Устройство двигателя внутреннего сгорания: Устройство современного двигателя внутреннего сгорания

Содержание

Устройство двигателей внутреннего сгорания

Изучение устройства двигателей внутреннего сгорания.

Разновидности двигателей внутреннего сгорания в двигателях, применяемых для привода современных строительных машин, тепловая энергия сгоревшего топлива преобразуется в механическую работу. Так как топливо сгорает внутри цилиндров двигателей, то они называются двигателями внутреннего сгорания.

Современные двигатели внутреннего сгорания с возвратно-поступательно движущимися поршнями классифицируются по следующим признакам:

1. способу смесеобразования — на двигатели с внешним смесеобразованием /карбюраторные и газовые/ и внутренним /дизельные/;

2. способу воспламенения рабочей смеси на двигатели с принудительным воспламенением от электрической искры /карбюраторные и газовые/ и с воспламенением от сжатия /дизели/;

3. способу осуществления рабочего цикла — на четырех — и двухтактные;

4. числу цилиндров — на одно — и многоцилиндровые;

5.

расположению цилиндров — на одноцилиндровые /линейные/ и двухрядные или V — образные, у которых угол между цилиндрами мень­ше 180°. Если угол равен 180°, двигатель называется оппозитным;

6. охлаждению — на двигатели с водяным и воздушным охлаждением.

На строительных машинах применяются четырехтактные многоцилиндровые карбюраторные и дизельные двигатели.

Во время работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в его цилиндре протекают четыре процесса: 1/ впуск в цилиндр горючей смеси /в карбюраторный двигатель/ или воздуха /в дизельный двигатель/t 2/ сжатие рабочей смеси или воздуха; 3/ рабочий ход — воспламенение рабочей смеси и расширение продуктов сгорания; 4/ выпуск из цилиндра продуктов сгорания.

Совокупность этих последовательных, периодически повторяющихся процессов называется рабочим циклом двигателя.

Принципиальное отличие рабочего цикла дизеля от карбюраторного двигателя состоит в способе смесеобразования и воспламенения смеси. В цилиндр дизеля в такте впуска поступает воздух, который подвергается сжатию в такте сжатия до 3,5…4,5 МПа, что повышает температуру воздуха до 600.„.700 °С. В конце такта сжатия впрыскивается жидкое топливо, которое, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется и сгорает.

В карбюраторном же двигателе рабочая смесь в конце такта сжатия сжимается до 0,7…1,2 МПа, а температура повышается до 300…400 °С, при этом между электродами свечи проскакивает электрическая искра и рабочая смесь воспламеняется.

Дизельный двигатель по сравнению с карбюраторным имеет следующие преимущества: более высокий КПД — 27-35% /для карбюраторных двигателей 20-24%/; высокую степень сжатия, обеспечивающую более экономичный расход топлива на единицу работы /на 20-25% меньше, чем у карбюраторного двигателя/; обладает лучшей приемистостью и развивает большой крутящий момент при малой частоте вращения; работает на тяжелых сортах топлива, которые менее опасны в пожарном отношении.

Основные недостатки дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным: большая масса, приходящаяся на единицу мощности; тихоходность /максимальная частота вращения коленчатого вала не превышает 3000 об/мин, у карбюраторных — до 6000 об/мин/; более трудный пуск при низких температурах окружающей среда, что вызывает необходимость установки дополнительных систем подогрева и пуска двигателя.

Кривошипно-ползунный механизм

Кривошипно-ползунный механизм служит для восприятия силы давления газов, преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Рис. Схема кривошипно-ползунного и распределительного механизмов: 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6, 9 — клапаны /впускной и выпускной/; 7 — пружина; 8 — коромысло; 10 — гильза; 11 — водяная рубашка; 12 — штанга; 13 — распределительный вал; 14 — маховик; 15 — шестерни привода распределительного вала

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения должен удовлетворять следующим ос­новным требованиям: своевременно открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны; обеспечивать возможно лучшее наполнение цилиндров горючей смесью и очистку от отработавших газов; надежно изолировать внутреннее пространство цилиндров от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

Для лучшего наполнения цилиндров двигателя воздухом /для дизелей/ или горючей смесью /для карбюраторных двигателей/ и более полной очистки их от отработавших газов клапаны открываются и закрываются не в тот момент, когда поршень находится в мертвых точках, а с некоторым опережением при открытии и запаздыванием — при закрытии.

Периоды открытия и закрытия клапанов выраженные в углах пово­рота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

Их соблюдение обеспечивается формой и взаиморасположением кулачков на распределительном валу.

Система охлаждения.

При работе двигателя температура газов в камере сгорания достигает 2000…2400 °С, а средняя температура цикла 800…1000 С. Вследствие этого поршни, головки цилиндров, цилиндры и клапаны сильно нагреваются. Чрезмерный перегрев двигателя приводит к разжижению и сгоранию масла, нарушению нормальных зазоров между сопряженными деталями, уменьшению наполнения цилиндров горючей смесью, а следовательно, к снижению мощности двигателя, нарушению рабочего процесса и разрушению отдельных деталей.

Для нормальной работы двигателя необходимо непрерывно отводить излишнюю теплоту от перегреваемых деталей. Это осуществляется системой охлаждения. Излишнее охлаждение неблагоприятно отражается на работе двигателя. Испарение топлива ухудшается, поэтому оно горит медленнее, мощность двигателя падает, снижается экономичность, а износ цилиндров и поршневых колец увеличивается.

Для нормальной работы двигателя необходимо поддерживать его температуру при любых условиях и режимах работы в определенных пределах.

Чтобы обеспечить нормальный тепловой режим двигателя, применяют жидкостное или воздушное охлаждение. При воздушном охлаждении теплота отдается непосредственно воздуху через ребристые стенки блока цилиндров и головки блока. Жидкостная система охлаждения основана на интенсивной Циркуляции жидкости, которая обеспечивается центробежным насосом. Насос нагнетает жидкость /воду или антифриз-жидкость, замерзающую при низкой температуре/ в водяную рубашку двигателя, из которой нагретая жидкость вытесняется в радиатор.

Охлажденная жидкость по патрубкам поступает в насос.

Рис. Схема системы охлаждения: 1 — радиатор; 2 — выпускной патрубок; 3 — термостат; 4 — гильза цилиндра; 5 — головка цилиндров; б — блок цилиндров; 7 — водяная рубашка; 8 — крыльчатка водяного насоса; 9 – вентилятор.

Система смазки

При работе двигателя в его сопряженных деталях возникает трение, вызывающее износ и нагрев деталей и требующее затрат некоторой части мощности двигателя. При введении между трущимися поверхностями слоя смазки характер трения и износа резко изменяется, так как молекулы масла под влиянием силы молекулярного притяжения распространяются по трущимся поверхностям и смазывают их.

Долговечность и безотказная работа двигателя зависят от качества и чистоты применяемого масла.

Система смазки двигателя — это совокупность механизмов и приборов, обеспечивающих очистку масла и его бесперебойную подачу в необходимом количестве при определенной температуре и давлении к трущимся поверхностям.

Рис. Схема системы смазки: 1 — масляный картер; 2 — маслоприемник; 3 — шестеренчатый насос; 4 — маслопровод; 5 — фильтр; 6 — главный масляный канал.

Примечание. Все остальные детали смазываются маслом, вытекающим из зазоров, или посредством разбрызгивания.

Масло, поступающее в зазоры между трущимися поверхностями, не только уменьшает потери на трение, но и охлаждает и удаляет продукты износа и мелкие частицы нагара и защищает трущиеся поверхности от коррозии.

В зависимости от способа подвода масла к трущимся поверхностям деталей применяются такие системы смазки: разбрызгиванием, под давлением и комбинированные, в которых часть деталей смазывается под давлением, а остальные — за счет разбрызгивания масла.

Система питания.

Источником энергии в двигателях внутреннего сгорания является горючая смесь, образуемая парами топлива, тщательно перемешанными с воздухом в определенных пропорциях. Смешиваясь с остаточными газами в цилиндре двигателя, горючая смесь образует рабочую.

Состав горючей смеси должен соответствовать определенному режиму работы двигателя и подразделяется на богатую, обогащенную, нормальную, обедненную и бедную.

В качестве топлива для карбюраторных двигателей применяют бензин, обладающий хорошей испаряемостью, а для дизельных двигателей с внутренним смесеобразованием — дизельное топливо, являющееся продуктом перегонки тяжелых фракций нефти с определенной вязкостью.

Система питания служит для хранения, подачи и очистки топлива, воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава на разных режимах работы двигателя, отвода наружу продуктов сгорания .

Система пуска двигателей.

Одним из основных требований, предъявляемых к двигателям внутреннего сгорания, является быстрота и надежность пуска. Пуск осуществляется принудительным вращением коленчатого вала двигателя от постороннего источника энергии.

Система пуска должна развивать определенную частоту вращения коленчатого вала двигателя, обеспечивающую смесеобразование, наполнение цилиндров свежей смесью, сжатие и воспламенение смеси.

Пусковая частота вращения карбюраторных двигателей колеблется в пределах 30…60 об/мин.

Пуск дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным более труден. Это связано с большой степенью сжатия и плохим смесеобразованием из-за малого давления впрыска топлива. Поэтому пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя с воспламенением от сжатия должна быть в пределах 200…300 об/мин.

Рис. Схема системы питания; 1 — гильза цилиндра; 2 — поршень; 3 — топливный фильтр; 4 — топливопровод; Б — диафрагмовый насос; 6 — топливный бак; 7 — воздушный фильтр; 8 – карбюратор; 9, 10 — клапаны /впускной и выпускной/; 11 — патрубок /выхлопной/; 12 – глушитель.

При пуске холодного двигателя, особенно в зимнее время, прокручивание вала двигателя и его пуск резко затрудняются из-за низкой температуры воздуха в камере сгорания в конце сжатия и эагустевания смазки. Для обеспечения пуска дизелей необходимо подогреть воздух во впускном трубопроводе и в камере сгорания, охлаждающую жидкость в системе охлаждения; применить декомпрессионный механизм.

Существуют следующие основные способы пуска двигателей:

1. от руки /вручную/ — применяется чаще у карбюраторных пусковых двигателей;

2. электрическим стартером — используется в автомобильных и пуско­вых тракторных двигателях. Для пуска дизельного двигателя требуется стартер значительно большей мощности, чем для карбюраторного;

3. вспомогательным бензиновым двигателем /пусковым двигателем/ — распространен на дизелях тракторов;

4. силовым генератором электротрансмиссии. Силовой генератор, приводящий электрические ходовые двигатели трактора с электротрансмиссией, на время пуска двигателя работает в режиме стартера и питается током от аккумуляторных батарей;

5. сжатым воздухом от баллона с давлением 15,0 МПа. Наименьшее давление воздуха в баллоне, обеспечивающее запуск дизеля,- 4,0 МПа.

В аварийных случаях можно запустить двигатель буксировкой на включенной передаче трансмиссии. У машин с электротрансмиссией тяговый электродвигатель при этом работает в режиме генератора, а силовой генератор — в режиме электродвигателя, вращая коленчатый вал дизеля.

Список литературы

1. Брянский Ю. А. и др. Тягачи строительных и дорожных машин. — М.: Высш. шк., 1976. — 360 с.

2. Гуревич A. M., Сорокин E. М. Тракторы и автомобили. — П.: Колос, 1971.

3. Делиховский С. Ф. и др. Устройство и эксплуатация автомобилей.- М.: Изд-во ДОСААФ, 1965. — 214 с.

Устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля

Каждому, водителю интересно и необходимо знать, как устроен автомобиль, что такое ДВС в машине, из чего состоит двигатель автомобиля и каков у ДВС ресурс.

Отличие двигателей внутреннего сгорания от двигателей внешнего сгорания

Содержание статьи

ДВС называется так именно потому, что топливо сжигается внутри рабочего органа (цилиндра), промежуточный теплоноситель, например пар, здесь не нужен, как это организовано в паровозах. Если рассматривать паровой двигатель и двигатель, но уже внутреннего сгорания автомобиля, устройство их сходно, это очевидно (на рисунке справа паровой двигатель, слева – ДВС).

Принцип работы одинаков: на поршень, действует какая-то сила. От этого поршень вынужден двигаться вперед или назад (возвратно-поступательно). Эти движения при помощи специального механизма (кривошипного) преобразуются во вращение (колеса у паровоза и коленчатого вала «коленвала» у автомобиля). В двигателях внешнего сгорания нагревается вода, превращаясь в пар, и уже этот пар совершает полезную работу толкая поршень, а в ДВС мы нагреваем воздух внутри (непосредственно в цилиндре)и он (воздух) двигает поршень. От этого коэффициент полезного действия, у ДВС, конечно, выше.

История создания ДВС

История гласит, что первый работающий двигатель внутреннего сгорания коммерческого использования, то есть выпускаемый для продажи, был разработан французским изобретателем Ленуаром. Его двигатель работал на светильном газе в смеси с воздухом. Причем именно он догадался поджигать эту смесь путем электрической искры. Только в 1864 году документально зафиксирована продажа более 310 таких двигателей. На этом он разбогател. Жан Этьен Ленуар потерял интерес к изобретательству и вскоре(в 1877 году) его моторы были вытеснены более совершенными, на тот момент, двигателями Отто, изобретателя из Германии. Донат Банки (венгерский инженер) в 1893 году произвел настоящую революцию в двигателестроении. Он изобрел карбюратор. С этого момента история не знает бензиновых двигателей без этого устройства. И так продолжалось около 100 лет. На смену ему пришла система непосредственного впрыска, но это уже новейшая история.
Все первые двигатели внутреннего сгорания были только одноцилиндровыми. Увеличение мощности велось путем увеличения диаметра рабочего цилиндра. Только к концу 19-го века появились ДВС с двумя цилиндрами, а в начале 20-го века – четырехцилиндровые. Теперь, повышение мощности производилось уже путем увеличения числа цилиндров. На сегодняшний день можно встретить автомобильный двигатель в 2-мя, 4-мя, 6-ю цилиндрами. Реже 8 и 12. Некоторые спортивные автомобили имеют 24 цилиндра. Расположение цилиндров может быть как рядным, так и V-образным.
Вопреки расхожему мнению ни Готлиб Даймлер, ни Карл Бенц, ни Генри Форд устройство двигателя автомобиля не изменяли кардинально (разве что мелкие доработки), но оказали огромное влияние в автомобилестроение как таковое. Что такое ДВС в авто мы сейчас и рассмотрим.

Общее устройство двигателя внутреннего сгорания

Итак, ДВС состоит из корпуса, в котором все остальные детали монтируются. Чаще всего это блок цилиндров.

На данном рисунке показан один цилиндр без блока. Устройство ДВС направлено на максимально комфортные условия для цилиндров, ведь именно в них производится работа. Цилиндр, это металлическая (чаще всего стальная) труба, в которой двигается поршень. Он обозначен на рисунке цифрой 7. Над цилиндром устанавливается головка цилиндра 1, в которую вмонтированы клапана (5 – впускной и 4 — выпускной), а также свеча зажигания 3 и коромысла 2.
Над клапанами 4 и 5 есть пружины, которые удерживают их в закрытом состоянии. Коромысла при помощи толкателей 14 и распределительного вала 13 открывают клапана в определенный момент (тогда, когда это необходимо). Распределительный вал с кулачками вращается от коленвала 11 через приводные шестерни 12.
Движения поршня 7 преобразуются во вращение коленвала 11 при помощи шатуна 8 и кривошипа. Этим кривошипом служит «колено» на валу (смотри рисунок), именно поэтому вал и называется коленчатым. В связи с тем, что воздействие на поршень происходит не постоянно, а только когда в цилиндре горит топливо. У ДВС есть маховик 9, довольно массивный. Маховик как бы запасает энергию вращения и отдает ее при необходимости.
В любом двигателе много трущихся деталей, для их смазывания используют автомобильное масло. Масло это хранится в картере 10 и специальным насосом подается к трущимся деталям.
Синим цветом, показаны детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Голубым – смесь топлива и воздуха. Серым – свеча зажигания. Красным – выхлопные газы.

Принцип работы ДВС

Разобрав двигатель внутреннего сгорания, его устройство, необходимо уяснить, как взаимодействуют его детали, как он работает. Знать строение еще не все, а вот как взаимодействуют механизмы, в чем преимущество дизельных автомобилей и в чем их недостатки для начинающих (для чайников) очень важно.
Ничего сложного в этом нет. Пошаговым рассмотрением процессов мы постараемся рассказать, как взаимодействуют между собой основные части двигателя при работе. Из какого материала выполнены механические составляющие ДВС.
Все автомобильные двигатели работают на одном принципе: сжигание бензина или дизельного топлива. Для чего? Для получения необходимой нам энергии, конечно. Двигатели автомобилей, иногда говорят – моторы, могут быть двухтактными и четырехтактными. Тактом считается движение поршня либо вверх, либо вниз. Говорят еще от верхней мертвой точки (ВМТ), до нижней (НМТ). Мертвой эта точка называется потому, что поршень как бы замирает на мгновение и начинает движение в обратную сторону.
Итак, в двухтактном двигателе весь процесс (или цикл) происходит за 2 хода поршня, в четырехтактном – за 4. И совершенно не важно, бензиновый это двигатель, дизельный или работающий на газу.
Как ни странно, рассказывать принцип работы лучше на 4-х тактном бензиновом карбюраторном двигателе.

Первый такт — всасывание.

Поршень идет вниз и затягивает за собой смесь из воздуха и топлива. Эта смесь готовится в отдельном устройстве – в карбюраторе. При этом впускной, его еще называют «всасывающий» клапан, конечно, открыт. На рисунке он показан синим.

Следующий, второй такт – сжатие смеси.

Поршень поднимается вверх от НМТ до ВМТ. При этом растет давление и, естественно, температура над поршнем. Но этой температуры недостаточно, для того, чтобы смесь самовоспламенилась. Для этого служит свеча. Она выдает искру в нужный момент. Обычно это 6…8 угловых градусов не доходя до ВМТ. Для начала понимания процесса можно предположить, что искра зажигает смесь точно в верхней точке.

Третий такт – расширение продуктов сгорания.

При сгорании столь энергоемкого топлива, продуктов сгорания в цилиндре очень мало, а вот усилие появляется только потому, что воздух нагрелся при повышении температуры, а значит, расширился, в нашем случае увеличил давление. Именно это давление и совершает нужную работу. Нужно знать, что нагревая воздух на 273 0С, получаем увеличение давления практически в 2 раза. Температура зависит от того сколько топлива сжечь. Максимальная температура внутри рабочего цилиндра может достигать 2500 0С при работе ДВС на полной мощности.

Четвертый такт последний.

После него опять будет первый. Поршень направляется от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт. Цилиндр очищается, выбрасывая все что сгорело, и что не сгорело, в атмосферу.
Что касается дизельного двигателя, то все основные детали с карбюраторным практически одинаковы. Ведь и тот и другой, это двигатель внутреннего сгорания. Исключение составляет смесеобразование. В карбюраторном смесь готовится отдельно, в том самом карбюраторе. А вот в дизельном – смесь готовиться непосредственно в цилиндре, перед сжиганием. Топливо (солярка) подается специальным насосом в определенный момент времени. Зажигание смеси происходит от самовоспламенения. Температура внутри цилиндра в дизеле гораздо выше, чем в карбюраторном ДВС. По этой причине детали там детали мощнее и система охлаждения лучше. Необходимо отметить, что, несмотря на высокую температуру внутри цилиндра, рабочая температура двигателя никогда не повышается выше 90…95 0С. Иногда, детали дизельных двигателей делают из более твердого металла, что позволяет снизить массу, но увеличивает цену ДВС. Однако, коэффициент полезного действия (КПД) в дизельном двигателе выше. То есть он более экономичен и дороговизна деталей себя окупает.
У дизельного ДВС ресурс выше, если соблюдать правила эксплуатации. Особенно часто механизмы дизелей выходят из строя из-за плохого топлива.
Схема работы дизельного двигателя представлена на рисунке слева. В третьем такте подача топлива показана в момент ВМТ, хотя это и не совсем так.
Системы ДВС обеспечивающие их работоспособность практически одинаковы: система смазки, топливная система, система охлаждения и система газообмена. Есть еще несколько, но они не относятся к главным.
Глядя на устройство любого двигателя внутреннего сгорания можно подумать, что все детали выполнены из стали. Это далеко не так. Корпуса бывают и чугунные и выполненные из алюминиевого сплава, а вот поршни из чугуна не делают, они либо стальные, либо из высокопрочного алюминиевого сплава. Зная общее устройство данного двигателя внутреннего сгорания и условия работы его деталей, очевидно, что и клапана и головку цилиндра нужно делать прочными, поскольку они должны выдерживать давление внутри цилиндра более 100 атмосфер. А вот поддон, где собирается масло не несет на себе особой механической нагрузки и выполняется из тонкой листовой стали или алюминия.
Характеристики ДВС
Когда говорят об автомобиле, то обычно, в первую очередь отмечают двигатель внутреннего сгорания, не его устройство, а его мощность. Она (мощность) измеряется как обычно (по-старинке) в лошадиных силах или (по-современному) киловаттах. Безусловно, чем больше мощность, тем быстрее автомобиль набирает скорость. И в принципе экономичность тем выше, тем двигатель машины более мощный. Однако, это только тогда, когда двигатель постоянно работает на номинальных (экономически оправданных) оборотах. Но на малых скоростях (при неиспользовании полной мощности) КПД сильно падает и если на номинальных режимах дизельный двигатель имеет 40…42% КПД, то на малых только 7%. Бензиновый двигатель не может похвастаться даже этим. Использование полной мощности позволяет экономить топливо. По этой причине расход топлива на 100 километров в малолитражных автомобилях ниже. Этот показатель может составлять и 5 и даже 4 л/100 км. Расход у мощных внедорожников может составлять и 10 и даже 15 л/100 км.
Еще одним показателем для автомобилей является разгон от 0 км/час до 100 км/час. Конечно, чем мощнее двигатель, тем быстрее разгон автомобиля, но про экономичность при этом говорить вообще не приходится.
Итак, двигатель внутреннего сгорания устройство которого Вы теперь знаете, совсем не кажется сложным. И на вопрос «ДВС – что это такое?» Вы можете ответить «Это то, что я знаю».

Устройство и работа двигателей внутреннего сгорания

Схема устройства и работа двигателей внутреннего сгорания  [c. 134]

СХЕМА УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 171  [c.171]

СХЕМА УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 173  [c.173]

ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ  [c.63]

Реальная система зажигания содержит еще целый ряд устройств, наличие которых определено требованиями надежной и экономичной работы автомобильного двигателя. Рассмотрим влияние особенностей работы двигателя внутреннего сгорания на характеристики и параметры системы зажигания.  [c.76]


При движении жидких и газообразных потоков в таких распространенных устройствах как компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, турбореактивные и реактивные двигатели, происходит эрозионное разрушение различных деталей. Особенно следует отметить газопылевую эрозию сопловых устройств и газовых эжекторов, используемых в авиационной и ракетной технике. Также подвергаются эрозионному разрушению лопатки паровых и газовых турбин авиационных и ракетных жидкостных двигателей, которые работают при высоких температурах газовых потоков [15 .  [c.640]

Привод от двигателей внутреннего сгорания имеет большое преимущество перед электрическим приводом — независимость от источников питания. Однако он имеет и недостатки, к которым относятся недопустимость даже кратковременных перегрузок, невозможность реверса и неустойчивость работы двигателей внутреннего сгорания на малой скорости. Вследствие того что двигатель не может развить достаточный пусковой момент, его приходится запускать вхолостую, а затем с помощью фрикционной муфты подсоединять к нему рабочие механизмы грузоподъемной машины. Невозможность реверсирования двигателей внутреннего сгорания вызывает необходимость применения специальных реверсивных устройств — механических, электрических и др .  [c.69]

Режимы работы двигателя внутреннего сгорания в бурении следует рассматривать с точки зрения специ-, фики основных операций на приводе основных устройств бурения при роторном бурении — привод ротора, лебедки и буровых насосов при турбинном бурении — привод буровых насосов и лебедки.  [c.268]

По роду привода самоходные краны бывают паровые, с двигателями внутреннего сгорания, электрические, дизель-электрические и аккумуляторные. Для производства погрузочно-разгрузочных работ на складах железных дорог наибольшее распространение получили передвижные железнодорожные краны с паровым приводом или двигателями внутреннего сгорания. Железнодорожные краны с электрическим приводом и аккумуляторные в практике применяются сравнительно редко ввиду того, что радиус действия первых зависит от длины кабеля, а вторых от емкости аккумуляторных батарей. Дизель-электрические краны из-за большой их стоимости широкого применения на складах железнодорожного транспорта не получили. Краны на тележках большей частью бывают аккумуляторные и с двигателями внутреннего сгорания. На рис. 184 показано в схематическом виде устройство самоходного крана, который состоит из ходовой части, поворотной платформы и рабочего оборудования.  [c.250]


В большинстве случаев машины северного исполнения делают на базе серийно выпускаемых машин. При этом в модификации машины для районов с холодным климатом, как правило, остаются без изменения кинематические схемы механизмов, основные рабочие параметры и характеристика машины. В то же время такие машины существенно отличаются от обычных машин применением хладостойких низколегированных сталей в металлоконструкциях, узлах и деталях и введением специальных видов термической обработки и технологии изготовления их конструктивным упрочнением ответственных элементов и узлов (ходовой части, рабочего оборудования и др.) использованием базовых машин и всех комплектующих изделий в северном исполнении (резинотехнических, электротехнических и др.) применением специальных сортов топлив, масел, смазок и рабочих жидкостей утепленной кабиной и комфортабельными условиями для работы машиниста оборудованием устройствами, облегчающими пуск двигателей внутреннего сгорания и установкой специальных обогревающих устройств для поддержания рабочей температуры основных узлов машины.  [c.454]

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, выполняющих различные функции. Рассмотрим устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 6). В цилиндре 3 находится поршень с поршневыми кольцами, соединенный с колен-  [c.16]

Цель. Ознакомить учащихся с принципом работы авиамодельных двигателей и привить навыки грамотной их эксплуатации. Методические рекомендации. Для изучения этой темы потребуются два занятия. На первом следует ознакомить учащихся с классификацией авиамодельных двигателей, устройством и принципом работы двигателей внутреннего сгорания, рассказать об основных компонентах топливных смесей, дать рецепты и объяснить способы их приготовления.  [c.129]

При испытании двигателей внутреннего сгорания широким распространением пользуются так называемые гидротормоза. Работа двигателя при торможении превращается в теплоту трения, и для уменьшения нагрева тормозного устройства применяют водяное охлаждение.  [c.60]

Громоздкой получается и схема химического аккумулирования энергии ветра. По этой схеме предполагается направлять электрическую энергию, вырабатываемую ветроэлектростанцией, в специальные устройства для разложения воды на кислород и водород. Кислород поступает в народное хозяйство страны для использования, а водород хранится в газгольдерах ветростанции. На водороде в качестве горючего работает включаемый в период безветрия специальный двигатель внутреннего сгорания,  [c.212]

Обязательным элементом каждой теплосиловой установки являются устройство, в котором производится работа при расширении рабочего тела (в турбоустановках — турбина, в двигателях внутреннего сгорания — цилиндр с поршнем в такте расширения, в реактивных двигателях — сопло и т. д.), и устройство, в котором за счет подвода работы извне осуществляется сжатие рабочего тела (компрессор, диффузор, насос, цилиндр двигателя внутреннего сгорания в такте сжатия и т. д.).  [c.303]

Для пуска установки можно использовать электродвигатель, турбину или двигатель внутреннего сгорания. После нажатия на пусковую кнопку начинает работать вспомогательный масляный насос и входит в зацепление муфта пускового двигателя и муфта валоповоротного устройства. Пусковой двигатель увеличивает скорость вращения вала турбокомпрессорной группы, и муфта валоповоротного устройства расцепляется. В течение первых пяти минут пуска при скорости вращения вала турбокомпрессорной группы 800 об/мин происходит продувка топливной системы, после чего происходит,зажигание и муфта пускового двигателя выходит из зацепления. После проверки зажигания специальным устройством открывается топливный клапан 14.  [c.148]

Регуляторы прямого действия являются наиболее распространенным типом регуляторов числа оборотов двигателей внутреннего сгорания. Их достоинствами являются простота конструкции, отсутствие вспомогательных агрегатов и простота обслуживания. Однако такие регуляторы имеют и ряд недостатков, к числу которых относится необходимость создания чувствительным элементом значительных перестановочных усилий, передаваемых органу (органам) управления, что увеличивает габариты самого регулятора. Без соответствующих дополнительных устройств регуляторы прямого действия не могут работать при малой неравномерности работы, обусловленной статической регуляторной характеристикой (при изменении нагрузки равновесный скоростной режим изменяется в некотором ограниченном диапазоне).  [c.152]


В рассмотренном примере за время цикла термодинамическая система получает теплоту и совершает механическую работу. Такой цикл называется прямым, т.е. в прямом термодинамическом цикле происходит преобразование теплоты, подведенной к системе, в механическую работу. Примером устройства, использующего прямой цикл на практике, является двигатель внутреннего сгорания.  [c.102]

Гидравлические системы охлаждения и нагревания получили применение в качестве устройств для отвода теплоты от различных мащин или объектов (например, от двигателей внутреннего сгорания), а также для подвода теплоты к ним (например, к жилым помещениям). Принцип работы таких гидросистем заключается в следующем жидкость получает теплоту, затем переносит ее по трубопроводам на определенное расстояние и наконец отдает ее. В системах нагревания жидкость получает теплоту от нагревателя, а отдает ее нагреваемому объекту. В системах охлаждения жидкость получает теплоту от охлаждаемого объекта, а передает ее теплообменнику-охладителю. Следует отметить, что в рассматриваемых системах имеет место перенос теплоты жидкостью, но отсутствует преобразование теплоты в работу (или работы в теплоту), как в тепловых машинах или холодильных установках.  [c.260]

В различных технологических процессах и механизмах твердые материалы подвергаются тепловому воздействию, в результате чего в них происходят физико-химические явления, в том числе изменение размеров (линейное и объемное расширения). Неконтролируемое тепловое расширение конструкционных материалов может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик и как крайний вариант— к несчастным случаям,.. Знание зависимости теплового расширения твердых материалов от интенсивности нагрева (температуры) имеет большое значение при конструировании и создании различных нагревательных и осветительных устройств, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, тепловых регуляторов (реле), дымоходов, при сварочных работах, расчете термических напряжений и т.д.  [c.84]

В устройствах, работающих по замкнутому циклу, в том числе и в двигателе Стирлинга, необходимо избегать потерь рабочего тела, поскольку такие потери снижают среднее давление цикла и, следовательно, выходную мощность. Имеется много путей для просачивания рабочего тела из внутренней полости двигателя например, водород под действием высоких давлений и температур будет диффундировать сквозь металлические перегородки, изготовленные из больщинства металлов и сплавов (особенно это относится к нержавеющей стали). Однако чаще всего основной причиной утечки является просачивание газа под давлением около поршней и их штоков. На первый взгляд такую утечку можно ликвидировать, установив обычные уплотнения, т. е. металлические кольца или кольца из шнура, поскольку, например, газовые компрессоры работают при давлениях, превышающих давление в двигателях Стирлинга. Однако рабочие температуры в двигателях Стирлинга выше, чем в компрессорах, и это усложняет решение проблемы уплотнений. В двигателях внутреннего сгорания рабочие температуры сопоставимы с температурами в двигателях Стирлинга, однако в двигателях Стирлинга уплотнения должны работать в атмосфе ре, не содержащей масла, поскольку при попадании масла из картера в рабочие полости происходит его пиролиз и образование углеродных отложений, засоряющих теплообменники и особенно высокопористые регенераторы. Кроме того, масло в картере может загрязняться просачивающимся рабочим телом. Усовершенствование уплотнений не должно производиться за счет увеличения трения, поскольку это может привести к недопустимому падению рабочих характеристик на валу двигателя. Из сказанного видно, что создание работоспособной конструкции уплотнения для двигателей Стирлинга с высоким внутренним давлением представляет достаточно серьезную проблему. Этот вопрос рассматривается в разд. 1.7. Необходимо уяснить, что использование газообразного рабочего тела, находящегося под высоким давлением, делает чрезвычайно вероятной утечку газа безотносительно к степени совершенства уплотняющих устройств. Следовательно, чтобы поддерживать выходную мощность двигателя на одном уровне в течение длительного периода эксплуатации, такая утечка должна компенсироваться. Практически это означает, что на двигателях Стирлинга с высоким давлением должен быть установлен компрессор, автоматически нагнетающий сжатый газ в двигатель при падении давления цикла ниже определенного уровня иными словами, должен быть обеспечен процесс подкачки . Компрессор может быть расположен как внутри двигателя, так и вне его. В двигателе с косой шайбой Форд — Филипс имеется внутренний поршневой компрессор, состоящий из небольших порш-  [c.81]

