13 вопрос схема работы Четырехтактный ДВС
Четырехтактный ДВС
Рассматривать работу ДВС удобно по индикаторным диаграммам, представляющим в координатах Р,V зависимость давления от объема цилиндра по ходу поршня от ВМТ к НМТ и наоборот.
Первый такт – наполнение (рис. 8, а). Поршень движется от ВМТ к НМТ. Через впускной клапан (1) турбокомпрессор подает в цилиндр воздух под давлением.
Рис. 8. Схема работы четырехтактного ДВС: а)наполнение; б)сжатие; в)сгорание и расширение; г)выпуск
Для обеспечения максимального наполнения цилиндра воздухом впускной клапан открывается до прихода поршня в ВМТ с некоторым углом опережения впуска jоп.вп » 20¸50° ПКВ и закрывается с некоторым углом запаздывания после НМТ jзап. » 20¸45° ПКВ. Полный угол положения впускного клапана в открытом состоянии составляет jвп » 220÷280° ПКВ. На индикаторной диаграмме этому соответствует линия rа. В конце процесса наполнения воздух в цилиндре имеет следующие параметры: Ра » 130¸400 кПа; Та » 40¸130 °С.
Второй такт – сжатие (рис. 8, б). Поршень движителя от НМТ к ВМТ, сжимает воздух, поступивший в цилиндр за первый такт. В процессе сжатия необходимо повысить параметры сжимаемого воздуха до значений, надежно обеспечивающих самовоспламенение топлива. Давление и температура в конце сжатия: Рс » 4,5¸8,0 МПа; Тс » 530÷730 °С. Эта температура превышает температуру самовоспламенения топлива на 160¸200 °С. Процесс сжатия на индикаторной диаграмме изображен линией ас. Топливо в цилиндр впрыскивается с некоторым опережением до ВМТ при высоком давлении, обеспечивающем качественное распыливание топлива. Опережение впрыскивания топлива обеспечивает подготовку его к самовоспламенению в момент прихода поршня к ВМТ. На номинальном режиме угол опережения впрыска топлива
j0 т » 8¸16° ПКВ.
Третий такт – сгорание и расширение (рис. 8, в). Такт является рабочим, на протяжении которого в дизеле совершается полезная работа – превращение тепловой энергии газа в механическую работу. Участок индикаторной диаграммы сz соответствует периоду сгорания. Максимальное давление в цилиндре Рz » 6¸19 МПа, температура газов Тz » 1700-2000 К. Процессу расширения газов на диаграмме соответствует линия zв.
Четвертый такт - выпуск (рис. 8, г). Поршень движется от НМТ к ВМТ. Выпуск начинается в момент открытия выпускного клапана (2), до прихода поршня в НМТ на угол jоп.вып. » 40¸55° ПКВ. Выпуск газов продолжается в течение всего хода поршня и заканчивается после закрытия выпускного клапана за ВМТ. Запаздывание закрытия выпускного клапана относительно ВМТ jзап.вып. » 40¸70° ПКВ. На индикаторной диаграмме процесс выпуска соответствует линии вr. Выпускные газы поступают в газовую турбину, где их энергия используется для привода компрессора, подающего воздух в цилиндры.