Такты рабочего цикла: Идеальные циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Идеальные циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Идеальные циклы поршневых двигателей



Понятие о цикле двигателя внутреннего сгорания

Последовательность термодинамических процессов в любом современном поршневом двигателе внутреннего сгорания в той или иной степени приближена к одному из трех характерных циклов, называемых идеальными циклами Отто, Дизеля и Сабатэ – Тринклера (Сабатье – Тринклера).
При этом принципиальное различие этих циклов проявляется лишь в характере процесса сгорания топлива (подвода теплоты), который в идеальном цикле Отто протекает в условиях постоянного объема камеры сгорания, в цикле Дизеля – при постоянном давлении в цилиндре, а в цикле Сабатэ – последовательно по изохорному, а затем по изобарному процессам.

Исходя из приведенных характеристик, циклы Отто, Дизеля и Сабатэ – Тринклера иногда называют, соответственно, циклами быстрого, постоянного и смешанного сгорания, которые положены в основу работы карбюраторного, компрессорного и бескомпрессорного двигателей.

Приведенные ниже идеальные циклы тепловых двигателей внутреннего сгорания описывают последовательность термодинамических процессов, протекающие по двухтактному сценарию, т. е. поршень в цилиндре совершает за один цикл два хода — вверх и вниз. Реальные тепловые двигатели могут работать и по двухтактному, и по более эффективному четырехтактному циклу.

***

Цикл Отто

Идеальный цикл теплового двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением горючей смеси, который обычно называют циклом Отто, на самом деле был описан и предложен еще в 1862 году французским инженером Альфонсом Бо Де Роша (1815-1891), т. е. задолго до создания Николаусом Августом Отто своего знаменитого двигателя, первый образец которого был изготовлен спустя полтора десятилетия — в 1878 году. Поэтому заслуга Отто заключается лишь в осуществлении указанного цикла на практике.

В своем двигателе Отто первым применил сжатие рабочей смеси для поднятия максимальной температуры цикла, которое осуществлялось по адиабате (т. е. без теплообмена с внешней средой). Последовательность термодинамических процессов в цикле Отто можно проследить по приведенной ниже диаграмме (рис. 1).
После сжатия газо-топливной смеси она воспламенялась от внешнего источника (свечи), после чего начинался процесс подвода теплоты, который протекал практически по изохоре (т. е. при постоянном объеме цилиндра двигателя). Этот процесс на диаграмме представлен в виде вертикального участка, начинающегося с момента воспламенения горючей смеси в цилиндре.
Изохорный характер процесса подвода теплоты объясняется тем, что воспламенившаяся газо-топливная смесь сгорает очень быстро, при этом процесс сопровождается резким повышением (скачком) давления и температуры в цилиндре.

Далее следовало адиабатическое расширение, в процессе которого двигателем осуществлялась полезная работа (рабочий ход поршня). В конце процесса расширения следовал изохорный отвод теплоты (открывание клапанов и продувание цилиндра). На этом цикл завершался, после чего следовало повторение указанной последовательности процессов, составляющих череду аналогичных циклов.

Как указывалось выше, А. Отто первым применил сжатие рабочей смеси перед воспламенением, благодаря чему КПД его двигателя значительно превышал КПД двигателя Э. Ленуара, в котором сжатие не предусматривалось. Современные двигатели, работающие по схеме цикла Отто, имеют степень сжатия (в зависимости от конструктивных особенностей) от 8 до 12,5. По такому циклу работают двигатели с принудительным воспламенением горючей смеси, использующие в качестве топлива бензин или газ.

Более высокая степень сжатия в таких двигателях приводит к детонационному самовоспламенению смеси, т. е. теряется контроль над процессом воспламенения и сгорания топлива, а сам двигатель, по существу, начинает «превращаться» в беспорядочно работающий дизель со всеми вытекающими от детонации последствиями.

Из-за относительно невысокой степени сжатия горючей смеси в цилиндрах, термический КПД таких двигателей ниже, чем в дизельных двигателях, и достигает 30-35 %.

Двигатели, работающие по циклу Отто, в настоящее время широко применяются в автомобилях, лодочных моторах, маломощных летательных аппаратах и т. п.

***



Цикл Дизеля

Другой характерный идеальный цикл для ДВС называют циклом Дизеля, по имени изобретателя дизельного двигателя. Этот цикл характеризуется подводом теплоты (сгоранием топлива) по изобаре, т. е. при постоянном давлении в цилиндре двигателя.

Как и в случае с циклом Отто, называть цикл, в котором сгорание топлива осуществляется по изобаре, циклом Дизеля будет не совсем справедливо.
Изначально Р. Дизель предлагал осуществлять сжигание топлива по изотерме (как в идеальном цикле Карно) и запатентовал именно такой способ подвода тепла к рабочему телу.
Однако, уже первые практические испытания показали, что цикл, предложенный Р. Дизелем, не имеет никакого практического и теоретического значения. Всякое приближение процессов горения к изотерме в цикле Дизеля приводило к увеличению расхода топлива.
И лишь некоторое время спустя анализ диаграммы рабочего цикла дизельного двигателя, построенного в России на заводе «Л. Нобеля» показал, что линия сгорания топлива в нем протекает по изобаре. При этом достигался наиболее высокий КПД.
Тем не менее, название цикл Дизеля установилось и теперь навсегда связано с именем знаменитого изобретателя конструкции тепловых двигателей уникального типа.

