Показатели цикла

=V_a/V_c – степень сжатия

=p_t/p_c – степень повышения давления

=V_t/V_c – степень предварительного расширения

= V_b/V_t – степень последующего расширения

= p_b/p_a – степень понижения давления

_t – термодинамический к.п.д. – отношение количества теплоты, превращённой в работу цикла, к количеству теплоты, сообщённой рабочему телу;

_t=(Q₁-Q₂)/Q₁;

p_t – среднее давление (удельная работа);

Q₁ – сообщённое количество теплоты;

Q₂ – отведённое количество теплоты;

Q₁-Q₂ – количество теплоты, превращенное в работу.

А) подвод тепла при V=const (карбюраторные двигатели).

в

б

а

, где k – показатель адиабаты;

б) подвод тепла при p=const (цикл Дизеля):

в) смешанный цикл (предложен русским инженером Г.В.Тринклером в 1904 г.)

Индикаторные диаграммы двс

а б

Действительным циклом поршневых ДВС называется комплекс периодически повторяющихся процессов, осуществляемых с целью превращения термохимической энергии топлива в механическую работу. Действительные циклы отличаются от идеальных: разомкнутые, вместо подвода тепла сгорание рабочей смеси, переменный химический состав смеси, постоянный теплообмен с окружающей средой.

Индикаторные диаграммы четырехтактного (а) и двухтактного (б) двигателей.

Изменение давления газа в цилиндре двигателя определяется с помощью индикатора, а получаемую при этом диаграмму называют индикаторной.

Действительная индикаторная диаграмма дизеля соотвествует диаграмме смешанного цикла.

Система питания

Предназначена для приготовления горючей смеси.

Состоит: топлиный бак, топливный насос, карбюратор, воздушный фильтр, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель, топливопроводы, датчик, лампочки.

Карбюратор

Воздух

Карбюратор предназначен для приготовления горючей смеси. Горючая смесь – смесь влажных паров топлива с воздухом. Рабочая смесь – смесь горючей смеси с отработавшими газами в цилиндре.

При работе двигателя, когда поршень движется вниз, и впускной клапан открыт (впуск), в цилиндре впускного трубопровода и смесительной камере карбюратора создаётся разряжение. Вследствие большой скорости воздуха в суженой части диффузора капельки бензина разлетаются и смешиваются с воздухом, образуя горючую смесь (пульверизующий способ приготовления смеси).

Горючая смесь

Поплавок с игольчатым клапаном поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива.

Жиклер представляет собой пробку (гайку) с калиброванным отверстием, рассчитанным на протекание (дозирование) определённого количества топлива.

Воздушная заслонка регулирует расход воздуха, дроссельная – расход рабочей смеси.

1 – диффузор

2 – дроссельная заслонка

3 – поплавковая камера

4 – поплавок с игольчатым клапаном

5 – жиклёр

6 – воздушная заслонка

Простейший карбюратор не может обеспечить необходимый состав рабочей смеси на различных режимах работы двигателя. Поэтому на двигателях устанавливают более сложные карбюраторы, в которых обеспечение нужного состава горючей смеси на всех режимах достигается автоматически без участия водителя за счет систем:

Главная дозирующая система (диффузор, жиклер) – обеспечивает постоянство состава обеднённой экономичной рабочей смеси на всех режимах.

Система холостого хода – работает на малых оборотах холостого хода; дроссельная заслонка прикрыта; разряжение в смесительной камере незначительное; главная дозирующая система не работает. Смесь сильно обогащена.

Экономайзер – служит для обогащения рабочей смеси с целью получения от двигателя большей мощности.

Ускорительный насос – служит для временного обогащения рабочей смеси при резком открытии дроссельной заслонки (разгон автомобиля).

Система пуска – служит для обогащения рабочей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя (воздушная заслонка закрыта).

Эконостат – предназначен для обогащения горючей смеси во время работы двигателя с полной нагрузкой при средних и больших числах оборотов.

Различают карбюраторы:

- с восходящим воздушным потоком,

- с нисходящим или падающим потоком,

- с горизонтальным потоком.

По количеству смесительных камер:

-однокамерные

-многокамерные (параллельным, последовательным включением),

- спаренные с последовательным включением камер.

Система впрыска топлива

Бензинн

Воздух

Впрыск топлива позволяет оптимизировать процесс смесеобразования в гораздо большей степени, чем карбюратор. Однако система впрыска сложнее из-за большого числа прецизионных и электронных элементов. Требует более квалифицированной настройки, сложных приборов для контроля и обслуживания при эксплуатации.

Бензин

5

13

Агрегаты системы впрыска: топливный электронасос, дозатор-распределитель, регулятор давления, пусковая форсунка, термореле, форсунка впрыска.

1 – бак

2 – насос

3 – фильтр

4 – редукционный клапан

5 – пусковой датчик температуры

6 – датчик положения заслонки

7 – датчик температуры охлаждающей жидкости

8 – рабочая форсунка

9 – пусковая форсунка

10 – дроссельная заслонка

11 - байпасный канал

12 – поворотная заслонка

13 – потенциометр

14 – прерыватель – распределитель

15 – электронный блок

16 - аккумулятор

Система питания дизеля

Главное отличие дизеля от бензинового двигателя состоит в том, что рабочая смесь воспламеняется от сжатия (в бензиновом от искры). Смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания.

Топливо подается к форсункам насосом высокого давления, впрыскивается в цилиндр, где распыляясь смешивается с воздухом.

Качество смесеобразования зависит от факторов:

-способ смесеобразования (объемный, пленочный, объемно-пленочный),

-формы и типа камеры сгорания (разделенные, неразделенные),

-размеров камеры сгорания,

-температуры поверхностей камеры сгорания,

-взаимных направлений движения потоков топлива и воздуха,

-качества распыления.

1 – воздушный фильтр

2 – турбокомпрессор

3 – глушитель

4 – форсунка

5 – выпускной трубопровод

6 - топливопровод высокого давления

7 – топливный насос высокого давления

8 – топливопривод низкого давления

9 – фильтр тонкой очистки топлива

10 – насос низкого давления

11 – фильтр грубой очистки топлива

12 – топливный бак

13 – свеча накаливания

14 – регулятор времени накаливания

15 – аккумулятор

К – компрессор

Т - турбина