Ауди
БМВ
Чери
Шевроле
Ситроен
Дэу
Фиат
Форд
Хонда
Хендай
Инфинити
Исузу
Джип
Киа
Лексус
Ленд Ровер
Мазда
Мерседес
Мицубиси
Опель
Ниссан
Пежо
Рено
Сааб
Шкода
Субару
Сузуки
Тойота
Фольксваген
Вольво
АвтоВАЗ
Принцип работы дизельного двигателя
По отношению к двухтактным дизелям слово такт обозначает последовательность событий, последовательно происходящих за один оборот коленвала, в четырехтактных дизелях эти события происходят за два оборота коленвала (рисунок 6.1). Эти события происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
6.1. Цикл в двухтактном дизеле:; 1. Полный цикл завершается за 1 оборот коленвала; 2. Рабочий ход; 3. Выпуск.; 4. Впуск; 5. Сжатие
6.2. Цикл в четырехтактном дизеле: 1. Полный цикл завершается за 2 оборота коленвала; 2. Рабочий ход; 3. Выпуск; 4. Впуск; 5. Сжатие
По мере движения поршня выпускной клапан закрывается (рисунок 6.3). Примерно за 23° до верхней мертвой точки поршня (ВМТ) начинается впрыск топлива, который заканчивается в 6° до ВМТ (рисунок 6.3). Рабочий ход начинается в ВМТ, как только топливо в смеси с воздухом воспламеняется и начинается расширение сгорающей смеси. При расширении поршень движется под действием давления горящей смеси, приводя к вращению коленвал. После того как поршень прошел половину длины цилиндра, открываются выпускные клапаны, вследствие чего уменьшается остаточное давление в цилиндре. В то же время через впускной патрубок в цилиндр подается струя свежего воздуха от нагнетателя Рутса, которая продувает цилиндр и выводится через выпускные клапаны (рисунок 6.5). Этот процесс называется продувкой. На удаление отработавших газов и запуск свежего воздуха тратится 44% всего цикла.
6.3. Рабочий цикл в двухтактном дизеле: 1. Топливо; 2. Воздух; 3. Рабочий ход; 4. Выпуск; 5. Выпуск; 6. Сжатие
6.4. Фазы газораспределения в двухтактном дизеле: 1. 82,5° после ВМТ, выпускной клапан начинает открываться; 2. 91,5° после ВМТ, выпускной клапан открыт полностью; 3. 132,5° после ВМТ, впускные каналы открыты; 4. Выпускной клапан открыт; 5. Впускной клапан открыт; 6. Нижняя мертвая точка (НМТ); 7. 43,5° после НМТ; 8. 48° после НМТ, впускные каналы закрыты; 9. 117° до ВМТ, выпускные каналы закрыты; 10. Сжатие; 11. Фаза впрыска (17,5°); 12. 23,5° до ВМТ; 13. 8° до ВМТ; 14. ВМТ
6.5. Нагнетатель Рутса
Для работы двухтактного дизеля необходим нагнетатель для продувки. Нагнетатель должен обеспечивать подачу значительного объема воздуха при давлении 14-48 кПа. Сопутствующий положительный эффект продувки заключается в том, что обеспечивается дополнительное охлаждение двигателя. Детали нагнетателя смазываются от системы смазки двигателя,
По мере движения поршня вверх происходит перекрытие впускных каналов (примерно в 48° после НМТ). Выпускные клапаны полностью закрываются в 117° до ВМТ. В этот момент начинается такт сжатия. Поршень продолжает двигаться, вследствие чего воздух сжимается и сильно нагревается. В 23° до ВМТ начинается впрыск топлива и цикл повторяется.
В четырехтактном двигателе вместо впускных каналов предусмотрен впускной клапан.
По мере движения поршня вниз от положения ВМТ (рисунок 6.6), выпускной клапан закрывается, а впускной клапан остается открытым. Свежий воздух поступает в цилиндр под всасывающим действием поршня (рисунок 6.7). Поршень достигает НМТ и снова начинает двигаться вверх. Примерно в 43° после НМТ впускной клапан закрывается и начинается такт сжатия.
