1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двухтактный и четырехтактный дизельный двигатель

Что такое двухтактный и четырехтактный дизельный двигатель

14.1. Двухтактные двигатели

Двухтактный двигатель чаще всего применяется в случаях, когда требуется небольшая максимальная мощность. Малоразмерный одноцилиндровый двухтактный двигатель воздушного охлаждения имеет очень простую конструкцию и небольшое количество деталей. Предельным случаем может служить двигатель с компрессорным (калильным) зажиганием для авиамоделей.

Самые большие, созданные для судов, поршневые двигатели также являются двухтактными с крейцкопфным кривошипно-шатунным механизмом. Низкую частоту вращения этих двигателей выгодно использовать для непосредственного привода корабельных винтов. У этих двухтактных двигателей легко изменяется направление вращения, и они не требуют применения для этого реверс-редуктора.

Двухтактные двигатели применяются в автомобилях гораздо реже, что вызвано более высоким удельным расходом топлива и повышенной токсичностью отработавших газов. Эти два фактора вызваны организацией процессов газообмена и смазывания двигателя. У малоразмерных двухтактных двигателей, имеющих не более четырех цилиндров, применяется кривошипно-камерная продувка. Эта схема проста, не вызывает возрастания массы двигателя и хорошо зарекомендовала себя, однако КПД ее низок и ведет к уменьшению объема свежего заряда в цилиндре. Об этом свидетельствуют сравнительные диаграммы фаз газораспределения четырехтактного а и двухтактного б двигателей, приведенные на рис. 103.


Рис. 103. Фазы газораспределения четырехтактного и двухтактного двигателей: 1 — начало впуска; 2 — конец впуска; 3 — начало выпуска; 4 — конец выпуска

У четырехтактного двигателя выпускной клапан открывается, когда поршень от ВМТ проходит 87 % длины своего полного хода. Впускной клапан закрывается, когда поршень пройдет 90 % длины полного хода от ВМТ. Этим точкам соответствует поворот коленчатого вала приблизительно на 440°. У двухтактного двигателя с симметричными фазами газораспределения режим продувки крайне невыгоден. Выпускное окно открывается перед открытием, а закрывается — уже после закрытия впускного (продувочного) окна, поэтому часть свежего заряда проникает в открытое выпускное окно. Более целесообразно, когда симметричны лишь фазы газораспределения впускного (продувочного) окна. В этом случае выпускное окно открывается после прохождения поршнем 55 % длины его полного хода от ВМТ, а впускное (продувочное) окно закрывается после прохождения 83 % полной длины хода от ВМТ. Таким образом, в четырехтактном двигателе для наполнения цилиндра свежей смесью и отвода продуктов сгорания необходимо, чтобы коленчатый вал повернулся на 440°, а в двухтактном — только на 135°. Очевидно, что у двухтактного двигателя за 1/3 периода вращения коленчатого вала невозможно достичь такого же хорошего наполнения цилиндра свежим зарядом, как у четырехтактного двигателя.

Недостатком кривошипно-камерной продувки является очень короткий период впуска, особенно при симметричном открытии третьего (впускного) окна нижней кромкой юбки поршня. Чтобы улучшить процесс газообмена, часто применяют золотник, приводимый коленчатым валом, или пластинчатый обратный клапан в выпускном окне. Несмотря на эти устройства, а также на то, что двухтактный двигатель имеет число тактов рабочего хода в единицу времени в 2 раза больше, чем четырехтактный двигатель, удельные мощности обоих типов двигателей весьма близки.

Главный недостаток двухтактных двигателей заключается в повышенном содержании вредных СО и СНх в отработавших газах. Выброс NОх относительно невелик, так как очистка цилиндров двухтактных двигателей от отработавших газов происходит хуже и поэтому в них достигается такой же эффект, как и при рециркуляции отработавших газов в четырехтактном двигателе. Однако низкая температура отработавших газов, сопровождающая малый выброс NОх, при использовании для дожигания СО и СНх тепловых реакторов нежелательна. Недостатки способа смазки цилиндров двухтактного двигателя уже были рассмотрены ранее.

Указанные особенности двухтактных двигателей представляют большие препятствия для их использования в автомобилях, поскольку устранения этих недостатков простыми способами пока не найдено.

Было бы несправедливым, однако, не указать на некоторые преимущества этих двигателей, особенно дизельных. Универсальность, например, двигателей типа GMC и ЯАЗ-204 является до настоящего времени практически уникальной.

