Функциональные схемы ДВС

Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) представляет собой совокупность взаимодействующих элементов (рис. 1.4), к числу которых относится потребитель 8, собственно двигатель 7, содержащий блок с камерами сгорания, цилиндропоршневыми группами и коленчатым валом. Входными координатами собственно двигателя (рис. 1.5, а) являются цикловые подачи топлива g_ц, воздуха G_д и нагрузка N, а выходными координатами - ω (угловая скорость коленчатого вала) и G_г (подача газа в выпускной коллектор).

Для топливной аппаратуры 2 (см. рис. 1.4) цикловая подача топлива g_ц - выходная координата, а положение h органа управления рейки 5 — входная координата (рис. 1.5, б). Так как g_ц золотниковых топливных насосов заметно зависит от угловой скорости ω_н кулачкового вала, то ω_н - вторая входная координата топливной аппаратуры.

Впускной коллектор 1 (см. рис. 1.4) получает воздух от компрессора 3 в количестве G_к в единицу времени (входная координата) и отдает его цилиндрам двигателя в количестве G _д в единицу времени (выходная координата, рис. 1.5, в).

Аналогичную функциональную схему имеет выпускной коллектор 6 (см. рис. 1.4), у которого G_г (поступление газа из цилиндров двигателя 7) - входная координата и G_T - подача газа к турбине 4 - выходная координата (рис. 1.5, г).

Рис. 1.4 Схема дизеля с автономным турбонаддувом

Входными координатами компрессора (рис. 1.5, д) являются ω_к - угловая скорость ротора турбокомпрессора, G_a - количество воздуха, поступающего из подводящего патрубка с воздушным фильтром и h_к - положение органа управления (при регулируемом турбонаддуве). Выходной координатой является подача воздуха G_к в единицу времени во впускной коллектор. Для турбины (рис. 1.5, е) поступление газа G_T из выпускного коллектора в единицу времени и h_T - положение органа управления турбиной (при регулируемом турбонаддуве) - входные координаты, а ω_к и G_yx - количество таза, уходящего из турбины в единицу времени - выходные координаты. При свободном входе воздуха в компрессор и выпуске газа из турбины координаты G_a и G_yx в функциональных схемах не учитываются. Совокупность функциональных ' схем элементов (рис. 1.5,а - е) дает возможность составить функциональную схему комбинированного двигателя в целом. На рис. 1.5, ж показана такая схема для дизеля с автономным турбокомпрессором (см. рис. 1.4).

Рис. 1.5 Функциональные схемы двигателя внутреннего сгорания (как регулируемого объекта) и его элементов