Циклы двигателей с наддувом

Рассмотренные выше схемы идеальных циклов двигателей могут быть полностью применены при изучении схем идеальных циклов двигателей с наддувом. Это объясняется тем, что формулы и выводы справедливы при любом значении давления в начале впуска Pi или р . [c.158]

Теоретические циклы двигателей с наддувом. Повышение давления в начале сжатия (см. точки а на рис. 7) с целью увеличения удельной работы (среднего давления) цикла называется наддувом. В автомобильных и тракторных двигателях наддув осуществляют за счет предварительного сжатия воздуха или топливовоздушной смеси в компрессоре. Привод компрессора может быть механическим, непосредственно от вала двигателя, или газовым, от газовой турбины, [c.34]

При работе автомобильных и тракторных двигателей с наддувом воздух поступает в цилиндр из компрессора (нагнетателя), где он предварительно сжимается. В соответствии с этим давление и температура окружающей среды при расчете рабочего цикла двигателя с наддувом принимается равной давлению и температуре Г воздуха на выходе из компрессора. При наличии промежуточного холодильника воздух из нагнетателя поступает в него, а затем в цилиндр двигателя. В этом случае за давление и температуру Г окружающей среды принимается давление и температура воздуха за холодильником. [c.42]

Давление во впускном трубопроводе может быть близким к атмосферному в двигателях без наддува или выше него в зависимости от степени наддува (/5а==0,13-н - 0,45 МПа) в двигателях с наддувом. При наддуве с увеличением заряда в цилиндре повышается работа за цикл и мощность двигателя, однако при этом возрастают давления и температуры цикла. [c.21]

Основное преимущество второго способа заключается в том, что он обеспечивает длительную работу двигателя с наддувом без повышения температур цикла (конца сжатия, сгорания и др.). [c.42]

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]

Казалось бы, что дизель как двигатель, работающий с впрыском топлива, вполне пригоден для работы по двухтактному циклу, тем не менее двухтактные дизели не получили особо широкого распространения. На первый взгляд, это кажется особенно странным, так как увеличение мощности при применении двухтактного процесса по сравнению с четырехтактным весьма значительно. Для двигателей с одинаковым рабочим объемом и числом оборотов увеличение мощности достигает в среднем 70%. Трудность заключается в особенностях работы двигателя по двухтактному циклу. Если раньше наиболее сложно было организовать хороший газообмен, то теперь эта задача разрешена. Решающее влияние на надежность в работе и срок службы двухтактного двигателя оказывает его значительно более высокая рабочая температура. Это обстоятельство сильно усложняет работу деталей поршневой группы в основном из-за ухудшения свойств смазочного масла вследствие высокой температуры. Довольно сложно осуществить отвод тепла, так как циркуляция охлаждающей воды оказывается недостаточной, потому что-сплошная поверхность стенок цилиндров нарушена наличием в них газораспределительных окон. Таким образом, применение конструкции двухтактного двигателя зависит в первую очередь от решения проблем смазки и охлаждения. Особенно справедливо это для двигателей с газообменом исключи-тель ю через окна в стенках цилиндров. Двигатели с клапанным распределением, получившие известное распространение в зарубежных странах, имеют преимущества в отношении температурных режимов и условий смазки. Определенными преимуществами обладают и двигатели с наддувом, которые, наряду с лучшим использованием тепловой энергии, меньшей тепловой нагрузкой поршня, лучшей смазкой и охлаждением, могут работать с большим избытком воздуха. [c.392]

На фиг. 97 показано изменение расхода топлива С1 и индикаторного коэфициента тц. Ввиду того, что степень сжатия е остаётся без изменения и также не меняется коэфициент избытка воздуха а, то для всех степеней наддува экономичность цикла остаётся одинаковой. На этой же диаграмме даётся изменение величин и для двигателя, наддув которого производится от приводного компрессора. Ввиду того, что на привод компрессора затрачивается некоторая мощность и, следовательно, несколько уменьшается механический к. п. д., экономичность двигателя понижается — расход топлива Се увеличивается, эффективный к. п. д уменьшается. Однако для двигателей, оборудованных турбокомпрессорами, т. е. когда для привода компрессора используется тепло выпускных газов, экономичность двигателя с наддувом увеличивается. [c.411]