В этих двигателях применяется механизм газораспределения с двумя выпускными клапанами и подачей свежего воздуха через окна в гильзе цилиндра посредством приводного нагнетателя типа «Рут». Оригинальна и конструкция топливной аппаратуры, состоящей из выполненных в одном корпусе секции топливного насоса и форсунки. Уравновешивание моментов сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс осуществляется противовесами на распределительном валу (у двухтактного двигателя он вращается с частотой коленчатого) и на симметрично расположенном уравновешивающем валу. Взаимозаменяемость этих двух валов и возможность поворота головки цилиндра позволяют разместить выпускной трубопровод на левой или правой стороне ряда цилиндров. Направление вращения двигателя можно изменить с помощью замены шестерен привода распределительного вала. Хорошая организация продувки дала возможность достичь в этом дизеле такого же среднего эффективного давления, как и в четырехтактном, и его удельная мощность почти в 2 раза выше мощности четырехтактного дизеля.

Применение турбонаддува и четырех клапанов в цилиндре четырехтактного дизеля снизило преимущества высокой удельной мощности двухтактных дизелей типа GMC и ЯАЗ-204. Турбонаддув двухтактных двигателей является более сложным, так как их отработавшие газы имеют низкую температуру из-за содержания холодного продувочного воздуха. Кроме того, двигатель при неработающем турбокомпрессоре пускается труднее. Тем не менее в двухтактных дизелях GMC также начали применять турбонаддув. Турбокомпрессор подает воздух в нагнетатель типа «Рут», при этом часть мощности турбокомпрессора может быть передана через него на коленчатый вал.

Существует ряд интересных конструкций двухтактных двигателей. Примером такой конструкции является экспериментальный двигатель «Орион», США (рис. 104).


Рис. 104. Комбинированный двигатель ‘Орион’

Схема этого двигателя дана на рис. 105. Двигатель состоит из поршневого генератора горячих газов и источника механической энергии, в качестве которого служит газовая турбина.


Рис. 105. Схема комбинированного двигателя ‘Орион’: 1 — центробежный нагнетатель; 2 — газовая турбина: 3 — охлаждающие ребра

Поршневая часть выполнена в виде двухтактного двигателя со встречно движущимися в цилиндре поршнями. От поршневого двигателя приводится большой центробежный нагнетатель, подающий воздух как для сгорания в цилиндры, так и для охлаждения их воздухом. Для преобразования тепловой энергии в механическую служит газовая турбина, работающая на отработавших газах, смешанных с охлаждающим воздухом. Таким образом, в двигателе «Орион» для выработки механической энергии используется как теплота отработавших газов, так и теплота, отводимая в охлаждающий воздух от ребер. Разработка этого двигателя находится в начальной стадии [16].

Читать еще:  Что такое трубчатый двигатель

Принцип работы 2х тактных и 4х тактных двигателей

При выборе силового оборудования необходимо уделить особое внимание типу двигателя. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: 2-х тактный и 4-х тактный.

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания основан на использовании такого свойства газов, как расширение при нагревании, которое осуществляется за счет принудительного воспламенения горючей смеси, впрыскиваемой в воздушное пространство цилиндра.

Зачастую можно услышать, что 4-х тактный двигатель лучше, но чтобы понять, почему, необходимо более подробно разобрать принципы работы каждого.

Основными частями двигателя внутреннего сгорания, независимо от его типа, являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также системы, отвечающие за охлаждение, питание, зажигание и смазку деталей.

Передача полезной работы расширяющегося газа осуществляется через кривошипно-шатунный механизм, а за своевременный впрыск топливной смеси в цилиндр отвечает механизм газораспре6деления.

Четырехтактные двигатели — выбор компании Honda

Четырехтактные двигатели экономичные, при этом их работа сопровождается более низким уровнем шума, а выхлоп не содержит горючей смеси и значительно экологичней чем у двухтактного двигателя. Именно поэтому компания Honda при изготовлении силовой техники использует только четырехтактные двигатели. Компания Honda уже многие годы представляет свои четырехтактные двигатели на рынке силовой техники и добилась высочайших результатов, при этом их качество и надежность ни разу не подвергались сомнению. Но всё же, давайте рассмотрим принцип работы 2х и 4х тактных двигателей.

