Принцип работы ДВС.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала.

Первый такт - впуск. При движении поршня от в.м.т. (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Второй такт - сжатие. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси. Смесь сжимается, температура смеси в конце сжатия составляет 200-400°C.

Третий такт - рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001 - 0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.

Четвертый такт - выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.

Из рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе, и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного Двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала. Процессы сжатия, сгорания и расширения практически аналогичны соответствующим процессам четырёхтактного.

Сжатие первый такт. При движении поршня вверх он перекрывает продувочное 1 и выпускное 3 окна и сжимает ранее поступившую в цилиндр топливовоздушную смесь. Одновременно с этим в кривошипной камере 6 создается разрежение, и в нее через открывшееся впускное окно 5 поступает свежий заряд топливовоздушной смеси, приготовленной в карбюраторе 4.

Рабочий ход, выпуск и впуск -- второй такт. Когда поршень, идущий вверх, не доходит до в. м. т. на 25 . 27° (по углу поворота коленчатого вала), в свече 2 проскакивает искра, которая воспламеняет топливо. Горение топлива продолжается до прихода поршня в в.м.т. После этого нагретые газы, расширяясь, толкают поршень вниз и тем самым совершают рабочий ход (см. рис 2, б). Топливовоздушная смесь, находящаяся в это время в кривошипной камере 6, сжимается.

В конце рабочего хода поршень вначале открывает выпускное окно 3, через которое выходят отработавшие газы, затем продувочное окно 1 (рис 2, в), через которое из кривошипной камеры в цилиндр поступает свежий заряд топливовоздушной смеси. В дальнейшем все эти процессы повторяются в такой же последовательности.

3.2 Промышленные тракторы, используемые в строительстве

Промышленные тракторы используются для разработки тяжелых грунтов, когда имеет место ударное взаимодействие орудия с грунтом.

И тем не менее на ближайшие годы самым массовым трактором в строительстве стал сельскохозяйственный ДТ-54, выпускавшийся в гораздо большем количестве, нежели челябинский С-80. Спору нет – у него были и преимущества перед тракторами ЧТЗ, особенно в условиях сельского строительства и в стесненных условиях городского. Если учесть, что впоследствии заводы ХТЗ, СТЗ (ВгТЗ), АТЗ, а позже и другие, на основе базовой модели разработали и освоили выпуск промышленных модификаций, предназначенных для агрегатирования с дорожными и строительными машинами, преимущества массовых сельскохозяйственных тракторов только нарастали.

Сейчас стоит сказать, что такое положение дел не совсем устраивало строителей и наркомат. Объемы работ нарастали, сроки поджимали. Мощных тракторов не хватало. Хиленькими ДТ-54 много не сделаешь. Требовался принципиально новый энергоемкий трактор конкретно промышленного назначения. Концентрация в едином агрегате большой мощности и соответствующей ей силы тяги придала бы машине качественно новые свойства.

Не удивительно, что с этого времени и в последующие годы Челябинский тракторный стал родоначальником целой гаммы мощных тракторов промышленного назначения.

Наиболее удачной конструкцией был признан американский трактор-тягач Caterpillar модели Д-7. Видимо, конструкция этого трактора оказала значительное влияние на дальнейшее развитие серии тракторов ЧТЗ, где и по сей день сохраняется преемственность.

3.3 Оборудование для гидромеханизации земляных работ (гидромониторы, землесосные снаряды, грунтовые насосы)

Гидромеханизация – способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть технологических процессов проводятся энергией движущегося потока воды. Основные технологические процессы гидромеханизации земляных работ включают: разрушение массивов горных пород (гидромониторами, землесосными снарядами или безнапорными потоками воды), напорный или безнапорный гидравлический транспорт, отвалообразование, намыв земляных сооружений (дамб, плотин и др.), обогащение полезных ископаемых. Водоснабжение гидроустановок осуществляется из рек или озёр без создания водохранилищ (прямое водоснабжение) или при помощи накопления воды в водохранилищах.

Гидромеханизация осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с самотёчным, напорным или самотечно-напорным транспортированием гидросмеси и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехническом строительстве). Гидравлическая добыча полезных ископаемых производится при последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных желобов, обогатительных шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых сит и др.). Благодаря применению гидромеханизации обеспечивается поточность технологических процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов (по сравнению с «сухим» экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация производственных процессов. Однако эффективное применение гидромеханизации ограничено климатическими условиями (заморозки в зимнее время), свойствами горных пород в массивах (крепкие, трудноразмываемые породы значительно снижают производительность гидроустановок), наличием водных ресурсов и др.

Совершенствование гидромеханизации осуществляется путём создания мощного износоустойчивого оборудования для гидротранспорта производительностью 10—15 тыс. м3 породы в час, конструирования машин для механической выемки и дробления трудно размываемых горных пород с целью их гидравлического транспортирования, разработки новых методов отвалообразование, позволяющих уменьшить площади гидравлических отвалов.