Раздел I. Основные сведения о двигателях внутреннего сгорания

Опр. ДВС - Машина преобразования тепловой энергии в механическую работу.

Схема работы 4-х тактного дизеля (рис. 1, стр. 3).

Понятие ВМТ и НМТ. Опр. Расстояние проходимое поршнем от ВМТ до НМТ называется ходом поршня.

Принцип работы:

1) ход поршня – ход впуска;

2) ход поршня – ход сжатия, в конце сжатия когда поршень дойдёт до ВМТ, давление воздух Рс = 30-45 кгс/см², в результате Т = 750-900 К или 500-600ºС, на заднюю до прихода поршня в ВМТ, форсунка впрыскивает мелко распылённое топливо. Попадая в сильно нагретый воздух топливо вспыхивает. Никаких дополнительных устройств для воспламенения в дизеле нет.

Продукты сгорания в смеси с частью воздуха образуют рабочий газ, с температурой до 2 000 К, что вызывает увеличение давления газа до 5-8 мПа или 5 000 – 9 000 кПа (50-80кгс/см²).

Процесс сгорания происходит когда поршень переходит через ВМТ. Под давлением рабочего газа поршень движется вниз вращая коленчатый вал. Объём рабочего газа увеличивается и давление понижается происходит процесс расширения, поскольку газ совершает полезную работу этот ход поршня называют 3) рабочим ходом.

К приходу поршня в НМТ процесс расширения закончен открывается выпускной (выхлопной) клапан и отработанный газ выходит в атмосферу 4) (процесс выпуска), (выхлоп).

Когда поршень придёт в ВМТ выпускной клапан закроется, а впускной откроется и вновь начнётся процесс (всасывания) впуска.

Следовательно за 4 хода поршня или 2 оборота коленчатого вала в цилиндре произошли следующие процессы: всасывание, сжатие, сгорание, расширение, выпуск. Совокупность процессов, в результате которых достигнуто первоначальное состояние газа, называется циклом. Часть цикла, совершающегося за один ход поршня, принято называть, тактом.

Рассмотренный цикл осуществился за 4 такта, и двигатель работающий по этому циклу называют четырёхтактным.

2. Теоретическая индикаторная диаграмма.

Цикл работы двигателя изображается графически в осях (VP) – объём давление. Такой график обычно называют индикаторной диаграммой, так как он вычерчивается при работающем двигателе специальным прибором называемым индикатором. Но мы рассмотрим не действительную, а теоретическую диаграмму. В теории ДВС она называется диаграммой расчетного цикла.

При положении поршня в НМТ под ним заключён объём Va – полный объём цилиндра. По приходу поршня в ВМТ объём под ним уменьшается до Vc – объём пространства (камеры) сжатия.

Разность Vs = Va – Vc – рабочий объём цилиндра.

Отношение полного объёма цилиндра к объёму пространства сжатия называется степенью сжатия.

Е = Va/Vc У дизелей речного флота она встречается в пределах 12-18.

При ходе всасывания объём увеличивается от Vc до Va. Давление при всасывании ниже, атмосферного. Поэтому линия всасывания оа расположена ниже линии давления Ро.

Недостатком четырёхтактного двигателя является то, что из четырёх ходов поршня только один рабочий, а три подготовительные, совершающиеся с затратами энергии, выделяющимися за рабочий ход.