Принцип работы двухтактного двигателя

Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух этапов: сжатие и рабочий ход.

Сжатие. Основными положениями поршня являются верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ). Двигаясь от НМТ к ВМТ, поршень поочередно перекрывает сначала продувочное, а затем выпускное окно, после чего газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При этом через впускное окно в кривошипную камеру поступает свежая горючая смесь, которая будет использована в последующем сжатии.

Рабочий ход. После того, как горючая смесь максимально сжата, она воспламеняется при помощи электрической искры, образуемой свечой. При этом температура газовой смеси резко возрастает и объем газа стремительно растет, осуществляя давление, при котором поршень начинает движение к НМТ. Опускаясь, поршень открывает выпускное окно, при этом продукты горения горючей смеси выбрасываются в атмосферу. Дальнейшее движение поршня приводит к сжатию свежей горючей смеси и открытию продувочного отверстия, через которое горючая смесь поступает в камеру сгорания.

Основным недостатком двухтактного двигателя является большой расход топлива, причем часть топлива не успевает принести пользу. Это связано с наличием момента, при котором продувочное и выпускное отверстие одновременно открыты, что приводит к частичному выбросу горючей смеси в атмосферу. Еще идёт постоянный расход масла, так как 2х тактные двигатели работают на смеси бензина и масла. Очередное неудобство — в необходимости постоянно готовить топливную смесь. Главными преимуществами двухтактного двигателя остаются его меньшие размеры и вес по сравнению с 4х тактным аналогом, но размеры силовой техники позволяют использовать на них 4х тактные двигатели и испытывать намного меньше хлопот в ходе эксплуатации. Так что уделом 2х тактных моторов осталось различное моделирование, в частности, авиамоделирование, где даже лишних 100г имеют значение.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов.

Во время впускного этапа поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и в полость цилиндра поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь.

При сжатии поршень движется от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси.

Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи. Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан.

Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые поршнем, движущимся от НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.

За счет применения системы клапанов четырехтактные двигатели внутреннего сгорания более экономичны и экологичны — ведь выброс неиспользованной топливной смеси исключен. В работе они значительно тише, чем 2х тактные аналоги, и в эксплуатации намного проще, ведь работают на обычном АИ-92, которым вы заправляете свою машину. Нет необходимости в постоянном приготовлении смеси масла и бензина, ведь масло в данных двигателях заливается отдельно в масляный картер, что значительно уменьшает его потребление. Вот именно поэтому компания Honda производит только 4х тактные двигатели и достигла в их производстве колоссальных успехов.

Как работает двухтактный двигатель

Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) могут классифицироваться по разным признакам, но чаще всего в первую очередь говорят о количестве тактов, то есть ходов поршня, неважно, вверх или вниз, за один полный цикл работы. Каждые два такта дают один оборот коленчатого вала. За весь цикл только один такт будет рабочим, то есть переводящим тепловую энергию расширяющегося газа в механическую работу. Тактов за цикл может быть от двух до шести, но реально используются только двух- и четырёхтактные ДВС. С точки зрения удельной отдачи лидирует тот мотор, у которого плотность рабочих ходов на каждый оборот больше. Поэтому принцип работы двухтактного двигателя заслуживает рассмотрения хотя бы по этой причине.

Организация процессов в двухтактной схеме

В двухтактном двигателе отсутствует газораспределительный механизм. Точнее, его роль выполняется поршнем и особым образом конфигурированными впускными и выпускными каналами. А чтобы одновременно выполнять процессы впуска свежей смеси и её сжатие, а также очистки цилиндра от отработанных газов, используется не только надпоршневое пространство, но и объём картера двигателя, повышение и понижение давления в котором осуществляется нижней стороной поршня.

Во время первого такта поршень перекрывает продувочное окно в стенке цилиндра и начинает вытеснять продукты выхлопа через выпускное. По мере дальнейшего движения вверх выпуск также закрывается тем же поршнем, надпоршневой объём герметизируется, и начинается сжатие смеси. Заканчивается такт её поджиганием искрой в свече или самопроизвольно от нагрева при сжатии, если это двухтактный дизель (бывают и такие, например, в старых грузовиках, судовых двигателях или авиамоделях).

