cicluri de funcționare ale motoarelor în patru timpi și performanțele acestora

cicluri de funcționare ale motoarelor în patru timpi și performanțele acestora

Ciclul de lucru al motorului este serie de procese succesive care au loc în fiecare cilindru al motorului și care cauzează conversia energiei termice în lucru mecanic repetate periodic.

În cazul în care ciclul de lucru este efectuat pentru doi timpi, t. E. Pentru o rotație a arborelui cotit, un astfel de motor în doi timpi este numit. În prezent, motoarele în doi timpi, în vehicule care nu sunt utilizate, și utilizate numai pe motociclete și cum să pornirea motoarelor în tractoare. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că au un consum de combustibil relativ ridicat și umplerea insuficientă a amestecului carburant datorită slabe gazele de eșapament de curățare din cilindrii.

Motoare funcționează, de regulă, patru timpi ciclu, care are loc peste două rotații ale arborelui cotit, sau patru timpi, și este format din cursa de admisie, compresie, expansiune și evacuare.

Într-o perioadă de patru timpi cu un singur cilindru motor carburator (fig. 1.3), ciclul de lucru are loc după cum urmează.

Fig. 1. Ciclul de funcționare în patru timpi motor cu un singur cilindru carburator

accident vascular cerebral de admisie. Pistonul este în punctul mort superior și ca rotirea arborelui cotit (pentru o jumătate de turn-l) se mută de la punctul mort superior la BDC În care supapa de admisie este deschisă, iar supapa de evacuare este închisă. Atunci când pistonul se deplasează în jos crește volumul de deasupra, deci subpresiune este creat în 0,07-0,095 MPa cilindru egală, în care o șarjă proaspătă a unui amestec combustibil de vapori de benzină și aerul este aspirat prin conducta de admisie în cilindru.

Dintr-o cantitate proaspătă de contact cu părțile încălzite de la capătul cursei de admisie are o temperatură de 75-125 ° C

Gradul de umplere al cilindrului este caracterizat printr-o cantitate proaspătă de factor de umplere, care, pentru motoarele cu benzină de mare viteză este în intervalul 0.65 - 0.75. Cu cât factorul de umplere, motorul dezvoltă o putere mare.

Cursa de compresie. După umplerea cilindrului amestecului combustibil la arborele cotit se rotește în continuare pistonul se deplasează de la BDC punctul mort superior Supapa de admisie 4 este închisă, iar orificiul de evacuare 6 este închisă. Ca comprimarea temperaturii amestecului combustibil și presiunea crescută. În funcție de presiunea de compresie la capătul cursei de compresie poate fi 0,8-1,5 MPa și temperatura gazului este de 300 la 450 ° C.

accident vascular cerebral de expansiune, sau accident vascular cerebral. La sfârșitul cursei de comprimare a amestecului combustibil este aprins de o scânteie electrică generată între electrozii bujiei și arde rapid, în care temperatura și presiunea gazelor crește brusc, în timp ce pistonul se deplasează de la punctul mort superior la BDC Presiunea maximă a gazului pe piston în timpul arderii la motoarele pe benzină, în intervalul de 3.5-5 MPa și temperatura gazului este de 2100-2400 ° C

Când cursa de expansiune este conectată pivotant la tija pistonului realizează o mișcare complicată prin intermediul pârghiei și transmite rotația arborelui cotit. Atunci când gazele în expansiune a efectua o muncă utilă, cu toate acestea, în acest caz, ciclul de cursa pistonului numit cursa arborelui cotit. La sfârșitul cursei de lucru a pistonului în presiunea cilindrului scade la 0,3-0,75 MPa și temperatură - până la 900-1200 ° C

accident vascular cerebral de evacuare. Arborele cotit prin intermediul unei biele deplasează pistonul din BDC punctul mort superior În acest caz, supapa de evacuare se deschide, iar produsele de ardere sunt evacuate din cilindru în atmosferă printr-o conductă de eșapament. La începutul eliberării produselor de presiune cilindru combustie considerabil mai mare decât presiunea atmosferică, dar până la sfârșitul cursei cade la 0,105-0,120 MPa, iar temperatura gazului la începutul cursei de evacuare a 750- 900 ° C, care se încadrează la capătul său la 500-600 ° C. Pentru a goli cilindrii din produsele de ardere este practic imposibilă (prea puțin timp), astfel încât atunci când un amestec de combustibil proaspăt de admisie ulterioară este amestecat cu gazele de eșapament reziduale se numește amestecul de lucru.

