Лекція
«Процес впуску в двигунах внутрішнього згоряння»
План
1. Особливості процесу впуску дійсного циклу
. Коефіцієнт наповнення двигунів
. Вплив різних факторів на наповнення двигунів
. Тиск і температура в кінці впуску
. Коефіцієнт залишкових газів і фактори, що визначають його величину
Висновок
1. Особливості процесу впуску дійсного циклу
Процес впуску свіжого заряду в двигун є першим тактом робочого циклу. На початку даного такту поршень знаходиться в положенні, близькому до ВМТ. Камера згоряння заповнена продуктами згорання від попереднього процесу, тиск яких дещо більше атмосферного. Впуск починається з моменту відкриття впускного отвору, за 10 ° ... 30 ° до ВМТ. У початковий момент впуску впускний клапан тільки починає відкриватися і впускний отвір являє собою круглу вузьку щілину висотою в кілька десятих часток міліметра. Тому в цей момент впуску горюча суміш (або повітря) в циліндр майже не проходить. Однак випередження відкриття впускного отвору необхідно для того, щоб до моменту початку опускання поршня після проходу їм ВМТ воно було б відкрито можливо більше і не ускладнювало б надходження повітря або суміші в циліндр. При обертанні колінчастого валу (у напрямку стрілки) шатун переміщує поршень до НМТ, а розподільний механізм повністю відкриває впускний клапан і з'єднує надпоршневомупростір циліндра двигуна з впускним трубопроводом. При цьому внаслідок опору впускної системи і впускних клапанів тиск в циліндрі стає на 0,01 ... 0,03 МПа менше тиску у впускному трубопроводі.
Такт впуску складається з впуску газів, що відбувається при прискоренні руху опускається поршня, й впуску при уповільненні його руху.
Впуск при прискоренні руху поршня починається в момент початку опускання поршня і закінчується в момент досягнення поршнем максимальної швидкості (приблизно при 80 ° повороту валу після ВМТ). На початку опускання поршня внаслідок малого відкриття впускного отвору в циліндр проходить мало повітря або суміші, а тому залишкові гази, що залишилися в камері згоряння від попереднього циклу, розширюються і тиск в циліндрі падає. При опусканні поршня горюча суміш або повітря, що знаходилася в спокої у впускному трубопроводі або рухалася в ньому з невеликою швидкістю, починає проходити в циліндр з поступово збільшується швидкістю, заповнюючи об'єм, що звільняється поршнем. У міру опускання поршня його швидкість поступово збільшується і досягає максимуму при повороті колінчастого валу приблизно на 80 °. При цьому впускний отвір відкривається все більше і більше і горюча суміш (або повітря) в циліндр проходить у великих кількостях.
Впуск при сповільненому русі поршня починається з моменту досягнення поршнем найбільшої швидкості і закінчується в НМТ, коли швидкість його дорівнює нулю. У міру зменшення швидкості поршня швидкість суміші (або повітря), що проходить в циліндр, дещо зменшується, проте в НМТ вона не дорівнює нулю. При уповільненому русі поршня горюча суміш (або повітря) надходить в циліндр за рахунок збільшення обсягу циліндра, який вивільняється поршнем, а також за рахунок своєї сили інерції. При цьому тиск в циліндрі поступово підвищується і в НМТ може навіть перевищувати тиск у впускному трубопроводі.
Тиск у впускному трубопроводі може бути близьким до атмосферного в двигунах без наддуву або вище нього в залежності від ступеня наддуву (0.13-0.45 МПа в двигунах з наддувом).
Впуск закінчиться в момент закриття впускного отвору (40 ... 60 °) після НМТ. Затримка закриття впускного клапана відбувається при поступово поднимающемся поршні, тобто уменьшающемся обсязі газів в циліндрі. Отже, суміш (або повітря) надходить в циліндр за рахунок раніше створеного розрідження або інерції потоку газу, накопиченої в процесі течії струменя в циліндр.
При малих числах обертів вала, наприклад при пуску двигуна, сила інерції газів у впускному трубопроводі майже повністю відсутня, тому під час затримки впуску йтиме зворотний викид суміші (або повітря), що надійшла в циліндр раніше під час основного впуску.
При середніх числах оборотів інерція газів більше, тому на самому початку підйому поршня відбувається дозарядки. Однак у міру підйому поршня тиск газів в циліндрі збільшиться і почалася дозарядки може перейти в зворотний викид.
При великих числах оборотів сила інерції газів у впускному трубопроводі близька до максимуму, тому відбувається інтенсивна дозарядки цилін...
