3.Индикаторняа диаграмма двс.

Теоретическая индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля показана на рис. 27. Если за исходное принять положение поршня в верхней мертвой точке (в. м. т.) и считать, что впускной клапан открыт, то при движении поршня вниз будет происходить впуск воздуха в цилиндр, изображенный на диаграмме линие Ьа. Этот ход поршня называется ходом (тактом) впуска. При следующем ходе поршня (вверх) впускной клапан закрыт и в цилиндре происходит сжатие воздуха (на диаграмме линия ас).

В двигателях без наддува давление в конце сжатия составляет 3—3,5 МПа. В современных двигателях с наддувом это давление может достигать 5—6 МПа. Такое повышение давления сопровождается повышением температуры воздуха свыше 773 К. Ход сжатия является вторым тактом.

Рис. 27. Теоретическая индикаторная

диаграмма четырехтактного, дизеля

Объем в цилиндре, соответствующий верхнему мертвому положению поршня, обозначается V_c и называется объемом камеры сжатия. Объем, описываемый поршнем между двумя мерт­выми точками, обозначается и называется рабочим объемом цилиндра. Очевидно, что весь объем цилиндра равен

Когда поршень приблизится к в.м.т. (мотыль не дойдет до в-м. т. примерно на 20°), через форсунку в цилиндр впрыскивается порция распыленного топлива. Процесс сгорания примерно 40% топлива близок к изохорному процессу и изображается линией Остальные 60% топлива сгорают в условиях, близких к изобарному процессу (линия г'г). По окончании сгорания проис­ходит расширение продуктов сгорания (линия ze).

Таким образом, сгорание и расширение происходят при тре­тьем ходе поршня, который является рабочим, так как при этом двигатель совершает полезную работу. По окончании хода расширения открывается выпускной клапан и поршень движется вверх. При этом происходит выпуск отработавших газов (линия eb). По окончании выпуска клапан закрывается и цикл повторяется.

Весь рабочий процесс четырехтактного двигателя совершается в течение четырех ходов поршня (или двух оборотов коленчатого вала). При этом только один ход поршня является рабочим. Вращение вала двигателя во время остальных ходов происходит за счет работы других цилиндров или за счет запаса энергии, накопленного маховиком во время рабочего хода поршня. Для пуска в ход двигатель необходимо сначала привести во враще­ние посторонним источником энергии (сжатым воздухом или электродвигателем): только после сжатия воздуха в цилиндре и подачитоплива может получиться вспышка и двигатель начнет работать самостоятельно.

Рабочий процесс дизеля может быть осуществлен и за два хода поршня.

В крышке цилиндра двухтактного двигателя (рис.28) находится форсунка 1 Вместо впускных и выпускных клапанов, расположенных в крышке четырехтактного двигателя, в двухтактном двигателе цилиндр имеет выпускные окна 4, соединенные с выпускным коллектором 5, и продувочные окна S соединенные с ресивером 2. Специальным продувочным насосом (поршневым или ротационным при работе без наддува) или турбонагнетателем (при работе с наддувом) в ресивер нагнетается воздух при абсолютном давлении 0,115—0,125 МПа при работе без наддува или 0,15—0,25 МПа при работе с наддувом. Продувочные окна сделаны наклонными, что улучшает очистку верхней части цилиндра.

Теоретическая индикаторная диаграмма двухтактного дизеля показана на рис. 29. Допустим, что в начальный момент поршень находится в нижней мерт­вой точке (н. м. т.) и окна полностью открыты. При этом про­исходит продувка цилиндра, которая продолжается до^- тех пор, пока поршень, двигаясь вверх, не закроет продувочные окна (линия bk на индикаторной диаграмме). При дальнейшем движении поршень закрывает выпускные окна, причем в пери­од, соответствующий на диа­грамме линии ka, из цилиндра выталкивается часть свежего заряда воздуха.

Рис. 28. Двухтактный дизель

Рис. 29. Теоретическая индикаторная диаграмма двухтактного дизеля

После закрытия поршнем выпускных окон начинается сжатие воздуха, оставшегося в цилиндре (линия ас). При подходе поршня к в. м. т. насос начинает впрыскивать через форсунку в цилиндр топливо. Часть топлива сгорает при постоян­ном объеме (по линии cz'), остальное - при постоянном давлении (по линии z'z). Затем происходит расширение продуктов сгорания (линия ze), которое заканчивается, когда поршень своей кромкой откроет выпускные окна (точка е). С этого момента начинается свободный выпуск отработавших газов, сопровождающийся понижением давления газов в цилиндре.

Когда поршень открывает продувочные окна (точка k), начинается продувка цилиндра, т. е. принудительное вытеснение из него отработавших газов и заполнение свежим зарядом воздуха.