ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рабочие циклы и способы их осуществления из "Двигатели внутреннего сгорания Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей " Рабочий цикл любого поршневого двигателя внутреннего сгорания может быть осуществлен по одной из двух схем, изображенных на рис. 3. [c.17] По схеме, изображенной на рис. 3, а, рабочий цикл осуществляется следующим образом. Топливо и воздух в определенных соотношениях, необходимых для полного сгорания, хорошо перемешиваются вне цилиндра двигателя и образуют горючую смесь. Полученная смесь поступает в цилиндр (впуск), после чего она подвергается сжатию. Сжатие смеси необходимо для увеличения работы за цикл, так как при этом расширяются температурные пределы, в которых протекает рабочий процесс. Предварительное сжатие создает также лучшие условия для сгорания смеси воздуха с топливом. Во время впуска и сжатия смеси в цилиндре происходит дополнительное перемешивание топлива с воздухом. [c.17] Состав смеси характеризуется коэффициентом а избытка воздуха, представляющим собой отношение действительного количества воздуха к теоретически необходимому для полного сгорания топлива и определяемому из стехиометрических соотношений по элементарному составу топлива. При увеличении коэффициента а смесь делается беднее, так как уменьшается относительное количество топлива в ней наоборот, при уменьшении коэффициента а смесь становится богаче. [c.17] В рассмотренной схеме подготовка смеси воздуха с топливом, т. е. процесс смесеобразования, происходит в основном вне цилиндра, и наполнение цилиндра производится готовой горючей смесью, поэтому двигатели, работающие по этой схеме, называются также двигателями с внешним смесеобразованием. К числу таких двигателей относятся карбюраторные двигатели, работающие на бензине, газовые двигатели, а также двигатели с впрыском топлива во впускной трубопровод, т. е. двигатели, в которых применяется топливо, легко испаряющееся и хорошо перемешивающееся с воздухом при обычных условиях. [c.18] Сжатие смеси в цилиндре у двигателей с внешним смесеобразованием должно быть таким, чтобы давление и температура в конце сжатия не достигали значений, при которых могли бы произойти преждевременная вспышка или слишком быстрое (детонационное) сгорание. В зависимости от применяемого топлива, состава смеси, условий теплопередачи в стенки и т. д. давление конца сжатия у двигателей с внешним смесеобразованием находится в пределах 1,0—2,0 МПа. [c.18] Если рабочий цикл двигателя происходит по схеме, описанной выше, то обеспечивается хорошее смесеобразование и использование рабочего объема цилиндра (коэффициент избытка воздуха а=0,8-н1,1). Однако ограниченность степени сжатия смеси не позволяет улучшить экономичность двигателя, а необходимость в принудительном зажигании усложняет его конструкцию. [c.18] После сгорания топлива следует процесс расширения и очистка цилиндра от продуктов сгорания (выпуск). [c.19] Таким образом, в двигателях, работающих по второй схеме, весь процесс смесеобразования и подготовка горючей смеси к сгоранию происходят внутри цилиндра. Поэтому такие двигатели называются двигателями с внутренним смесеобразованием. [c.19] Для двигателей с внутренним смесеобразованием могут быть использованы все виды жидкого и газообразного топлива. В подавляющем большинстве эти двигатели работают на жидком топливе. Двигатели, в которых воспламенение топлива происходит в результате высокого сжатия, называются двигателями с воспламенением от сжатия, или дизелями. [c.19] Внутреннее смесеобразование также имеют двигатели с впрыском легкого топлива (бензина) и принудительным воспламенением (от электрической искры). [c.19] Прежде чем рассматривать рабочие процессы двигателей, остановимся на основных понятиях и определениях, принятых для двигателей внутреннего сгорания. [c.19] Положения кривошипно-шатунного механизма (рис. 4), при которых ось шатуна лежит в плоскости кривошипа (ф = 0 и ф—180°, если оси цилиндра и коленчатого вала совпадают), называются мертвыми точками, так как при этих положениях сила, приложенная к поршню, не может вызвать вращательного движения коленчатого вала. Как видно из рис. 4, мертвым точкам соответствуют крайние положения поршня в цилиндре. Крайнее положение поршня, при котором расстояние от него до оси вала достигает максимума (ф=0), называется внутренней мертвой точкой (в. м. т.) крайнее положение поршня, при котором расстояние от него до оси вала достигает минимума (ф= 180 ), называется наружной мертвой точкой (н.м. т.). [c.19] Расстояние при перемещении поршня из одного крайнего положения в другое называется ходом 8 поршня и соответствует половине оборота коленчатого вала. [c.19] Рабочие процессы, совершаемые в течение одного хода поршня (часть рабочего цикла), называются тактом. [c.19] Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем цилиндра над поршнем, т. е. сжимается заряд в цилиндре, при перемещении из и. м. т. в в. м. т. [c.20] Степень наполнения цилиндра свежим зарядом оценивается коэффициентом наполнения т)у, который показывает отношение действительного количества заряда Оь оставшегося в цилиндре, к тому количеству, которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра Уп при температуре Г и давлении рл заряда во Я1ускном трубопроводе, т. е. [c.20] Рабочий цикл в цилиндре двигателя внутреннего сгорания может быть осуществлен за четыре или за два такта. В первом случае цикл называется четырехтактным, а во втором — двухтактным. [c.21] Вернуться к основной статье