Дизели во впускной системе

Дизели во впускной системе не имеют устройств для изменения количества подаваемого в цилиндр воздуха, так как изменение их мощности достигается путем регулирования цикловой подачи топлива. Следовательно, при постоянной частоте вращения коленчатого вала гидравлические сопротивления впускной системы с изменением нагрузки не меняются. Коэффициент в этом случае изменяется только вследствие влияния подогрева воздуха из-за изменения температур стенок цилиндра, днища поршня, головки цилиндра. С увеличением нагрузки уменьшается незначительно из-за подогрева.

Влияние частоты вращения коленчатого вала. При изменении частоты вращения коленчатого вала и работе двигателя с полной нагрузкой на качество наполнения влияет сопротивление в впускной системе, подогрев заряда и наличие остаточных газов. Кроме того, значительное влияние оказывают фазы газораспределения и волновые процессы во впускной и выпускной системах. На 49 показано изменение отдельных факторов, влияющих, в зависимости от частоты п вращения коленчатого вала. С повышением п сопротивление впускной системы возрастает пропорционально квадрату частоты вращения вала, в результате давление снижается. Температура подогрева заряда AT кривая  уменьшается вследствие сокращения времени теплообмена. Коэффициент остаточных газов несколько увеличивается. В результате влияния всех этих факторов на скоростном режиме, для которого фазы газораспределения являются оптимальными, имеет максимальное значение. С повышением частоты вращения растет, а затем, после достижения максимального значения, снижается. Аналогично изменяется и количество воздушного заряда, поступающего в цилиндры двигателя. Уменьшение от максимального значения при снижении частоты вращения объясняется несоответствием выбранных фаз скоростному режиму и выталкиванием заряда в конце впуска обратно во впускную систему, а при повышении частоты вращения — увеличением сопротивления на впуске и влиянием других факторов.

Коэффициент остаточных газов при повышении частоты вращения линейно растет. На  50 показана зависимость для дизеля и карбюраторного двигателя. Кривая 3 характеризует изменение для карбюраторного двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке. При уменьшении нагрузки, когда дроссельная заслонка прикрыта, а сопротивление впускной системы увеличивается, с повышением частоты вращения коэффициент уменьшается более интенсивно.

Для дизеля при полной нагрузке коэффициент наполнения больше, чем для карбюраторного двигателя, а характер изменения более плавный. На режиме холостого хода из-за меньшего подогрева заряда дизеля больше (кривая), чем при работе под нагрузкой.

В определенном диапазоне частот вращения коленчатого вала коэффициент наполнения можно повысить при использовании колебательного движения воздуха и газа во впускном и выпускном трубопроводах, приводящего к изменению давления. При настройке выпускной системы таким образом, чтобы к концу выпуска (в момент перекрытия клапанов) в ней образовалось разрежение, количество отработавших газов, удаляемых из цилиндра, увеличится, а уменьшится. При этом в цилиндры поступит большее количество свежего заряда. Аналогичный эффект можно получить, если к концу впуска в трубопроводе у впускного клапана давление будет выше атмосферного. Такой метод увеличения массы заряда получил название инерционного наддува.

Влияние степени сжатия. Как видно из уравнений  и , повышение степени сжатия е при сохранении других показателей без изменения приводит к возрастанию коэффициента наполнения. Заметим, что при увеличении в меняются и другие параметры (коэффициент и температура остаточных газов, температура заряда и т. п.). В зависимости от того, какой из факторов оказывает большее влияние, с изменением может увеличиться или уменьшиться. Экспериментальные исследования показывают, что степень сжатия влияет незначительно.

Влияние диаметра цилиндра и расположения клапанов. Цилиндр большого диаметра позволяет осуществить размещение клапанов с большими проходными сечениями, что способствует снижению гидравлических потерь и повышению коэффициента наполнения. Получившие в настоящее время широкое распространение короткоходные двигатели (двигатели, в которых отношение хода поршня к диаметру цилиндра меньше единицы) имеют сравнительно большой диаметр цилиндра. Это позволяет размещать в головках цилиндров клапаны большого диаметра при их верхнем расположении. Верхнее расположение клапанов и аэродинамическая форма впускных каналов дают возможность снизить гидравлическое сопротивление, а следовательно, и увеличить коэффициент наполнения.

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: