направление вращения коленчатого вала - правое (положение наблюдателя со стороны противоположной валу отбора мощности).

Все применяемые на СМ поршневые ДВС классифицируют по основным признакам:

по способу осуществления газообмена – двигатели двухтактные и четырехтактные; в двухтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за два такта, что соответствует двум ходам поршня от одного крайнего положения до другого или одному обороту коленчатого вала. В четырехтактном двигателе рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня, соответствующие двум оборотам коленчатого вала (всасывание, сжатие, рабочий ход, выпуск);

по способу наполнения рабочего цилиндра двигатели с естественным наполнением (наполнение обеспечивается перемещением поршня – такт «всасывание») и с наддувом от турбокомпрессора (наполнение происходит при повышенном давлении воздуха от турбокомпрессора);

по способу смесеобразования – двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием. В двигателях с внешним смесеобразованием основная часть процесса образования горючей смеси происходит в дополнительном устройстве – карбюраторе, путем испарения жидкого топлива (бензина) в струе воздуха; в двигателях с внутренним смесеобразованием горючая смесь образуется внутри рабочего цилиндра путем раздельной подачи топлива (дизельного при помощи форсунок) и воздуха;

по способу воспламенения горючей смеси - двигатели с принудительным зажиганием (от электрической искры – степень сжатия до 10) и двигатели с самовоспламенением от сжатия (дизельные двигатели – степень сжатия около 15) – тракторные дизели – 14... 16.

по числу и расположению цилиндров – одно- и многоцилиндровые; рядные (с вертикальным расположением цилиндров в один ряд) и V-образные (двухрядные с расположением цилиндров под углом 60, 75 или 90°);

по отношению хода поршня S к диаметру D – короткоходовые (S / D < 1), квадратные (S / D = 1), длинноходовые (S / D > 1).

по способу охлаждения – с жидкостным и воздушным охлаждением;

по способу пуска – с электростартером и пусковым двигателем.

ДВС обеспечивают диапазон мощности от 1, 5 до 600 и более кВт.

Основным параметром для выбора двигателя при проектировании служит мощность.

Двигатели, кроме заводского обозначения, имеют стандартное обозначение, например Д-240 (тракторы МТЗ-80 и др.) – 4Ч 11/12, 5; тот же двигатель с турбонаддувом 4ЧН 11/12, 5

где 4 – число цилиндров; Ч – четырехтактный дизель; Н – с наддувом; 11 – диаметр цилиндра D (см); 12, 5 – ход поршня S (см).

В характеристику двигателя входит: рабочий объем (л), номинальная мощность (кВт), частота вращения (номинальная и при максимальном крутящем моменте); максимальный крутящий момент (Нм); удельный расход топлива при номинальной мощности (г/кВтч).