Цикл Дизеля протекает по следующему сценарию (см. диаграмму на рис. 1).
Сжатие осуществляется по адиабате, как и в цикле Отто, с той лишь разницей, что степень сжатия и давление в конце такта значительно выше. Это прослеживается на приведенной диаграмме.
В конце такта сжатия происходит впрыск топлива и начинается его горение (подвод теплоты), которое осуществляется по изобаре, т. е. при постоянном давлении.
Именно в этом заключается принципиальное отличие цикла Дизеля от цикла Отто, где теплота подводится изохорно (при постоянном объеме), поскольку топливо сгорает очень быстро, а его воспламенение (от искры) начинается чуть раньше, чем поршень достигал верхнего положения.
Изобарное сжигание топлива в дизельном двигателе связано с относительно медленным (лавинообразным) воспламенением – сначала сгорают легкие фракции, затем более тяжелые. В результате процесс горения растягивается во времени и поршень успевает «убежать» от верхней мертвой точки, при этом давление в цилиндре остается неизменным.

Далее, как и в цикле Отто, следовало адиабатическое расширение, а затем изохорный отвод теплоты (выпуск газов и продувка цилиндра после открывания клапанов).

Принципиальное и конструктивное отличие заключалось в том, что Дизель предложил сжимать в цилиндре не топливовоздушную смесь, как в двигателях Отто, а воздух. В конце такта сжатия температура воздуха поднималась настолько, что впрыскиваемое в цилиндр топливо возгоралось самостоятельно, т. е. происходило самовоспламенение топлива.
Для осуществления самовозгорания приходилось значительно увеличить степень сжатия, которая в дизельных двигателях в 2-3 раза выше, чем в карбюраторных двигателях.

Дизель, проектируя свой двигатель, предполагал применить стократную степень сжатия, но, как показали первые же испытания, тепловая и механическая напряженность деталей двигателя при таких нагрузках превышала допустимые значения. Опытные образцы не выдерживали нагрузки и разрушались даже при значительном утяжелении конструкции с целью повышения прочности.
Тем не менее, современные разработки по усовершенствованию дизельных двигателей направлены, в том числе, на значительное увеличение степени сжатия, поскольку это напрямую связано с повышением КПД и экономичности двигателя.

По легенде считается, что Р. Дизель изобрел свой знаменитый двигатель, накачивая ручным насосом колесо велосипеда. После нескольких энергичных манипуляций насосом, он заметил, что его корпус-цилиндр сильно нагрелся, и даже обжигал руку. Это и натолкнуло изобретателя на идею, которая принесла ему мировую славу и бессмертие в памяти благодарного человечества.

Особенностью системы питания Дизеля, в его первозданном виде, было компрессорное пневматическое распыливание топлива, на смену которому со временем пришло механическое распыливание посредством топливных насосов высокого давления (ТНВД) и форсунок, предложенных в 1898 году французом Сабатэ.

Отказ от пневматического (компрессорного) впрыска был связан с тем, что на привод компрессора приходилось 10-15% полезной работы двигателя, в связи с чем расход топлива у таких дизелей был не совсем приемлемым, т.е. эффективные показатели были ниже, чем у цикла Сабатэ – Тринклера. Кроме того, гидравлический впрыск топлива позволял увеличить динамические показатели работы дизельного двигателя.
Однако индикаторные и экологические показатели компрессорного («чистого») дизельного двигателя были выше, чем у двигателей, работающих по циклу Сабатэ – Тринклера (о них речь пойдет ниже). Связанно это было с более качественным смесеобразованием – в цилиндр подавалась топливовоздушная смесь, а не топливо в жидкой фазе как у современных дизелей.

Повсеместный переход от пневматического на механическое (бескомпрессорное) распыливание топлива и соответственно с цикла Дизеля на цикл Сабатэ — Тринклера начался в 30-х годах прошлого столетия.
В настоящее время двигатели, работающие по «чистому» циклу Дизеля не производятся, за исключением экспериментальных и опытных образцов.

***

Цикл Сабатэ – Тринклера

Цикл, включающий два последовательных термодинамических процесса сгорания топлива – сначала по изохоре, а затем по изобаре, называют циклом Сабатэ – Тринклера. Пожалуй, это название цикла тоже можно оспорить, поскольку французский инженер Сабатэ (Сабатье) запатентовал в

1898 году не цикл, а механическое устройство (форсунку с распылителем), которое должно было подавать жидкое топливо непосредственно в цилиндры в два этапа. По замыслу Сабатэ это должно привести к более полному и быстрому сгоранию топлива.

В начале прошлого века российский инженер Густав Тринклер изобрел принципиально новый двигатель, опытный образец которого был изготовлен в 1902 году на Путиловском заводе. Снятая с работающего двигателя индикаторная диаграмма показала, что сгорание топлива в нем происходило по смешанному циклу – сначала по изохоре (при постоянном объеме), а затем по изобаре (при постоянном давлении).
Таким образом, первым в мире двигателем с самовоспламенением, работающим по циклу смешанного сгорания, был двигатель конструкции Г. Тринклера, изготовленный в России.

Термодинамические процессы в цикле Сабатэ – Тринклера осуществляется в следующей последовательности (см. диаграмму на рис. 1).
Сжатие воздуха, как и в цикле Дизеля, осуществлялось по адиабате. Теплота подводится смешанно: изохорно (вертикальный участок на p-V диаграмме), а затем изобарно (горизонтальный участок на диаграмме).
Далее следовало адиабатическое расширение, после чего изохорный отвод теплоты (вертикальный отрезок в конце такта расширения на диаграмме).