Читать еще:  Что такое гидрокомпенсаторы в двигателе ваз 2123

Второй такт сопровождается расширением горячих продуктов сгорания топлива, которые давят на поршень, совершая полезную работу. Давление под поршнем растёт, поскольку впускной клапан или золотник от карбюратора закрывается. Свежая смесь, набранная в картер при первом такте, сжимается, подготавливаясь к впрыску под давлением через продувочное окно в цилиндр.

Важную роль играет момент одновременного открытия выпускного окна и продувочного. Свежая смесь поступает в цилиндр, вытесняя отработанную. Этот процесс называется продувкой, и от её правильной организации во многом зависит отдача двигателя, его расход топлива и моментная характеристика.

Схем продувки несколько, их применяемость зависит от назначения двигателя, сейчас в основном применяется петлевая трёхканальная продувка, изобретённая немецким инженером Шнюрле, когда поступающая смесь выходит вертикально из двух каналов, отклоняется потоком из третьего, описывает петлю и выталкивает отработанные газы в глушитель. Это наиболее быстрый и эффективный способ очистки цилиндра.

В цилиндре неизбежно или остаётся часть бесполезных газов, или, наоборот, на выхлоп уходит какая-то доля несгоревшей смеси топлива с воздухом. Из-за этого падает топливная экономичность, с чем сражаются разработчики, настраивая схему продувки под все режимы. Особую роль при этом играет объём картера и конструкция клапана на впуске.

Достоинства и недостатки двухтактных двигателей

Зная, как работает двухтактный двигатель, уже можно предсказать чем он будет выгодно отличаться от четырёхтактного, а в чём безнадёжно проиграет. Основными плюсами такой конструкции стали:

  • простота и малое количество деталей, что позволяет создавать достаточно мощные моторы при малой массе;
  • наличие рабочего хода в каждом цилиндре при одном обороте коленчатого вала обеспечивает вдвое большую отдачу при том же рабочем объёме, то есть пространстве, описываемом поршнями за один ход;
  • широкий диапазон возможных оборотов двигателя при отдаче им максимальной мощности, что обусловило применение таких моторов как в качестве сверхтихоходных дизелей прямого привода винтов в судостроении, так и на гоночных мотоциклах, где обороты превышают десяток тысяч в минуту ;
  • нет необходимости в тяжёлом маховике для запасания энергии на выполнение пассивных тактов;
  • отсутствует потребность в отдельной системе смазки с насосами, теплообменниками и фильтрацией;
  • дешевизна при изготовлении.

Но недостатков значительно больше:

  • низкая топливная экономичность из-за трудностей с полной очисткой цилиндров от выхлопных газов;
  • напряжённый тепловой режим, каждый второй такт нагревает поршни и цилиндры;
  • трудности с обеспечением экологичности, если совершенствовать двигатель в этом направлении, то он, скорее всего, станет сложнее четырёхтактного, придётся применять прямой впрыск и систему наддува;
  • необходимость смешивать масло с бензином, поскольку иначе его в картер не доставить, оно будет вымываться;
  • эффективность масел при их растворении в топливе снижается, что вынуждает для обеспечения долговечности использовать специальные двухтактные масла, но и это плохо помогает;
  • двухтактные двигатели работают шумно, поскольку они очень требовательны к низкому аэродинамическому сопротивлению выпускного тракта, что не позволяет совмещать мощность и экономичность с малошумностью;
  • дымный выхлоп из-за постоянного горения масла в цилиндрах.

Как видно, применение двухтактных двигателей возможно лишь в особых случаях, когда их немногочисленные достоинства особенно важны.

Перспективы

Постепенно двухтактники вытесняются более совершенными четырёхтактными двигателями даже из тех сфер, где они традиционно были вне конкуренции. Уже нельзя встретить двухтактный дизель на грузовике или новом теплоходе, да и в легкомоторной авиации, а главное, на мотоциклах они повсеместно заменяются на более экономичные и экологичные моторы с клапанным механизмом в головке блока.

Ситуацию не спасают даже самые современные технологии вроде прямого впрыска или роторных наддувов. А преимущество в массогабаритах на сегодняшнем уровне развития техники сходит на нет, новые материалы позволяют создавать компактные и надёжные конструкции газораспределительных механизмов. Можно сказать, что принцип работы двухтактного двигателя окончательно устарел, да и вообще двигатели внутреннего сгорания его ненадолго переживут. Будущее за другими способами получения механической энергии.

