Газообмен в период перекрытия клапанов

Процесс выпуска

Условия протекания процессов газообмена в 4-тактных двигателях

Процессы газообмена

Процесс сжатия.

Процессы газообмена

Рабочие процессы действительного цикла двигателя внутреннего сгорания. Процессы газообмена и сжатия

Лекция 2

Дисциплина Силовые агрегаты

Учебные вопросы:

Смену рабочего тела при осуществлении процессов выпуска и впуска называют газообменом. От количества свежего заряда, оставшегося в цилиндре после завершения газообмена, в реша­ющей степени зависят получаемая в цикле работа и, следователь­но, мощность двигателя.

Газообмен формально состоит из последовательных этапов выпуска и впуска, т.е. из этапов открытия выпускного и впускного клапанов. Однако, существует промежуточный этап, когда открыты оба клапана одновременно. О необходимости этого этапа будет сказано чуть позже. Следовательно, обычно говорят о газообмене. Состоящем из трех процессов (этапов):

1. Процесс выпуска.

2. Газообмен в период перекрытия клапанов.

3. Процесс впуска.

Рассмотрим эти процессы.

В конце такта расширения с опереже­нием 40...70 °С до прихода поршня в НМТ начинается выпуск отработавших газов. В результате быстрого уменьше­ния количества газов в цилиндре и их расширения давление заметно понижается и скорость истечения газов становится ниже критической. Первый период процесса выпуска называют периодом свободного выпуска. Он заканчивается вблизи НМТ. За относительно малое время свободного выпуска из цилиндра удаляется до 50...70% отработавших газов.

Во время второго периода, называемого принудительным выпуском, т. е. при движении поршня к ВМТ, выпуск происходит под его вытесняющим действием.

Момент начала выпуска выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить хорошую очистку цилиндра, с другой стороны, уменьшить затраты энергии на этот процесс. Если, например, клапан начнет открываться слишком рано, то увеличится потеря полезной работы газов в период предварения выпуска. Если же клапан открывать по­здно, то возрастет отрицательная работа во время принудитель­ного выпуска.

Опыт показывает, что для лучшего газообмена впускной клапан необходимо начать открывать примерно за 10...30° до прихода поршня в ВМТ, а выпускной клапан закры­вать спустя 10...50° после ВМТ. Период, когда одновременно открыты оба клапана, называют перекрытием клапанов. В оптимальном случае через впускной клапан в цилиндр поступает свежий заряд, а через выпускной удаляются отработавшие газы. Такой газообмен называют про­дувкой цилиндра. В действительности свежий заряд смешивается в цилиндре с отработанными газами. В период перекрытия клапанов часть свежего заряда может через выпускной клапан поки­нуть цилиндр. Наиболее типичный случай обратного течения газов имеет место, например, в двигателях с искровым зажигани­ем на режимах холостого хода, когда дроссельная заслонка сильно прикрыта. На этих режимах в период перекрытия клапанов отработанные газы через выпускной клапан поступают из системы выпуска обратно в цилиндр, а через впускной клапан происходит истечение газов из цилиндра в систему впуска.

Дата добавления: 2014-01-11