2. Процессы газообмена.
2.1 Развитие процессов газообмена.
Очистка цилиндров двигателя от продуктов сгорания и наполнение их свежим зарядом называется процессом газообмена.На рис.2 приведена индикаторная диаграмма процессов газообмена.
П
роцесс
выпуска.
Выпускной клапан начинает открываться в такте расширения за 30…700 до НМТ. В первый период выпуска происходит свободное истечение газов под действием больших перепадов давления.
Рис.2 Процессы газообмена.
Второй период выпуска характеризуется принудительным вытеснением газов из цилиндров поршнем при его движении к ВМТ. Закрытие выпускного клапана происходит обычно с некоторым запаздыванием относительно ВМТ. В процессе выпуска отработавшие газы из цилиндра полностью не удаляются. Те газы, которые остаются в цилиндре и, смешиваясь со свежим зарядом, участвуют в совершении следующего цикла, называются остаточными.
Процесс впуска.
Процесс впуска осуществляется при движении поршня от ВМТ к НМТ. Количество свежего заряда, поступающего в цилиндр, зависит от общего гидравлического сопротивления впускной системы, т.е. от разности между давлением окружающей среды и давлением в цилиндре, которая изменяется по мере перемещения поршня от ВМТ к НМТ.
2.2. Влияние фаз газораспределения на процессы газообмена.
У
становлено,
что для лучшего газообмена впускной и
выпускной клапаны открываются и
закрываются не в крайних положениях
поршня. Графическое изображение моментов
открытия и закрытия клапанов называется
фазами газораспределения
(рис.3).
Рис.3.Диаграмма фаз газораспределения.
В таблице представлены фазы газораспределения автомобильных двигателей.
Двигатель |
Впускные клапаны |
Выпускные клапаны |
Перекры- тие клапанов |
||||
|
Начало открытия до ВМТ |
Конец закрытия после НМТ |
Продолжи- тельность открытия |
Начало открытия до НМТ |
Конец закрытия после ВМТ |
Продолжи- тельность открытия |
|
ВАЗ-2121 |
12,5 |
51 |
243,5 |
38 |
10 |
228 |
23,5 |
ЗИЛ-508.10 |
31 |
83 |
294 |
67 |
47 |
294 |
31 |
КамАЗ-740 |
13 |
49 |
242 |
66 |
10 |
256 |
23 |
ЯМЗ- 238 |
20 |
56 |
256 |
56 |
20 |
256 |
40 |
На современных двигателях имеются системы, которые позволяют изменять моменты открытия и закрытия клапанов в зависимости от режима работы двигателя.
А) в зависимости от нагрузки.
Режим работы |
Цель |
Результат |
На холостом ходу
При малой нагрузке
При средней нагрузке |
Исключение перекрытия для снижения прорыва газов на впуск
Минимизация перекрытия для снижения прорыва газов на впуск.
Увеличение перекрытия для повышения внутренней рециркуляции с целью снижения насосных потерь.
|
1.Стабильная частота вращения на холостом ходу. 2.Повышенная экономия топлива.
1.Обеспечение устойчивой работы двигателя.
1.Повышенная экономия топлива. 2.Снижение токсичности отработавших газов. |
Б) в зависимости от частоты вращения и нагрузки.
При низкой или средней частоте вращения и высокой нагрузке
При высокой частоте вращения и высокой нагрузке.
При низких температурах
1.При запуске. 2.При остановке двигателя.
|
Смещение момента закрытия впускных клапанов в сторону опережения для увеличения коэффициента наполнения.
Смещение момента закрытия впускных клапанов в сторону запаздывания для увеличения коэффициента наполнения.
Исключение перекрытия для предотвращения прорыва газов на впуск и стабилизации частоты вращения на высоких оборотах холостого хода.
Исключение перекрытия для предотвращения прорыва газов на впуск . |
Увеличение крутящего момента на низких и средних частотах вращения.
Увеличение мощности.
1.Стабилизация частоты вращения на высоких оборотах холостого хода. 2.Повышенная экономия топлива.
Улучшение пусковых характеристик. |
|
|
|
