Вопрос 22. Рабочий цикл дизеля. Основные понятия и определения.

Ответ: Рабочий процесс четырехтактного одноцилиндрового дизеля представлен на рисунке 4.

Сравнительная характеристика параметров протекания рабочего процесса в бензиновом двигателе и дизеле представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Сравнительная характеристика параметров протекания рабочего процесса.

ТАКТЫ РАБОТЫ	ДВИГАТЕЛЬ
карбюраторный	дизель
ВПУСК	Р = 0, 07 – 0,09 МПа Т = 75 – 125 0С	Р = 0, 08 – 0,09 МПа Т = 300 – 450 0С
СЖАТИЕ	Р = 0, 8 – 1,5 МПа Т = 300 – 450 0С	Р = 3,5 – 5 МПа Т = 550 – 700 0С
РАБОЧИЙ ХОД	Р = 3,5 – 5 МПа Т = 2100 – 2400 0С	Р = 6 – 9 МПа Т = 1800 – 2000 0С
ВЫПУСК	Р = 0, 1 – 0,12 МПа Т = 750 – 900 0С	Р = 0, 1 – 0,12 МПа Т = 75 – 125 0С

Основными особенностями дизельного рабочего процесса являются:

1. внутреннее смесеобразование, характеризующееся крайне нерав­номерными концентрационными полями топливовоздушной смеси;

2. высокая жесткость процесса;

3. зависимость динамики тепловыделения от продолжительности пе­риода задержки воспламенения (tj) и количества топлива, прошедшего за этот период все стадии предпламенной подготовки, что, в свою очередь, обусловлено состоянием воздушного заряда и параметрами топливоподачи:

   • углом опережения впрыскивания топлива (Q_Bnp),

   • цикловой подачей (g_u),

   • интенсивностью впрыскивания (w_n!f_nn),

   • качеством распыливания топлива и его распределением по объему камеры сгорания).

Состав смеси (качество), определяется коэффициентом α (коэффициент избытка воздуха).

Для углеводородных топлив нормальное (стехиометрическое) отношение «воздух-топливо» (количество воздуха (кг), теоретически необходимое для полного сгорания одного килограмма горючего). - l_o = 14,3…14,93 кг возд./кг топлива, при этом коэффициент избытка воздуха α = 1.

Процесс сгорания в двигателях с воспламенением от сжатия начинается раньше, чем заканчивается впрыскивание топлива. Исходя из этого, трудно определить коэффициент избытка воздуха в момент начала тепловыделения, и речь может идти только об общем α цикла, изменяющемся в очень широких пределах. Если при полной нагрузке дизели работают при α = 1,5...1,6, то на режиме холостого хода средний состав смеси обедняется до α = 8...10.

Коэффициент избытка воздуха оказывает значительное влияние на количество и содержание вредных выбросов при работе дизеля (СО, СН, NO_X, твердых частиц).

Относительный объем СО (оксид углерода) и СН (углеводород) в отработавших газах дизелей на порядок меньше, чем у карбюраторных двигателей. По этой причине основными компонентами, определяющими экологическую безопасность дизеля, можно считать окислы азота и твердые частицы.