Смешанный цикл в двигателе Тринклера имел место благодаря применению гидравлического впрыска топлива посредством форсунок, а также предварительному воспламенению топлива не в цилиндре, а в отдельной небольшой камере, соединенной каналом с объемом цилиндра. Именно в эту камеру бескомпрессорным (гидромеханическим) способом впрыскивалось топливо, где и начинался процесс его горения.
Применение отдельной камеры позволяло поддерживать в ней более высокую температуру, чем в цилиндре, поскольку ее стенки не успевали остыть при отводе теплоты из цилиндра. Благодаря этому процесс горения топлива в камере протекал очень быстро (практически, по изохоре, как в цикле Отто), а затем горение распространялось в цилиндр и здесь уже протекало по изобарному сценарию, как в цикле Дизеля.
Двигатели Тринклера чаще называют бескомпрессорными или форкамерными дизелями или просто дизелями.

Как упоминалось выше, все выпускающиеся в настоящее время дизельные двигатели на самом деле работают по циклу Сабатэ — Тринклера, т. е. циклу со смешанным подводом теплоты и с механическим распыливанием топлива.

Степень сжатия у безнаддувных двигателей достигает значения 18-22; у наддувных высокофорсированных двигателей — 13-15.
Замечено, что с увеличением рабочего объема цилиндров дизельного двигателя и с уменьшением его оборотистости возрастает экономичность, т. е. КПД.

Область применения этих двигателей очень широкая. Их устанавливают в генераторных, насосных, энергетических установках и на электростанциях, в легковых и грузовых автомобилях, тракторах, сельскохозяйственной и дорожной технике, на тепловозах, судах, самолетах и т. д.

***

Сравнение эффективности идеальных циклов

Попробуем сравнить эффективность рассмотренных выше идеальных циклов с помощью диаграммы T-s (рис. 2), описывающей зависимость между энтропией и температурой рабочего тела. Анализ будет наиболее наглядным при одинаковых степенях сжатия в рассматриваемых двигателях (представим, что такое возможно).

Из приведенной диаграммы (рис. 2б) видно, что процессы сжатия 1-2 у всех трех типов двигателей (карбюраторного, дизельного и бескомпрессорного) совпадают, а если отводить одинаковое количество теплоты, то будут совпадать и процессы 4-1.

Следует отметить, что на диаграмме T–s изохора всегда проходит круче изобары, следовательно, в карбюраторном двигателе при одинаковом количестве подведенной теплоты будет совершаться больше работы на величину заштрихованной площади. Исходя из этого, можно сделать вывод: изохорное сжигание топлива эффективнее изобарного.

Однако в действительности названные двигатели работают при разных степенях сжатия, и практический интерес представляет сравнение их эффективности при одинаковых максимальных температурах сгорания, поскольку именно они определяют в основном температурную напряженность машины и ее КПД.

Следующая диаграмма T-s (рис. 2в) показывает циклы Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера при одной и той же максимальной температуре. В этом случае на диаграмме T–s должны совпадать точки 3, что соответствует одинаковой максимальной температуре в цикле и одинаковому количеству отводимой за цикл теплоты.

Здесь отрезки 1–2, 1–2′ и 1–2″ изображают адиабатное сжатие в циклах Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера соответственно, 2–3 – изохорный подвод теплоты в цикле Отто, 2’–3 – изобарный в цикле Дизеля, 2″–3′ и 3’–3 – изохорный и изобарный в цикле Сабатэ-Тринклера. Остальные процессы – адиабатное расширение (рабочий ход) 3–4 и изохорный отвод теплоты 4–1 – при рассматриваемых условиях одинаковы для всех трех циклов.

Как видно из этой диаграммы, максимальная теплота q₀ (площадь, заключенная внутри контура цикла), преобразуемая в полезную работу и, следовательно, максимальный термодинамический КПД имеет место в случае цикла Дизеля, минимальный – в случае цикла Отто. Цикл Сабатэ-Тринклера по эффективности преобразования теплоты в полезную работу занимает промежуточное положение.

Конечно, наиболее ценные результаты дает сопоставление циклов при одинаковых максимальных температурах и одинаковых расходах топлива (одинаковых количествах подводимой за цикл теплоты). Но сделать это с помощью диаграммы T–s практически невозможно, поскольку пришлось бы так подбирать количество отводимой теплоты, чтобы площади каждого из сравниваемых циклов были одинаковы.
Такой анализ может быть проведен с помощью моделирования на компьютере.

***

Термодинамика поршневого двигателя

Скачать теоретические вопросы к экзаменационным билетам
по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники»
(в формате Word, размер файла 68 кБ)

Скачать рабочую программу
по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» (в формате Word):

Скачать календарно-тематический план
по учебной дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники» (в формате Word):



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Сравнение двухтактного мотора с четырехтактным в компании «Мореход»

Принцип работы 2-х и 4-х тактных двигателей

Тактом рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания является ход поршня от одной мёртвой точки до другой. Один такт соответствует 180-градусному повороту (полуобороту) коленчатого вала. При 4-х тактном процессе рабочий цикл осуществляется за два оборота вала, при 2-х тактном — за один.

Четырехтактный двигатель

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов. Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Пoршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

I этап – Впуск. В процессе впуска поршень четырёхтактного двигателя идёт из верхней мёртвой точки в нижнюю мёртвую точку. Одновременно кулачком распредвала открывается впускной клапан, в цилиндр четырёхтактного двигателя затягивается свежая топливно-воздушная смесь.

II этап – Сжатие. Пoршень четырёхтактного двигателя поднимается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, сжимая рабочую топливную смесь. Одновременно и значительно поднимается температура горючей смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в нижней мертвой точке и объёма камеры сгорания во внутренней мертвой точке называется степенью сжатия (не путать с компрессией). Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Но, для четырёхтактного двигателя с бОльшей степенью сжатия требуется топливо с бОльшим октановым числом, которое дороже.

