Строительные машины и оборудование, справочник





Некоторые разновидности рабочих циклов двигателей внутреннего сгорания

Категория:
   Автомобили и трактора


Некоторые разновидности рабочих циклов двигателей внутреннего сгорания

Для повышения экономичности и увеличения мощности четырехтактного карбюраторного двигателя разработано фор-камерно-факельное зажигание рабочей смеси.

В двигателе с фор камерно-факельным зажиганием, кроме основной камеры сгорания (рис. 8), располагаемой над поршнем, имеется дополнительная небольшая камера (форкамера или предкамера), сообщающаяся с основной камерой одним или несколькими каналами. Форкамера снабжена дополнительным впускным клапаном, который управляется общим с основным впускным клапаном, коромыслом и имеет свечу зажигания. Камера питается горючей смесью от дополнительной части основного карбюратора, который приготовляет раздельно для питания цилиндра бедную смесь и для питания форкамеры обогащенную, хорошо и быстро воспламеняющуюся от искры.

При движении поршня вниз оба клапана открываются и цилиндр двигателя заполняется бедной смесью, а форкамера — обогащенной. Затем смесь сжимается поршнем. двигающимся вверх. В конце такта сжатия электрической искрой в форкамере воспламеняется обогащенная смесь, горящий факел которой через канал под большим давлением проникает в основную камеру, пронизывая весь объем находящейся в ней сжатой бедной смеси, чем обеспечивается ее быстрое воспламенение и сгорание. Остальные процессы протекают так же, как в обычном четырехтактном карбюраторном двигателе.



Как показали испытания, в случае применения форкамерно-факельного зажигания вследствие полного сгорания топлива значительно улучшается топливная экономичность двигателя при одновременном снижении токсичности отработавших газов.

Следует отметить, что двигатели с фор-камерно-факельным зажиганием имеют несколько более сложную конструкцию механизма газораспределения и системы питания, чем обычные двигатели.

В последние годы появились двигатели, в которых бензин посредством форсунки впрыскивается в цилиндр (рис. 9, а) или во впускной трубопровод и зажигается электрической искрой. Такого типа двигатели имеют повышенную экономичность и развивают большую мощность, но для впрыска бензина требуется сложная топливная аппаратура.

Рис. 8. Схема четырехтактного карбюраторного двигателя с форкамерно-факельным зажиганием

Большой интерес представляют многотопливные двигатели, которые могут работать на различных сортах топлива (дизельном, керосине, бензине) без изменения экономических и мощностных показателей .

На рис. 9, б изображена схема многотопливного дизельного двигателя, работающего по так называемому М-про-цессу (с объемно-пленочным смесеобразованием).

В сферическую камеру сгорания. расположенную в днище поршня, топливо впрыскивается в конце сжатия двухструйной форсункой, Малая струя (около % всего заряда) впрыскивается в толщу воздуха и быстро самовоспламеняется.

Рис. 9. Разновидности рабочих циклов двигателей:
а — с непосредственным впрыском бензина в цилиндр; б — многотопливного дизельного двигателя; — форсунка: – впускной клапан; — свеча зажигания; — выпускной клапан: — малая струя: — камера сгорания: 7 — основная струя

Основная струя направляется на горячие стенки шаровой камеры. Особая конструкция впускного клапана и трубопровода создает вихревое движение воздуха в камере сгорания. Воздух растягивает топливную пленку вдоль стенок камеры и сдувает с них испарившееся топливо в зону сгорания, где оно постепенно сгорает. Постепенное сгорание —- основное условие возможности работы двигателя на различных топливах. Мощность двигателя тем выше, чем больше топлива сгорает в цилиндрах в единицу времени.

Эффективным средством повышения мощностных, динамических и экономических показателей двигателей является наддув воздуха в цилиндр под давлением. Наиболее распространен наддув воздуха в цилиндры во время такта впуска при помощи турбокомпрессора. Такой наддув применяют на дизельных двигателях “ЯМЗ-238НБ, Д-130 и д().

Турбокомпрессор состоит из радиальной газовой турбины (рис. 10) и центробежного нагнетателя (компрессора). Рабочее колесо турбины закреплено на одном валу с рабочим колесом компрессора. Детали турбокомпрессора охлаждаются и смазываются при помощи систем охлаждения п смазки дизельного двигателя. Работа турбокомпрессора осуществляется следующим образом. Отработавшие газы, пройдя по выпускному трубопроводу. попадают на лопатки рабочего колеса турбины и вращают его с большой частотой (30—40 тыс. об/мин). Затем по трубопроводу газы отводят в атмосферу. При вращении колеса турбины вращается рабочее колесо компрессора, которое засасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель и под давлением 0,13—0,16 МПа нагнетает его по впускному трубопроводу в цилиндр.

При наддуве масса поступающего воздуха будет больше, чем без наддува, поэтому в цилиндр можно подавать и в нем сжигать большее количество топлива. Это дает возможность повысить эффективную мощность дизельного двигателя на 25—30% при улучшении экономичности на 3—5%. Однако наддув увеличивает механическую и тепловую нагрузку деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

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