Билет № 42

Дизелем называют поршневой двигатель с самовоспламенением топлива от сжатия, у которого процесс сжигания топлива и превращение выделенного тепла в механическую работу происходят в цилиндрах. При сжигании топлива в цилиндре (замкнутом объеме) образуются продукты сгорания — газы с большим давлением и высокой температурой. Сила давления газов перемещает поршень,прямолинейное движение которого в цилиндре передается через шатун и кривошип на коленчатый вал, поворачивая его. И, наоборот,если вращать коленчатый вал, то поршень будет совершать возвратно-поступательное движение.

В зависимости от рабочего цикла дизели могут быть четырех- и двухтактные. Рабочий цикл — это совокупность периодически повторяющихся процессов, происходящих в цилиндрах в определенной последовательности при преобразовании теплоты в механическую работу. Периодичность рабочих циклов характеризуется числом ходов поршня (тактов). Тактом называют часть рабочего цикла, совершающегося в цилиндре приперемещении поршня из одного крайнего положения в другое (т.е. за один ход поршня). Крайние положения поршней называют мертвыми точками, потому что в них ось шатуна совпадает с осью кривошипа и давление рабочего тела на поршень не вызывает его перемещения.

Четырехтактный дизель- Дизель, в котором рабочий цикл совершается за четыре такта. При движении поршня от верхней мертвой точки вниз (1 такт – наполнение)воздух подается в цилиндр через открытый впускной клапан 5. Приобратном движении поршня (2 такт — сжатие), когда клапаны закрыты, происходит сжатие воздуха, сопровождающееся сильным его нагреванием. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается дизельное топливо, которое самовоспламеняется. В цилиндре повышаются давление и температура; продукты сгорания топлива давят на поршень, перемещают его вниз и совершают при этом полезную работу (3 такт — расширение). При следующем ходе поршня вверх происходит выпуск отработавших газов из цилиндра. Таким образом, рассмотренные процессы, составляющие рабочий цикл двигателя, протекают за четыре хода поршня. Рабочим ходом поршня, совершающим полезную работу (вращение вала), является только третий.

Продувка и наддув дизелей. Для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов, а следовательно, повышения мощности, КПД в дизелях осуществляется продувка и наддув. Часть такта, когда открыты впускные и выпускные окна, называется продувкой.Процесс, когда выпускные органы дизеля закрыты, а через впускные продолжает поступать свежий заряд в цилиндр, называется наддувом. Для осуществления продувки и наддува в тепловозных дизелях используют различного рода нагнетатели: роторные, центробежные, турбокомпрессоры.