Rezidual Coeficientul gazelor caracterizează gradul de contaminare a încărcăturii proaspete și gazul de eșapament este raportul dintre masa produselor de combustie rămase în cilindru, greutatea amestecului combustibil proaspăt. Pentru motoarele moderne pe benzină raport de gaz rezidual este în intervalul 0.06-0.12.

În ceea ce privește cursa de lucru a cursei de admisie, compresie și revărsare sunt subsidiare.

cicluri de funcționare și în patru timpi motor diesel carburator variază considerabil în funcție de metoda de formare a amestecului și aprindere a amestecului combustibil. Diferența principală este că, într-un cilindru de motor diesel în timpul cursei de admisie nu este amestec combustibil intră și aerul, care, din cauza raportului de compresie ridicat este încălzit la o temperatură ridicată, iar apoi este injectat în combustibil fin divizat, care sub acțiunea autoignites temperaturi ridicate.

Într-un motor diesel în patru timpi procese de lucru sunt după cum urmează.

accident vascular cerebral de admisie. Atunci când pistonul se deplasează de la punctul mort superior la BDC datorită descărcării care rezultă din aer în cavitatea cilindrului prin supapa de admisie deschisă 5 primește aer. Presiunea aerului din cilindrul de 0,08-0,95 MPa, iar temperatura de 40-60 ° C,

Cursa de compresie. Pistonul se deplasează de la BDC punctul mort superior Admisia 5 și evacuare supapele 6 sunt închise, astfel se deplasează în sus pistonul comprimă aerul prezent în cilindru. Pentru aprinderea combustibilului este necesar ca temperatura aerului comprimat a fost deasupra temperaturii de autoaprindere a combustibilului. Din cauza temperaturii ridicate compresiune atinge 550-700 ° C sub presiune de aer de 4,0-5,0 MPa în cilindru.

accident vascular cerebral de evacuare. Pistonul se deplasează de la BDC punctul mort superior și prin supapa de evacuare deschisă 6, gazele de eșapament sunt evacuate din cilindru. Presiunea gazului scade la 0.11-0.12 MPa, iar temperatura - până la 500-700 ° C După cursă de evacuare închidere a rotației în continuare a ciclului de lucru al arborelui cotit se repetă în aceeași secvență.

performanța motorului. Lucrările efectuate pentru fiecare unitate de timp a gazelor în interiorul cilindrului motorului, numit ieșirea indicatorului.

Fig. 2. Ciclul de funcționare în patru timpi diesel

Puterea generată pe arborele cotit al motorului se numește puterea efectivă. Este mai mică decât valoarea indicatorului pentru energia consumată în pierdere de pompare și de frecare în biela curba-shipno-a mecanismelor de distribuție a gazelor a motorului și, precum și acționarea ventilatorului, pompa de lichid și alte dispozitive auxiliare.

Astfel, puterea efectivă este mai mică decât puterea indicată din cauza pierderilor mecanice cheltuite în mecanismele și sistemele cu motor. Pe baza acestei eficiență mecanică (Coeficientul) al motorului este raportul dintre puterea efectivă a indicatorului.

eficienţa mecanică motoare pe benzină este 0,70- 0,85, și motorină - 0,73-0,87.

performanța motorului Moshchnostnye este determinată în mare măsură de cantitatea de căldură transformată în lucru util. Utilizarea căldurii introduse în motor cu eficiența consumului de combustibil este evaluată eficient care este raportul dintre cantitatea de căldură Qe, transformată într-o funcționare eficientă, la cantitatea de căldură Qt, eliberată prin arderea

Fig. 3. Schema de cilindrii motorului aspect

Diesel. Luați în considerare fluxul de proces de fiecare cursă într-un cilindru al unui motor diesel (Fig. 7).

Primul ciclu - de admisie. Cilindrul este umplut cu aer, care asigură arderea oxigenului. Mai mult aer intră în cilindru, mai mult combustibil poate fi ars în acesta și cu atât mai mare va fi presiunea gazului atunci când cursa pistonului de lucru (capacitate este crescută).

In timpul pistonul se deplasează în jos de admisie, supapa de admisie este deschisă, iar orificiul de evacuare este închis. Aerul intră în cilindru este încălzit prin amestecarea cu gazele reziduale fierbinți din părțile fierbinți și operarea unui motor diesel.