Принцип работы и общее устройство двух- и четырехтактных дизелей

Четырехтактные дизеля

Рабочий цикл в четырехтактном двигателе совершается за четыре хода поршня, три из которых являются подготовительными, а один — рабочим. Рассмотрим подробнее процессы, происходящие в цилиндре.

I такт — впуск. Поршень «а» (Рис. 2.1) движется вниз, вследствие чего цилиндре создается разрежение. Под действием привода, не показанного на рисунке, открывается впускной клапан «в», и воздух из атмосферы через впускную трубу «б» поступает в цилиндр.

Продолжительность впуска по углу поворота коленчатого вала показ углом 1—2, заштрихованным на чертеже. Внизу рисунка в осях РV (давление и объем) дана зависимость давления в цилиндре от изменения его объема.

Рис. 2.1 Схема работы четырехтактного дизеля

Линия 1—2 представляет собой изменение давления в цилиндре в период впуска и называется линией впуска.

Давление в цилиндре период впуска Ра зависит от быстроходности двигателя, величины живого сечения впускного клапана, а также длины и изгибов впускного трубопровода. При увеличении быстроходности двигателя уменьшается давление впуска. Чем больше площадь живого сечения клапана, тем больше Ра. Увеличение длины и изгибы впускного трубопровода уменьшают величину Ра. В зависимости от указанных факторов давление впуска колеблется в пределах Ра = (0,078 – 0,093) МН/м 2 = (0,78 – 0,93) кгс/см 2 .

II такт – сжатие. Поршень движется вверх. После закрытия впускного клапана (точка 2) начинается сжатие воздуха в цилиндре. В результате уменьшения объема увеличиваются давление и температура воздуха. Сжатие происходит до в.м.т., обозначенной на схеме цифрой 3. Изменение давления при сжатии характеризуется линией сжатия 2—3.

Давление в конце сжатия Рс = (2,7 – 4,4) МН/м 2 = (27 – 44) кгс/см 2 , а температура 750—850°К. Температура в конце сжатия должна быть выше температуры самовоспламенения топлива.

III такт — горение топлива и расширение продуктов сгорания. В конце сжатия производится впрыск топлива через форсунку «е». Опережение подачи топлива необходимо для подготовки в цилиндре рабочей смеси. К моменту подхода поршня к в.м.т., в конце II такта, в цилиндре заканчивается образование рабочей смеси, которая самовоспламеняется примерно около в.м.т. На схеме начало, и конец сгорания топлива обозначены цифрами 3 и 4. После сгорания температура и давление в цилиндре возрастают, что указывает на увеличение внутренней энергии газов. Под давлением газов поршень движется вниз, совершая рабочий ход. На протяжении этого хода происходит превращение тепловой энергии в механическую. Расширение газов продолжается до момента открытия выпускного клапана (точка 5). Линия 4—5 называется линией расширения.

Читать еще:  Двигатели летательных аппаратов схема

IV такт — выпуск. Поршень движется вверх, выпускной клапан «г» открыт, и отработавшие газы через выпускную трубу «д» выходят в глушитель, а затем в атмосферу. Как видно из схемы, выпуск по углу поворота коленчатого вала занимает 180°. Процесс выпуска в осях РV изображается линией 5—6, расположенной немного выше атмосферной.

Рис. 2.2 Теоретическая диаграмма четырехтактного дизеля

Давление в период выпуска равно 0,105—0,125 МН/м 2 = (1,05 – 1,25 кгс/см 2 ). Если соединить линии отдельных процессов, изображенных в осях РV для каждого такта, на одном чертеже, то получим замкнутый контур, называемый теоретической диаграммой (рис 2.2). Моменты начала и конца происходящих в цилиндре процессов обозначены теми же цифрами, что и на схемах каждого такта.

На Рис. 2.2 линия 1–2 – процесс впуска, 2–3 – сжатия, участок, 3–4 – горения, линия 4–5 – расширения и 5–6 – выпуска. Обозначенные на Рис. 2.2 объемы называются: Vs – объем, описываемый поршнем за один ход – рабочий объем цилиндра; Vc – объем пространства сжатия (камеры сжатия); Va = Vs + Vc – полный объем цилиндра.

Отношение полного объема цилиндра к объему пространства сжатия называется степенью сжатия:

Двухтактные дизеля.