III этап – Сгорание и расширение (рабочий ход поршня). Незадолго до окончания такта сжатия горючая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Во время следования поршня из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до верхней мертвой точки при поджигании смеси именуется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы давление газов достигло максимальной величины когда поршень будет находиться в верхней мертвой точке. Тогда использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Скороть горения топлива практически не меняется, то есть занимает фиксированное время, следовательно чтобы достичь максимальной производительности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания пропорционально уровню оборотов коленвала. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель). В более современных двигателях для регулировки угла используется электронное опережение зажигания.

IV этап – Выпуск. После нижней мертвой точки такта рабочего хода поршня четырёхтактного двигателя открывается выпускной клапан, и поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем верхней мертвой точки выпускной клапан закрывается и четырёхтактный цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндра/-ов горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндра/-ов четырёхтактного двигателя от отработанных газов.

Двухтактный двигатель

Двухтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса.

В связи с тем, что в двухтактном двигателе при равном количестве цилиндров и числе оборотов коленчатого вала рабочие ходы происходят вдвое чаще, литровая мощность двухтактных двигателей выше чем четырехтактных — теоретически в два раза, на практике в 1,5-1,7 раза, так как часть полезного хода поршня занимают процессы газообмена, а сам газообмен менее совершенный чем у четырехтактных двигателей.

В отличие от четырехтактных двигателей, где вытеснение отработавших газов и всасывание свежей смеси осуществляется самим поршнем, в двухтактных двигателях газообмен выполняется за счет подачи в цилиндр рабочей смеси или воздуха (в дизелях) под давлением, создаваемым продувочным насосом, а сам процесс газообмена получил название — продувка. В процессе продувки свежий воздух (смесь) вытесняет продукты сгорания из цилиндра в выпускные органы, занимая их место.

По способу организации движения потоков продувочного воздуха (смеси) различают двухтактные двигатели с контурной и прямоточной продувкой.

Контурная продувка

При контурной продувке поток воздуха (смеси) движется вдоль внутренней поверхности цилиндра и его головки, повторяя их контур (отсюда название). Впускные и выпускные органы — окна в стенках цилиндра — расположены в его нижней части. Открытие и закрытие впускных и выпускных окон осуществляется самим поршнем, а специальный газораспределительный механизм отсутствует. Направление потока воздуха (смеси) по контуру цилиндра может осуществляться специальными дефлекторами на днище поршня и в головке цилиндра (в этом случае продувка называется дефлекторной) или специальной формой продувочных каналов, направляющих поток воздуха (смеси) к головке цилиндра, и сферической формой головки. Так как в последнем случае воздух (смесь) в цилиндре описывает петлю, такой тип продувки называется возвратно-петлевой или просто петлевой.

Прямоточная продувка

При прямоточной продувке поток воздуха (смеси) движется, не меняя направления, вдоль оси цилиндра. Управлять открытием и закрытием продувочных и выпускных окон одним поршнем невозможно, что требует применения специальных устройств. Может использоваться клапанный механизм, установленный в головке цилиндра, через который происходит выпуск отработавших газов (продувочные окна открываются и закрываются поршнем), или два поршня, встречно движущихся в одном цилиндре (один поршень управляет впускными окнами, другой выпускными).

При прямоточной продувке качество очистки цилиндра от остаточных газов существенно лучше, чем при контурной. Кроме того, поскольку открытие (и закрытие) выпускных и продувочных органов осуществляется различными элементами двигателя, подбор оптимальных фаз газораспределения не представляет затруднейний. Как правило, в двигателях с прямоточной продувкой выпускной клапан (выпускное окно) закрывается раньше продувочного, что исключает потерю свежего заряда и позволяет осуществлять дозарядку с повышением давления (то есть наддув).

Преимущества и недостатки 2-х и 4-х тактных подвесных лодочных моторов

Преимущества 2-х тактных перед 4-х тактными

Во-первых, меньший вес. Пример: 15 л.с. 2-х тактный 36 кг 4-х тактный 45 кг. Казалось — бы 45 кг. — легко. Все не так просто. Вес мотора распределен крайне неравномерно. Примерно 90% весит голова (сам двигатель) 10% нога. Не нужно также забывать и о большем у 4-х тактников размере головы. Все это + одна маленькая не всегда удобная ручка для переноски делает этот процесс крайне затруднительным.

Во-вторых, цена. 4-х тактные двигатели сложнее в производстве, состоят из большего количества деталей, поэтому всегда дороже 2-х тактников.

В-третьих, удобство перевозки 2-х тактника. Можно возить в любом положении, перед началом эксплуатации не требует отвешивания. Т.е. достал из багажника, поставил, завел, поехал.

В-четвертых, 2-х такт мотор живее реагирует на ручку газ. В 4-х тактниках для совершения полного рабочего цикла поршню необходимо сделать 2 полных оборота в то время как в 2-х тактных только один.

Частый вопрос: А правда ли что 4-х такная 15 л.с. бежит быстрее чем такая же 2-х тактная?
Ответ: нет не правда. У обеих этих двигателей мощность на валу 15 л.с. При прочих равных условиях почему один мотор должен ехать быстрее второго?

Недостатки 2-тактных перед 4-тактными

Во-первых, больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для 2 такта 300 грамм на одну лошадинную силу для 4 такта 200 грамм.

Во-вторых, шумность. На максимальных оборотах 2-х тактные моторы как правило работают немного громче 4х тактников.

В-третьих, комфорт. 4-х тактные моторы не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилинровых двигателей. Одноцилиндровые и 2-х и 4-х тактники вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как 2-х тактники. Дымность важный момент, особенно если вы любите заниматься троллингом.

В-четвертых, долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что 2-хтактные моторы менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от 4-х тактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны 4-х тактный мотор по конструкции намного сложнее конкурента, состоит из значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики «Чем проще тем надежнее» еще никто не отменял.

Какой же мотор выбрать?

Конечное решение всегда остается за вами, в этой статье мы лишь постарались дать объективную оценку этим моторам, поэтому взвесьте все за и против изложенные выше и сделайте выбор самостоятельно. Однозначного ответа на вопрос: какой из моторов лучше вы не найдете ни в одной из книг ни на одном из форумов, все зависит от того чего вы хотите от приобретаемого вами мотора, условия его использования и, конечно, ваши возможности.

Общее устройство и работа двигателя

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — самый распространенный тип двигателя легкового автомобиля. Работа двигателя этого типа основана на свойстве газов расширяться при нагревании. Источником теплоты в двигателе является смесь топлива с воздухом (горючая смесь).

Двигатели внутреннего сгорания бывают двух типов: бензиновые и дизельные. В бензиновом двигателе горючая смесь (бензина с воздухом) воспламеняется внутри цилиндра от искры, образующейся на свече зажигания 3 (рис. 3). В дизельном двигателе горючая смесь (дизельного топлива с воздухом) воспламеняется от сжатия, а свечи зажигания не применяются. На обоих типах двигателей давление образующейся при сгорании горючей смеси газов повышается и передается на поршень 7. Поршень перемещается вниз и через шатун 8 действует на коленчатый вал 11, принуждая его вращаться. Для сглаживания рывков и более равномерного вращения коленчатого вала на его торце устанавливается массивный маховик 9.

Рис.3. Схема одноцилиндрового двигателя.

Рассмотрим основные понятия о ДВС и принцип его работы.

В каждом цилиндре 2 (рис. 4) установлен поршень 1. Крайнее верхнее его положение называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее — нижней мертвой точкой (НМТ). Расстояние, пройденное поршнем от одной мертвой точки до другой, называется ходом поршня. За один ход поршня коленчатый вал повернется на половину оборота.

Рис.4. Схема цилиндра

Камера сгорания (сжатия) — это пространство между головкой блока цилиндров и поршнем при его нахождении в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра — пространство, освобождаемое поршнем при перемещении его из ВМТ в НМТ.

Рабочий объем двигател — это рабочий объем всех цилиндров двигателя. Его выражают в литрах, поэтому нередко называют литражом двигателя.

Полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.

Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. Степень сжатия у бензинового двигателя равна 8…10, у изельного — 20… 30.

От степени сжатия следует отличать компрессию.

Компрессия — это давление в цилиндре в конце такта сжатия характеризует техническое состояние (степень изношенности) двигателя. Если компрессия больше или численно равна степени сжатия, состояние двигателя можно считать нормальным.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу двигатель совершает в единицу времени. Мощность измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с), при этом одна лошадиная сила приблизительно равна 0,74 кВт.

Крутящий момент двигателя численно равен произведению силы, действующей на поршень во время расширения газов в цилиндре, на плечо ее действия (радиус кривошипа — расстояние от оси коренной шейки до оси шатунной шейки коленчатого вала). Крутящий момент определяет силу тяги на колесах автомобиля: чем больше крутящий момент, тем лучше динамика разгона автомобиля.

Максимальные мощность и крутящий момент развиваются двигателем при определенных частотах вращения коленчатого вала (указаны в технической характеристике каждого автомобиля).

Такт — процесс (часть рабочего цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня. Двигатель, рабочий цикл которого происходит за четыре хода поршня, называют четырехтактным независимо от количества цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Он протекает в одном цилиндре в такой последовательности (рис. 5):

Рис.5. Рабочий цикл четырехтактного двигателя

Рис.6. Схема работы четырехцилиндрового двигателя

1 -й такт — впуск. При движении поршня 3 вниз в цилиндре образуется разрежение, под действием которого через открытый впускной клапан 1 в цилиндр из системы питания поступает горючая смесь (смесь топлива с воздухом). Вместе с остаточными газами в цилиндре горючая смесь образует рабочую смесь и занимает полный объем цилиндра;

2-й такт — сжатие. Поршень под действием коленчатого вала и шатуна перемещается вверх. Оба клапана закрыты, и рабочая смесь сжимается до объема камеры сгорания;

3-й такт — рабочий ход, или расширение. В конце такта сжатия между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, которая воспламеняет рабочую смесь (в дизельном двигателе рабочая смесь самовоспламеняется). Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал;

4-й такт — выпуск. Поршень перемещается вверх, и через открывшийся выпускной клапан 4 выходят наружу из цилиндра отработавшие газы.

При последующем ходе поршня вниз цилиндр вновь заполняется рабочей смесью, и цикл повторяется.

Как правило, двигатель имеет несколько цилиндров. На отечественных автомобилях обычно устанавливают четырехцилиндровые двигатели (на автомобилях «Ока» —двухцилиндровый). В многоцилиндровых двигателях такты работы цилиндров следуют друг за другом в определенной последовательности. Чередование рабочих ходов или одноименных тактов в цилиндрах многоцилиндровых двигателей в определенной последовательности называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров в четырехцилиндровом двигателе чаще всего принят I —3—4—2 или реже I —2—4—3, где цифры соответствуют номерам цилиндров, начиная с передней части двигателя. Схема на рис. 6 характеризует такты, происходящие в цилиндрах во время первого полуоборота коленчатого вала. Порядок работы двигателя необходимо знать для правильного присоединения проводов высокого напряжения к свечам при установке момента зажигания и для последовательности регулировки тепловых зазоров в клапанах.

В действительности любой реальный двигатель гораздо сложнее упрощенной схемы, представленной на рис. 3. Рассмотрим типовые элементы конструкции двигателя и принципы их работы.

Подсчет циклов — Управление цепочкой поставок | Динамика 365

• 20.06.2017
• 6 минут на чтение

В этой статье

В этой статье описывается, как можно использовать подсчет циклов с решением для складирования, которое доступно в управлении складом. Эта статья не относится к складскому решению, доступному в системе управления запасами.

Подсчет циклов — это складской процесс, который можно использовать для аудита имеющихся запасов. Процесс подсчета циклов можно описать в три этапа:

1. Создание работы подсчета циклов — Работа подсчета циклов может быть создана автоматически на основе пороговых параметров для предметов или с помощью плана подсчета циклов. В качестве альтернативы, вы можете вручную создать работу по подсчету циклов, используя параметры товара или склада на Работа подсчета циклов по странице товара или Работа подсчета циклов по странице местоположения .
2. Обработка подсчета циклов — После создания работы подсчета циклов вы выполняете работу подсчета циклов, подсчитывая товары на складе, а затем используя мобильное устройство для ввода результата в Dynamics 365 Supply Chain Management. В качестве альтернативы вы можете подсчитывать товары на складе, не создавая циклический подсчет. Этот процесс называется точечным циклом с подсчетом .
3. Устранение различий в подсчитанном значении. — После подсчета цикла любые элементы, которые имеют различия в подсчитанном значении, будут иметь рабочий статус Ожидает проверки на странице Все работы .Вы можете устранить эти различия на странице Счетчик циклов работы, ожидающей проверки .

На следующем рисунке показан процесс подсчета циклов.

Предпосылки для подсчета циклов

В следующей таблице показаны предварительные условия, которые должны быть выполнены перед использованием подсчета циклов.

Необходимое условие	Описание
Арт.	Товар должен быть включен для процессов управления складом.
Склад	Склад должен быть включен для процессов управления складом. Чтобы включить склад для процессов управления складом, на странице Склады выберите склад, а затем выберите опцию Использовать процессы управления складом . Чтобы рабочие могли перемещать поддоны во время подсчета циклов, на экспресс-вкладке Управление складом выберите опцию Разрешить перемещение поддонов во время подсчета циклов .
Рабочие бассейны	Необязательно: Создайте рабочий пул для разделения работы склада в зависимости от типа работы (в данном случае работы по подсчету циклов).
Расположение	Включить подсчет циклов для местоположений. Чтобы включить подсчет циклов для местоположения склада, на странице Профили местоположения выберите опцию Разрешить подсчет циклов .
Параметры управления складом	Установите параметры для подсчета циклов. На странице Параметры управления складом укажите код типа корректировки по умолчанию, идентификатор рабочего класса и приоритет работы для подсчета циклов.
Мобильное устройство	Создайте элемент меню для одного из следующих методов на странице Элементы меню мобильного устройства : Подсчет циклов по указанию пользователя Подсчет циклов под управлением системы Группировка количества циклов Точечный счетчик циклов Настройте меню для мобильного устройства. Создайте учетную запись рабочего пользователя и назначьте меню мобильного устройства идентификатору рабочего пользователя.
Связанная задача настройки	Настройте план подсчета циклов для местоположения склада.

Автоматически создавать работы по подсчету циклов

Есть два способа запланировать повторяющееся создание работы подсчета циклов: установить пороги подсчета циклов или настроить планы подсчета циклов.

• Порог подсчета циклов указывает количество или процентное ограничение единиц инвентаря. Работа по подсчету циклов создается автоматически при достижении порогового значения.
• План циклического подсчета создает работу циклического подсчета либо сразу, либо периодически с помощью пакетного задания.Когда создается работа по циклическому подсчету, строка работы с подсчетом включает информацию о месте подсчета. Имеющиеся в наличии запасы, связанные с этим расположением, не блокируются и поэтому доступны для резервирования и обработки исходящих данных, даже если существует работа открытого подсчета.

Создание цикла подсчета работ на основе пороговых параметров для товаров

Работа по подсчету циклов может быть создана, когда количество элементов падает ниже определенного порогового значения в местоположении.Например, в местоположении 60 товаров с порогом циклического подсчета 40. Во время транзакции заказа на продажу 25 товаров выбираются из местоположения и помещаются в промежуточное местоположение. Поскольку новое количество элементов, 35, меньше порогового количества, для местоположения автоматически создается цикл подсчета.

График работы по подсчету циклов

Вы можете запланировать планы подсчета циклов, чтобы сразу или периодически создавать работы по подсчету циклов. Настроив планы подсчета циклов, вы можете контролировать рабочий пул, для которого создается работа подсчета циклов, максимальное количество циклов, которое создается для товаров в разных местах, и количество дней до повторного подсчета местоположения склада.Например, товар доступен в трех местах на складе, а максимальное количество циклов установлено на 2 . В этом случае, когда вы запускаете план подсчета циклов, создаются два подсчета циклов для двух мест, где присутствует элемент. В качестве другого примера вы устанавливаете количество дней между счетчиками циклов равным 5 . В этом случае работа по подсчету циклов создается каждые пять дней. Однако, если работа по подсчету циклов выполняется в день 3, работа по подсчету следующего цикла будет создана через пять дней после обработки последнего цикла, в день 8.

Создать цикл подсчета работы вручную

Для создания работы подсчета циклов вручную можно использовать Работа подсчета циклов по позиции или Работа подсчета циклов по позиции страница. Вы можете указать максимальное количество создаваемых циклов. Например, если менеджер склада указывает значение 5 , цикл подсчета создается для пяти местоположений, даже если товар присутствует в 10 местоположениях. Вы также можете выбрать идентификатор рабочего пула, чтобы назначить идентификаторы рабочих циклов, для которых созданы.Когда идентификатор рабочего пула обрабатывается для подсчета циклов, идентификаторы работы подсчета циклов, назначенные рабочему пулу, обрабатываются как группа.

Выполните подсчет циклов с помощью мобильного устройства

Существует несколько методов подсчета рабочих циклов с помощью Supply Chain Management на мобильном устройстве:

• Направлено пользователем — Рабочий может указать идентификатор работы с подсчетом циклов, который имеет статус Открыть .
• Управляется системой — Управление цепочкой поставок назначает работнику идентификатор работы для подсчета циклов.
• Группировка подсчета циклов — работник может группировать идентификаторы работы подсчета циклов, которые относятся к определенному местоположению, зоне или рабочему пулу.
• Точечный подсчет циклов — Рабочий может подсчитывать товары на складе в любое время, не создавая работы по подсчету циклов. Чтобы выполнить точечный подсчет циклов в местоположении, рабочий вводит идентификатор местоположения.

В следующем примере показано, как можно выполнить точечный подсчет циклов с помощью мобильного устройства.Инструкции, которые рабочий видит на устройстве, различаются в зависимости от настройки пункта меню для точечного подсчета циклов.

1. На мобильном устройстве выберите пункт меню для обработки точечного подсчета циклов.
2. Зарегистрируйте местоположение для выполнения подсчета точечного цикла.
3. Зарегистрируйте и подтвердите номер позиции и подсчитанное количество позиции. Примечание: Статус работы подсчета циклов обновляется до Ожидает проверки или Закрыто на странице Все работы , в зависимости от параметров, которые установлены на странице Worker .
4. Необязательно: повторите шаг 3 для оставшихся элементов в местоположении и убедитесь, что для подсчета нет дополнительных элементов.

Устранение разницы в подсчете циклов

Разница в подсчете циклов возникает в следующих сценариях, если для параметра Является супервизором подсчета циклов установлено значение Нет для идентификатора рабочего пользователя:

• Подсчитанное значение не находится в пределах отклонений, указанных в полях Максимальный процентный предел или Максимальный предел количества на странице Рабочие пользователи . Например, количество запасов в наличии в местоположении составляет 50, а предел отклонения для рабочего пользователя — 10. Если рабочий пользователь вводит значение, которое не находится между 40 и 60, возникает разница.
• Подсчитанное значение отличается от количества в наличии, и пределы отклонения не установлены.

Вы можете отрегулировать разницу в подсчитанном значении, а затем принять подсчитанное значение на странице Счетчик циклов, ожидающих проверки . Вы можете проверить измененный подсчет количества номенклатуры на В наличии на странице местоположения .Подсчитанное значение отклоняется, если разница не может быть подтверждена.

Дополнительные ресурсы

Настроить мобильные устройства для работы склада

Рабочий цикл

Переключить навигацию

• Главная
• Около
• Таблица лидеров
• карта Вчерашние аттракционы Отметить маршруты Компании
• Ездить ради безопасности
• Вызовы
• Ресурсы #Защити меня Украденные велосипеды Мастерские по ремонту велосипедов Прошлые лидеры
• Партнеры
• Войти в систему
• Зарегистрироваться

Damoh

0 кг

Харидвар

0 кг

Нойда

0 кг

Пимпри-Чинчвад

1306 кг

Ахмедабад

70кг

Кейптаун

478 кг

Ханой

1232 кг

Амравати

0 кг

Чикаго

0 кг

Коччи

18кг

Вишакхапатнам

88 кг

Виджаявада

71 кг

Калькутта

34 кг

Вадодара

0 кг

Бангалор

150718 кг

Дели

0 кг

Ранчи

25 кг

Хошимин

0 кг

Пондичерри

1044 кг

Пуна

5725 кг

Гуруграмма

0 кг

Ченнаи

1341 кг

Сурат

0 кг

Нашик

0 кг

Нагпур

Энциклопедия циклов

С движком рендеринга Cycles в вашем распоряжении более 77 узлов материалов. Кто мог их всех вспомнить? Что ж, вы можете с помощью этой книги.

Энциклопедия Cycles — это подробная книга, охватывающая все узлы и настройки механизма рендеринга Cycles. Это профессиональный проект документации, созданный экспертами по Blender Фредериком Штайнметцем и Готфридом Хофманном, сертифицированными тренерами Blender Foundation.

• Подробное описание для каждого узла и настройки в циклах
• Графика и рисунки, поясняющие внутреннюю работу узлов
• Предварительно обработанные сравнения настроек узлов
• Дополнительные главы по производительности рендеринга, настройкам камеры и фрагментам Python для использования с Cycles
• Узнайте, как трассировщик пути работает внутри компании и как использовать эти знания в ваших интересах
• Электронная книга в формате PDF (319 страниц A4) — совместима с большинством устройств для чтения электронных книг, смартфонами и планшетами.
• Более 300 рисунков и изображений
• Доступен на обоих языках: Английский и Немецкий
• Версия блендера: 2. 79b
  
• 50% цены идут в Blender Institute для финансирования дальнейшего развития Cycles и Blender при заказе через электронный магазин Blender.org.
  
• Бессрочные бесплатные обновления — подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о каждом обновлении.

Содержание Образец выдержки № 1 Образец выдержки № 2

Получить версию 1.5 электронной книги всего за 27 евро, — (~ 29 долларов -) — через электронный магазин Blender.org или Blender Market

Пользователи Blender о The Cycles Encyclopedia:

Эта книга является результатом попытки приблизить узлы материалов Cycles к аудитории Blender, и это лучший из . — Спирос Минтсас, Blendernation

Очень крутой репозиторий. Это сэкономило мне часы времени на понимание циклов. И самое лучшее: обновления бесплатно! — Тобиас Гюнтер, elaspix

«Энциклопедия циклов» Готтфренда Хофманна и Фредерика Штайнмеца — ваш исчерпывающий атлас всего, что связано с циклами. Очень удобный и продуманный справочник! – Рейнанте Мартинес

Если вы хотите знать, что делает любой конкретный узел Cycles (включая ввод и вывод), не углубляясь в кучу руководств, это абсолютно тот ресурс, который вы искали. Купил копию этого на BConf 2014 в течение нескольких минут после объявления и не был разочарован. Лучшие работы Готфрида Хофманна и Фредерика Штайнмеца! — S J Bennet

Отличная электронная книга, если вы используете Blender Cycles, вам, вероятно, понадобится эта книга. — Терри Уолворк, Приключения в Blender

Эта энциклопедия окажется для меня очень полезным инструментом в будущем и сэкономит много времени. Я бы сказал, что он сделает то же самое и для вас, если вы новичок, опытный пользователь или опытный 3D-пользователь, который хочет войти в Blender и освоить рендерер Cycles. — Джеймс Абелл

Чтобы получить общее представление о том, как изменение параметра в Cycles изменит внешний вид шейдера, книга включает несколько листов сравнения, по крайней мере, по одному на каждый шейдер. Вот пример для шейдера стекла:

Чтобы помочь вам понять, как шейдеры Cycles работают внутри, в энциклопедию Cycles включены рисунки для визуализации того, что происходит за кулисами, вот пример шейдера ambient occlusion:

Окружающая окклюзия рассчитывается путем попадания лучей определенной длины в полушарие из точки отбора проб. Лучи, попадающие в геометрию, приводят к более темному оттенку.

Энциклопедия Cycles также включает множество подсказок и советов по использованию шейдеров и других функций Cycles.Например, для идеальных результатов расстояние от окружающего окклюзии должно составлять примерно половину высоты потолка в помещениях:

Ambient Occlusion (AO) отлично подходит для визуализации глины. Используя параметр переопределения материала для слоев рендеринга, всю сцену можно визуализировать только с помощью AO. Для интерьеров использование значения, равного половине высоты потолка, приводит к идеально плавным градиентам вдоль стен и всех объектов (слева). Если расстояние AO установлено слишком низким, большие части изображения будут обесцвечены без глубины (справа).

Но также и более технические аспекты Cycles объясняются с помощью чертежей, например, для функции используются все прямые при трассировке разветвленных путей:

Трассировка разветвленного пути с образцом всего прямого. Для первого отскока (# 0) теневые лучи направляются ко всем источникам света в сцене. Для последующих отскоков выбирается один случайный источник света (№1, №2).

Автор Фредерик Стейнмец об энциклопедии Cycles: « Я понятия не имел, что Cycles действительно настолько мощен!»

Время от времени мне нужно было что-нибудь найти.Мне пришлось зайти в Интернет, найти его, и если это было что-то особенное, мне потребовалась целая вечность, чтобы найти его.

Итак, я тосковал по окончательному руководству, которое содержит ВСЕ, информацию, которая мне нужна в ONE месте.

Иногда я слышал о новой функции, например, о трассировке разветвленного пути. Конечно, вы можете найти учебник, надеюсь, он объяснит все, что вы хотите знать, а затем вернитесь и начните его использовать. Но почти всегда оставались вопросы.

Итак, я подумал: эй, было бы здорово, если бы была возможность получить обзор всего, что мне нужно знать об этой функции?

Именно тогда я начал проводить собственное исследование и узнал гораздо больше, чем искал!

Моя работа с Cycles стала настолько сложной и эффективной, что я не мог в это поверить.Поэтому я решил записать свои выводы. Довольно скоро коллекция стала пополняться, и она превратилась в книгу, которую вы можете увидеть здесь.

Проверяя вещи на вики Blender, я часто думал: ну, это своего рода объяснение, но для чего нужен этот узел? Вот почему я включил примеры и полезные советы обо всех описываемых мною функциях.
Посмотрите образец здесь.

В то время как работа продвигалась, мой партнер и теперь соавтор — Готфрид Хофманн — упомянул: Почему включить только все материальные узлы, почему бы не включить ВСЕ? Это было, когда мы объединились в этом проекте, и теперь он включает в себя настройки камеры, настройки рендеринга, надстройку node wrangler и многое другое. Щелкните здесь, чтобы просмотреть содержание.

Все знания, содержащиеся в этой книге, очень помогли мне в работе, как и в вашей! Не убежден? Попробуйте, если вы не полностью удовлетворены, дайте нам знать в течение двух недель и получите свои деньги обратно, не задавая вопросов.

Соавтор Готфрида Хофманна об энциклопедии «Циклы»: « Я регулярно использую эту книгу в производстве. »

Когда Фредерик показал мне первую предварительную версию, мне сразу стало ясно: Эта книга очень полезна .Я много тренируюсь и консультирую, и наличие всей информации о Cycles в одном месте действительно помогает при устранении неполадок или оптимизации шейдеров. С тех пор я все время ношу эту книгу при себе. Я также объединил усилия, чтобы добавить все свои теоретические знания о циклах и трассировке пути.

Энциклопедия циклов работает на трех уровнях:

1. Место, где можно найти все, что вам нужно знать о каждом узле и настройке в Cycles.