6.6. Цикл четырехтактного двигателя: 1. Воздух; 2. Впускной клапан открыт; 3. Форсунка; 4. Выхлопные газы; 5. Выпускной клапан открыт; 6. Выпуск; 7. Рабочий ход; 8. Сжатие; 9. Впуск
6.7. Фазы газораспределения в четырехтактном дизеле: 1. Такт впуска; 2. Выпускные клапаны начинают закрываться; 3. Выпускные клапаны закрыты; 4. Перекрытие клапанов (открыты впускной и выпускной клапаны); 5, Впускные клапаны открыты; 6. Такт сжатия; 7. Впрыск; 8. Впрыск на протяжении 31° поворота коленвала; 9. Такт впуска; 10, 18. Такт сжатия; 11. Выпускные клапаны начинают открываться; 12. 53°до НМТ; 13. 48° до НМТ. Выпускные клапаны открыты; 14. 63° до ВМТ; 15. Выпускные клапаны закрыты; 16. Такт выпуска; 17. ВМТ; 19. Рабочий ход; 20. 3° после ВМТ; 21. 35° после ВМТ. Впускной клапан начинает закрываться; 22. 43°после НМТ; 23. Впускные клапаны открыты; 24. 70° до ВМТ; 25. 47° до ВМТ; 26, 28. 28° до ВМТ; 27. ВМТ
Поршень продолжает двигаться вверх, вследствие чего воздух сжимается и сильно нагревается. Примерно в 28° до ВМТ начинается впрыск топлива. Так как воздух сильно нагрет, то от соприкосновения с ним топливо воспламеняется. Процесс воспламенения продолжается и после прохождения поршнем ВМТ.
Когда поршень двигается вниз после ВМТ, начинается рабочий ход, который продолжается до достижения поршнем примерно 53° до НМТ. В этот момент полностью открывается выпускной клапан. В данный момент давление в цилиндре достаточно для того, чтобы вытолкнуть выхлопные газы в коллектор. Выпускной клапан остается открытым после достижения поршнем НМТ и при последующем движении вверх, в результате чего выхлопные газы удаляются из цилиндра в коллектор. По мере приближения поршня к ВМТ открывается впускной клапан. Оба клапана (впускной и выпускной) остаются открытыми при совершении коленвалом поворота на 53°, и, таким образом, цилиндр наполняется свежим воздухом. Эта фаза называется "перекрытием клапанов", при которой происходит продувка цилиндра перед началом такта впуска.
В двухтактном дизеле примерно одна третья часть тепла преобразуется во время рабочего хода, одна третья часть затрачивается на охлаждение и одна третья часть - на выпуск газов. В дизеле с турбонаддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува эти доли тепла составляют примерно 38, 30 и 32 процента соответственно. Четырехтактный дизель с турбонаддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува обладает большим кпд, так как при сгорании выделяется больше тепла и большая часть тепла преобразуется в механическую энергию. В дизеле такого типа 42 процента тепла преобразуется в механическую энергию во время рабочего хода, 30 процентов уносится с выхлопными газами и 28 процентов затрачивается на охлаждение. Во время сгорания, расширения и выпуска от 28 до 33 процентов тепла от сгорания топлива и тепло, выделившееся при трении, отводятся теплопроволностью, конвекцией и тепловым излучением (рисунок 6.8).
6.8. Типовая диаграмма теплового баланса для двух- и четырехтактных дизелей: 1. Дизель с турбонадцувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува; 2. Двухтактный дизель; 3. Четырехтактный дизель; 4. Выпуск; 5. Рабочий ход; 6. Теплоотвод излучением; 7. Отвод тепла рубашкой охлаждения
Наддув (повышение давления на входе в двигатель над атмосферным) применяется как один из приемов повышения мощности двигателя. Для этого используется устройство (например турбокомпрессор), которое имеет механический привод. Турбокомпрессор приводится в действие выхлопными газами. Применение наддува в двухтактном дизеле имеет весьма ограниченный эффект из-за того, что сжатие определяется перекрытием впускного канала поршнем. В четырехтактном дизеле допускается значительное повышение давление на входе.
6.1. Цикл в двухтактном дизеле:; 1. Полный цикл завершается за 1 оборот коленвала; 2. Рабочий ход; 3. Выпуск.; 4. Впуск; 5. Сжатие
6.2. Цикл в четырехтактном дизеле: 1. Полный цикл завершается за 2 оборота коленвала; 2. Рабочий ход; 3. Выпуск; 4. Впуск; 5. Сжатие
Двухтактные дизели
По мере движения поршня выпускной клапан закрывается (рисунок 6.3). Примерно за 23° до верхней мертвой точки поршня (ВМТ) начинается впрыск топлива, который заканчивается в 6° до ВМТ (рисунок 6.3). Рабочий ход начинается в ВМТ, как только топливо в смеси с воздухом воспламеняется и начинается расширение сгорающей смеси. При расширении поршень движется под действием давления горящей смеси, приводя к вращению коленвал. После того как поршень прошел половину длины цилиндра, открываются выпускные клапаны, вследствие чего уменьшается остаточное давление в цилиндре. В то же время через впускной патрубок в цилиндр подается струя свежего воздуха от нагнетателя Рутса, которая продувает цилиндр и выводится через выпускные клапаны (рисунок 6.5). Этот процесс называется продувкой. На удаление отработавших газов и запуск свежего воздуха тратится 44% всего цикла.
