Двигун внутрішнього згорання

дизельних двигунів

 Робочий цикл чотирьохтактному двигуна складається з п'яти процесів: впускання, стиснення, згорання, розширення і випуск, які здійснюються за чотири такти або за два обороти колінчастого валу.

Графічне уявлення про тиск газів при зміні об'єму в циліндрі двигуна в процесі здійснення кожного з чотирьох циклів дає індикаторна діаграма. Вона може бути побудована за даними теплового розрахунку або знята при роботі двигуна за допомогою спеціального приладу - індикатора.

На рис. 6,а приведена індикаторна діаграма чотирьохтактному карбюраторного двигуна.

Процес впускання. Впускання горючої суміші здійснюється після випуску з циліндрів відпрацьованих газів від попереднього циклу. Впускний клапан відкривається з деяким випередженням до ВМТ (крапка 1), щоб отримати до моменту приходу поршня до ВМТ більший прохідний перетин у клапана. Впускання горючої суміші здійснюється за два періоди. У перший період суміш поступає при переміщенні поршня від ВМТ до НМТ унаслідок розрядки, що створюється в циліндрі (лінія ra). У другий період впускання суміші відбувається при переміщенні поршня від НМТ до ВМТ протягом деякого часу, відповідного 40 - 70 повороту колінчастого валу за рахунок різниці тиску (po-pa), і швидкісного натиску змішай (лінія a2). Впускання горючої суміші закінчується закриттям впускного клапана (крапка 2). Процес впускання на діаграмі зображається лінією ra2. Горюча суміш, що поступила в циліндр, змішується із залишковими газами від попереднього циклу і утворює горючу суміш. Тиск змішай в циліндрі протягом процесу впускання складає 70 - 90 кПа і залежить від гідравлічних втрат у впускній системі двигуна. Температура змішай в кінці процесу впускання підвищується до 340 - 350 До унаслідок зіткнення її з нагрітими деталями двигуна і змішування із залишковими газами, що мають температуру 900 - 1000 До.

Процес стиснення. Стиснення робочої суміші, що знаходиться в циліндрі двигуна, відбувається при закритих клапанах і переміщенні поршня у ВМТ. Процес стиснення протікає за наявності теплообміну між робочою сумішшю і стінками (циліндра, головки і днища поршня)

На початку стиснення температура робочої суміші нижча за температуру стінок, тому теплота передається суміші від стінок. У міру подальшого стиснення температура суміші підвищується і стає вищим за температуру стінок, тому теплота від суміші передається стінкам. Таким чином процес стиснення здійснюється по политропе, середній показник якої n =1. 33. . . 1. 38. Процес стиснення закінчується у момент займання робочої суміші (крапка 3). Процес стиснення на діаграмі зображається кривою 23. Тиск робочої суміші в циліндрі в кінці стиснення 0. 8 - 1. 5 Мпа, а температура 600 - 750 До.

Процес згорання. Згорання робочої суміші починається раніше приходу поршня до ВМТ (крапка 3), тобто коли стисла суміш запалала від електричної іскри. Після займання фронт полум'я свічки, що горить, від свічки розповсюджується за всім обсягом камери згорання із швидкістю 40 - 50 м/с. Не дивлячись на таку високу швидкість згорання, суміш встигає згоріти за час, поки колінчастий вал обернеться на 30 - 35. При згоранні робочої суміші виділяється велика кількість теплоти на ділянці, відповідним 10 - 15 до ВМТ і 15 - 20 після НМТ, унаслідок чого тиск і температура газів, що утворюються в циліндрі, швидко зростають.

Процес згорання на діаграмі зображається лінією 3z. В кінці згорання (точка z) тиск газів досягає 3 - 5 Мпа, а температура

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14