ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Циклы четырех- и двухтактных дизелей из "Механическое оборудование тепловозов Издание 3 " Так же, как и термодинамический цикл, действительный цикл двигателя внутреннего сгорания можно изобразихь в координатах р — V. Полученная при этом диаграмма называется индикаторной, по ней можно определить- работу двигателя в цилиндре за один цикл. [c.58] Второй такт — сжатие. Поршень движется справа налево, впускной клапан закрывается, воздух в цилиндре сжимается. При этом температура его в точке с (см, рис. 16) повышается до 500— 600° С, а давление возрастает до 40—60 кгс/см . Процесс сжатия на диаграмме изображен линией ас. Когда поршень еще не дошел до верхней мертвой точки (в м. т.), на 18—30° поворота коленчатого вала (п, к, в.), через форсунку 4 в цилиндр впрыскивается жидкое топливо, которое в точке с воспламеняется и начинает гореть. Подача топлива прекращается после того, как поршень уже пройдет в, м, т, на 10—15° и снова начнет двигаться слева направо. Поступившее в цилиндр топливо перемешивается с воздухом и начинает гореть. На диаграмме процесс горения изображен ломаной линией z z. [c.59] Третий такт — расширение газа. В начале третьего хода поршня происходит сгорание топлива, которое теоретически заканчивается в точке г. Давление в точке г возрастает до 70—100 кгс/см, а температура до 1650—2000 К. После точки г происходит расширение газов, которое продолжается до тех пор, пока не откроется выпускной клапан. Клапан открывается в точке е за 40—55° до нижнего положения поршня, когда давление в цилиндре достигает 5—7 кгс/см, а температура 1000—1100 К. Предварение открытия выпускного клапана способствует уменьшению сопротивления выходу отработавших газов через выпускную систему и, следовательно, лучшей очистке цилиндра от отработавших газов. Ход расширения является полезным рабочим ходом, так как в этот период газы с большим давлением действуют на поршень дизеля в направлении его движения и совершают полезную работу, передавая ее нагрузочному агрегату. [c.59] Четвертый такт — выпуск газов. Поршень движется налево, выпускной клапан 5 открыт и газы выталкиваются из цилиндра, Процесс выпуска газов на диаграмме изображен линией е ег. Удаление газов происходит при давлении 1,1—1,15 кгс/см , поэтому линия выпуска газов расположена выше атмосферной линии. [c.59] Схемы продувки двухтактных дизелей Наиболее простая, но вме-стем с тем и наиболее несовершенная схема — так называемая поперечно-щелевая продувка, при которой в цилиндре может оставаться 15— 20% отработавших газов (рис. 19, а). Такая продувка применяется в маломощных дизелях, для которых простота конструкции, а не экономичность имеет решающее значение. Схема продувки, показанная на рис. 19, б, более совершенна. Благодаря обратному клапану 3 эта конструкция обеспечивает небольшой наддув цилиндров. Такая схема продувки применяется на тихоходных судовых двигателях. [c.61] Более современна прямоточная клапанно-щелевая продувка (рис. 19, в). Сжатый воздух из воздуходувки поступает в цилиндр через нижние окна, а отработавшие газы удаляются из цилиндра через впускные клапаны 3, размещенные в крышке цилиндра. При такой продувке на дизеле устанавливают распределительный вал. [c.61] Особенности рабочего цикла четырехтактного дизеля с газотурбинным наддувом. В двигателях с наддувом процесс зарядки цилиндра происходит иначе, чем у двигателей без наддува. Турбокомпрессор засасывает воздух из атмосферы при давлении Ро (рис. 20) и сжимает до давления р . Сжатый в турбокомпрессоре воздух, прежде чем попасть в цилиндр, проходит через охладитель, впускной коллектор и впускные клапаны на пути от турбокомпрессора до цилиндра его давление снижается от до Ра- Поэтому линия давления впуска расположена ниже линии рн и выше атмосферной линии ро. [c.62] После заполнения цилиндра воздухом поршень, двигаясь отточки а налево, сжимает воздух. Процесс-сжатия изображен кривой ос. В конце сжатия в цилиндр впрыскивается топливо, которое воспламеняется в точке о. Процесс сгорания показан линиями сг и г г. Расширение газов происходит по кривой ге. [c.62] В точке е открываются выпускные клапаны и отработавшие газы выталкиваются в газовую турбину (при давлении р ), а затем выбрасываются в атмосферу. Таким образом, линия выпуска газа из цилиндра расположена выше атмосферной и ниже линии наполнения. В четырехтактных двигателях энергии отработавших газов вполне достаточно, чтобы нагнетатель сжимал воздух до давления рк, более высокого, чем р,. В результате наддува площадь индикаторной диаграммы, а следовательно, и мощность дизеля значительно возрастают. [c.62] Следует отметить, что в действительности процесс сгорания происходит не по прямым линиям сг и г г, а по кривой штриховой линии. В двухтактных дизелях обычно энергии отработавших газов недостаточно для сжатия наддувочного воздуха до требуемого давления, так как энергия выпускных газов (при прочих равных условиях) ниже, чем в четырехтактных двигателях из-за смешивания с холодным продувочным воздухом. Поэтому в двухтактных дизелях используется комбинированный наддув, при котором часть энергии, необходимой для сжатия наддувочного воздуха, отбирается от коленчатого вала двигателя (сМ. выше). [c.62] Вернуться к основной статье