Ребро — цилиндр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Ребра цилиндров обычно выполняют литьем и механически не обрабатывают. Верхний торец в большинстве случаев делают в виде плоской кольцевой поверх — ности. Обычно он контактирует с соответствующей кольцевой поверхностью днища головки /, обеспечивая уплотнение газового стыка. Между нижним торцом опорного бурта и картером 8 устанавливают металлические прокладки для уплотнения и регулирования надпор-шневого зазора.
 [2]

Шаг ребер цилиндра сравнительно велик ( 8 мм), что упрощает их отливку и предохраняет от засорения межреберные каналы.
 [3]

Высота ребер цилиндров определяется теплопроводностью металла п обычно не превышает 14 — 18 мм.
 [4]

Промежутки между ребрами цилиндров и головок забиты грязью.
 [5]

Температуру газов, ребер цилиндров двигателей воздушного охлаждения, выпускных патрубков и других деталей измерять термометром не только неудобно, но иногда и невозможно. В этих случаях значительно надежнее измерять температуру с помощью термопар. Удобно применять чувствительные к изменению температуры краски.
 [6]

Большое расстояние между вершинами ребер цилиндра и стенками кожуха сделано для того, чтобы нагретый воздух, находящийся между ребрами цилиндров, мог благодаря завихрению в процессе турбулентного движения тщательно перемешаться с более холодным воздухом, находящимся у стенок.
 [7]

В автомобильных и тракторных двигателях высоту ребер цилиндра по окружности выполняют не одинаковой: меньшей в направлении продольной и большей в направлении поперечной оси двигателя, что позволяет уменьшить его длину и вес.
 [9]

Напор, необходимый для прохождения потока охлаждающего воздуха через ребра цилиндров автомобильного двигателя, обеспечивается вентилятором, имеющим привод от двигателя. Для определения затрат мощности на привод вентилятора необходимо знать производительность вентилятора и создаваемый им напор. При наличии разработанного проекта двигателя может быть определено как необходимое количество воздуха, так и сопротивление, которое создается сребренными цилиндрами и головками.
 [10]

Из вентилятора воздух поступает под кожух распределителя и затем проходит между ребрами цилиндров и головок в направлении, перпендикулярном к оси коленчатого вала. Для лучшего использования охлаждающего воздуха и более равномерного охлаждения стенок цилиндров на переднем и заднем торцах дизеля и со стороны выхода воздуха установлены кожухи ( дефлекторы) из листовой стали, направляющие поток воздуха по всей окружности цилиндра.
 [11]

Большое расстояние между вершинами ребер цилиндра и стенками кожуха сделано для того, чтобы нагретый воздух, находящийся между ребрами цилиндров, мог благодаря завихрению в процессе турбулентного движения тщательно перемешаться с более холодным воздухом, находящимся у стенок.
 [12]

Перегрев двигателя с воздушным охлаждением может происходить, кроме возможных причин, характерных для двигателя с жидкостным охлаждением, из-за сильного загрязнения ребер цилиндров и головок или нарушения регулировки положения заслонок в воздухоподводящих трубопроводах. В этом случае ребра цилиндров и головок следует очистить, промыть водой и продуть сжатым воздухом, а регулировкой обеспечить полное открытие заслонок без заеданий их о стенки кожухов.
 [13]

У рассматриваемого двигателя применяется воздушное охлаждение, которое осуществляется следующим образом: маховик-вентилятор, вращаясь вместе с коленчатым валом, засасывает воздух и движет его между ребрами цилиндров и головок. Воздух отбирает тепло от нагревающихся частей двигателя и выходит в атмосферу.
 [14]

Крупные двухступенчатые воздушные компрессоры имеют промежуточные и концевые холодильники с водяным охлаждением, у небольших машин цилиндры и сжатый воздух охлаждаются окружающим воздухом, прогоняемым вентилятором через ребра цилиндра и холодильники. Существуют конструкции, в которых цилиндры охлаждаются водой, а вода охлаждается в одной секции воздушного холодильника, две другие секции которого служат промежуточным и концевым холодильниками. За холодильником часто устанавливают водомаслоотделитель; в некоторых случаях отделитель размещен непосредственно в корпусе холодильника.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Подготовка школьников к ЕГЭ (Справочник по математике — Стереометрия

Призмы, вписанные в цилиндр.

Свойства призмы, вписанной в цилиндр

      Определение 1. Призмой, вписанной в цилиндр, называют такую призму, основания которой вписаны в окружности оснований цилиндра, а боковые ребра призмы являются образующими цилиндра (рис. 1).

      Определение 2. Если призма вписана в цилиндр, то цилиндр называют описанным около призмы.

Рис.1

      Прежде, чем перейти к вопросу о том, какую призму можно вписать в цилиндр, докажем следующее свойство призм.

      Утверждение 1. Если около оснований призмы можно описать окружности, то отрезок, соединяющий центры описанных окружностей, будет параллелелен и равен боковому ребру призмы.

      Доказательство. Рассмотрим призму   A₁A₂ … A_nA’₁A’₂ … A’_n,   у которой около оснований
A₁A₂ . .. A_n   и   A’₁A’₂ … A’_n   можно описать окружности. Пусть около нижнего основания   A₁A₂ … A_n   призмы   A₁A₂ … A_nA’₁A’₂ … A’_n   описана окружность с центром   O   радиуса   r.   Проведем через точку   O   прямую, параллельную боковому ребру   A₁A’₁   призмы и пересекающую плоскость верхнего основания в некоторой точке, которую обозначим   O’.

      Докажем, что точка   O’  является центром окружности радиуса   r,   описанной около верхнего основания призмы. С этой целью рассмотрим, например, четырехугольник   A₁A’₁O’O   (рис. 2).

Рис.2

      Этот четырехугольник является параллелограммом, поскольку прямые   A₁A’₁   и   OO’   параллелельны по построению, а прямые   A₁O   и   A’₁O’   параллельны как линии пересечения двух параллельных плоскостей третьей плоскостью параллельны как линии пересечения двух параллельных плоскостей третьей плоскостью . Следовательно,

A’₁O’ = A₁O = r .

      Рассуждая аналогичным образом, заключаем, что

A’₁O’ = A’₂O’ = … =
= A’_nO’ = r ,

то есть точка   O’   – центр окружности радиуса   r,   описанной около верхнего основания призмы.

      В силу того, что четырехугольник   OO’A₁A’₁   является параллелограммом, получаем равенство

OO’ = A₁A’₁.

      Утверждение 1 доказано.

      Теорема. Около призмы можно описать цилиндр тогда и только тогда, когда выполнены следующие два условия:

1. Призма является прямой призмой;
2. Около оснований призмы можно описать окружности.

      Доказательство. Докажем сначала, что если около   n – угольной призмы описан цилиндр, то оба условия теоремы выполнены.

      Действительно, выполнение условия 2 следует непосредственно из определения цилиндра, описанного около призмы. Из этого определения также следует, что вписанная в цилиндр призма является прямой призмой, поскольку образующие цилиндра перпендикулярны к плоскостям его оснований,

      Таким образом, мы доказали, что, если призма вписана в цилиндр, то оба условия теоремы выполнены.

      Теперь рассмотрим прямую n – угольную призму высоты   h,   около оснований которой можно описать окружности, и докажем, что около такой призмы можно описать цилиндр.

      Обозначим буквой   O   центр окружности радиуса   r,   описанной около нижнего основания призмы, а символом   O’   обозначим центр окружности, описанной около верхнего основания призмы.

Рис.3

      Поскольку многоугольники, лежащие в основаниях призмы равны, то и радиусы описанных около них окружностей будут равны. Согласно утверждению 1 отрезок   OO’   параллелен и равен боковому ребру призмы. Так как рассматриваемая призма прямая, то ее боковые ребра перпендикулярны плоскости основания и равны высоте призмы   h.   Значит, и отрезок   OO’   перпендикулярен плоскости основания призмы и равен   h.