Рабочий цикл двухтактного дизеля совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала, следовательно, при одинаковой частоте вращения в минуту число рабочих ходов у двухтактного дизеля по сравнению с четырехтактным будет в 2 раза больше. В течение рабочего цикла двухтактного дизеля совершаются такие же процессы, как и у четырехтактного, т. е. наполнение, сжатие, горение, расширение, выпуск.

В связи с тем, что все процессы должны быть совершены за два хода поршня, в конструкции двухтактного двигателя есть некоторые особенности (Рис. 2.3). В нижней части цилиндра 1 имеются прорези (щели), называемые окнами. Окна 4 большей высоты служат для выпуска из цилиндра отработавших газов, а окна 6 меньшей высоты предназначены для впуска свежего (продувочного) воздуха. В крышке 2 цилиндра расположена форсунка 3. Слева к нижней части цилиндра прикреплена труба 5, называемая ресивером, в которую поступает продувочный воздух.

Для приготовления продувочного воздуха давлением Рs = 0,12 – 0,13 МН/м 2 = 1,2 – 1,3 кгс/см 2 используются специальные воздушные насосы, называемые продувочными. У маломощных двигателей он приготовляется в пространстве под поршнем при ходе последнего вниз.

Рис. 2.3 Схема работы двухтактного дизеля

Двухтактный двигатель работает следующим образом. При прохождении поршнем в.м.т. в цилиндре начинается сгорание топлива (точка «с» на индикаторной диаграмме), которое заканчивается в точке «z». От точки «z» до точки «b» происходит расширение газов, и поршень под давлением газов движется вниз. Как видно из диаграммы, в точке «b» заканчивается расширение газов, поршень открывает выпускные окна, и давление в цилиндре быстро снижается до давления продувочного воздуха Рs.

Газы после открытия выпускных окон расширяются по линии «be». Когда давление в цилиндре станет равным давлению продувочного воздуха точка «е» (Рис. 2.3), поршень откроет продувочные окна и начнется впуск воздуха.

Наполнение цилиндра свежим зарядом при одновременном выпуске из него отработавших газов называется продувкой

С момента открытия продувочных окон до момента их закрытия при движении поршня к в.м.т. происходит одновременно выпуск газов и впуск свежего заряда. На диаграмме процесс изображен линией «efe». После закрытия продувочных окон осуществляется только выпуск (линия «еа»). В точке «а» закрываются выпускные окна, и начинается сжатие воздуха, поступившего в цилиндр за период продувки.

Рассмотрим подробнее рабочий цикл двухтактного двигателя. Первый такт – поршень движется вверх. От н.м.т. до момента закрытия впускных окон (точка «е» на диаграмме) происходит продувка т.е. одновременная очистка цилиндра от продуктов сгорания и наполнение его свежим зарядом. При движении поршня от верхней кромки впускных окон до момента закрытия выпускных окон (участок «еа» на диаграмме) совершается только выпуск После закрытия выпускных окон начинается сжатие, продолжающееся до в.м.т. На диаграмме сжатие показано линией «ас». В конце сжатия, несколько ранее в.м.т. производится подача топлива в цилиндр.

Второй такт — поршень движется вниз. Начиная от в.м.т., в цилиндре последовательно происходят горение топлива (линия «сz») и расширение газов (линия «zb»). В точке «b» открываются выпускные окна и начинается выпуск газов. К моменту открытия поршнем впускных окон (точка «е») давление газов в цилиндре должно снизиться до давления продувочного воздуха Рs, иначе газы через впускные окна попадут в ресивер, смешаются с продувочным воздухом и загрязнят свежий заряд. При дальнейшем движении поршня вниз (участок «ef» диаграммы) происходит продувка. Полный период продувки на диаграмме изображен линией «efe», причем участок «ef» соответствует движению поршня вниз, а участок «fe» – вверх. Давление и температура, характеризующие рабочий процесс двухтактного дизеля, такие же, как и у четырехтактного, за исключением давления и температуры свежего заряда в начале сжатия, которые несколько выше. Как видно из Рис. 2.3, индикаторная диаграмма двухтактного двигателя отличается от диаграммы четырехтактного тем, что линии впуска и выпуска на ней занимают не весь ход поршня. Кроме того, участок диаграммы у н.м.т. имеет другой вид. Характер процессов сжатия, горения и расширения, которые определяют величину площади диаграммы, такой же, как и у четырехтактного двигателя. Конструктивное выполнение органов для продувки зависит от типа и мощности дизеля. Подробно они рассматриваются при изучении системы распределения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector