Меню
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Процесс впуска

Для осуществления рабочего цикла в поршневом двигателе внутреннего сгорания необходимо удалить из цилиндра образовавшиеся в предыдущем цикле продукты сгорания и ввести в него свежий заряд воздуха или топливовоздушной смеси. Эти оба процесса (впуск и выпуск) взаимосвязаны и в зависимости от тактности двигателя и способа впуска в большей или меньшей степени протекают одновременно. Количество поступившего свежего заряда зависит от качества очистки, цилиндра двигателя. Вследствие этого процесс впуска следует анализировать с учетом параметров, характеризующих протекание процесса выпуска, рассматривая весь комплекс явлений, относящихся к процессу газообмена в целом.

На рис. 2628 схематически показаны протекание процессов газообмена, индикаторные диаграммы и фазы газораспределения четырех- и двухтактных двигателей. На диаграммах фаз газораспределения и индикаторных диаграммах одноименные точки определяют соответственно моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов по углу поворота коленчатого вала и по ходу поршня. Точками 1 и 3 (рис. 26 и 27) отмечены соответственно моменты начала открытия выпускного и впускного клапанов, а точками 2 и 4 моменты их закрытия.

в эти моменты малы.

Для более полного открытия проходного сечения клапанов в период, когда скорость движения поршня наибольшая и когда создаются условия для повышения скорости втекания или вытекания газа, а также для максимального использования влияния инерционных процессов в системах впуска и выпуска на очистку и наполнение цилиндров фазы газораспределения расширяют. Процесс вы-

пуска начинается за 4060° до н. м. т. (точка 1, рис. 26, б). С этого момента и до н. м. т. происходит свободный выпуск отработавших газов вследствие разности давлений в цилиндре рг и на выпуске р0. Последующую очистку цилиндра производят выталкиванием газов движущимся к в. м. т. поршнем.

Выпускной клапан закрывается через 1530° после в. м. т. (точка 2), впускной клапан открывается за 1020° до в. м. т. (точка 3), т. е. в течение некоторого времени одновременно открыты оба клапана. При движении отработавших газов через выпускной клапан за счет их эжектирующего действия в зоне цилиндра под впускным клапаном образуется разрежение. Вследствие этого в случае перекрытия клапанов в цилиндр поступает свежий заряд при одновременном удалении отработавших газов.

(рис. 27, б), перекрытие клапанов используют для продувки цилиндра воздухом, что улучшает его очистку от остаточных газов, а также снижает тепловую напряженность поверхностей, образующих камеру сгорания (днище поршня, стенки цилиндра, головки клапанов и головка блока цилиндров).

Во время работы двигателя без наддува возможно также

втекание заряда при движении поршня от н. м. т. (точка а) до закрытия впускного клапана (точка 4) под действием образующегося в системе впуска скоростного напора, при котором давление перед впускным клапаном будет выше атмосферного р0 (динамический наддув). Закрывается впускной клапан в современных быстроходных двигателях череэ 5070й после н. м. т.

Вследствие инерционных и волновых явлений, характерных для систем впуска и выпуска в быстроходных двигателях, и нестационарности процесса изменение давления в цилиндре в период газообмена имеет сложный характер, а поэтому аналитический расчет процесса с учетом указанных явлений затруднителен, и его можно вести только с использованием ЭВМ. По этой же причине окончательно фаэы газораспределения в современных двигателях выбирают экспериментально.

, истечение происходит в под-критической области с понижающейся скоростью. Период выброса отработавших газов до момента открытия продувочных окон называют свободным выпуском.

пропорциональна подъему клапана, а время его

площадь проходного сечения в период свободного выпуска), называемому время-сечением свободного выпуска.

Начало открытия продувочных окон происходит в точке примерно за 45° до н. м. т, когда давление в цилиндре несколько выше, чем в воздушном ресивере.

Вследствие интенсивного движения отработавших газов в направлении к выпускным клапанам, где в рассматриваемый момент площадь проходного сечения достаточно велика, забрасывания газов в воздушный ресивер не наблюдается, а давление в цилиндре продолжает снижаться. Когда давление в цилиндре р станет меньше давления рк, то начинается поступление воздуха из ресивера в цилиндр и его продувка. Период, в течение которого поступает воздух в цилиндр и удаляются продукты сгорания, называют принудительным выпуском и наполнением.

В процессе продувки часть поступающего свежего заряда, вытесняя отработавшие газы, смешивается с ними и выбрасывается в выпускной трубопровод.

Особенность рассмотренной схемы продувки раздельное управление процессом выпуска и впуска позволяет организовать газообмен так, что выпускные клапаны закрываются одновременно или раньше продувочных окон (несимметричпая диаграмма газораспределения). Кроме того, к концу процесса выпуска время-сечение выпускных клапанов значительно меньше время-сечения продувочных окон (см. рис. 28, б). Все вместе взятое позволяет в данном случае в отличие от поперечной продувки (см. рис. 25, а) осуществить дополнительную зарядку цилиндра и наддув. Большое значение для хорошей очистки цилиндра и его зарядки имеет организация направленного движения свежего заряда.

Реклама