      Цилиндр с осью   OO’,   радиусом   r   и высотой   h   и будет описан около исходной призмы.

      Доказательство теоремы завершено.

      Следствие 1. Высота призмы, вписанной в цилиндр, равна высоте цилиндра.

      Следствие 2. Около любой прямой треугольной призмы можно описать цилиндр (рис. 4).

Рис.4

      Справедливость следствия 2 вытекает из того, что около любого треугольника можно описать окружность.

      Следствие 3. Около любого прямоугольного параллелепипеда (в частности, около куба прямоугольного параллелепипеда (в частности, около куба) можно описать цилиндр (рис. 5).

Рис.5

      Справедливость следствия 3 вытекает из того, что около любого прямоугольника можно описать окружность.

      Замечание 1. Если у прямоугольного параллелепипеда прямоугольного параллелепипеда три ребра, выходящие из одной вершины, равны  a, b, c  и различны, то существует три возможности описать около этого параллелепипеда цилиндр в зависимости от того, какое из ребер параллелепипеда выбрано в качестве образующей описанного цилиндра (рис. 6, 7, 8).

Рис.6

Рис.7

Рис.8

      Следствие 4 . Около любой правильной n — угольной призмы можно описать цилиндр (рис. 9).

Рис.9

      Для доказательства следствия 4 достаточно заметить, что правильная n – угольная призма – это прямая призма, основания которой являются правильными n – угольниками, а около любого правильного n – угольника можно описать окружность.

Отношение объема прямоугольного параллелепипеда к объему описанного около него цилиндра

      Задача 1. Около прямоугольного параллелепипеда прямоугольного параллелепипеда с ребрами   a, b, c   описан цилиндр так, что высота цилиндра равна   c .   Найти отношение объемов призмы и цилиндра.

      Решение. Объем прямоугольного параллелепипеда Объем прямоугольного параллелепипеда   ABCDA’B’C’D’   (рис.10)

Рис.10

вычисляется по формуле

а объем цилиндра, описанного около этого параллелепипеда, можно найти по формуле

где   R – это радиус окружности, описанной около прямоугольника со сторонами   a   и   b   (рис 11).

Рис.11

      Поскольку угол   ABC   прямой, то отрезок   AC   является диаметром окружности и равен   2R . По теореме Пифагора находим, что

4R² = a² + b² ,

      Следовательно,

      Таким образом

      Ответ.

      Задача 2. Около куба куба с ребром   a   описан цилиндр. Найти отношение объемов куба и цилиндра.

      Решение. Поскольку куб является прямоугольным параллелепипедом, прямоугольным параллелепипедом, у которого все ребра равны, то, используя результат задачи 1, получаем

      Ответ.

Отношение объема правильной n — угольной призмы к объему описанного около этой призмы цилиндра

      Задача 3. Около правильной n — угольной призмы описан цилиндр. Найти отношение объемов призмы и цилиндра.

      Решение. Поскольку и объем призмы,объем призмы, и объем цилиндра вычисляются по формуле

V = S_оснh,

а высота призмы равна высоте описанного около нее цилиндра, то для объемов правильной n — угольной призмы и описанного около нее цилиндра справедливо равенство

      С помощью формулы для площади правильного n — угольника, вписанного в окружность радиуса   R,   получаем, что

      Следовательно,

      Ответ.

      Следствие 5. Отношение объема правильной треугольной призмы правильной треугольной призмы к объему описанного около нее цилиндра равно

      Следствие 6. Отношение объема правильной четырехугольной призмы правильной четырехугольной призмы к объему описанного около нее цилиндра равно

      Следствие 7. Отношение объема правильной шестиугольной призмы к объему описанного около нее цилиндра равно

      На нашем сайте можно также ознакомиться нашими учебными материалами для подготовки к ЕГЭ по математике.

Почему у двигателей мотоциклов есть плавники? (Объяснение!)

