Литература по Механике и для Механиков / ДВС / Ответы / 30
.docx1111111111111111111
2 Рабочий цикл четырехтактного дизеля Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0,08–0,095 МПа, а температура 40–60 ºС. Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух в 18–22 раза. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива (выше 500 ºС). При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом. Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6–9 МПа, а температура 1800–2000 ºС. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ – происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0,3–0,5 МПа, а температура до 700–900 ºС. Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0,11–0,12 МПа, а температура до 500–700 ºС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности. Экономические и экологические показатели дизельного двигателя в первую очередь зависят от особенностей рабочего процесса и, в частности, от типа камеры сгорания, системы впрыскивания топлива. Для полного сгорания топлива изготовитель выбирает оптимальное соотношение между количеством сопловых отверстий у форсунки и интенсивностью вихревого движения заряда в цилиндре – так, чтобы струи топлива полностью охватили весь воздушный заряд. Чем меньше сопловых отверстий, тем более интенсивным должно быть вращательное движение заряда. У четырехтактных дизельных двигателей вращательное движение воздуха во время хода впуска обеспечивается тангенциальным расположением впускного канала (рисунок 3), наличием ширмы у клапана, винтовым (улиткообразным) каналом перед впускным клапаном.
Индикаторная диаграмма представляет собой зависимость давления газов в цилиндре от его объема. При построении индикаторной диаграммы следует помнить, что рабочий процесс в 4-татных двигателях происходит за два оборота коленчатого вала, т.е. за четыре хода поршня двигателя, а в 2-тактных за один оборот коленчатого вала, т. е. за два хода поршня. Расчетная индикаторная диаграмма строится по значениям давлений и объемов в характерных точках расчетного цикла (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) и значениям показателей политроп сжатия и расширения (n1, n2). В качестве примера на рисунке 3 представлены индикаторные диаграммы 4- и 2-тактных двигателей.
222222222222222222222222222222
33333333333333333333333333333333