Până la sfârșitul primului ciclu atinge o temperatură de 40 ... 60 ° C și densitatea acestuia scade. De asemenea, atunci când se deplasează întâmpină rezistență în canalul de admisie a unui motor diesel. Din aceste motive, presiunea cilindrului este mai mică decât presiunea atmosferică (0,08 ... 0,09 MPa).

Al doilea ciclu - contracție. Pistonul se deplasează în sus, ambele supape sunt închise. Sub acțiunea pistoanelor de aer comprimat de 15 ... 17 ori (rata de compresie e = 15 ... 17) în timp ce se încălzește. Presiune de comprimare final atinge 3 ... 4 MPa și temperatura - până la 550 ... 600 ° C, care depășește în mod semnificativ temperatura de autoaprindere a combustibilului.

Fig. 4. Circuitul motorului diesel cu un singur cilindru în patru timpi 1 - injector; 2 - pompa de combustibil.

Al patrulea accident vascular cerebral - eliberare. Supapa de admisie este închisă, iar orificiul de evacuare este deschisă. Ejectate din gazele de eșapament cilindru. Presiunea gazului rămas scade la 0,11 ... 0,12 MPa. Temperatura gazului de eșapament la ieșirea cilindrilor este de 400 ... 500 ° C,

Mai mult, ciclul de lucru se repetă.

motor carburator. În mod similar, să ia în considerare ciclul de funcționare al motorului cu patru timpi carburator.

accident vascular cerebral de admisie. Supapa de evacuare este închisă, iar orificiul de intrare deschis. Atunci când pistonul se deplasează de la. m. r. cilindru jos este umplut cu un amestec de combustibil și aer. Un astfel de amestec este preparat într-un dispozitiv special - numit amestecul carburator și combustibil. Introducerea în cilindru, acesta este amestecat cu gazul rezidual, rezultând un amestec de lucru.

Presiunea amestecului de lucru în cilindru în timpul cursei de admisie datorită rezistenței în carburator este mai mic decât motorul diesel în cilindri și este de 0,07 ... 0,08 MPa. Temperatura amestecului de lucru este crescut la 60 ... 120 ° C este, în principal datorită temperaturii ridicate a gazelor reziduale.

Cursa de compresie. In acest ciclu, ca într-un motor diesel, amestecul de lucru fiind comprimat, încălzit. Odată cu creșterea gradului de compresie crește presiunea și temperatura amestecului și a vitezei sale de ardere. Rezultatul este creșterea eficienței și puterea motorului. Cu toate acestea, la temperaturi ridicate, există riscul de aprindere prematură (autoaprinderea) amestec. Pentru a evita acest lucru, un amestec de lucru este ușor comprimat (e = 4 ... 8). Presiunea din cilindru la capătul cursei de compresie - 0,9 ... 1,2 MPa, iar temperatura nu depășește temperatura de autoaprindere înainte de a ajunge doar la 330 ° C.

accident vascular cerebral de expansiune. Înainte de sfârșitul cursei de compresie între electrozii scânteia sare bujia o sarcina electrica. Spark aprinde amestecul de lucru. ardere Temperatura gazului atinge 2500 ° C, iar presiunea a crescut la 3,0 ... 4,5 MPa. Sub influența forțelor de presiune a gazului pistonul se deplasează în jos. Până la sfârșitul anului. al treilea accident vascular cerebral presiunea este redusă la 0,3 ... 0,4 MPa, iar temperatura - 900 ... 1200 ° C

accident vascular cerebral de evacuare are loc la fel ca într-un motor diesel, dar la o temperatură a gazelor ceva mai mari.

Evaluarea comparativă a motorului diesel și benzină.

Comparativ cu carburatorul (benzină), motorul diesel are următoarele avantaje:
- diesel economic: pe unitate de muncă efectuată datorită gradului ridicat de compresie se folosește cu 25% mai puțin combustibil;
- combustibilul care ruleaza diesel, mai puțin pericol de incendiu și are un efect mai puțin coroziv asupra pieselor decât benzina.

Dezavantaje diesel:
- din cauza gazului de înaltă presiune în cilindru, carcasa și alte părți care operează cu sarcini semnificative sunt mai grele și au dimensiuni mai mari;
- pentru a porni motorul diesel necesită un motor de pornire mai puternic sau un motor de pornire special carburator;
- un motor diesel operează cu un exces considerabil de aer, astfel încât dimensiunea unităților de cilindru și alte componente și asamblare a crescut.

C ATEGORY: - masina de întreținere