Диаграмма фаз газораспределения действительного цикла дизельного двигателя показана на рис. 10.29. По внешнему виду она не отличается от аналогичной для бензинового двигателя (рис. 10.22). Основное отличие этих диаграмм фаз газораспределения состоит в величине угла перекрытия клапанов. В дизельных двигателях с наддувом перекрытие клапанов больше, чем в двигателях без наддува. Чем больше перекрытие клапанов, тем больше поршень при продувке цилиндра охлаждается воздухом. Ниже приведены углы перекрытия клапанов для бензиновых и дизельных двигателей [c.215]

Наиболее рационально применение внутреннего смесеобразования при двухтактном цикле, так как это позволяет избежать потерь. газа при продувке. Но и при четырехтактных двигателях с наддувом и значительным перекрытием клапанов такая схема часто-является наиболее целесообразной. В данном случае газ подается в начале сжатия после окончания дозарядки (т. е. закрытия выпускных клапанов). При этом не требуется больших давлений газа. Эти давления обычно не превышают сетевого давления. Для транспортных двигателей это обеспечивает возможность хорошего опорожнения заправочных емкостей и, следовательно, достижения предельного запаса хода на одной заправке. [c.124]

Классификация ДВС. Двигатели внутреннего сгорания могут быть классифицированы по способу осуществления цикла (четырех- и двухтактные) по способу смесеобразования (с внешним и внутренним смесеобразованием) по способу воспламенения горючей смеси (с воспламенением при сжатии — дизели и газовые дизели, с принудительным воспламенением от электрической искры — карбюраторные и газовые двигатели, с впрыскиванием легкого топлива) по роду применяемого топлива (двигатели, работающие на жидком топливе, газовые и газожидкостные) по способу наполнения рабочего цилиндра (двигатели без наддува и с наддувом). [c.238]

Определение параметров конца сгорания цикла Отто с учётом диссоциации. В тех случаях, когда двигатель работает с наддувом или при добавлении к воздуху кислорода, при определении параметров конца сгорания необходимо учитывать диссоциацию. [c.11]

Так, в частности, степень технологичности будет различна не только у двигателей внутреннего сгорания с различными циклами Дизеля и Отто, но и у двухтактных и четырехтактных, с наддувом и без наддува, многоцилиндровых и одноцилиндровых. [c.700]

Из последнего выражения видно, что среднее индикаторное давление цикла возрастает с увеличением г, Я и р1. Так как среднее индикаторное давление, а следовательно, и мощность двигателя при заданном объеме рабочего цилиндра будет тем выше, чем больше внешнее давление р, то для повышения мощности поршневых двигателей (например, в авиационных двигателях) применяют вместо всасывания наддув воздуха, т. е. подачу его под давлением, большим атмосферного. Кроме того, увеличение разности между средним давлением расширения и средним давлением сжатия рабочего тела приводит к повышению эффективного к. п. д. двигателя, вызываемому [c.249]

Фиг. 51. Удельный расход тепла двигателем Купер—Бессемер 1—на газе с наддувом 2—по газожидкостному циклу с наддувом.

Параметры скорости процесса сгорания представляют собой константы, величины которых зависят от конкретных физико-химических условий осуществления процесса сгорания в двигателе. Поскольку параметрами скорости сгорания учитывается суммарное влияние этих физико-химических условий, они имеют сложную природу. Поэтому одной из ближайших задач должно явиться экспериментальное исследование рабочих циклов двигателей внутреннего сгорания при самых разных условиях с целью выявления влияния отдельных физико-химических, а также конструктивных факторов на величину параметров скорости процесса сгорания. В первую очередь следует накапливать опытные данные по влиянию на кинетические константы таких факторов, как степень сжатия, наддув, число оборотов двигателя, нагрузка, впрыск воды, род и сорт топлива, коэффициент избытка воздуха, угол опережения воспламенения (впрыскивания), род зажигания, расположение и число свечей, форма камеры сгорания, способ смесеобразования в дизелях (давление распыливания, форма струи, степень и характер завихрений воздуха, предварительный кратковременный впрыск и др.) и т. д. Когда в этом направлении будет накоплен достаточный опытный материал, можно будет направленно воздействовать на процесс сгорания в нужную сторону. [c.86]

