Смесеобразование в ДВС

Двигатели внутреннего сгорания

Наибольшее распространение получили поршневые ДВС.

1– картер; 2 – впускной клапан; 3 – выпускной клапан; 4 – цилиндр двигателя; 5 – поршень; 6 – шатун; 7 – кривошип

ВМТ - верхняя мертвая точка

НМТ - нижняя мертвая точка

Объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в ВМТ называется объемом камеры сгорания V_c.

Объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в НМТ называется полным объемом V_a.

– рабочий объем

– степень сжатия – важнейшая геометрическая характеристика.

Термодинамический процесс, происходящий между крайними положениями поршня, называется тактом.

Классификация ДВС

По способу газообмена ДВС подразделяются на 4-х тактные и 2-х тактные двигатели.

Индикаторная диаграмма четырехтактного (а) и двухтактного (б) двигателей: А – выпускное окно; Б – продувочное окно.

У четырехтактного двигателя отдельным процессам соответствуют: 0-1 –всасывание топливной смеси (1-й такт); 1-2 – сжатие смеси (2-й такт); 2-3 – сгорание + 3-4 – расширение продуктов сгорания + 4-5 – выхлоп (3-й такт); 5-0 – выталкивание продуктов сгорания (4-й такт).

У двухтактного двигателя отдельным процессам соответствуют: 0-1 – продувка и введение новой порции смеси + 1-2 – сжатие (1-й такт); 2-3 -сгорание + 3-4 – расширение + 4-0 – выхлоп (2-й такт).

Теоретически 2-х тактный двигатель в два раза мощнее 4-х тактного, т.к. время цикла в два раза меньше, но практически увеличение составляет в 1.5 -1.7 раза.

Смесеобразование в ДВС

По способу смесеобразования различают двигатели:

1) с внешним смесеобразованием – карбюратор, Е = 5 ¸10.

2) с внутренним смесеобразованием (дизельные). В этих двигателях топливо непосредственно впрыскивается в цилиндр в конце процесса сжатия чистого воздуха, Е = 10 ¸ 20.

Двигатели различают по:

1) быстроходности W_n > 8 м/с

2) тихоходности W_n < 8 м/с

Двигатели классифицируются по:

1) расположению цилиндров: V-образные, рядные, звездой;

2) назначению: транспортные, стационарные.

3) организации пуска: без наддува (БН), с наддувом (СН). БН - давление на впуске равно атмосферному.

СН – давление на впуске повышается с помощью компрессора.

Различают два способа наддува:

1) механический – привод компрессора осуществляется от коленчатого вала с помощью механической передачи.

2) газотурбинный – привод компрессора осуществляется от газовой турбины, которая работает за счет энергии выхлопных газов.

Наддув применяется для увеличения мощности двигателя. Газотурбинный наддув является более предпочтительным, т.к. с его помощью повышается не только мощность, но и КПД двигателя.