6.3. Рабочий цикл в двухтактном дизеле: 1. Топливо; 2. Воздух; 3. Рабочий ход; 4. Выпуск; 5. Выпуск; 6. Сжатие
6.4. Фазы газораспределения в двухтактном дизеле: 1. 82,5° после ВМТ, выпускной клапан начинает открываться; 2. 91,5° после ВМТ, выпускной клапан открыт полностью; 3. 132,5° после ВМТ, впускные каналы открыты; 4. Выпускной клапан открыт; 5. Впускной клапан открыт; 6. Нижняя мертвая точка (НМТ); 7. 43,5° после НМТ; 8. 48° после НМТ, впускные каналы закрыты; 9. 117° до ВМТ, выпускные каналы закрыты; 10. Сжатие; 11. Фаза впрыска (17,5°); 12. 23,5° до ВМТ; 13. 8° до ВМТ; 14. ВМТ
6.5. Нагнетатель Рутса
Для работы двухтактного дизеля необходим нагнетатель для продувки. Нагнетатель должен обеспечивать подачу значительного объема воздуха при давлении 14-48 кПа. Сопутствующий положительный эффект продувки заключается в том, что обеспечивается дополнительное охлаждение двигателя. Детали нагнетателя смазываются от системы смазки двигателя,
По мере движения поршня вверх происходит перекрытие впускных каналов (примерно в 48° после НМТ). Выпускные клапаны полностью закрываются в 117° до ВМТ. В этот момент начинается такт сжатия. Поршень продолжает двигаться, вследствие чего воздух сжимается и сильно нагревается. В 23° до ВМТ начинается впрыск топлива и цикл повторяется.
Четырехтактные дизели
В четырехтактном двигателе вместо впускных каналов предусмотрен впускной клапан.
По мере движения поршня вниз от положения ВМТ (рисунок 6.6), выпускной клапан закрывается, а впускной клапан остается открытым. Свежий воздух поступает в цилиндр под всасывающим действием поршня (рисунок 6.7). Поршень достигает НМТ и снова начинает двигаться вверх. Примерно в 43° после НМТ впускной клапан закрывается и начинается такт сжатия.
6.6. Цикл четырехтактного двигателя: 1. Воздух; 2. Впускной клапан открыт; 3. Форсунка; 4. Выхлопные газы; 5. Выпускной клапан открыт; 6. Выпуск; 7. Рабочий ход; 8. Сжатие; 9. Впуск
6.7. Фазы газораспределения в четырехтактном дизеле: 1. Такт впуска; 2. Выпускные клапаны начинают закрываться; 3. Выпускные клапаны закрыты; 4. Перекрытие клапанов (открыты впускной и выпускной клапаны); 5, Впускные клапаны открыты; 6. Такт сжатия; 7. Впрыск; 8. Впрыск на протяжении 31° поворота коленвала; 9. Такт впуска; 10, 18. Такт сжатия; 11. Выпускные клапаны начинают открываться; 12. 53°до НМТ; 13. 48° до НМТ. Выпускные клапаны открыты; 14. 63° до ВМТ; 15. Выпускные клапаны закрыты; 16. Такт выпуска; 17. ВМТ; 19. Рабочий ход; 20. 3° после ВМТ; 21. 35° после ВМТ. Впускной клапан начинает закрываться; 22. 43°после НМТ; 23. Впускные клапаны открыты; 24. 70° до ВМТ; 25. 47° до ВМТ; 26, 28. 28° до ВМТ; 27. ВМТ
Поршень продолжает двигаться вверх, вследствие чего воздух сжимается и сильно нагревается. Примерно в 28° до ВМТ начинается впрыск топлива. Так как воздух сильно нагрет, то от соприкосновения с ним топливо воспламеняется. Процесс воспламенения продолжается и после прохождения поршнем ВМТ.