При работе двигателя с нагнетателем в процессе впуска в цилиндры поступает горючая смесь или воздух с избыточным давлением, поэтому весовое наполнение двигателя увеличивается примерно пропорционально давлению наддува и в процессе сгорания сжигается большее количество топлива. Следствием этого является повышение всех давлений цикла, что подтверждается развернутыми индикаторными диаграммами (рис. 125), полученными при разных давлениях наддува р,,>700. Повышение максимального давления газов неизбежно сопряжено с увеличением нагрузок на поршни и подшипники двигателя, и если не приняты специальные меры, то износы этих деталей могут сильно увеличиться. [c.180]

Из уравнений (9) и (10) видно, что среднее давление цикла (удельная работа) прямо пропорционально давлению в начале сжатия Ра- Отсюда следует, что чем выше давление ра> тем больше работа цикла. Повышение Ра связано с увеличением плотности рабочего тела и соответственно веса заряда за цикл. В связи с этим для увеличения мощности, снимаемой с единицы рабочего объема двигателя, можно применить наддув, т. е. зарядку цилиндра двигателя с повышенным давлением воздуха. [c.45]

В данной главе приводятся примеры теплового расчета циклов четырех- и двухтактных дизелей при работе без наддува и с наддувом, а также четырехтактного карбюраторного двигателя. Одновременно дается оценка значений исходных параметров, которыми [c.247]

Температурные напряжения в большей степени снижают моторесурс двигателя, чем напряжения от давления. Это обстоятельство позволяет увеличить литровую мощность дизеля за счет наддува при сохранении температурного режима рабочего цикла и его моторесурса. Применение наддува позволяет резко увеличить среднее эф ктивное давление в цилиндре без ухудшения эксплуатационных свойств двигателя. Среднее индикаторное давление дизеля с наддувом может быть найдено следующим образом. [c.48]

В этом случае говорят, что двигатель имеет наддув. При наддуве давление горючей смеси повышается, а поэтому повышается ее плотность. Масса бензина, поступающего в цилиндр двигателя, увеличивается. Давление рабочего тела в процессе сгорания бензина также увеличивается, так как в том же объеме цилиндра уже сгорает больше топлива. Давление рабочего тела в процессе расширения увеличивается по сравнению с двигателем без наддува. В этом случае среднее эффективное давление рабочего тела в цикле также увеличивается. Так как среднее эффективное давление рабочего тела увеличивается, то в соответствии с выражением (15.138) увеличивается эффективная мощность двигателя Ne [c.419]

Наряду с повышенной мощностью двухтактные двигатели имеют большую равномерность вращения коленчатого вала и более простой газораспределительный механизм. Благодаря указанным преимуществам на тепловозах широко применяют двухтактные двигатели. Однако форсирование мощности при ограниченных габаритах легче осуществить в четырехтактном цикле из-за возможности использовать простую схему турбонаддува и меньшей теплонапряжен-ности дизеля. У четырехтактных дизелей с наддувом удалось получить лучшие параметры теплового процесса и больший к.п.д., а значит, и меньший расход топлива, чем у двухтактных. [c.74]

В двигателях с импульсной системой наддува давление, температура и скорость газа перед турбиной непрерывно изменяются в течение рабочего цикла. Однако ротор турбины, обладая относительно большим моментом инерции, не успевает реагировать на изменение скорости газа на лопатках рабочего колеса и его угловая скорость остается практически постоянной в течение цикла. [c.192]

При этих схемах оказалось возможным создать 16- и 18-цилиндровые тепловозные двигатели мощностью более 2000 л. с. Применение в них двухтактного цикла и наддува обеспечило высокие качественные показатели по литровой мощности, удельному весу и экономичности. [c.115]

Прототипами реальных рабочих циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания без наддува являются теоретические циклы, приведенные на рис. 7 1) цикл с подводом теплоты при постоянном объеме (рис. 7, а) 2) цикл с подводом теплоты при постоянном давлении (рис. 7, б) и 3) цикл со смешанным подводом теплоты при постоянном объеме и постоянном давлении (рис. 7, в). [c.21]

