Процесс наполнения и его основные параметры

Процесс наполнения состоит в поступлении в рабочий цилиндр за каждый цикл свежего заряда. В четырёхтактных дизелях процесс наполнения происходит за время первого такта при ходе поршня от ВМТ к НМТ, т.е. после окончания процесса выталкивания отработавших газов. В начале процесса (точка r) объём пространства сжатия заполнен отработавшими или так называемыми остаточными газами с давлением Pr превышающим давление окружающей среды Р0 вследствие наличия сопротивления в выпускной системе двигателя.

Рис. 3.1 – Индикаторная диаграмма процесса наполнения четырёхтактного ДВС

Остаточные газы расширяются сначала до давления Р0 (точка r0), после чего начинается всасывание свежего заряда при давлении ниже атмосферного вследствие наличия аэродинамических сопротивлений во впускной системе двигателя. В двухтактных двигателях процесс зарядки рабочего цилиндра в отличие от четырёхтактных производится за счёт принудительной подачи под давлением свежего заряда во время продувки. При этом для заполнения цилиндра свежим зарядом может быть использована только часть всего объёма цилиндра – объём Vs(1-ψs). Общая продолжительность процесса зарядки 2-т двигателя короче чем у четырёхтактного.

Рис. 3.2 – Индикаторная диаграмма процесса наполнения двухтактного ДВС

У четырёхтактных двигателей с наддувом давление в конце выпуска Pr. На участке r1r0r2 при одновременно открытых впускных и выпускных клапанах происходит продувка камеры сгорания. На участке ad от НМТ до закрытия впускного клапана возможна дозарядка.

Рис. 3.3 – Индикаторная диаграмма процесса наполнения четырёхтактного ДВС с наддувом

Свежий заряд, поступающий в цилиндр претерпевает следующие изменения:

1) Должен преодолеть аэродинамическое сопротивление во всасывающем трубопроводе и клапанах 4-т двигателя и в продувочной систем и окнах 2-т двигателя.

2) При смешивании с остаточными газами вступает с ним в теплообмен и нагревается до температуры Та, вследствие того, что температура остаточных газов Tr выше, чем у свежего заряда.

3) Подвергается некоторому подогреву на величину ΔТа при соприкосновении с внутренними горячими стенками цилиндра (днищем поршня, втулкой цилиндра, клапанами и т.д.).

4) Не может полностью вытеснить из цилиндра остаточные газы количество которых в 4-т ДВС определяется в основном объёмом камеры сжатия, а в 2-т ДВС – совершенством системы продувки.

В результате действительное количество свежего заряда, заполняющего рабочий объём Vh при давлении Ра и температуре Та в конце процесса наполнения будет меньше того количества, которое могло бы заполнить этот объём при давлении Р0 и температуре Т0 окружающей среды.

Критерием количественной оценки совершенства процесса наполнения цилиндра свежей смесью служит коэффициент наполнения ηн.

Коэффициент наполнения – это отношение действительного количества свежего заряда V0 сжимаемого в цилиндре к количеству заряда, которое могло бы поместиться в рабочем объёме Vh при давлении Р0 и температуре Т0 окружающей среды

. (3.1)

Основными параметрами, характеризующими процесс наполнения являются следующие:

- давление в конце наполнения Pa;

- температура смеси в конце наполнения;

- давление Pr и температура Tr остаточных газов;

- коэффициент остаточных газов γr.

Давление в конце наполнения Pa зависит от аэродинамических потерь во всасывающей системе. Линия всасывания лежит всегда ниже атмосферной, наибольшее разрежение получается примерно на середине хода поршня, т.е. при максимальном значении скорости хода поршня.

Рекомендуем также:

Методы восстановления работоспособности стартера
При ремoнте стaртерoв выпoлняют следующие oперaции: - зaбoины и зaусенцы нa пoсaдoчных местaх кoрпусa и крышек удaляют нaпильникoм; - нaрушение изoляции щеткoдержaтелей вoсстaнaвливaют путем зaмены зaклепoк и oси. Нa нoвые зaклепки и oсь рычaгa щеткoдержaтеля нaдевaют нoвые изoляциoнные втулки и ...

Железнодорожно-водные перевозки и их эффективность
Одним из наиболее распространенных видов прямых смешанных перевозок являются железнодорожно-водные перевозки. Развитие смешанных железнодорожно-водных сообщений в России имеет давнюю историю. Сложившаяся на сегодняшний день сеть перевалочных пунктов формировалась постепенно. Вместе с ростом прямых ...

Расчет зоны ТР при тупиковом методе обслуживания
Количество постов для текущего ремонта автомобилей следует определять по годовой трудоемкости постовых работ ТгТР (таблица 4) и показателям годового режима работы зоны (таблица 2). Кроме этого, нужно учитывать степень использования времени рабочего места δ и количество рабочих рср, одновремен ...