Когда поршень двигается вниз после ВМТ, начинается рабочий ход, который продолжается до достижения поршнем примерно 53° до НМТ. В этот момент полностью открывается выпускной клапан. В данный момент давление в цилиндре достаточно для того, чтобы вытолкнуть выхлопные газы в коллектор. Выпускной клапан остается открытым после достижения поршнем НМТ и при последующем движении вверх, в результате чего выхлопные газы удаляются из цилиндра в коллектор. По мере приближения поршня к ВМТ открывается впускной клапан. Оба клапана (впускной и выпускной) остаются открытыми при совершении коленвалом поворота на 53°, и, таким образом, цилиндр наполняется свежим воздухом. Эта фаза называется "перекрытием клапанов", при которой происходит продувка цилиндра перед началом такта впуска.
Тепловой баланс двигателя
В двухтактном дизеле примерно одна третья часть тепла преобразуется во время рабочего хода, одна третья часть затрачивается на охлаждение и одна третья часть - на выпуск газов. В дизеле с турбонаддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува эти доли тепла составляют примерно 38, 30 и 32 процента соответственно. Четырехтактный дизель с турбонаддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува обладает большим кпд, так как при сгорании выделяется больше тепла и большая часть тепла преобразуется в механическую энергию. В дизеле такого типа 42 процента тепла преобразуется в механическую энергию во время рабочего хода, 30 процентов уносится с выхлопными газами и 28 процентов затрачивается на охлаждение. Во время сгорания, расширения и выпуска от 28 до 33 процентов тепла от сгорания топлива и тепло, выделившееся при трении, отводятся теплопроволностью, конвекцией и тепловым излучением (рисунок 6.8).
6.8. Типовая диаграмма теплового баланса для двух- и четырехтактных дизелей: 1. Дизель с турбонадцувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува; 2. Двухтактный дизель; 3. Четырехтактный дизель; 4. Выпуск; 5. Рабочий ход; 6. Теплоотвод излучением; 7. Отвод тепла рубашкой охлаждения
Наддув
Наддув (повышение давления на входе в двигатель над атмосферным) применяется как один из приемов повышения мощности двигателя. Для этого используется устройство (например турбокомпрессор), которое имеет механический привод. Турбокомпрессор приводится в действие выхлопными газами. Применение наддува в двухтактном дизеле имеет весьма ограниченный эффект из-за того, что сжатие определяется перекрытием впускного канала поршнем. В четырехтактном дизеле допускается значительное повышение давление на входе.
Ссылка на эту статью в разных форматах
TEXTHTMLBB Code
Комментарии и отзывы посетителей
Комментариев пока нет, вы будете первым!
Audi: 80 100 A3 A4 A6 A8 (карта) BMW: 3 Series 5 Series 7 Series X5 (карта) Chery: Amulet (карта) Chevrolet: Aveo Cruze Lacetti Lanos Niva Captiva Tahoe (карта) Citroen: Xantia Xsara (карта) Daewoo: Espero Matiz Nexia Lanos (карта) Fiat: Bravo Doblo (карта) Ford: Fiesta Focus Mondeo Taurus Escort Fusion Scorpio Sierra (карта) Honda: Civic Accord CR-V HR-V (карта) Hyundai: Accent Elantra Sonata Santa Fe Tucson Getz Matrix (карта) Infiniti: QX (карта) Isuzu: Trooper (карта) Jeep: Cherokee Grand Cherokee (карта) Kia: Rio Ceed Cerato Optima Sportage Sorento Spectra Avella Clarus Shuma (карта) Lexus: RX (карта) Land Rover: Freelander Discovery Range Rover Defender (карта) Mazda: 121 Familia Capella Mazda3 Mazda6 (карта) Mercedes-Benz: A-Class C-Class E-Class S-Class M-Class G-Class V-Class Sprinter (карта) Mitsubishi: Colt Lancer Galant Outlander Pajero L200 Carisma (карта) Opel: Corsa Astra Insignia Zafira Kadett Vectra Omega Frontera (карта) Nissan: Almera Sunny Primera Maxima Qashqai Pathfinder Patrol Note Micra (карта) Peugeot: 200 300 400 (карта) Renault: Symbol Logan Megane Scenic Laguna Kangoo Duster Renault 19 (карта) Saab: 9000 9-5 (карта) Skoda: Fabia Rapid Octavia Favorit Felicia (карта) Subaru: Legacy Forester (карта) Suzuki: Swift Liana Grand Vitara (карта) Toyota: Corolla Camry Carina Corona RAV4 Highlander 4Runner Land Cruiser Duet Dyna (карта) Volkswagen: Polo Golf Passat Tiguan Touareg Sharan Caddy Transporter Beetle (карта) Volvo: S40 240 (карта) AvtoVAZ: Oka Zhiguli Lada 4x4 Samara Samara 2 Lada 110 Kalina Granta Priora Vesta Largus (карта)