Параметры пускового устройства

Пусковое число оборотов – число оборотов коленчатого вала, необходимое для обеспечения пуска, зависит от типа двигателя.

Пусковое число оборотов карбюраторных двигателей должно обеспечивать: 1) образование в конце хода сжатия смеси, находящейся в пределах воспламеняемости; 2) получение интенсивной искры, достаточной для воспламенения рабочей смеси; 3) получение температур и давлений смеси, достаточных для повышения числа оборотов коленчатого вала от пусковых до устойчивых.

Пусковое число оборотов карбюраторных двигателей n = = 0.8–1 c^-1.

Пусковое число оборотов дизелей должно быть достаточным для обеспечения надежного воспламенения впрыскиваемого в цилиндр топлива. При малом числе оборотов процесс сжатия протекает относительно медленно, что является причиной повышенного теплообмена между сжимаемыми газами и поверхностью соприкасающихся с ними деталей, значительной утечки этих газов через поршневые кольца и, как следствие, причиной недостаточно высоких температур конца сжатия. Кроме того, температура в конце процесса сжатия зависит от температуры воздуха, подаваемого в цилиндры (рис. 7.2).

Для дизельных ДВС температура устойчивого воспламенения топлива T_воспл = 575K ? 300 ^° C.

Для получения необходимой температуры конца сжатия пусковые оборотыдизелей должны быть n = 2–4 c^-1 (120–240 об./мин) при температуре минус 10–0^°C. При более низких температурах применяют устройства предпусковой тепловой подготовки двигателей.

Рис. 7.2. Температура в конце процесса сжатия

Мощность пускового устройства – мощность, достаточная для прокручивания коленчатого вала с пусковым числом оборотов.

Мощность, необходимая для вращения коленчатого вала, КВт:

,

где М_сопр – момент сопротивления вращению коленчатого вала, Нм.

Сопротивление вращению коленчатого вала зависит от многих причин, в том числе от теплового состояния двигателя. С понижением температуры двигателя сопротивление возрастает. В дизельных ДВС высокие давления конца сжатия и большие величины поверхностей трения и масс движущихся деталей являются причиной значительных сопротивлений.

Момент сопротивления вращению коленчатого вала равен:

,

где k – коэффициент пропорциональности;

V_h – рабочий объем цилиндра, л;

i – число цилиндров.

Для карбюраторных ДВС k = 35–40 Hм/л, для дизельных ДВС k = 60–70 Hм/л.

Мощность пускового устройства (КВт) равна:

,

где η_пуск – коэффициент полезного действия механизма передачи вращения от пускового устройства на коленчатый вал.

СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Система зажигания бензиновых двигателей служит для принудительного воспламенения рабочей смеси, которое осуществляется в результате теплового воздействия электрического разряда между электродами свечей зажигания на молекулы смеси.

Электрическое напряжение, при котором происходит искровой разряд, называют пробивным напряжением U_пр.

Повышение агрегатных мощностей современных двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси достигается, как правило, повышением степени сжатия, увеличением частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров. В этих условиях возрастают требования, предъявляемые к системе зажигания. При увеличении степени сжатия и работе двигателя на обедненной смеси необходимо увеличивать электрическое напряжение между электродами свечи зажигания и энергию электрической искры.

Повышение частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров двигателя приводит к возрастанию числа искровых разрядов в единицу времени и сокращению продолжительности каждого из них. При этом энергия искрового разряда должна быть достаточной для надежного воспламенения рабочей смеси, имеющей различные параметры и состав.

Для своевременного воспламенения рабочей смеси необходимо изменять угол опережения зажигания при изменении скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.