Двухтактные дизели
По мере движения поршня выпускной клапан закрывается. Примерно за 23 градусов до верхней мертвой точки поршня (ВМТ) начинается впрыск топлива, который заканчивается в 6 градусов до ВМТ. 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 ая 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. Этот процесс называется продувкой. На удаление отработавших газов и запуск свежего воздуха тратится 44% всего цикла.
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 градусов после НМТ). Выпускные клапаны полностью закрываются в 117 градусов 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, 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 градуса после НМТ впускной клапан закрывается и начинается такт сжатия.
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 градуса 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 градуса, 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 турбо-наддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува обладает большим кпд, так как при сгорании выделяется больше тепла и большая часть тепла преобразуется в механи ческую энергию- В дизеле такого типа 42 процб нта тепла преобразуется в механическую энер гию во время рабочего хода, 30 процентов уносится с выхлопными газами и 28 процентов за трачивается 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.
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
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. Эти события происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
По мере движения поршня выпускной клапан закрывается. Примерно за 23 градусов до верхней мертвой точки поршня (ВМТ) начинается впрыск топлива, который заканчивается в 6 градусов до ВМТ. 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 ая 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. Этот процесс называется продувкой. На удаление отработавших газов и запуск свежего воздуха тратится 44% всего цикла.
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 градусов после НМТ). Выпускные клапаны полностью закрываются в 117 градусов 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 предусмотрен впускной клапан.
По мере движения поршня вниз от положения ВМТ, 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 градуса после НМТ впускной клапан закрывается и начинается такт сжатия.
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 градуса 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 градуса, 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 турбо-наддувом и с охлаждением за последней ступенью турбонаддува обладает большим кпд, так как при сгорании выделяется больше тепла и большая часть тепла преобразуется в механи ческую энергию- В дизеле такого типа 42 процб нта тепла преобразуется в механическую энергию во время рабочего хода, 30 процентов уносится с выхлопными газами и 28 процентов за трачивается 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.
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.