Возможно, вы заметили, что многие старые мотоциклетные двигатели или нынешние двигатели с меньшим объемом куб. см имеют ребра. Хотя большинство современных мотоциклов используют жидкостное охлаждение и больше не полагаются на ребра, мы все еще можем видеть их на мотоциклах с системами воздушного охлаждения.

Итак, почему у этих мотоциклетных двигателей есть ребра? Ребра на двигателе охлаждают двигатель, ускоряя процесс рассеивания тепла. В мотоциклах с системой воздушного охлаждения тепло, выделяемое двигателем, рассеивается за счет циркуляции воздуха. Прикрепление ребер к кожуху двигателя увеличит площадь поверхности, по которой проходит воздух. Это, в свою очередь, ускорит отвод тепла и быстрее охладит двигатель.

Именно поэтому даже двигатели с жидкостным охлаждением имеют ребра, поскольку они ускоряют отвод тепла за счет естественной циркуляции воздуха.

Если вы хотите подробно изучить, как ребра охлаждают двигатель, давайте углубимся.

Содержание

Что такое плавники?

Ребра представляют собой тонкие выступы или придатки, прикрепленные к более крупной конструкции или компоненту.

Обычно ребра используются для одной из двух целей: i) для создания подъемной силы или тяги или ii) для увеличения площади поверхности для ускорения теплообмена.

Использование плавников для создания подъемной силы и жажды лучше всего видно у рыб. Плавники действуют как двигательные органы и производят тягу и подъемную силу, создавая движение в воде.

Еще одно популярное использование ребер для создания подъемной силы и тяги — в турбинах и гребных винтах. Здесь эти компоненты используют вращающиеся ребра, также называемые фольгой или лопастями, для создания вращательного движения.

Теперь другое использование. Ребра также используются для увеличения площади поверхности для ускорения теплопередачи. Этот атрибут плавников мы видим в мотоциклетных двигателях.

Ребра двигателей мотоциклов используются для рассеивания тепла, выделяемого двигателем. Ребра обеспечивают большую площадь поверхности, по которой воздух может циркулировать и отводить тепло.

Двигатели с воздушным охлаждением нуждаются в ребрах

В двигателе мотоцикла воздушно-топливная смесь сгорает и производит энергию, необходимую для работы мотоцикла. При этом в камере сгорания также выделяется тепло.

В результате температура в камере сгорания быстро повышается.

Теперь, , чтобы двигатель работал бесперебойно и дольше, необходимо снизить температуру до более низкого уровня. Вырабатываемое тепло должно рассеяться как можно быстрее.

Если тепло вообще не рассеивается, последствия для двигателя могут включать перегрев, детонацию, пропуски зажигания, преждевременное зажигание и т. д. Даже поршневые кольца, стенки цилиндров, клапаны двигателя могут быть повреждены.

Для отвода выделяемого тепла и снижения температуры мотоциклы оснащены системами охлаждения.

В основном используются 2 типа систем охлаждения.

1. Система воздушного охлаждения
2. Система жидкостного охлаждения

Несмотря на то, что система жидкостного охлаждения является наиболее эффективной и используется в большинстве современных мотоциклов, системы воздушного охлаждения все еще можно увидеть во многих моделях мотоциклов.

Воздушное охлаждение обычно используется в старых мотоциклах или мотоциклах с двигателями меньшей мощности. Основной предпосылкой здесь является обеспечение циркуляции воздуха для отвода тепла, выделяемого двигателем.

Тепло должно передаваться от двигателя к воздуху. Для ускорения передачи тепла производители используют «ребра охлаждения» на корпусе двигателя.

Эти ребра предназначены для отвода тепла, выделяемого двигателем, и передачи его проходящему над ними воздуху. Увеличенная площадь поверхности ускорит передачу тепла.

В следующем разделе объясняется, как ускорить теплопередачу и улучшить охлаждение.

Как ребра помогают охлаждать двигатель?

Теперь мы знаем, что двигатели с воздушным охлаждением имеют ребра, прикрепленные к корпусу двигателя. Но как именно эти ребра помогают в процессе теплопередачи?

Чтобы понять это явление, мы должны глубже изучить процесс теплопередачи.

Здесь происходит передача тепла от корпуса двигателя к воздуху. То есть от твердой границы к жидкости.

Этот тип теплопередачи, когда передача происходит за счет объемного движения жидкости вдоль поверхности твердой границы, называется конвекцией теплопередачи.

Ньютон определил скорость теплопередачи за счет конвекции, и уравнение для теплопередачи имеет вид: в единицу времени в ваттах (Вт)

A: площадь поверхности в квадратных метрах (кв. м)

Ts: температура твердой границы в кельвинах (K)

Tf: температура жидкости в кельвинах (K)

ч: Коэффициент теплопередачи жидкости (Вт/м2К)

Итак, чем больше площадь поверхности – тем выше теплоотдача . Площадь поверхности пограничного слоя пропорциональна количеству теплопередачи.

Чтобы увеличить скорость теплопередачи от двигателя, производители добавляют ребра к корпусу двигателя. Эти ребра отводят тепло от двигателя к своим поверхностям. С увеличением площади поверхности усиливается процесс теплообмена.

В результате рассеивание тепла с оребрением происходит намного быстрее, чем без оребрения на двигателе.

Поэтому при скоплении большого количества грязи и жира следует очищать и оребрение – чтобы двигатель не перегревался.

По этим причинам ребра играют огромную роль в охлаждении двигателя и составляют основу систем воздушного охлаждения мотоциклов. Большая площадь поверхности ребер ускоряет процесс теплопередачи, что, в свою очередь, способствует более быстрому охлаждению двигателя.

Двигатели с жидкостным охлаждением оснащены радиаторами

С развитием технологий системы охлаждения мотоциклов с годами изменились. Системы воздушного охлаждения теперь ограничены двигателями с меньшим объемом куб. См или вы можете увидеть их на старых мотоциклах.

В настоящее время большинство мотоциклов оснащены двигателями жидкостного охлаждения. В системе жидкостного охлаждения используется жидкая охлаждающая жидкость, которая циркулирует по внутренним проходам и каналам внутри картера.

В автомобилях также используются системы жидкостного охлаждения. Хотя в мотоциклах и автомобилях используются разные охлаждающие жидкости, принцип работы одинаков. Даже охлаждающие жидкости в основном похожи.

Жидкая охлаждающая жидкость поглощает тепло, вырабатываемое двигателем, и направляется к радиатору, который охлаждает жидкость для ее рециркуляции. Радиатор выполняет функцию охлаждения жидкого хладагента, отводящего тепло от двигателя к радиатору.

Охлаждающая жидкость, используемая в системах жидкостного охлаждения, должна обладать охлаждающими, антикоррозионными и антифризными свойствами. На рынке представлено несколько охлаждающих жидкостей. Тем не менее, всегда рекомендуется использовать тот, который рекомендован производителем вашего мотоцикла.

Системы жидкостного охлаждения более сложны по сравнению с системами воздушного охлаждения, поскольку для них требуются радиаторы. Однако сложная конструкция с лихвой компенсируется эффективностью, низким уровнем шума и вибраций, а также улучшенными характеристиками.

Как очистить ребра двигателя мотоцикла?

Ребра двигателя в мотоциклах способствуют отводу тепла от двигателя за счет циркуляции воздуха по его удлиненной поверхности.

Скопление грязи и жира на ребрах приведет к перегреву двигателя, поскольку ребра не рассеивают тепло должным образом. Вам нужно очистить грязь от плавников.

Итак, как почистить ребра двигателя мотоцикла? Основные этапы очистки ребер двигателя включают:

1. Позволяя двигателю остыть
2. Подготовка чистящей смеси
3. Спрей с высоким давлением на плавниках
4. Используйте щетку, чтобы очистить грязь
5. Чистка воды, наконец, чтобы завершить