При неработающих цилиндрах распределитель обеспечивает направление потока рабочей жидкости обратно в бак, так как насос подает рабочую жидкость к распределителю все время, пока работает двигатель внутреннего сгорания. Кроме того, распределитель обеспечивает плотное запирание каналов, соединенных с полостяхми цилиндров, препятствуя входу и выходу рабочей жидкости из полостей цилиндров, что позволяет удерживать поршни и штоки в нужном положении. При работе силовых гидроцилиндров распределитель обеспечивает подачу рабочей жидкости под давлением в рабочую полость п отвод масла из нерабочих полостей в масляный бак. Вместе с распределителями в гидравлических приводах применяются предохранительные устройства, смонтированные или в корпусе распределителей, пли представляющие отдельный узел.  [c.100]


Учебник написан коллективом преподавателей кафедры Двигатели внутреннего сгорания МВТУ им. Н. Э. Баумана по программе специальности Двигатели внутреннего сгорания . Методика изложения материала базируется на более чем семидесятилетием опыте подготовки инженеров по этим двигателям в МВТУ им. Н. Э. Баумана. Основы этой методики были заложены В. И. Гриневецким и в дальнейшем успешно развиты Н. Р. Брилингом, Е. К. Мазингом, Д. Н. Вырубовым, А. С. Орлиным, Г. Г. Калишем, Б. Г. Либровичем и другими преподавателями кафедры. Согласно этой методике в учебнике сначала рассматриваются устройства и общие принципы работы двигателей внутреннего сгорания и их систем, а затем приводятся конструкции конкретных двигателей. Материал излагается применительно к поршневым двигателям всех типов и назначений.  [c.7]

Хотя на местах имеется довольно много книг по общим вопросам устройства агрегатов с двигателями внутреннего сгорания, а также по применению их в сельском хозяйстве, на автотранспорте, в них недостаточно освещены вопросы автоматизации и не отражена специфика работы этих агрегатов на радиотрансляционных узлах и в предприятиях связи. Специальной же производственио-технической литературы по бензоэлектрическим и дизель-электри-ческим агрегатам, применяемым на радиотрансляционных узлах и сельских предприятиях связи за последние годы не издавалось.  [c.3]

Устройство регуляторов. Стационарные двигатели внутреннего сгорания при любых нагрузках должны развивать постоянное число оборотов. Это достигается тем, что работа газов в цилиндрах двигателя (индикаторная работа) должна р1ав1няться сумме всех сопротивлений — как самого механизма, так и В1нешних сопротивлений вагрузйи. В тех случаях, когда индикаторная работа будет больше со-  [c.324]

Разработка новых схем и тршов двигателей (двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, воздушно-реактивных и ракетных двигателей), совершенствование их работы, разработка новых взрывчатых веществ, новых высококалорийных топлив, анализ безопасности ряда производств приводят к необходимости углубленного исследования гетерогенного горения взвесей распыленного жидкого или твердого горючего, исследования детонации, взрыва и других газодинамических явлений в газовзвесях. Результаты таких исследований особенно важны для анализа пожаро- и взрывобезопасности технических устройств, в которых могут образоваться способные к детонации и горению взвесене-сущие или газопылевые среды. Именно в газовзвесях можно по-1  [c.3]

Из расположения линий, характеризующих процессы подвода теплоты в этих двух циклах (см. рис. 7.2), следует, что средняя температура подводимой тепло1Ы в цикле с р = onst больше, чем в цикле с а = onst поэтому r tp > ip-j. Однако двигатели внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты обладают рядом существенных конструктивных недостатков (имеют специальный компрессор для распыления топлива, который забирает часть полезной работы в цикле и снижает экономичность двигателя устройство форсунок сложное н др.).  [c.114]

Закон движения ведомого звена выбирается с учетом условий работы механизма. Во многих случаях кулачковый механизм должен обеспечить движение ведомого звена по определенному закону, заданному функциональной зависимостью 5(ф) (вычислительные устройства, регуляторы, некоторые автоматы и др.). В других случаях назначением кулачкового механизма является передача рабочему органу определенного конечного перемещения с выстоямн рабочего органа в крайних его положениях (механизмы топливной аппаратуры, газораспределения в двигателях внутреннего сгорания и др.). Здесь закон перемещения рабочего органа из одного крайнего положения в другое принципиального значения не имеет. Для таких механизмов обычно известны лишь величины периодов отдельных фаз удаления, дальнего стояния, возвращения и ближнего стояния. В этих случаях закон движения ведомого звена выбирают так, чтобы обеспечить наибольшую плавность движения и наиболее простой профиль кулачка.  [c.335]

Тепловые аккумуляторы — третий вид аккумуляторов, предложенный Ветчинкиным и Уфимцевым,— представляют собой большие цистерны с прочными и хорошо теплоизолированными стенками. В них находится вода, нагреваемая злектроподогревателями до высокой температуры. Тепловая энергия, запасенная в этих цистернах, может использоваться и для отопительных и для энергетических целей снижая давление, превращая воду в пар, можно потом заставлять ее работать в паровых машинах или турбинах. По расчетам авторов предложения, тепловые аккумуляторы могут оказаться в некоторых случаях в 300—500 раз экономичнее, чем электрические той же емкости. Общим недостатком всех этих проектов аккумуляторов является, кроме их громоздкости, необходимости держать в резерве крупные мощности дублирующих двигателей другого типа, которые простаивают во время работы ветродвигателя, и их сравнительно невысокий коэффициент полезного действия. Поднятая в водохранилище вода будет испаряться, не говоря уж о том, что часть энергии потеряется при работе насосной и гидротурбинной установок. Коэффициент полезного действия гидроаккумулятора составляет всего 40—50 процентов, а резервной станции с двигателем внутреннего сгорания, работающим на водороде в качестве горючего, вряд ли превзойдет 35 процентов. Еще ниже будет коэффициент полезного действия станции с паровой машиной или турбиной, не говоря уже о потерях тепла при хранении горячей воды в цистернах— теплоаккумуляторах. Ни одно из рассмотренных устройств при практическом исполнении не сможет, видимо, превратить в электрическую энергию свыше 50 процентов от затраченной.  [c.213]

Кроме того, в значительном числе случаев детали различных конструкций машин, выполняющие тождественные функции, например шатуны компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, паровых машин и др., технологически индивидуализируются в большей степени, чем это практически необходимо. В силу этого типизацией технологических процессов с точки зрения обобщения методов производства может быть охвачена значительно большая номенклатура деталей машин различного функционального назначения, чем это имеет место в настоящее время. Сказанное подтверждается работами в области систематизации и классификации деталей машин самого различного назначения. Так, например, ЭНИМС установлено, что 88—85% по числу деталей автомобиля являются общемашиностроительными деталями и только 12—15% специфическими, предопределяющими особенности устройства и назначение автомобиля. Аналогичные явления имеют место и в других отраслях машиностроения.  [c.248]

Двигатели [внутреннего сгорания [F 02 свободнопоршневые В 71/00-71/06 со сжатием (воздуха В 3/00-3/12 горючей смеси В 1/00-1/14) на твердом топливе В 45/00-45/10 устройства для ручного управления D 11/00-11/10 с устройствами для продувки или заполнения цилиндров В 25/00-25/08) G 01 индикаторных диаграмм 23/32 датчики давления, комбинированные с системой зажигания двигателей 23/32 индикация (относительного расположения поршней и кривошипов 23/30 перебоев в работе 23/22 работы или мощности 23/00-23/32)) измерение расхода жидкого топлива F 9/00-9/02 испытание (М 15/00 деталей М 13/00-13/04)) F 01 рабочего тела К 25/00-25/14) изготовление для них ковкой или штамповкой В 21 К 1/22 использование теплоты отходящих газов (F 02 G 5/00-5/04 холодильных машин F 25 В 27/02) комбинированные с электрическим генератором Н 02 К 7/18 работа в компрессорном режиме F 04 В 41/04 на транспортных средствах В 60 К 5/00-5/12] (гравитационные 3/00-3/08 инерционные механические 7/00, 7/04-7/10) F 03 G для грейферов В 66 С 3/14-3/18 изготовление деталей В 21 D 53/84 многократного расширения в паросиловых установках F 01 К 1102-7104 объемного вытеснения F 01 В (агрегатирование с нагрузкой 23/00-23/12 атмосферные 29/02 комбинированные с другими машинами 21/00-21/04 конструктивные элементы 31/00-31/36 предохранительные устройства 25/16-25/18 преобразуемые 29/04-29/06 пуск 27/00-27/08 расположение и модификация распределительных клапанов 25/10 регулирование 25/00-25/14 сигнальные устройства 25/26) работающие на горючих газах F 02 G 1/00-1/06 рас-пределителыше механизмы F 01 L 1/00-13/08 для пишущих машин В 41 1 29/38 пневматические в избирательных переключателях Н 01 Н 63/30  [c.72]


Режим пуска представляет собой вывод ГТУ на минимальный режим устойчивой работы. Для его осуществления необходим внешний источник энергии. Это объясняется тем, что до начала вращения ротора ГТУ невозможно зажечь топливо в КС. При малых частотах вращения ГТ создаваемый ею крутящий момент меньще момента, необходимого для вращения компрессора. При определенной частоте вращения моменты вращения компрессора и ГТ выравниваются, и только после этого можно отключить пусковое устройство (стартер). В качестве стартера можно использовать электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, сжатый воздух из специального резервуара, перевод электрогенератора ГТУ в режим двигателя с помощью тиристорного пускового устройства (ТПУ) и др. Последний способ все чаще применяется на современных крупных энергетических ГТУ  [c.145]

Для обеспечения стабильного горения природный газ должен поступать к горелочному устройству КС ГТУ при определенном давлении, зависящем от типа ГТУ. При отсутствии на площадке электростанции газопровода ВД требуемое для работы ГТУ давление топливного газа достигается путем повышения давления поступающего на газораспределительный пункт (ГРП) природного газа с помощью дожимных компрессоров (ДК). Необходимость установки этих агрегатов оказывает существенное влияние на расход электроэнергии на собственные нужды. В зависимости от существующих нормативов и принятых проектных решений используется либо общестанционная дожимная компрессорная станция, либо индивидуальный ДК для каждой из ГТУ. Последнее справедливо и при проектировании электростанций с газодизельными двигателями внутреннего сгорания (ДВС).  [c.395]

