реферат циклы ДВС

Рассмотреть действительные циклы ДВС и нарисовать индикаторные и круговые диограмы работы двухтактных и четырехтактых дизелей.

Тепловые двигатели, работа которых осуществляется за счет энергии топлива, сжигаемого в цилиндре самого двигателя, называются поршневыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС). В реальных ДВС превращение теплоты в работу связано с целым комплексом сложных физико-химических, газодинамических и термодинамических процессов, учет которых делает изучение циклов достаточно сложным. Такие циклы ДВС называют действительными.

Индикаторная и круговая диограма работы четырехтактного действительного цикла ДВС.

Рабочий цикл ДВС заключается в следующем. При движении поршня 1, который движется в водоохлаждаемом цилиндре 2 (рис. 13.1), от верхней мертвой точки (ВМТ) вниз при открытом впускном клапане 3 совершается такт всасывания в цилиндр горючей смеси (или воздуха для дизелей). При достижении поршнем нижней мертвой точки (НМТ) впускной клапан закрывается и поршень, перемещаясь вверх, совершает такт сжатия. При подходе поршня к ВМТ топливовоздушная смесь воспламеняется и давление вследствие выделяющейся теплоты резко поднимается. После завершения сгорания (или во время сгорания) совершается такт, называемый рабочим ходом(или тактом расширения), во время которого поршень движется от ВМТ к НМТ. Вблизи НМТ открывается выпускной клапан 4, давление падает и при движении поршня от НМТ к ВМТ отработавшие газы выталкиваются из цилиндра (такт выхлопа). Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма 5.

асz - сжатие и сгорание горючей смеси; zв - рабочий ход (процесс расширения продуктов сгорания); ве - процесс выталкивания (такт выхлопа). Обозначения, принятые на рисунке: _c - объем камеры сжатия; _h - рабочий объем цилиндра; _а - полный объем цилиндра.

Индикаторная и круговая диограма работы двухтактных действительного цикла ДВС.

В этом двигателе рабочий цикл совершается не за четыре такта, а за два, т.е. за один оборот коленвала. Устройство этого двигателя отличается от четырехтактного в том, что вместо впускного клапана будут продувочные окна, а вместо выпускного клапана – будут выпускные окна или выпускной клапан. Выпускные окна соединяются с выпускным ресивером, а продувочные – с впускным, куда подается воздух от воздушного турбонагнетателя. Выпускные окна расположены выше впускных, чтобы давление в цилиндре к моменту открытия продувочных окон стало меньше давления продувочного воздуха. Так же в системе газообмена двухтактного дизеля работает и выпускной клапан. Рассмотрим работу дизеля с выпускными и впускными окнами. 1-й такт – продувка и сжатие воздуха в цилиндре двигателя. При положении поршня в НМТ через открытые продувочные окна воздух, нагнетаемый продувочным насосом, заполняет объем цилиндра, выталкивая отработавшие газы, через выпускные окна или через открытый выпускной клапан. При движении поршня вверх от НМТ закрываются продувочные окна, а затем выпускные окна или выпускной клапан. Воздух, заполнивший цилиндр начинает сжиматься, и до подхода до ВМТ в цилиндр впрыскивается топливо. 2-й такт – горение, расширение, выпуск и продувка. До того как поршень приходит в ВМТ топливо перемешивается с воздухом и начинается его самовоспламенение. После перехода через ВМТ начинается активное горение топлива и расширение продуктов сгорания. Поршень движется вниз, совершая рабочий ход. В конце расширения поршень открывает сначала выпускные окна (или выпускной клапан) и выпускные газы устремляются в вы пускной коллектор. Давление в цилиндре падает и к моменту открытия продувочных окон становится меньшим давления продувочного воздуха. Через продувочные окна в цилиндр поступает продувочный воздух, который вытесняет оставшиеся отработанные газы. Моменты открытия и закрытия окон и подачи топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала изображены на круговой диаграмме газораспределения (рис. 9, в). Обозначения моментов газораспределения на круговой диаграмме одинаковы с обозначениями соответствующих моментов рабочего процесса на индикаторной диаграмме и схеме работы дизеля. Очистка цилиндра с одновременным заполнением его зарядом свежего воздуха и сжатием этого воздуха совершается в течение 1-го такта; за это время коленчатый вал сделает половину оборота. Расширение газов и выпуск их наружу совершаются в течение 2-го такта; коленчатый вал сделает за это время вторую половину оборота. Следовательно, весь цикл двухтактного двигателя совершается за один оборот коленчатого вала. Давление и температура сжатия и сгорания у двухтактных дизелей такие же, как у четырехтактных. Температура выпускаемых газов у двухтактных дизелей несколько ниже и составляет 250-400°С.

а) - схема работы; б) – индикаторная диаграмма; в) – круговая диаграмма газораспределения.

Источники:

http://www.osipyun.ru/tepl_dvig/cikli_dvig/index.html

http://zavantag.com/docs/1421/index-695879.html?page=2

http://allrefs.net/c25/3qz4w/

http://lekcion.ru/Ideologicheskiy_ekonomicheskiy_prioritet_upravlenia/9864-rabochie-tsikli-dvigateley-vnutrennego-sgoraniya.html

Содержание:

1. Индикаторная и круговая диограма работы четырехтактного действительного цикла ДВС.

2. Индикаторная и круговая диограма работы двухтактных действительного цикла ДВС.