В цикле Дизеля (10.31) термический к. п. д. зависит как от степени сжатия е, так и от степени предварительного расширения р. При заданном значении р Г1 д монотонно возрастает по мере увеличения е. При однол и том же значении е с увеличением р термический к.п.д. т)<д уменьшается. В связи с тем, что в цикле Дизеля сжимается воздух, степень сжатия выше, чем в цикле Отто. Цикл Дизеля может быть реализован при г = 15- 16, а в современных двигателях с наддувом значение Е = 21 25 максимальное значение е определяется ограничениями по давлению и температуре в цилиндре исходя из условий прочности деталей двигателя. [c.143]

В двигателях с наддувом продувочно-наддувочный воздух обычно охлаждают по возможнЬсти до номинального значения температуры Т для того, чтобы увеличить весовой заряд поступающего воздуха и снизить температуру рабочего цикла. [c.66]

Работа, полученная от газов за такты сжатия и расширения, называется и н д и к а-т0р1Н0й работой цикла и обозначается Величине этой работы на рис. 23, а и б соответствуют заштрихованные площади с-2-Ь-а-с. Как видно из рис. 23, величина индикаторной работы для двигателя с наддувом больше, чем для двигателя со впуском из атмосферы. Это объясняется увеличением при наддуве весового заряда цилиндра. [c.77]

В четырехтактном двигателе для осуществления полного цикла с одним рабочим ходом иеобходимо иметь четыре хода поршня. Это происходит следующим образом. При первом ходе поршня вниз чистый воздух всасывается через впускные клапаны в цилиндровой крышке (в двигателях с наддувом этот воздух поступает в цилиндр под давлением д.ая увеличения ко.чичества всасываемого воздуха). [c.86]

Для наддувных двигателей со степенями сжатия более 14 целесообразно применение газодизельного цикла с внешним смесеобразованием и подачей газа до компрессора. В указанных случаях двигателя с наддувом подача газа может регулироваться дозирующим устройством. В схеме должно быть уст- ройство, предохраняющее двигатель от проникновения в него газа при остановке (т. е. блокировка например по давлению масла). Для поддержания необходимых параметров работы двигателя должна быть разработана схема корректировки подачи газа с учетом процентного содержания метана. Для двигателя без наддува газовоздушная смесь может быть подготовлена в смесителе, но блокировка и схема корректировки по концентрации метана также должны быть предусмотрены. [c.206]

Из последнего выражения следует, что среднее индикаторное давление цикла возрастает с увеличением е, Я, и pi. Так как среднее индикаторное давление, а следовательно, и мощность двигателя при заданном объеме рабочего цилиндра будут тем выше, чем больше внешнее давление pi. то для повышения мощности поршневых двигателей (например, в авиационных двигателях) применяют вместо всасывания наддув воздуха, т. е. подачу его под давлением, б бльшим атмосферного. Кроме того, увеличение разности между средним давлением расширения и средним давлением сжатия рабочего тела приводит к повышению эффективного к. п. д. двигателя, вызываемому снижением доли полезной работы цикла, расходуемой на механические потери. Последнее становится ясным из сопоставления полезной работы цикла, возрастающей с увеличением этой разности давлений, и механических потерь в двигателе, остающихся в первом приближении постоянными. [c.382]

В основпом задании на расчет рабочего цикла дизеля обычно указывается его номинальная мощность N0 и номинальное число оборотов п, а также назначение дизеля. В техническом задании, кроме того, обычно указывается тактность двигателя, наличие наддува, схема наддува, тип продувки, степень быстроходности двигателя с , весовые и габаритные параметры, удельный расход топлива и другие параметры, связанные с особенностями той или другой установки. Расчет рабочего цикла целесообразно выполнять в табличной форме по прилагаемой ниже схеме. Б табл. 12 дана наиболее общая схема расчета отдельных процессов рабочего цикла, а в примечаниях к таблице указывается, к какому типу дизеля применима та или иная формула. [c.104]

Фиг. 54. Кривые удельного расхода тепла двигателем Купер —Бессемер 1 — ПО газовому циклу с наддувом 2 — по газожидкостному циклу с нанувом.

Эти два цикла в основном охватывают термодинамические схемы всех современных поршневых двигателей внутреннего сгорания, работающих без наддува. По смешанному циклу рассчитываются дизели, а по пзохорному — калоризаторные двигатели и все двигатели с искровым зажиганием. [c.40]

Результаты псследования работы двигателя автомобилей КрАЗ-256 и БелАЗ-540А за полный цикл их работы в карьере (рпс. 2, б) показали, что крутящий момент Мкр двпгателя ЯМЗ-238 (кривая 4) менялся от момента холостого хода до момента, равного 40% максимального, а двигателя ЯМЗ-240 (с наддувом) — до момента, составляющего 60% максимального (кривая 5). Длительность работы дизеля ЯМЗ-238 при наибольшей нагрузке составила примерно половину времени цикла, дизеля ЯМЗ-240Н — четверть времени. Частота вращения коленчатого вала менялась примерно в 4 раза. [c.12]

Способ увеличения удельной работы путем предварительного сжатия воздуха (или топливовоздушпой смеси) в компрессоре с последующим вводом его в поршневой двигатель называют наддувом. Рассматриваемый цикл является частным случаем цикла комбинированного двигателя. [c.26]

Для цикла с продолженным расширением и подводом теплоты при V = onst р = 1. Примерно по такому циклу работает двигатель с искровым зажиганием и газотурбинным наддувом. В этом случае [c.27]

Наибольший возможный объем тела щах достигается при продолженном расширении рабочего тела до минимального давления цикла ртш (точка Ъ" ). При этом (как это будет подробнее рассмотрено ниже) возрастают и термический к. п. д. и работа цикла. Однако с увеличением объема Утах соответственно уменьшается удельная работа, т. е. среднее давление цикла. При осуществлении цикла с продолженным расширением в поршневом двигателе потери от теплообмена и трения в действительных процессах быстро возрастают с увеличением разности Fпlax — 1 тш, и некоторое, относительно небольшое увеличение работы цикла (площади диаграммы р — V, рис. 1) не компенсирует этих потерь. Вместе с тем уменьшение среднего давления цикла приводит к необходимости увеличения размеров цилиндра для получения заданной мощности двигателя. Поэтому в поршневых двигателях внутреннего сгорания осуществляют цикл а сг гЬ а, в котором расширение рабочего тела заканчивается в точке Ъ. Дальнейшее увеличение среднего давления цикла можно получить при окончании расширения в точке 6". В этом случае начало сжатия в цилиндре поршневого двигателя переносится в точку а причем давление рабочего тела в этот момент должно превышать давление окружающей среды. В реальном двигателе это достигается предварительным сжатием воздуха особым компрессором (так называемый наддув поршневого двигателя). [c.11]

При работе двигателя по нагрузочной характеристике фактором внешнего воздействия на его рабочий процесс является только количество топлива или смеси, поступаюш,их в цилиндр за цикл. В дизелях это сопровождается изменением продолжительности подачи и в большинстве случаев давления впрыска и мелкости распыливания топлива. В двигателях с газотурбинным наддувом изменяется также количество и состоянрге поступающего в дизель воздуха или смеси и газа, идущего в турбину, в результате чего изменяются коэффициент избытка воздуха и условия смесеобразования, Следствием этого является изменение рабочего процесса дизеля, турбины и компрессора (если последний объединен с турбиной в составе турбокомпрессора), что и обусловливает изменение мощности и удельного расхода при работе двигателя по нагрузочной характеристике. [c.298]

Для увеличения цилиндровой мощности можно использовать также полость, расположенную под порщ-нем. Двигатели, в которых рабочие, циклы осуществляются в полостях, расположенных с обеих сторон поршня, называются двигателями двойного действия. Увеличение мощности двигателей двойного действия по сравнению с двигателями простого действия составляет только 80—85 % вследствие уменьшения рабочего объема нижней полости из-за проходящего через эту полость штока. Ввиду значительного усложнения конструкции и малой надежности двигатели двойного действия в настоящее время не строят. Необходимое увеличение цилиндровой мощности достигается применением наддува, что проще и надежней. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...