Во многих случаях чем выше надежность машины, тем больше ее долговечность по физическому износу. Однако устройство может быть долговечным, но безотказность его работы низкой. Например, двигатель внутреннего сгорания, обладая большой долговечностью, теряет свой ресурс вследствие быстрой засоряемости топливной системы и отказа ее в работе золотниковые пары механизмов и гидроусилителей могут обладать достаточной износостойкостью, но при попадании посторонних механических частиц в зазоры или при отложении смолистых веществ, выделяющихся из рабочей жидкости, сопротивление трению может превысить рабочие усилия в системе. Повреждения поверхностей деталей при этом отсутствуют, и после промывки золотниковой пары ее работоспособность восстанавливается.  [c.7]

Рассмотрев различные устройства, основанные на химических реакциях, и в особенности на реакциях типа горения, можно прийти к выводу, что сравнительно невысокая эффективность таких устройств, использующих горение топлива в воздухе, связана прежде всего с Необратимостью самого процесса горения. В то же время топливные элементы работают гораздо более обратимо, поскольку высвобождающаяся за счет реакции химическая энергия непосредственно превращается в электрическую работу. Таким образом, топливные элементы обладают значительно более высокими к. п. д. TiR (а следовательно, и tio) по сравнению с устройствами, работающими за счет сжигания топлива на воздухе. Например, в то время как общий к. п. д. поршневого двигателя внутреннего сгорания по порядку величины близок к 25—35% при полной нагрузке и значительно ниже при частичной нагрузке, общий к. п. д. водороднокислородного топливного элемента может достигать 50% при полной нагрузке, а при небольших токовых нагрузках — даже 90%. Эффективность топливных элементов кратко обсуждается в разд. 20.25.  [c.307]


Новое устройство зажигания для двигателя внутреннего сгорания

  • 1

    Weinberg, F. J. Inst. Мех. Англ. Symp. Горение в технике , Оксфорд, 65 (1983).

  • 2

    Уотерсон, К. диссертация, Оксфордский университет. (1973).

  • 3

    Топхэм Д. Р., Сми П. и Клементс Р. М. Пламя горения 25 , 187 (1975).

    CAS Статья Google ученый

  • 4

    Вычалек, Ф.A., Frane, D. L., Neuman, J. C. SAE pap. 750349 (1975).

  • 5

    Fitzgerald, D. J. SAE Pap. 76064 (1976).

  • 6

    Asik, J. R., Piatkowski, P., Foucher, M. J. & Rado, W. G. SAE Pap. 770355 (1977).

  • 7

    Дейл, Дж. Д., Сми, П. Р. и Клементс, Р. М. Пламя горения 31 , 173 (1978).

    CAS Статья Google ученый

  • 8

    Вайнберг, Ф.Дж., Хом, К., Оппенгейм, А. К. и Тейхман, К. Nature 272 , 341 (1978).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 9

    Оррин, Дж. Э., Винс, И. М. и Вайнберг, Ф. Дж. 18 симп. внутр. по горению 1755 (Институт горения, Питтсбург (1981).

    Google ученый

  • 10

    Карлтон, Ф. Б., Винс, И. М. и Вайнберг, Ф.J. 19-й симп. внутр. on Combustion 1523 (Институт горения, Питтсбург, 1982).

    Google ученый

  • 11

    Тоцци, Л. и Дабора, Э. К. 19-й симп. внутр. on Combustion , 1467 (Институт горения, Питтсбург, 1982).

    Google ученый

  • 12

    Pitt, P. L. & Clements, R. M. Combust. Sci. Technol. 55 , 555 (1982).

    Google ученый

  • 13

    Грант, Дж. Ф., Макилвейн, М. Э. и Маррам, Э. П. Сжигание. Sci. Technol. 30 , 171 (1983).

    CAS Статья Google ученый

  • 14

    Клементс, Р. М., Сми, П. Р. и Дейл, Дж. Д. Сжигание. Пламя 42 , 287 (1981).

    CAS Статья Google ученый

  • 15

    Цетеген, Б., Тейхман, К. Ю., Вайнберг, Ф. Дж. И Оппенгейм, А. К. SAE Pap. 80042 (1980).

  • 16

    Винс, И. М., Вовель, К. и Вайнберг, Ф. Дж. Сжигание. Пламя 105 , 56 (1984).

    Google ученый

  • 17

    Харрисон, А. Дж. И Вайнберг, Ф. Дж. Proc. Soc. А 321 , 95 (1971).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 18

    Кимура, И.И Имаджо, М. 16-й симпозиум. внутр. по горению, 809 (Институт горения, Питтсбург, 1976).

    Google ученый

  • 19

    Кимура И., Аоки Х. и Като М. Пламя горения 42 , 297 (1981).

    CAS Статья Google ученый

  • 20

    Уоррис, А-М. диссертация, Univ. Лондон (Имперский колледж) (1983).

  • 21

    Уоррис, А-М.И Weinberg, F. J. 20th Symp. внутр. on Combustion (Институт горения, Питтсбург, 1984).

    Google ученый

  • 22

    Hilliard, J. C. & Weinberg, F. J. Nature 259 , 556 (1976).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 23

    Behbahani, H. F., Fontijn, A., Muller-Dethlefs, K. & Weinberg, F. J. Combust.Sci. Technol. 27 , 123 (1982).

    CAS Статья Google ученый

  • 24

    Чан, А.К.Ф., Хиллиард, Дж. К., Джонс, А. Р., Вайнберг, Ф. Дж. J. Phys. Д 13 , 2309 (1980).

    ADS CAS Google ученый

  • 25

    Бехбахани, Х. Ф., Уоррис, А-М. И Вайнберг, Ф. Дж. Сжигание. Sci. Technol. 30 , 289 (1983).

    CAS Статья Google ученый

  • 26

    Заявка на патент Великобритании № 827009, PCT / GB / 83/00253 (октябрь 1982 г.).

  • Зеленая машина: переосмысление двигателей внутреннего сгорания

    Зеленая машина — наша новая еженедельная колонка о последних достижениях в области экологических технологий

    Земля 13 апреля 2010 г.

    Хелен Найт

    Разработка модернизации

    (Изображение: WestEnd61 / Rex Features)

    Может показаться грязным и устаревшим по сравнению с батареями, которыми питаются электромобили, но двигатель внутреннего сгорания настроен на модернизацию, которая может вдвое сократить выбросы парниковых газов.

    Современные двигатели довольно неэффективны, они преобразуют только четверть энергии, содержащейся в топливе, в движение; остальные три четверти теряются в виде тепла. Таким образом, предпринимаются усилия по восстановлению части этой потерянной энергии в надежде сократить потребление топлива и выбросы.

    По словам Гая Морриса, технического директора компании Controlled Power Technologies, расположенной в Лейндоне, Великобритания, с выхлопом теряется до 40 процентов потенциальной мощности двигателя. Компания планирует восстановить часть этой энергии, установив турбину внутри выхлопной трубы и толстой кишки; Быстро движущиеся выхлопные газы, выходящие прямо из двигателя, приводят в действие турбину, вырабатывая электричество.

    Прототип устройства, установленный на большом семейном автомобиле, собирает до 6 киловатт энергии при испытаниях на треке, говорит Моррис. Он утверждает, что это может быть возвращено в аккумулятор автомобиля для питания его бортовых электрических систем, что снизит расход топлива до 15 процентов.

    Супер летать

    В другом месте дизайнеры стремятся уловить энергию, которую большинство автомобилей теряет при торможении. Использование этой кинетической энергии уменьшило бы нагрузку на двигатель.

    Гибридные автомобили с электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания уже имеют рекуперативные тормоза, которые вырабатывают электричество при включении.Но команда под руководством автопроизводителя Jaguar избавляется от электрического посредника с помощью системы, которая просто сохраняет нежелательную кинетическую энергию на потом.

    Они разрабатывают гибридный автомобиль, оснащенный системой рекуперации кинетической энергии, аналогичной той, что использовалась в прошлом году в сезоне Формулы-1. У прототипа автомобиля, который должен выйти на тестовый трек в июне, есть маховик, соединенный с шестернями. Когда водитель хочет снизить скорость, маховик может использоваться для восстановления энергии вращения колес и сохранения ее в виде кинетической энергии.Когда требуется больше мощности, система работает в обратном направлении, отбирая энергию от маховика и передавая ее обратно на карданный вал через шестерни. Система автоматически реагирует на движения педалей газа и тормоза, таким образом сохраняя мощность без необходимости управления со стороны водителя.

    Как и версия Формулы 1, механизм построен компанией Flybrid Systems, расположенной недалеко от гоночной трассы Гран-при Великобритании в Сильверстоуне.

    Крис Брокбанк из партнера проекта Torotrak, базирующегося в Лейланде, Великобритания, говорит, что более 70 процентов энергии, рекуперированной системой, можно преобразовать в движущую силу для движения автомобиля.По его словам, это делает его более чем в два раза эффективнее обычных гибридных автомобилей, которые могут рекуперировать только около 30 процентов энергии торможения.

    Команда утверждает, что система снизит расход топлива и выбросы парниковых газов более чем на 30 процентов по сравнению с обычными бензиновыми двигателями. Более того, в отличие от аккумуляторов, маховик не требует регулярной замены, говорит Брокбанк.

    Двигатель изменяющий форму

    Но, пожалуй, наибольшую экономию эффективности можно получить, изменив форму самого двигателя.Традиционная цилиндро-поршневая конструкция, используемая в двигателях, означает, что только головка поршня создает движущую силу, поскольку она толкается вверх и вниз за счет расширения горящей топливно-воздушной смеси. Остальные 75% площади цилиндра — стенки камеры — поглощают энергию горящего топлива в виде тепла, уменьшая количество, доступное для создания движущей силы.

    Это побудило компанию IRIS Engines, базирующуюся в Вашингтоне, округ Колумбия, разработать камеру сгорания, называемую внутренне излучающей импульсной структурой (IRIS).Стены шестиугольной камеры будут перекрываться навесными панелями; по мере того, как горящая смесь в камере расширяется, она толкает панели наружу, заставляя их вращаться на шарнирах и создавая таким образом движущую силу. Это означает, что для движения будет использоваться большая часть поверхности двигателя, — говорит генеральный директор Iris Леви Тиллеманн-Дик.

    Компьютерное моделирование конструкции IRIS, проведенное консультантом по автомобильным исследованиям и разработкам AVL, базирующимся в Граце, Австрия, предполагает, что топливная эффективность должна составлять до 45 процентов, говорит он.«Наша цель — создать прототип и лицензировать двигатель, который позволит производителям автомобилей удвоить эффективность своих автомобилей и, таким образом, сократить вдвое выбросы».

    Подробнее по этим темам:

    Портал для горения

    Стационарные поршневые двигатели внутреннего сгорания (RICE)

    Стационарный поршневой двигатель внутреннего сгорания (RICE) — это любой двигатель внутреннего сгорания, который использует возвратно-поступательное движение для преобразования тепловой энергии в механическую работу и не является мобильным.Стационарные поршневые двигатели отличаются от мобильных поршневых двигателей тем, что они не используются в дорожных транспортных средствах или внедорожных мобильных устройствах, таких как бульдозеры, косилки, краны и т. Д. Некоторые двигатели труднее классифицировать, например, генератор, установленный на поддоне или прицепе. не будет считаться стационарным, если он не будет оставаться на одном участке в течение, по крайней мере, полного года или полного сезона, для сезонного источника ( дополнительная информация о стационарных, внедорожных, передвижных и т. д. ).

    Есть два основных типа стационарных поршневых двигателей — искровое зажигание и воспламенение от сжатия. В двигателях с искровым зажиганием для воспламенения сжатой топливно-воздушной смеси используется искра (через свечу зажигания). Типичными видами топлива для таких двигателей являются бензин и природный газ. Двигатели с воспламенением от сжатия сжимают воздух до высокого давления, нагревая воздух до температуры воспламенения топлива, которое затем впрыскивается. Высокая степень сжатия, используемая в двигателях с воспламенением от сжатия, обеспечивает более высокий КПД, чем это возможно с двигателями с искровым зажиганием.Дизельное топливо обычно используется в двигателях с воспламенением от сжатия, хотя некоторые из них работают на двойном топливе (природный газ сжимается вместе с воздухом для горения, а дизельное топливо впрыскивается в верхней части такта сжатия для инициирования сгорания).

    Несколько миллионов стационарных поршневых двигателей используются на всей территории США. В целом промышленность использует эти двигатели для привода технологического оборудования, такого как компрессоры, насосы и другое оборудование, а также для резервных генераторных установок.

    Воздушные правила

    Производители и владельцы стационарных поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE) подпадают под действие федеральных правил по загрязнению воздуха, поэтапно вводимых с 2004 года.

    Чтобы узнать больше о том, как EPA регулирует стационарные двигатели и о применимости правила RICE, см. EPA Region 1 RICE page .

    Дополнительные ресурсы

    Национальная программа помощи малому бизнесу (NSBAP) представляет различные ресурсы стационарных двигателей внутреннего сгорания.

    Заявление об отказе от ответственности

    Свод правил штата Калифорния, раздел 8, раздел 6684.Двигатели внутреннего сгорания, выхлопные системы, системы зажигания и электрические аксессуары.

    Эта информация предоставляется бесплатно Департаментом производственных отношений. со своего веб-сайта www.dir.ca.gov. Эти правила предназначены для удобство пользователя, и не дается никаких заверений или гарантий, что информация актуален или точен. См. Полный отказ от ответственности на странице https://www.dir.ca.gov/od_pub/disclaimer.html.

    Подраздел 14.Приказ о нефтяной безопасности — бурение и добыча
    Статья 52. Первичные движители.



    (a) Сфера применения. Положения подразделов (b) — (h) включительно этого раздела должны применяться в следующих описанных опасных местах:

    (1) Область в радиусе пятидесяти футов (50 футов) от обсадных труб всех буровых скважин.

    (2) Область в радиусе двадцати пяти футов (25 футов) от обсадных труб всех скважин, кроме буровых, где существует вероятность выброса горючей жидкости или газа в атмосферу в количествах, создающих опасность для сотрудников в случае возгорания.

    ИСКЛЮЧЕНИЕ: Двигатели внутреннего сгорания, расположенные в этой описанной опасной зоне, которые выключаются в момент возникновения опасной ситуации, не нуждаются в оборудовании или использовании системы впрыска воды или другого эффективного устройства для предотвращения выброса пламени или искр из выхлопных газов. трубка.

    (3) Внутри любого здания, где условия или операции таковы, что существует вероятность выброса воспламеняющейся жидкости или газа в атмосферу в количестве, создающем опасность для сотрудников в случае возгорания.

    (4) В любом месте, где условия или операции таковы, что существует вероятность выброса воспламеняющейся жидкости или газа в атмосферу в количествах, создающих опасность для сотрудников в случае возгорания.

    (b) Когда двигатель внутреннего сгорания работает в опасных зонах, как описано в пунктах (1), (2), (3) или (4) подраздела (а) этого раздела, и существует вероятность воспламеняющейся жидкости или газа, выбрасываемого в атмосферу в количествах, создающих опасность для сотрудников в случае воспламенения, должны быть приняты следующие меры предосторожности для предотвращения выброса пламени или искр из выхлопной трубы:

    (1) В области, описанной в параграфе (1) подраздела (а) данного раздела, выхлопная система должна быть оборудована системой впрыска воды или другим эффективным устройством.

    (2) В областях, описанных в параграфах (2), (3) или (4) подраздела (а) этого раздела, остановка двигателя будет допустима вместо установки в выхлопную систему системы впрыска воды. или другое эффективное устройство.

    (c) Выхлопные системы должны поддерживаться в хорошем рабочем состоянии.

    d) Горючие материалы не должны контактировать с горячими поверхностями двигателей внутреннего сгорания, а их выхлопные системы или изоляция должны быть предусмотрены для предотвращения их возгорания.

    (e) Краны цилиндров двигателей внутреннего сгорания не должны открываться, когда пламя или искра могут выбрасываться в атмосферу, где может происходить скопление горючего газа.

    (f) Все электрические аксессуары двигателя внутреннего сгорания, включая магнето, распределители, катушки, батареи, генераторы, пусковые двигатели, свечи зажигания, кабели зажигания и другую разную проводку и переключатели, должны устанавливаться и обслуживаться таким образом, чтобы предотвратить искрение и искрение.

    (g) Запрещается манипулировать системами зажигания, электрическими принадлежностями и оборудованием для создания дуги или искры на открытом воздухе, где может происходить скопление горючего газа.

    (h) Электрические аккумуляторные батареи должны быть снабжены подходящими крышками для предотвращения контакта с клеммами батареи.

    ИСКЛЮЧЕНИЕ: Положения подразделов (c) — (h), включая этот раздел, не применяются к двигателям, используемым исключительно для приведения в движение автотранспортных средств.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Уполномоченный орган: Раздел 142.3 Трудового кодекса. Ссылка: раздел 142.3 Трудового кодекса.

    ИСТОРИЯ

    1. Изменение раздела и новая записка 5-8-95; оперативная 6-7-95 (регистр 95, № 19).

    Вернуться к статье 52 Содержание

    49 CFR § 173.220 — Двигатели внутреннего сгорания, транспортные средства, машины, содержащие двигатели внутреннего сгорания, оборудование или механизмы с батарейным питанием, оборудование или механизмы, работающие на топливных элементах.| CFR | Закон США

    § 173.220 Двигатели внутреннего сгорания, транспортные средства, машины, содержащие двигатели внутреннего сгорания, оборудование или механизмы с батарейным питанием, оборудование или механизмы, работающие на топливных элементах.

    (а) Применимость. Двигатель внутреннего сгорания, самоходное транспортное средство, оборудование, содержащее двигатель внутреннего сгорания, которое не отправляется под записью ООН 3363 «Опасные грузы в машинах или аппаратах», транспортное средство или оборудование с батарейным питанием, или транспортное средство, работающее на топливных элементах, или оборудование или любая их комбинация подпадают под действие требований данного подраздела при транспортировке в качестве груза на транспортном средстве, судне или самолете, если:

    (1) Транспортное средство, двигатель или механизмы содержат жидкое или газообразное топливо.Транспортные средства, двигатели или механизмы могут рассматриваться как не содержащие топлива, если компоненты двигателя и любые топливные магистрали полностью опорожнены, в достаточной степени очищены от остатков и очищены от паров, чтобы устранить любую потенциальную опасность, и двигатель, когда его удерживают в любом положении, не будет выпустить любое жидкое топливо;

    (2) В топливном баке находится жидкое или газообразное топливо. Топливный бак можно рассматривать как не содержащий топлива, когда топливный бак и топливные магистрали полностью опорожнены, в достаточной степени очищены от остатков и очищены от паров для устранения любой потенциальной опасности;

    (3) Он оборудован влажной батареей (включая непроливающуюся батарею), натриевой батареей или литиевой батареей; или

    (4) За исключением случаев, предусмотренных в параграфе (f) (1) данного раздела, он содержит другие опасные материалы, подпадающие под требования этого подраздела.

    (б) Требования. Если иное не оговорено в параграфе (b) (4) данного раздела, транспортные средства, двигатели и оборудование подчиняются следующим требованиям:

    (1) Воспламеняющееся жидкое топливо и топлива, загрязняющие морскую среду.

    (i) Топливный бак, содержащий легковоспламеняющееся жидкое топливо, должен быть слит и надежно закрыт, за исключением того, что до 500 мл (17 унций) остаточного топлива может оставаться в баке, компонентах двигателя или топливопроводах при условии, что они надежно закрыты для предотвратить утечку топлива при транспортировке.Самоходные транспортные средства, содержащие дизельное топливо, освобождаются от требования опорожнять топливные баки при условии, что внутри бака оставлено достаточное незаполненное пространство для расширения топлива без утечки, а крышки баков надежно закрыты.

    (ii) Двигатели и оборудование, содержащие жидкое топливо, отвечающие определению загрязнителя морской среды (см. § 171.8 настоящего подраздела) и не отвечающие критериям классификации любого другого класса или подкласса, перевозимые судном, подпадают под действие требований § 176.906 данного подраздела.

    (2) Горючее сжиженное или сжатое газовое топливо.

    (i) Для перевозки автомобильным, железнодорожным вагоном или судном топливные баки и топливные системы, содержащие легковоспламеняющееся сжиженное или сжатое газовое топливо, должны быть надежно закрыты. При перевозке на судне применяются требования §§ 176.78 (k), 176.905 и 176.906 настоящего подраздела.

    (ii) Для перевозки воздушным транспортом:

    (A) Транспортные средства, машины, оборудование или баллоны, работающие на легковоспламеняющемся газе, содержащие горючий газ, должны быть полностью освобождены от горючего газа.Линии от сосудов к газовым регуляторам и сами газовые регуляторы также должны быть очищены от всех следов горючего газа. Чтобы обеспечить выполнение этих условий, запорные газовые клапаны должны оставаться открытыми, а соединения трубопроводов к регуляторам газа должны оставаться отключенными при доставке автомобиля оператору. Перед загрузкой транспортного средства на борт воздушного судна необходимо закрыть запорные клапаны и подсоединить трубопроводы к газовым регуляторам; или альтернативно;

    (B) Транспортные средства, машины или оборудование, работающие на горючем газе, которые имеют баллоны (топливные баки), оборудованные электрическими клапанами, могут перевозиться при следующих условиях:

    (1) Клапаны должны быть в закрытом положении, а в случае клапанов с электрическим приводом питание этих клапанов должно быть отключено;

    (2) После закрытия клапанов транспортное средство, оборудование или механизмы должны работать до остановки из-за нехватки топлива перед загрузкой на борт самолета;

    (3) Ни в одной части закрытой системы давление не должно превышать 5% от максимально допустимого рабочего давления системы или 290 фунтов на кв. Дюйм (2000 кПа), в зависимости от того, что меньше; а также

    (4) В системе, включая топливный бак, не должно быть остатков сжиженного газа.

