Teoria motorului cu combustie internă


Acțiunea motoarelor cu ardere internă cu piston se bazează pe utilizarea expansiunii termice a gazelor încălzite în timpul deplasării pistonului de la TDC la HMT. Încălzirea gazelor în poziția TDC este obținută ca urmare a arderii în cilindrul combustibilului amestecat cu aer. Aceasta crește temperatura gazelor și presiunii.


Deoarece presiunea sub pistonul este atmosferic, iar cilindrul este cu mult mai mare sub acțiunea diferenței de presiune dintre pistonul se va deplasa în jos, gazele - extinde efectuarea de lucru util. Motorul produce constant energie mecanică, cilindrul trebuie umplut periodic cu noi porțiuni ale aerului prin supapa de admisie, iar combustibilul este alimentat printr-o duză sau printr-o supapă de admisie cu un amestec aer-combustibil. Produsele de combustie ale combustibilului după expansiune sunt scoase din cilindru prin supapa de admisie. Aceste sarcini sunt efectuate de un mecanism de distribuție a gazelor care controlează deschiderea și închiderea supapelor și sistemul de alimentare cu combustibil.

Compresie. După umplerea cilindrului amestecului carburant în rotație suplimentară a arborelui cotit (a doua jumătate de turn), pistonul se deplasează de la punctul mort superior la BDC cu supape închise. Pe măsură ce volumul scade, temperatura și presiunea amestecului de lucru crește.

Extindere sau cursa de lucru. După ce a lucrat amestecul a fost un accident vascular cerebral de compresie este aprins de o scânteie electrică și rapid combustiei, în care temperatura și presiunea crește brusc generate de gaz, în timp ce pistonul se deplasează de la punctul mort superior la BDC. In timpul cursei de expansiune este conectată pivotant la tija pistonului realizează o mișcare complicată prin intermediul manivelei și se rotește arborele cotit. Atunci când gazele în expansiune a efectua o muncă utilă, prin urmare, cursa pistonului în a treia jumătate de tură a arborelui cotit numit accident vascular cerebral. La finalul cursei, când în apropierea centrului său de fund mort deschide supapa de evacuare, presiunea din cilindru este redus la 0.3-0.75 MPa și temperatura la 950-1200 C.

Release. La a patra jumătate a unui arbore cotit, pistonul se deplasează de la НМТ la ВМТ. În acest caz, supapa de evacuare este deschisă, iar produsele de combustie sunt scoase din cilindru în atmosferă prin conducta de gaze de eșapament.
Ciclul de funcționare al motorului în patru timpi. Când pistonul se deplasează de la TDC la HMT din cauza deflației generate de agentul de curățare a aerului în cavitatea cilindrului, supapa de admisie a aerului deschis primește aerul atmosferic. Presiunea aerului din cilindru este de 0,08-0,095 MPa, iar temperatura este de 40-60 ° C.

Compresie. Pistonul se deplasează de la НМТ la ВМТ; supapele de admisie și de evacuare sunt închise, astfel încât pistonul în mișcare în sus comprimă aerul de intrare. Pentru a aprinde combustibilul, este necesar ca temperatura aerului comprimat să fie mai mare decât temperatura de autoaprindere a combustibilului. Când pistonul se deplasează la TDC, cilindrul injectează combustibilul diesel de la pompa de carburant prin injector.

Release. Pistonul se deplasează de la punctul mort superior și BDC prin supapa de evacuare deschisă 6, gazele de eșapament sunt evacuate din cilindru. Presiunea gazului este redusă la 0.11-0.12 MPa și temperatura la 500-700 C. După terminarea cursei de evacuare, rotirea în continuare a ciclului de lucru al arborelui cotit se repetă în aceeași secvență.
Principiul de funcționare al motoarelor în doi timpi difera de dvigatelyaDvuhtaktnye in patru timpi, care umple cilindrul cu aer sau amestec combustibil se efectuează la începutul cursei de compresie, și purificarea gazelor evacuate din cilindrii la capătul cursei de expansiune, adică procedeele de eliberare și de admisie au loc fără curse independente ale pistonului. Procesul general pentru toate tipurile de motoare în doi timpi este suflare, adică procesul de îndepărtare a gazelor de eșapament din cilindru prin intermediul unui flux de amestec combustibil sau aer. Prin urmare, motorul de acest tip are un compresor (pompa de purjare).

Luați în considerare funcționarea unui motor cu carburator în doi timpi, cu o suflare a camerei de manivelă. Acest tip de motor nu are supape, rolul lor fiind jucat de un piston care, atunci cand este mutat, acopera ferestrele de intrare, evacuare si purjare. Prin aceste ferestre, cilindrul comunică în anumite momente cu conductele de admisie și evacuare și carterul (carterul), care nu are comunicare directă cu atmosfera. Cilindrul din partea centrală are trei ferestre: intrare, ieșire și purjare, care este conectată printr-o supapă cu o cameră de manivelă a motorului. Ciclul de funcționare al motorului se desfășoară în două etape:

Compresie. Pistonul se deplasează de la НМТ la ВМТ, suprapus la început cu o purjare și apoi o fereastră de ieșire. După închiderea orificiu de evacuare a pistonului în cilindrul începe comprimarea mai devreme a primit amestec combustibil. Simultan în camera manivela datorită vidului creat prin etanșeitatea sub acțiunea care carburatorului prin orificiul de admisie deschis intră în amestecul de combustibil în camera de manivelă.

Clic de muncă. Când pistonul este aproape de punctul mort superior amestec de lucru comprimat este aprins de o scânteie electrică de la o scânteie, determinând temperatura și presiunea gazului crește brusc. Sub influența expansiunii termice a gazelor, pistonul se deplasează spre HMT, în timp ce gazele de expandare efectuează o muncă utilă. În același timp, pistonul de coborâre închide orificiul de intrare și comprimă amestecul de combustibil din carter. Când pistonul ajunge la fereastra de evacuare, se deschide și gazul de evacuare începe să curgă în atmosferă, presiunea din cilindru scade. Cu o mișcare suplimentară, pistonul deschide fereastra de purjare, iar combustibilul comprimat în carter curge peste canal, umplând cilindrul și curățându-l de resturile de gaze de eșapament.

Funcționarea motorului ciclu diesel în doi timpi diferă de la un ciclu motor carburator doi timpi, astfel încât motorul diesel intră în cilindru în aer, nu amestecul este inflamabil, iar la sfârșitul procesului de comprimare, se injectează combustibil fin divizat. Puterea unui motor în doi timpi cu aceleași dimensiuni ale cilindrului și frecvența de rotație a arborelui este teoretic de două ori mai mare decât un motor în patru timpi datorită unui număr mai mare de cicluri de funcționare. Cu toate acestea un accident vascular cerebral underutilization pentru cilindrul de expansiune în cel mai rău de eliberare a costurilor gazelor reziduale generate și piese de putere pentru actionarea compresorului de purjare conduce la practic numai creșterea capacității de 60. 70%.

Articole similare