Процесс выпуска

Назначение процесса выпуска

Назначение процесса выпуска состоит в том, чтобы очистить цилиндр от продуктов сгорания и подготовить его для очередного впуска смеси. Чем меньше продуктов сгорания останется в цилиндре после процесса выпуска, тем больше будет действительный весовой заряд цилиндра и, следовательно, мощность двигателя.

Процесс выпуска начинается с момента открытия клапана выпуска и заканчивается в момент закрытия его. Наиболее эффективная очистка цилиндра от продуктов сгорания происходит при открытии клапана выпуска в тот момент, когда поршень в такте расширения не дойдет до НМТ на 40÷75° (АШ-62ИР—74°) по углу поворота коленчатого вала (см. т.4 рис. 1-19). В этом случае к моменту прихода поршня в НМТ значительная часть продуктов сгорания будет удалена из цилиндра через клапан выпуска под действием избыточного давления внутри цилиндра.

При опережении открытия выпускного клапана снижается также давление в цилиндре к концу такта расширения, вследствие чего при движении поршня к ВМТ во время такта выпуска он будет встречать меньшее противодавление газов, что уменьшит затрату мощности двигателя на выталкивание продуктов сгорания.

Клапан выпуска закрывают в тот момент, когда поршень пройдет ВМТ на 15÷50° (АШ-62ИР—25÷35°) по углу поворота коленчатого вала. Такое запаздывание закрытия клапана выпуска диктуется тем, что к приходу поршня в ВМТ в конце такта выпуска скорость уходящих из цилиндра продуктов сгорания весьма значительна; следовательно, очистка цилиндра благодаря инерции газов может продолжаться и после прихода поршня в ВМТ.

Удалить все продукты сгорания из цилиндра не представляется возможным. Часть продуктов сгорания остается в камере сгорания к началу впуска. Как уже указывалось, давление остаточных газов составляет (1,05÷ 1,10) р_о, а температура 1000÷1100 К.

Так как клапан выпуска открывается до прихода поршня в НМТ в такте расширении, а закрывается после прихода поршня в ВМТ в такте впуска, то продолжительность процесса выпуска всегда больше 180° угла поворота коленвала (АШ-62ИР—279÷289°).

В процессе выпуска вследствие высокой температуры остаточных газов до 50 ÷ 60% тепла, внесенного в двигатель топливом, уносится с отходящими газами.

Графическое изображение процесса выпуска

На рис. 1-20 показано изменение давления газов в процессе выпуска (сплошная линия 4-b-1-r-5). Точка 4 соответствует началу процесса выпуска, а точка 5 — его окончанию. Как и в такте впуска, работа, затраченнаяна выталкивание продуктов сгорания в такте выпуска, выражается площадью, заключенной между линиейвыпуска и линией атмосферного давления (заштрихованная площадь на рис. 1-20).

Рис. 1-20. Графическое изображение процесса выпуска

Перекрытие клапанов

Клапан впуска открывается до ВМТ в такте выпуска, а клапан выпуска закрывается после ВМТ в такте впуска. Следовательно, в течение некоторого угла поворота коленчатого вала оба клапана остаются открытыми. Этот период называют перекрытием клапанов, а угол, на который повернется коленчатый вал за этот период, — углом перекрытия клапанов. Обозначают этот угол β_п.В авиационных двигателях угол перекрытии клапанов лежит в пределах 30÷120° угла поворота коленвала (АШ-62ИР — 40÷60°).

Перекрытие клапанов обеспечивает возможность продувки камеры сгорания. Продувка дает более полную очистку цилиндра от остаточных газов, что приводит к увеличению весового заряда цилиндров, а следовательно, и мощности, развиваемой двигателем. Повышение мощности за счет продувки составляет до 8÷10%.