    (C) Если транспортное средство приводится в движение легковоспламеняющейся жидкостью и двигателем внутреннего сгорания на горючем газе, также должны выполняться требования параграфов (b) (1) этого раздела.

    (3) Кузова грузовых автомобилей или прицепы на платформах — работающие на горючей жидкости или газе. Кузова грузовых автомобилей или прицепы с автоматическим обогревателем или холодильным оборудованием типа воспламеняющейся жидкости могут транспортироваться с заполненными топливными баками и работающим или неработающим оборудованием, при использовании для перевозки других грузов и загруженных на платформы в рамках совместного железнодорожного и автомобильного движения. при условии, что оборудование и запас топлива соответствуют требованиям статьи 177.834 (l) данного подраздела.

    (4) Модальные исключения. Количество легковоспламеняющегося жидкого топлива более 500 мл (17 унций) может оставаться в топливном баке двигателей самоходных транспортных средств и механизмов только при следующих условиях:

    (i) Для перевозки автомобильным или железнодорожным транспортом топливные баки должны быть надежно закрыты.

    (ii) Для перевозки на судне груз должен соответствовать § 176.905 настоящего подраздела для самоходных транспортных средств и § 176.906 данного подраздела касается двигателей и оборудования.

    (iii) Для перевозки на воздушном судне, при перевозке на воздушном судне, спроектированном или модифицированном для перегонки транспортных средств, когда должны быть соблюдены все следующие условия:

    (A) Разрешение на выполнение полетов этого типа было выдано соответствующим полномочным органом правительства страны, в которой зарегистрировано воздушное судно;

    (B) Каждое транспортное средство закреплено в вертикальном положении;

    (C) Каждый топливный бак заправлен таким образом и только в той степени, которая исключает проливание топлива во время погрузки, разгрузки и транспортировки; а также

    (D) Каждая зона или отсек, в котором перевозится самоходное транспортное средство, имеют соответствующую вентиляцию для предотвращения скопления паров топлива.

    (c) Работает от аккумулятора или установлен. Батареи должны быть надежно установлены, а влажные батареи должны быть закреплены в вертикальном положении. Батареи должны быть защищены от опасного выделения тепла, короткого замыкания и повреждения клемм в соответствии с § 173.159 (a) и утечки; или должны быть удалены и упакованы отдельно в соответствии с § 173.159. Транспортные средства, машины или оборудование с питанием от аккумуляторных батарей, включая инвалидные коляски с питанием от аккумуляторных батарей и вспомогательные средства передвижения, не подпадают под действие каких-либо других требований этого подраздела, за исключением § 173.21 при транспортировке по железной дороге, шоссе или судну. Если транспортное средство может управляться не в вертикальном положении, оно должно быть закреплено в прочной жесткой внешней упаковке. Транспортное средство должно быть закреплено средствами, способными удерживать транспортное средство во внешней упаковке, чтобы предотвратить любое смещение во время транспортировки, которое могло бы изменить ориентацию или привести к повреждению транспортного средства.

    (г) Литиевые батареи. За исключением случаев, предусмотренных в § 172.102, специальное положение A101 данного подраздела, транспортные средства, двигатели и оборудование, работающие на литий-металлических батареях, которые перевозятся с установленными этими батареями, запрещены на борту пассажирских самолетов.Литиевые батареи, содержащиеся в транспортных средствах, двигателях или механическом оборудовании, должны быть надежно закреплены в держателе аккумулятора транспортного средства, двигателя или механического оборудования и должны быть защищены таким образом, чтобы предотвратить повреждение и короткое замыкание (например, путем использования не проводящие колпачки, полностью закрывающие клеммы). За исключением транспортных средств, двигателей или механизмов, перевозимых по шоссе, железной дороге или судну с надежно установленными прототипами или низкосерийными литиевыми батареями, каждая литиевая батарея должна быть такого типа, который успешно прошел все испытания, указанные в Руководстве ООН по испытаниям и критериям (IBR , см. § 171.7 настоящего подраздела), как указано в § 173.185, если не утверждено заместителем администратора. Если транспортное средство может управляться не в вертикальном положении, оно должно быть закреплено в прочной жесткой внешней упаковке. Транспортное средство должно быть закреплено средствами, способными удерживать транспортное средство во внешней упаковке, чтобы предотвратить любое смещение во время транспортировки, которое могло бы изменить ориентацию или привести к повреждению транспортного средства. Если литиевая батарея снята с транспортного средства и упакована отдельно от транспортного средства в той же внешней упаковке, упаковка должна отправляться как «ООН 3481, Литий-ионные батареи, упакованные с оборудованием» или «ООН 3091, Литий-металлические батареи, упакованные с оборудованием. »И подготовлен в соответствии с требованиями, указанными в § 173.185.

    е) Топливные элементы. Топливный элемент должен быть закреплен и защищен таким образом, чтобы предотвратить повреждение топливного элемента. Оборудование (кроме транспортных средств, двигателей или механического оборудования), такое как бытовые электронные устройства, содержащие топливные элементы (картриджи топливных элементов), должно быть описано как «Картриджи топливных элементов, содержащиеся в оборудовании» и транспортироваться в соответствии с § 173.230. Если транспортное средство может управляться не в вертикальном положении, оно должно быть закреплено в прочной жесткой внешней упаковке.Транспортное средство должно быть закреплено средствами, способными удерживать транспортное средство во внешней упаковке, чтобы предотвратить любое смещение во время транспортировки, которое могло бы изменить ориентацию или привести к повреждению транспортного средства.

    (f) Прочие опасные материалы.

    (1) Предметы, содержащие опасные материалы, такие как огнетушители, аккумуляторы сжатого газа, предохранительные устройства и другие опасные материалы, которые являются неотъемлемыми компонентами автомобиля, двигателя или механического оборудования, и которые необходимы для работы транспортного средства. , двигатель или механическое оборудование, либо в целях безопасности оператора или пассажиров, должны быть надежно установлены в автомобиле, двигателе или механическом оборудовании.В остальном такие предметы не подпадают под действие требований этого подраздела. Оборудование (кроме транспортных средств, двигателей или механического оборудования), такое как бытовые электронные устройства, содержащие литиевые батареи, должно быть описано как «Литий-металлические батареи, содержащиеся в оборудовании» или «Литий-ионные батареи, содержащиеся в оборудовании», в зависимости от обстоятельств и перевозимые в в соответствии с § 173.185 и применимыми специальными положениями. Оборудование (кроме транспортных средств, двигателей или механического оборудования), такое как бытовые электронные устройства, содержащие топливные элементы (картриджи топливных элементов), должно быть описано как «Картриджи топливных элементов, содержащиеся в оборудовании» и транспортироваться в соответствии с § 173.230.

    (2) Другие опасные материалы должны упаковываться и транспортироваться в соответствии с требованиями этого подраздела.

    (g) Дополнительные требования к двигателям внутреннего сгорания и транспортным средствам с определенным электронным оборудованием при транспортировке самолетом или судном. Когда двигатель внутреннего сгорания, который не установлен на транспортном средстве или оборудовании, предлагается для перевозки самолетом или судном, все топливо, охлаждающая жидкость или гидравлические системы, оставшиеся в двигателе, должны быть слиты, насколько это возможно, и все отсоединенные жидкостные трубопроводы, которые ранее содержали жидкость должна быть закрыта герметичными крышками, которые надежно удерживаются.При предложении к перевозке воздушным судном в транспортных средствах, оборудованных устройствами защиты от кражи, установленным оборудованием радиосвязи или навигационными системами, такие устройства, оборудование или системы должны быть отключены.

    (h) Исключения. За исключением случаев, предусмотренных в параграфе (f) (2) этого раздела, перевозки, осуществляемые в соответствии с положениями этого раздела —

    (1) Не подпадают под действие других требований этого подраздела при транспортировке автомобильным или железнодорожным транспортом;

    (2) Не подпадают под действие требований подразделов D, E и F (маркировка, маркировка и табло, соответственно) части 172 настоящего подраздела или § 172.604 настоящего подраздела (номер телефона службы экстренной помощи) для перевозки воздушным транспортом. Для перевозки воздушным транспортом применяются положения § 173.159 (b) (2), если применимо, положения § 173.230 (f), если применимо, другие применимые требования этого подраздела, включая товаросопроводительные документы, информацию о действиях в чрезвычайных ситуациях, уведомление пилота. командир, общие требования к упаковке и требования, указанные в § 173.27, должны быть выполнены; а также

    (3) Для исключений для перевозки на судне; см. § 176.905 этого подраздела для транспортных средств и § 176.906 этого подраздела для двигателей и оборудования.

    Искусственный интеллект для двигателей внутреннего сгорания будущего: эксперименты, моделирование и оптимизация

    Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) питали нашу цивилизацию со времен второй промышленной революции. Сегодня ДВС находятся на критическом перекрестке, стремясь к немедленному поиску прорывных технологий для производства высокой мощности, при этом соблюдая строгие цели по выбросам углерода, близким к нулю.Сделать работу ДВС более «чистой» — одна из самых серьезных проблем для двигателестроения во всем мире.

    Искусственный интеллект (ИИ), особенно благодаря достижениям в области машинного обучения и глубокого обучения, превосходит людей в решении многих очень сложных проблем реального мира. В последние годы ИИ произвел революцию в огромном количестве дисциплин, пересмотрев существующие методологии и философию. ICE — это сложная система, которая включает в себя гидродинамику, сгорание, теплопередачу, катализ, управление системой и дизайн, среди других механизмов, и, таким образом, обеспечивает идеальную, но сложную платформу для приложений искусственного интеллекта.Тестирование и моделирование работы двигателя позволили получить большой объем данных, которые можно использовать для обучения моделей ИИ. Между тем применение моделей искусственного интеллекта в разработке моделей, проектировании / оптимизации двигателей и управлении все еще находится в зачаточном состоянии. Чтобы восполнить этот пробел, необходимы междисциплинарные исследования ИИ для ДВС.

    Эта тема исследования посвящена применению искусственного интеллекта в двигателях внутреннего сгорания. В этом разделе исследований приветствуются материалы, в которых описываются достижения в методологиях и приложениях ИИ для проектирования, тестирования, моделирования, моделирования и оптимизации двигателей.К ним относятся, помимо прочего:
    • ИИ в конструкции двигателя, включая систему сгорания, систему подачи топлива и смазки и систему нейтрализации выхлопных газов.
    • ИИ в фундаментальных экспериментах на ДВС и других испытательных средствах, связанных с ДВС, таких как сгорание постоянного объема. сосуды и машины быстрого сжатия
    • Разработка управляемых данными моделей для ДВС
    • AI в 0D, 1D и 3D-моделировании сгорания двигателя, турбулентных потоков в цилиндрах, потоков сопел, впрыска топлива, теплообмена стенок и т. д.
    • AI в оптимизации двигателей внутреннего сгорания
    • AI в управлении двигателем

    Ключевые слова : Искусственный интеллект (AI), машинное обучение, глубокое обучение, модель на основе данных, сгорание двигателя, управление двигателем, испытания двигателя, вычислительная гидродинамика, выбросы

    Важное примечание : Все материалы по данной теме исследования должны находиться в рамках того раздела и журнала, в который они были отправлены, как это определено в их заявлениях о миссии.Frontiers оставляет за собой право направить рукопись, выходящую за рамки объема, в более подходящий раздел или журнал на любом этапе рецензирования.

    Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) питали нашу цивилизацию со времен второй промышленной революции. Сегодня ДВС находятся на критическом перекрестке, стремясь к немедленному поиску прорывных технологий для производства высокой мощности, при этом соблюдая строгие цели по выбросам углерода, близким к нулю.Сделать работу ДВС более «чистой» — одна из самых серьезных проблем для двигателестроения во всем мире.

    Искусственный интеллект (ИИ), особенно благодаря достижениям в области машинного обучения и глубокого обучения, превосходит людей в решении многих очень сложных проблем реального мира. В последние годы ИИ произвел революцию в огромном количестве дисциплин, пересмотрев существующие методологии и философию. ICE — это сложная система, которая включает в себя гидродинамику, сгорание, теплопередачу, катализ, управление системой и дизайн, среди других механизмов, и, таким образом, обеспечивает идеальную, но сложную платформу для приложений искусственного интеллекта.Тестирование и моделирование работы двигателя позволили получить большой объем данных, которые можно использовать для обучения моделей ИИ. Между тем применение моделей искусственного интеллекта в разработке моделей, проектировании / оптимизации двигателей и управлении все еще находится в зачаточном состоянии. Чтобы восполнить этот пробел, необходимы междисциплинарные исследования ИИ для ДВС.

    Эта тема исследования посвящена применению искусственного интеллекта в двигателях внутреннего сгорания. В этом разделе исследований приветствуются материалы, в которых описываются достижения в методологиях и приложениях ИИ для проектирования, тестирования, моделирования, моделирования и оптимизации двигателей.К ним относятся, помимо прочего:
    • ИИ в конструкции двигателя, включая систему сгорания, топливно-смазочную систему и систему нейтрализации выхлопных газов.
    • ИИ в фундаментальных экспериментах на ДВС и других испытательных средствах, связанных с ДВС, таких как сгорание постоянного объема. сосуды и машины быстрого сжатия
    • Разработка управляемых данными моделей для ДВС
    • AI в 0D, 1D и 3D-моделировании сгорания двигателя, турбулентных потоков в цилиндрах, потоков сопел, впрыска топлива, теплообмена стенок и т. д.
    • AI в оптимизации двигателей внутреннего сгорания
    • AI в управлении двигателем

    Ключевые слова : Искусственный интеллект (AI), машинное обучение, глубокое обучение, модель на основе данных, сгорание двигателя, управление двигателем, испытания двигателя, вычислительная гидродинамика, выбросы

    Важное примечание : Все материалы по данной теме исследования должны находиться в рамках того раздела и журнала, в который они были отправлены, как это определено в их заявлениях о миссии.Frontiers оставляет за собой право направить рукопись, выходящую за рамки объема, в более подходящий раздел или журнал на любом этапе рецензирования.

    EGLE — Система управления двигателем

    Система управления двигателем

    Контактное лицо: см. Ниже Агентство: Окружающая среда, Великие озера и энергия

    Стационарный поршневой двигатель внутреннего сгорания (IC) преобразует химическую энергию в механическую посредством сгорания топлива и воздуха. Процесс происходит внутри цилиндра, где сгорание смеси проталкивает поршень через цилиндр, поворачивая коленчатый вал.Стационарные поршневые двигатели внутреннего сгорания — это внедорожные немобильные двигатели, которые остаются неподвижными на одном объекте не менее одного года. Стационарный RICE можно разделить на категории с воспламенением от сжатия (CI) или искровым зажиганием (SI). Двигатели CI обычно работают на дизельном топливе, тогда как двигатели SI в основном работают на природном газе, свалочном газе или бензине. Стационарные поршневые двигатели внутреннего сгорания обычно используются для выработки электроэнергии и для питания механического оборудования, такого как насосы и компрессоры.

    Процесс сгорания в двигателях внутреннего сгорания вызывает выброс загрязняющих веществ в атмосферу через выхлопные газы.Эти загрязнители воздуха оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье населения и окружающую среду, особенно на уязвимые группы населения с респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Загрязняющие вещества, обычно выбрасываемые стационарными поршневыми двигателями (IC), включают оксиды азота (NOx), оксид углерода (CO), летучие органические соединения (VOC) и твердые частицы (PM), а также опасные загрязнители воздуха (HAP) и токсичные загрязнители воздуха ( TAC) формальдегида, ацетальдегида, акролеина, метанола и ПАУ. По этим причинам выбросы от стационарных поршневых двигателей (IC) регулируются EGLE и EPA.

    Если вы планируете установку, модификацию, реконструкцию, перемещение и / или эксплуатацию стационарного RICE в Мичигане, вам может потребоваться разрешение на полеты. Правило 201 Правил контроля за загрязнением воздуха штата Мичиган требует, чтобы лицо получило одобренное Разрешение на установку (PTI) любого потенциального источника загрязнения воздуха, если только этот источник не освобожден от процесса выдачи разрешения. Не для всех стационарных установок RICE требуется разрешение на использование воздуха. Например, если двигатель соответствует исключениям из разрешений, изложенным в Правилах 278 и 285 (2) (g), двигатель может считаться освобожденным от необходимости в PTI.Важно отметить, что, хотя ваш стационарный RICE может быть освобожден от государственных разрешений на использование воздуха, он все же может подпадать под действие федеральных правил, перечисленных ниже.

    Информация, которую необходимо иметь для подачи заявки, применения и предметных правил и положений, включает следующее:

    • тип источника (крупный или районный)
    • использование по назначению (экстренная помощь, пиковое бритье, ограниченное использование и т. Д.)
    • Производство, модель и год двигателя (новый или существующий)
    • дата установки
    • Сертификат выбросов
    • (при наличии)
    • Конструкция двигателя
    • : номинальная мощность, рабочий объем на цилиндр, метод зажигания (CI или SI), тип используемого топлива, уровень расхода топлива, рабочий ход (два или четыре), соотношение воздух-топливо (богатое горение или обедненное топливо). гореть), оборудование для борьбы с загрязнением воздуха (при наличии)

    Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) завершило разработку стандартов, которые устанавливают требования к владельцам / операторам, а также производителям стационарных поршневых двигателей внутреннего сгорания по минимизации выбросов HAP и критериальных загрязнителей.Федеральные стандарты производительности новых источников (NSPS), подразделы IIII и JJJJ регулируют выбросы определенных загрязняющих веществ из новых, модифицированных и реконструированных стационарных двигателей. Федеральный стандарт, именуемый Национальным стандартом по выбросам опасных загрязнителей воздуха (NESHAP), подраздел ZZZZ, регулирует выбросы HAP от всех существующих, реконструированных и новых стационарных двигателей. Подчасть ZZZZ сложна, поскольку существует множество ранее не регулируемых двигателей меньшего размера, в том числе предназначенных для аварийного использования, которые теперь подпадают под действие федеральных правил.

    Применяемость

    Во-первых, определите, считается ли ваш источник основным или второстепенным источником выбросов HAP. Основной источник выбросов HAP может производить 10 или более тонн в год любого отдельного HAP или 25 или более тонн комбинированных HAP.

    Во-вторых, определите, какой у вас двигатель с неподвижным воспламенением от сжатия (CI) или искровым зажиганием (SI).

    В-третьих, рассмотрим назначение двигателя. Это аварийный или неаварийный двигатель? Это двигатель с черным запуском или двигатель ограниченного использования?

    В-четвертых, проверьте номинальную мощность двигателя в лошадиных силах (л.с.).Вам также может понадобиться узнать объем двигателя в литрах на цилиндр.

    В-пятых, определите, считается ли двигатель существующим, новым или реконструированным. Для крупного источника с номинальной мощностью двигателя более 500 л.с. существующий означает, что двигатель был установлен или построен на месте до 19 декабря 2002 г. Новый или реконструированный означает, что двигатель был установлен или построен 19 декабря 2002 г. или после этой даты. крупный или местный источник с номинальной мощностью двигателя менее 500 л.с., существующий означает, что двигатель был установлен или построен на месте до 12 июня 2006 г.Новый или реконструированный означает, что двигатель был установлен или построен на месте или после 12 июня 2006 г.

    Как только вышеуказанная информация станет известна, следующие инструменты можно использовать для определения федеральных требований NESHAP и NSPS, применимых к вашей системе.

    Разрешение на полеты и соответствующие федеральные правила для вашего стационарного RICE могут содержать требования к ведению документации, тестированию производительности и отчетности, чтобы сделать условия разрешения и федеральные стандарты практически выполнимыми.

    Мониторинг и учет

    Типичные требования к ведению документации для двигателей включают расход топлива, часы работы (в случае аварии), результаты анализа масла, проведенное техническое обслуживание двигателя и оборудования для борьбы с загрязнением воздуха (если применимо), неисправности, которые произошли с продолжительностью и действиями, выполняемыми после, а также контроль загрязнения воздуха параметры работы оборудования (если применимо).

    Тестирование производительности

    В зависимости от выходной мощности двигателя, типа источника и года изготовления двигатель может быть подвергнут эксплуатационным испытаниям, чтобы продемонстрировать соответствие установленным ограничениям выбросов в PTI или федеральном постановлении.Например, существующий неаварийный двигатель Cl мощностью более 100 л.с. в основном источнике должен пройти первоначальное испытание на выбросы и повторное испытание каждые 8760 часов работы или три года для двигателей мощностью более 500 л.с. (пять лет при ограниченном использовании. ).

    Отчетность

    Федеральные правила содержат требования к отчетности для предметного стационарного RICE. Эти отчеты могут включать первоначальное уведомление о соответствии, уведомление о соответствии после проверки производительности, а также полугодовые и годовые отчеты о соответствии.В отчетах проверяется, соответствует ли источник установленным ограничениям на выбросы или эксплуатационным ограничениям, или имели место отклонения. Требуется свидетельство ответственного должностного лица.

    Годовая отчетность о выбросах

    Федеральный закон о чистом воздухе требует, чтобы каждый штат вел инвентаризацию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для определенных объектов и ежегодно обновлял эту инвентаризацию. Кадастр выбросов штата Мичиган собирается ежегодно с использованием Системы отчетности о выбросах в атмосферу штата Мичиган (MAERS) и направляется в USEPA для добавления в национальный банк данных.Не все предприятия обязаны отчитываться о своих годовых выбросах. Объекты, которые обычно обязаны сообщать, считаются основными источниками, синтетическими-второстепенными источниками или подпадают под действие федерального NSPS, такого как Subpart IIII или JJJJ.

    Следующие ссылки могут быть полезны для расчета потенциальной эмиссии (PTE) и при подготовке заявки PTI для стационарного RICE.

    По вопросам, касающимся применимости разрешений и предметных правил, пожалуйста, свяжитесь с вашим районным офисом или инспектором.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.