|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»
Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей
ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Учебное пособие
2. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
2.5. Рабочие процессы четырехтактного дизеля
Типичная индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля приведена на рис. 9.
Рис.9. Схема и индикаторная диаграмма дизеля.
- Редуктор.
- ТНВД (топливный насос высокого давления).
- Форсунка.
С целью обеспечения достаточной температуры для надежного самовоспламенения степень сжатия в
дизелях назначается много большей, чем в карбюраторных двигателях: ε = 14...23.
Процесс наполнения цилиндров свежим зарядом (в дизеле это воздух) и значения параметров РТ в конце такта (см. рис.9, точка а) определяются
следующими факторами:
- гидравлические потери во впускной системе дизеля заметно меньше, чем в карбюраторном двигателе (нет диффузора карбюратора и дроссельной заслонки), и они не изменяются
при изменений нагрузки на двигатель;
- во впускной системе нет отвода теплоты от свежего заряда при испарении топлива ввиду отсутствия последнего в свежем заряде дизеля, вследствие чего отпадает
необходимость в специальном подогреве впускного трубопровода.
По этой причине давление в точке а (см. оис.9) в дизеле больше, чем в двигателе карбюраторном:
ра = (0,85...0,92)р0.
Температура Та в дизеле несколько ниже, чем в карбюраторных ДВС (Та = 310...350 К), в основном из-за того, что при больших
степенях сжатия к свежему заряду подмешивается относительно меньшее количество ОГ, имеющих более низкую температуру. Особенностью такта сжатия в дизеле
(φ = 180...3600) являются более высокие, чем в карбюраторном двигателе, термодинамические параметры рабочего тела в точке с; рс=3,5...6,0 МПа,
Тс=700...900 К, что объясняется в основном большей величиной степени сжатия.
В конце такта сжатия в камеру сгорания начинают впрыскивать топливо. Угол, на который повернется коленчатый вал от момента начала впрыскивания
топлива до прихода поршня в ВМТ, называется углом опережения впрыскивания.
Вследствие начинающегося еще до ВМТ процесса сгорания давление в цилиндре р'с превышает расчетное
значение рс: р'с = (1,05...1,15) рс.
Если в карбюраторном двигателе после подачи искры процесс сгорания происходит в условиях заранее подготовленной достаточно однородной рабочей
смеси, то в дизеле ее подготовка осуществляется за короткий интервал времени, предшествующий сгоранию топлива от начала подачи, при этом значительная его часть
впрыскивается в цилиндр непосредственно в процессе сгорания. Все это приводит к тому, что вблизи ВМТ в дизеле сгорает существенно меньшая, чем в карбюраторном ДВС, часть
всего подаваемого топлива и значительное его количество горит после ВМТ при заметном увеличении объема надпоршневого пространства. Поэтому при идеализации действительного
цикла дизеля процесс сгорания имитируется подводом части теплоты к РТ при V=const, а другой части — при р=const.
В значительной мере следствием этого является то, что степень повышения давления λ =1,4...2,2 меньше, чем аналогичная величина в
карбюраторном двигателе. Максимальное давление цикла в дизеле и соответствующая температура в точке z: рz = 6,0...10,0 МПа; Tz=1800...2300 К.
Более низкие значения Тz по сравнению с бензиновым двигателем являются в основном следствием большего значения коэффициента избытка воздуха.
Расчетные параметры РТ в конце такта расширения (см. рис.9, точка Ь) pb=0,2...0,4 МПа и Тb = 1000...1200 К ниже,
чем в карбюраторном двигателе из-за более высокой степени сжатия и соответственно большей степени расширения продуктов сгорания.
Такт выпуска (φ = 540...720°) каких-либо принципиальных особенностей не имеет. Давление в точке r (конец такта выпуска), как и в случае
карбюраторного двигателя, определяется величиной гидравлических потерь в выпускной системе рr = (1,05...1,2) po, а температура РТ ниже,
чем в карбюраторном двигателе, Тr = 700...900 К, что объясняется более низкой температурой в конце такта расширения Тb.
|
