 |
Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя
|
|
|
|
Вэтом двигателе нет специального механизма газораспределения. Вместо него цилиндр имеет окна (рис. 10): впускное окно 1, соединяющее цилиндр с карбюратором; выпускное окно 2 и перепускное окно 6, соединяющее цилиндр с герметичным картером при помощи канала 7. Перемещающийся внутри цилиндра поршень в определенной последовательности открывает и закрывает окна, выполняя функции механизма газораспределения. В
Рис. 10.
Схема работы двухтактного карбюраторного двигателя:
а — сжатие рабочей смеси и впуск горючей смеси в картер; 6 — рабочий ход, выпуск отработавших газов и перепуск смеси из картера в цилиндр; / — впускное окно;
2 — выпускное окно; 3 — свеча зажигания;
4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — перепускное окно; 7 — канал; 8 – герметичный картер
цилиндр двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой горючая смесь из карбюратора поступает через картер. Для подготовки двигателя к работе необходимо сделать два подготовительных хода: первый — впуск горючей смеси в картер; второй — перепуск горючей смеси из картера в цилиндр.
Первый такт. Поршень 5 (рис. 10, а) перемещается снизу вверх и боковой поверхностью сначала закрывает перепускное окно 6, а затем и выпускное 2. В цилиндре происходит сжатие рабочей смеси, а в картер вследствие разрежения из карбюратора поступает горючая смесь. При подходе поршня к ВМТ между электродами свечи зажигания появляется электрическая искра, в результате чего рабочая смесь в цилиндре воспламеняется и сгорает.
Второй такт. Образовавшиеся горячие газы расширяются и давят на поршень, вследствие чего он опускается вниз, совершая рабочий ход (рис. 10, б). В конце рабочего хода поршень сначала открывает выпускное окно 2, и отработавшие газы из цилиндра через глушитель выходят в атмосферу. Опускаясь ниже, поршень открывает перепускное окно 6, и горючая смесь по каналу 7 поступает в цилиндр, заполняет его и вытесняет отработавшие газы. Незначительная часть горючей смеси вместе с отработавшими газами выходит в атмосферу и не принимает участия в рабочем цикле.
|
|
|
Для улучшения рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя в цилиндре, как правило, делают по два окна для впуска горючей смеси, выпуска отработавших газов и перепуска смеси. Картер у такого двигателя сухой, т. е. масло в него не наливают. Масло, необходимое для смазывания двигателя, добавляют в топливо в определенной пропорции (1:15 — для не обкатанного или 1:20 — для обкатанного двигателя), тщательно перемешивают, а затем масляно-топливную смесь заливают в топливный бак. Горючая смесь, поступающая из карбюратора в картер и затем в цилиндр, состоит из мелкораспыленного топлива, масла и чистого воздуха.
Наддув в дизелях
Мощность двигателя зависит от следующих параметров: частоты вращения коленчатого вала; степени сжатия; рабочего объема двигателя и числа цилиндров. Известно, что дизели работают с большим коэффициентом избытка воздуха (а = 1,3 -г 1,7), и их литровая мощность, т. е. мощность, приходящаяся на единицу рабочего объема, меньше, чем литровая мощность карбюраторных двигателей.
Для повышения литровой мощности в дизелях (семейства ЯМЗ и др.) используют наддув, т. е. воздух в цилиндры подают с помощью компрессора под давлением 15 — 16 кПа, превышающим атмосферное. Так как увеличивается масса воздуха, поступающего в каждый цилиндр, можно увеличить и количество впрыскиваемого топлива. В этом случае при тех же размерах двигателя, частоте вращения коленчатого вала и числе цилиндров мощность его значительно возрастает. В двигателях с турбонаддувом для привода компрессора используется энергия отработавших газов, т. е. полезная мощность для этих целей не расходуется, и
|
|
|
Рис. 11.
Схема работы газотурбинного компрессора дизелей семейства ЯМЗ:
/ — цилиндр; 2 — поршень; 3 — впускной клапан; 4 — впускной трубопровод; 5 — колесо центробежного компрессора; б — вал турбокомпрессора; 7 — корпус турбокомпрессора; 8 — колесо турбины; 9 — газоотводящий патрубок; 10 — выпускной клапан; // — поршневой палец; 12 — шатун
экономичность двигателя повышается. Кроме того, наддув дизелей способствует уменьшению содержания токсических веществ в отработавших газах.
Для осуществления наддува применяют турбокомпрессор (рис. 11), который состоит из двух колес с лопатками — центростремительной радиальной турбины и одноступенчатого компрессора (центробежного нагнетателя), установленных на одном валу. Турбокомпрессор работает следующим образом. При открытом выпускном клапане/0 поршень 2, двигаясь вверх, выталкивает отработавшие газы из цилиндра 1 в газоотводящий патрубок 9. Газы с большой скоростью поступают через сопловой аппарат на лопатки рабочего колеса 8 турбины. Ударяясь в лопатки газовой турбины, они приводят ее во вращение вместе с валом 6, а затем по трубопроводу выходят в атмосферу. месте с валом вращается
рабочее колесо 5 центробежного компрессора, которое засасывает воздух через воздухоочиститель и нагнетает его под избыточным давлением по впускному трубопроводу 4 в цилиндр 1 дизеля. Наполнение цилиндра воздухом увеличивается, и соответственно возрастает количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. При использовании газотурбинного наддува в дизелях нужно применять воздухоочистители с лучшей очисткой воздуха и увеличенной пропускной способностью. Мощность двигателя при этом возрастает на 25 — 40%, однако несколько усложняется его конструкция.
|
|
|
