ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя из "Основы теории тепловых процессов и машин Часть 2 Издание 3 " Для удобства изучение протекания цикла четырехтактного бензинового двигателя начнем с точки d (процесс распшрения). В процессе расширения рабочего тела поршень перемещается от ВМТ к НМТ. В точке 6i (рис. 10.16) начинает открываться выпускной клапан, поэтому давление рабочего тела в цилиндре расширительной машины падает (линия bi-b). Рабочее тело самостоятельно покидает расширительную машину, так как его давление больше, чем давление окружающей среды. [c.194] В точке Ь (рис. 10.16) выпускной клапан полностью открыт. Поршень движется к ВМТ, в результате чего происходит выталкивание отработавшего тела из цилиндра расширительной машины. Рабочее тело через выпускной канал движется к выходу. Такому движению рабочего тела препятствует сам клапан и выпускной канал, поэтому в процессе выпуска давление рабочего тела больше давления окружающей среды. Линия выпуска Ъ -Ь-г располагается выше линии атмосферного давления Ро idem. По мере приближения поршня к ВМТ (точка oi) начинает открываться впускной клапан (рис. 10.16). В момент прихода поршня в ВМТ (точка г) впускной клапан полностью открывается, а выпускной наг чинает закрываться. В точке Ьз выпускной клапан полностью закрывается и отработавшее тело больше не выходит за пределы цилиндра. В точке Oi начинается процесс впуска новой порции горючей смеси. В процессе выпуска bi-b-b2 отработавшее тело удаляется из цилиндра не полностью. [c.194] Чем больше степень сжатия е, тем меньше объем камеры сжатия Ус. Следовательно, с увеличением степени сжатия е количество остаточных газов уменьшается. Чем больше сопротивление выпускной системы, тем больше давление Рг. Следовательно, с з величением сопротивления выпускной системы количество остаточных газов Пост увеличивается. [c.195] В момент прихода поршня в НМТ (точка а) впускной клапан начинает закрываться. Полное закрытие впускного клапана происходит в точке 02. На участке 0-02 поршень движется к ВМТ, но горючая смесь продолжает поступать в цилиндр расширительной машины. Это обусловлено тем, что горючая смесь не может мгновенно остановиться, и движется по инерции. Точка 02 расположена на линии ро = idem. В этой точке давление горючей смеси равно давлению окружающей среды. Если впускной клапан закрыть несколько позже, то произойдет выталкивание горючей смеси обратно. Процесс сжатия а-с происходит не адиабатически, а политропически. [c.195] В момент прихода поршня в НМТ (точка а рис. 10.16) в цилиндр двигателя поступает некоторое количество (пха) воздуха . На участке а-аг за счет инерционности потока рабочего тела в цилиндр двигателя поступает дополнительное количество воздуха Лщ при одновременном закрытии впускного клапана. Вместе с воздухом в цилиндр расширительной машины поступают пары бензина. Такое дополнительное поступление горючей смеси в цилиндр двигателя на участке а-аг за счет инерционных свойств потока называют дозарядкой. Чем больше горючей смеси Дпх поступает в цилиндр бензинового двигателя в процессе дозарядки, тем выше его энергетические возможности ввиду увеличения количества сгорающего бензина. [c.196] В современных бензиновых двигателях величина коэффициента дозарядки равна (рдоз = 1.02... 1.15. [c.196] В процессах выпуска-впуска (газообмена) в цилиндре двигателя все же остается некоторое количество остаточных газов. Одним из критериев совершенства протекания процессов газообмена является коэффициент остаточных газов i/o d величина которого определяется по формуле (10.46). В современных четырехтактных бензиновых двигателях величина коэффициента остаточных газов находится в пределах /ост = 0.05... 0.12. [c.196] В процессе впуска Ох-г-а-Сг (рис. 10.16) поршнем освобождается объем, заключенный между ВМТ и НТМ (в этом объеме перемещается поршень). Этот объем называется рабочим и обозначается VJ,. В процессе выпуска бх-б-г-Ьг в объеме камеры сжатия (сгорания) остаются отработавшие газы, а поступающее в процессе впуска рабочее тело может фактически занять объем, равный рабочему объему цилиндра . [c.196] Величина подогрева рабочего тела в процессе впуска в бензиновых двигателях равна примерно ДГ = 5... 25К. [c.197] Коэффициент наполнения можно интерпретировать следующим образом. Пусть имеется ведро емкостью 10 л. Залить в него 10 л воды можно только в том случае, если оно расположено вертикально. Если же оно наклонено, налить в него ровно 10 л воды невозможно (часть ее будет вытекать). Отношение реального количества залитой в ведро воды к теоретически возможному количеству можно назвать коэффициентом наполнения ведра водой. [c.197] Если двигатель имеет агрегат надцува , то в зависимость (10.75) вместо параметров ро и То следует подставить параметры р и Т (давление и температура рабочего тела на выходе из агрегата над20 ва). [c.198] В современных бензиновых двигателях коэффициент наполнения равен 0.75... 0.85. [c.198] Вопросы применения наддува в поршневых двигателях рассматриваются в теории ДВС. [c.198] В приближенных расчетах среднее значение показателя политропы сжатия можно принимать равным Пх = 1.34... 1.39. [c.199] Обычно считают, что процесс сгорания топлива заканчивается в точке 2, когда сгорело примерно 90% топлива. Сгорание остальных 10% топлива положительного эффекта не дает. [c.200] Угол ( 3 (рис. 10.17), отмеряемый по углу поворота коленчатого вала от момента возникновения искры (точка т) до момента прихода поршня в ВМТ, называется углом опережения зажигания. Его значение должно быть оптимальным и определяется экспериментальным путем. Е1сли угол ( 3 будет больше оптимального значения, давление рабочего тела будет сильно нарастать до прихода поршня в ВМТ. Сила будет приложена со стороны рабочего тела против хода поршня. Если угол ( з будет меньше оптимального значения, давление рабочего тела начнет нарастать слишком поздно, когда поршень отойдет на значительное расстояние от ВМТ. В этом случае положительный эффект от сгорания топлива также будет незначительным. [c.200] Полнота и скорость сгорания топлива в цилиндре двигателя влияют на его энергетические и экономические показатели, при этом важную роль играет характер тепловыделения. При оптимальном протекании процесса можно добиться степени расширения продуктов сгорания, близкой к геометрической степени сжатия (Н/К — е = Ке/К). [c.200] Эффективность организации процессов сгорания можно проанализировать на основе характеристик активного тепловыделения, которые показывают изменение доли тепловой энергии, использованной на повышение температуры рабочего тела (изменение его внутренней энергии) и на совершение полезной работы, по отношению к общей, введенной за цикл, энергии в форме теплоты в зависимости от угла поворота коленчатого вала. [c.200] В результате сгорания топлива происходит преобразование энергии из химической формы в тепловую форму. Выделяющаяся энергия в тепловой форме передается рабочему телу и стенкам расширительной машины. [c.200] В соответствии с первым законом термодинамики подведенная к рабочему телу энергия в тепловой форме расходуется на изменение его внутренней энергии и преобразуется в механическую форму, т. е. [c.201] Вернуться к основной статье