Н. А. Солодилова Санкт-Петербург
Рабочий цикл двухтактного ДВС
жүктеу/скачать 104,19 Kb.
|
Образец ТД (1)
Рабочий цикл двухтактного ДВСБолее полно время, отводимое на рабочий цикл, используется в двухтактных двигателях, в которых рабочий цикл совершается за два такта, т. е. за один оборот коленчатого вала. В отличие от четырехтактных двигателей, в двухтактных очистка рабочего цилиндра от продуктов сгорания и наполнение его свежим зарядом, или, другими словами, процесс газообмена, происходят только при движении поршня вблизи НМТ. При этом очистка цилиндра от выпускных газов осуществляется путем вытеснения их не поршнем, а предварительно сжатым до определенного давления воздухом или горючей смесью. Предварительное сжатие воздуха или смеси произво- дится в специальном продувочном насосе или компрессоре, исполняемом в виде от- дельного агрегата. В небольших двигателях в качестве продувочного насоса иногда используются внутренняя полость картера (кривошипная камера) и поршень двига- теля. В процессе газообмена в двухтактных двигателях некоторая часть воздуха или горючей смеси неизбежно удаляется из цилиндра вместе с выпускными газами через выпускные органы. Эта утечка воздуха или горючей смеси учитывается при выборе производительности продувочного насоса или компрессора. В двухтактных двигателях применяются различные схемы газообмена. Прямоточная клапанно-щелевая схема газообмена. Основными особенно- стями устройства двигателя этого типа являются: впускные окна, расположенные в нижней части цилиндра, высота которых составляет около 10–20 % хода поршня. От- крытие и закрытие впускных окон производится поршнем при его движении в цилин- дре; выпускные клапаны, размещенные в крышке цилиндра, с приводом от распреде- лительного вала, частота вращения которого обеспечивает открытие клапанов один раз за один оборот коленчатого вала. Прямоточная схема газообмена с противоположно движущимися поршнями, в которой один поршень управляет впускными окнами, а другой — выпускными, обес- печивает высокое качество газообмена. Вследствие этого наружный воздух устремляется в картер через автоматически действующий впускной клапан. При обратном движении поршня до момента открытия впускных окон происходит сжатие свежего заряда в кривошипной камере. После от- крытия впускных окон сжатый свежий заряд вытесняется из камеры в цилиндр. Преимущество двухтактных двигателей с кривошипно-камерной схемой газооб- мена — простота устройства. Однако при данном способе газообмена очистка цилин- дра и наполнение его свежим зарядом по сравнению с другими способами происходят значительно хуже, в результате чего уменьшается мощность и ухудшается экономич- ность двигателя. На рисунке (рисунок 1.3) показана схема работы двухтактного двигателя с внут- ренним смесеобразованием и прямоточной клапанно-щелевой схемой газообмена. Рисунок 1.3 — Схема двухтактного двигателя Первый такт. Первый такт соответствует ходу поршня ВМТ к НМТ. В цилиндре только что прошло сгорание и начался процесс расширения газов, т. е. осуществля- ется рабочий ход. Несколько раньше момента прихода поршня к впускным окнам от- крываются выпускной клапан в крышке цилиндра, и продукты сгорания начинают вы- текать из цилиндра в выпускной патрубок; при этом давление в цилиндре резко па- дает. Впускные окна открываются поршнем, когда давление в цилиндре становится примерно равным давлению предварительно сжатого воздуха в ресивере или немного выше его. Воздух, поступая в цилиндр через впускные окна, вытесняет через выпуск- ные клапаны оставшиеся в цилиндре продукты сгорания и заполняет цилиндр (про- дувка), т. е. осуществляется газообмен. Таким образом, в течение первого такта в ци- линдре происходит сгорание топлива, расширение газов, выпуск выпускных газов, продувка и наполнение цилиндра. Второй такт. Второй такт соответствует ходу поршня от НМТ к ВМТ. В начале хода поршня продолжаются процессы удаления выпускных газов, продувки и напол- нения цилиндра свежим зарядом. Конец продувки цилиндра определяется моментом закрытия впускных окон и выпускных клапанов. Последние закрываются или одновре- менно с впускными окнами, или несколько ранее. Давление в цилиндре к концу газообмена в двухтактных двигателях несколько выше атмосферного и зависит от давления воздуха в ресивере. С момента окончания газообмена и полного перекрытия поршнем впускных окон начинается процесс сжатия воздуха. Когда поршень не доходит на 10–30° по углу поворота коленчатого вала до ВМТ, в цилиндр через форсунку начинает подаваться топливо. Следовательно, в те- чение второго такта в цилиндре происходит окончание выпуска, продувка и наполне- ние цилиндра в начале хода поршня и сжатие при его дальнейшем ходе. В отличие от четырехтактного двигателя в двухтактном двигателе отсутствуют такты впуска и выпуска как самостоятельные такты, для которых требуется один обо- рот коленчатого вала. В двухтактных двигателях процессы выпуска и впуска осуществляются на небольших участках хода поршня, соответствующего основным тактам расширения и сжатия. Из рассмотрения рабочего цикла двухтактного двигателя видно, что на части хода поршня, когда происходит газообмен, полезная работа не совершается. Объем VП, соответствующий этой части хода поршня, называется потерянным [12]. Тогда объем, описываемый поршнем при движении от точки m, определяющей момент начала сжатия, до ВМТ и называемый действительным рабочим объе- мом, равен. С учетом сказанного действительная степень сжатия ( 𝑉𝑉ℎ − 𝑉𝑉П) + 𝑉𝑉𝑐𝑐 𝜉𝜉 =𝑉𝑉𝑐𝑐 . (1.2) жүктеу/скачать 104,19 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|