Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Автомобили и трактора

Публикация:
   Действительные циклы двигателей

Читать далее:




Действительные циклы двигателей

Действительные циклы, происходящие в цилиндрах двигателей, значительно отличаются от рассмотренных теоретических. В реальном двигателе теплота не подводится извне мгновенно, а получается в результате сгорания топлива в цилиндре. При этом возникают дополнительные потери, не рассматривавшиеся выше. В действительном цикле состав и количество газа в течение цикла не остаются неизменными, так как рабочая смесь топлива и воздуха превращается в смесь отработавших газов. По окончании цикла отработавший газ не возвращается в первоначальное состояние, а принудительно удаляется из цилиндра. На его место поступает свежий заряд. На преодоление сопротивления потоков свежего заряда и отработавших газов затрачивается часть полезной работы. И наконец, в реальном двигателе стенки цилиндров теплопроводны, и в течение цикла некоторая часть теплоты отводится в окружающую среду.

Рис. 1. Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания

Рис. 2. Индикаторные диаграммы действительных циклов двигателей внутреннего сгорания

Таким образом, в действительном цикле происходят процессы, вызывающие дополнительные по сравнению с теоретическим циклом потери теплоты. Следовательно, КПД действительного цикла ниже КПД теоретического. Очевидно, более совершенным будет такой действительный цикл, в котором указанные выше потери теплоты будут наименьшими.

Данные, характеризующие протекание отдельных процессов, их совокупность и совершенство действительного цикла двигателя, получают, как правило, экспериментально путем снятия индикаторной диаграммы, т. е. записи изменения давления в цилиндре в функции объема (в координатах р—У). В современных автотракторных двигателях индикаторную диаграмму снимают либо с помощью малоинерционных регистрирующих приборов (шлейфных или катодных осциллографов), либо с помощью пневмоэлектрических индикаторов давления. На рис. 10 показаны индикаторные диаграммы четырехтактных двигателей и двухтактного дизеля, причем в увеличенном масштабе (в нижней части рисунка) изображены диа-граммы процессов впуска и выпуска.

В четырехтактном карбюраторном двигателе процесс впуска горючей смеси начинается в точке, соответствующей началу открытия впускного клапана, и заканчивается в точке 2, когда впускной клапан полностью закрылся. Начало впуска происходит до подхода поршня к в.м.т., а окончание — после прохождения н.м.т., т. е. общая продолжительность впуска больше 180° угла поворота коленчатого вала и характеризуется линией 1—5—а—2. Среднее давление смеси в цилиндре в период впуска ниже атмосферного ро, следовательно, заполнение цилиндра свежим зарядом происходит под действием перепада давлений.

Далее происходит процесс сжатия. При этом поступившая в цилиндр горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов, образуя однородную рабочую смесь. Сжатие рабочей смеси (линия 2—3) сопровождается плавным повышением ее температуры и давления. В конце процесса сжатия, когда поршень подходит к в.м.т., между электродами свечи зажигания происходит электрический разряд, в результате которого возникает небольшой очаг раскаленного газа, являющийся основой для прогревания окружающих его слоев рабочей смеси. Последовательное прогревание этих слоев до температуры воспламенения смеси (линия 3—с) происходит с одновременным увеличением давления в цилиндре. Воспламенение и горение рабочей смеси сопровождается резким нарастанием давления и температуры. Горение смеси продолжается и во время процесса расширения (линия z—4) и заканчивается при достижении пламенем наиболее удаленных зон камеры сгорания. При расширении тепловая энергия превращается в механическую. Удаление из цилиндра отработавших газов начинается в точке 4, соответствующей началу открытия выпускного клапана. При этом поршень движется еще к н.м.т., и газы выходят в атмосферу под действием избыточного давления в цилиндре. К приходу поршня в н.м.т. давление в цилиндре падает и при дальнейшем движении поршня к в.м.т. газы выталкиваются через выпускной клапан при незначительном избыточном давлении, что требует затрат энергии на процесс выпуска. Выпуск отработавших газов (линия 4—1—5) заканчивается в момент закрытия выпускного клапана.

В четырехтактном дизеле процесс впуска воздуха в Цилиндр (линия 1—5—а—2) происходит аналогично рассмотренному выше впуску горючей смеси в карбюраторном двигателе. После закрытия впускного клапана (точка 2) происходит сжатие заряда, состоящего из смеси атмосферного воздуха с остаточными газами, сопровождающееся повышением давления и температуры. при приближении поршня к в.м.т. в камеру сгорания впрыскивается топливо. В период 3—с происходит процесс перемешивания топлива со сжатым воздухом, предшествующий воспламенению топлива (период задержки воспламенения). После того как в отдельных зонах с наиболее благоприятными условиями происходит воспламенение рабочей смеси, переходящее в интенсивное горение, давление и температура в цилиндре резко возрастают, а затем в течение некоторого промежутка времени остаются почти неизменными. Процесс расширения совершается на участке z—4, во время которого тепловая энергия, выделившаяся при сгорании топлива, превращается в механическую. С открытием выпускного клапана начинается выпуск отработавших газов (линия 4—1—5), который происходит также, как и в карбюраторном двигателе.

Действительный цикл двухтактного двигателя происходит за один оборот коленчатого вала. На рис. 2, в показана индикаторная диаграмма цикла двухтактного дизеля с щелевой продувкой. Процессы сжатия, сгорания и расширения в двухтактных двигателях принципиально не отличаются от аналогичных процессов в четырехтактных. Процессы же впуска и выпуска происходят за более короткий промежуток времени, чем в четырехтактных при движении поршня вблизи н.м.т. В конце процесса расширения (точка 1) поршень открывает впускные окна, и отработавшие газы выходят в атмосферу под действием избыточного давления в цилиндре. При этом давление в цилиндре резко снижается и в точке становится ниже давления рк, создаваемого продувочным насосом (компрессором). В этот момент поршень, перемещаясь к н.м.т., открывает продувочные окна, через которые начнет поступать воздух, вытесняющий из цилиндра отработавшие газы через выпускные окна. Происходит одновременная очистка и наполнение цилиндра (линия 4—а). При обратном движении к в.м.т поршень вначале перекрывает продувочные окна, прекращая доступ воздуха в цилиндр из продувочного насоса (компрессора). В момент полного закрытия продувочных окон давление в цилиндре превышает атмосферное р0 на величину, зависящую от давления, создаваемого насосом рк. Выход воздуха из цилиндра прекратится в точке, когда поршень перекроет выпускное окно, и с этого момента начинается процесс сжатия, протекающий так же, как и в четырехтактном дизеле.

Рекламные предложения:







Читать далее:

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Действительные циклы двигателей"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства