 |
Схемы и рабочий процесс четырехтактных и двухтактных поршневых ДВС.
|
|
|
|
Схемы и рабочий процесс четырехтактных и двухтактных поршневых ДВС.
Рабочий процесс четырехтактных и двухтактных двигателей состоит из четырех элементов - газообмена, сжатия, сгорания и расширения.
Все эти элементы рабочего процесса в четырехтактных двигателях осуществляются за четыре хода поршня (рис. 3).
Рис 3. Схема и рабочий процесс четырехтактного ДВС
1 - Цилиндр; 2- поршень; 3, 5 – всасывающий и выхлопной клапаны; 4 – свеча;
или форсунка; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал.
При открытом, всасывающем клапане и движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) книжней (НМТ) происходит наполнение (рис. 3, а, д, линия x-s) цилиндра двигателя свежей топливно-воздушной смесью (двигатели с внешним смесеобразованием) или воздухом (дизели); этот первый ход поршня называется тактом впуска (наполнения). Всасывающий клапан закрывается с запаздыванием, после того как поршень пройдет НМТ и начнет движение к ВМТ. При движении поршня от НМТ к ВМТ (рис. 3, б, д, линия s-a-c) осуществляются конец наполнения и сжатие топливно-воздушной смеси при закрытых клапанах до температуры Тc, меньшей температуры самовоспламенения топлива Тcт (карбюраторные и газовые двигатели) или воздуха до температуры Тc, большей температуры самовоспламенения топлива Тcт (дизели). Второй ход поршня называется тактом сжатия.
В конце сжатия топливно-воздушная смесь воспламеняется от электрической искры (карбюраторные, газовые двигатели) или впрыснутое в цилиндр дизельное топливо самовоспламеняется. Далее поршень двигается от ВМТ кНМТ при закрытых клапанах, осуществляются процессы сгорания с-f-z, расширения z-e и при открытом выхлопном клапане выхлоп е-r (рис. 3, в, д). Третий ход поршня называется рабочим.
|
|
|
Затем поршень двигается от НМТ кВМТ при открытом выхлопном клапане, выталкиваются оставшиеся продукты сгорания (рис. 3, г, д, линия r-х). Четвертый ход поршня называется тактом выпуска (выталкивания). В конце четвертого хода при открытом выхлопном клапане (он закрывается с запаздыванием после прохождения поршнем ВМТ) с опережением, т. е. до прихода поршня в ВМТ, открывается всасывающий клапан. Таким образом, около ВМТ какой-то период открыты одновременно всасывающие и выхлопные клапаны (перекрытие клапанов); в это время осуществляется продувка камеры сгорания цилиндра, ее интенсивная очистка от отработавших газов.
В двухтактном двигателе все четыре элемента рабочего процесса осуществляются за два хода поршня следующим образом. В начале движения поршня 1 от НМТ к ВМТ при открытых продувочных 2 и выхлопных окнах или клапанах 5, 7 (рис. 4, а, б) происходит продувка цилиндра 4 [удаление оставшихся продуктов сгорания и заполнение цилиндра через ресивер 3 свежим зарядом (рис. 17, в, линия r-а)]. Затем продувочные, выхлопные окна или клапаны закрываются и при дальнейшем движении поршня осуществляется сжатие (а-с) до Тc < Тcт (в карбюраторных и газовых двигателях) или до Тc > Тcт (в дизелях).
Рис. 2. 4. Схема и рабочий процесс двухтактного ДВС
Первый ход поршня (рис. 4, в, линия r-а-с) называется тактом сжатия.
В конце сжатия топливно-воздушная смесь воспламеняется от электрической искры 6 в бензиновых и газовых двигателях или дизельное топливо самовоспламеняется в дизелях. При движении поршня от ВМТ и НМТ вначале происходит сгорание (см. рис. c-f- z), затем расширение (z-е), выхлоп и начало продувки (е-а),
Второй ход поршня (с-f- z-e-r) называется рабочим.
В двухтактном двигателе с кривошипно-камерной продувкой роль продувочного агрегата (насоса) выполняет кривошипная камера (8 — коленчатый вал; 9 — шатун).
|
|
|
Диаграммы рабочих процессов четырехтактного и двухтактного двигателей показывают, что они отличаются лишь способом осуществления процесса газообмена.
Тепловой расчет поршневых ДВС.
Задача теплового расчета поршневых ДВС - определение параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла, нахождение среднего индикаторного давления, определение основных размеров и показателей экономичности.
|
|
|
