Газообмен дизелей 1 Фазы газораспределения При работе

Газообмен дизелей 1

Фазы газораспределения При работе дизеля в определенные моменты в каждый его цилиндр подается свежий заряд воздуха и топлива. После сгорания топлива цилиндры продуваются для удаления газов. Подача воздуха и очистка цилиндров осуществляются в четырехтактных дизелях с помощью впускных и выпускных клапанов, в двухтактных. — с помощью выпускных и продувочных окон (в дизелях с контурной схемой газообмена — Зульцер, МАН, Фиат и др. ), а также выпускных клапанов в цилиндровых крышках (в дизелях с прямоточно-клапанной схемой газообмена — Бурмейстер и Вайн, Сторк, Гётаверкен и др. ). Моменты открытия и закрытия органов газораспределения (клапанов и окон), выраженные в градусах угла ПКВ, называют фазами газораспределения. Для наглядности фазы изображают графически в виде круговых диаграмм — диаграммы газораспределения.

Рисунок 1 3

Рисунок 2 - Круговые диаграммы фаз газораспределения дизелей 4

(а) (б) Рисунок 3 - (а) Контурная схема газообмена двигателей Зульцер, МАН; (б) – прямоточно-клапанная схема газообмена МАN B & W, RTA 5

• В четырехтактном дизеле (рис. 2, а) продолжительность периода газообмена значительно больше, чем в двухтактном. Выпускные клапаны открываются с некоторым опережением до НМТ и закрываются после ВМТ. Впускные клапаны открываются с некоторым опережением до ВМТ и закрываются после НМТ. Общая продолжительность газообмена составляет 400 — 450° ПКВ. 6

На круговой диаграмме отмечены следующие периоды работы цикла: 1 — впуск, 2 — сжатие, 3 рабочий ход, 4 — выпуск. Из диаграммы следует, что впускной клапан начинает открываться, когда выпускной клапан еще не закрылся. Период, в течение которого впускной и выпускной клапаны находятся одновременно в открытом состоянии, называется периодом перекрытия клапанов. Он способствует лучшей очистке цилиндра от продуктов сгорания, оказывает положительное влияние на его наполнение свежим зарядом воздуха и охлаждение стенок камеры сгорания. Кроме того, запаздывание закрытия выпускного клапана и опережение открытия впускного увеличивают проходные сечения в конце выпуска и в начале такта наполнения. 7

В двухтактном дизеле процессы газообмена осуществляются на части ходов расширения и сжатия до и после НМТ (рис. 2, б). В малооборотных двухтактных дизелях с контурной схемой газообмена впускные (продувочные) и выпускные окна открываются верхней кромкой поршня. Поэтому круговая диаграмма фаз газораспределения симметрична относительно НМТ (см. рис. 2, б, I). 8

• У дизелей с прямоточно -клапанной схемой газообмена (двигатели Бурмейстер и Вайн, Гётаверкен, Сторк и Мицубиси) выпуск газов осуществляется через клапаны, управляемые механизмом газораспределения, открытие и закрытие продувочных окон — верхней кромкой поршня. Круговая диаграмма такого дизеля может быть несимметричной (см. рис. 2, б, II). 9

В судовых дизелях с прямоточно-щелевой схемой газообмена и противоположно движущимися поршнями (14 Д 100, Доксфорд и Фербенкс Морзе) продувочные и выпускные окна открываются кромками поршней. У такого дизеля несимметричная круговая диаграмма фаз газораспределения относительно НМТ, так как поршни приходят в мертвые положения неодновременно. Продолжительность процесса газообмена в двухтактных дизелях меньше, чем в четырехтактных, и составляет всего 120— 150° ПКВ. Данные о фазах газораспределения приводятся в инструкциях заводовизготовителей. 10

Рисунок 4 – Диаграмма фаз газораспределения 4 -тактного дизеля 11

Рисунок 5 – Диаграммы изменения давлений в системе наддува 4 -тактного дизеля 12

(а) (б) Рисунок 6 – (а) – диаграмма насосных ходов 4 -тактного дизеля; (б) – диаграмма выпуска 4 -тактного дизеля при разных углах опережения открытия выпускного клапана 13

7 14

Рисунок 8 - 15

Рисунок 9 16

Рисунок 10 17

Рисунок 11 18

Рисунок 12 19