Процессы впуска и сжатия воздуха

Чтобы двигатель был более мощным и экономичным, необходимо во время впуска обеспечить максимальное наполнение цилиндров воздухом. Воздух при впуске нагревается, отчего значительно уменьшается его плотность. На пути в цилиндр он встречает большие сопротивления в виде трения о стенки каналов, о набивку воздухоочистителя. Это тормозит заполнение цилиндра. В результате в рабочий объем цилиндра попадает только 75—90% воздуха от того количества, которое могло бы вместиться при нормальной плотности и отсутствии сопротивлений.

Степень наполнения цилиндров зависит от устройства двигателя. Хорошему наполнению способствуют: малая длина и большой диаметр впускных и выпускных труб, простота и плавность их формы, большие размеры и большая высота подъема клапанов, обтекаемая форма их тарелки.

Значительно улучшается наполнение тех двигателей, у которых поршни, головка цилиндров, клапаны изготовлены из более теплопроводных материалов, правильно выбраны моменты открытия и закрытия клапанов и воздухоочиститель устроен проще.

Если при работе двигателя по каким-либо причинам увеличится сопротивление проходу воздуха или повысится его температура, то соответственно ухудшится наполнение. Это случается при загрязнении воздухоочистителя или при заправке его слишком вязким маслом, при образовании нагара во впускной и выпускной трубах или когда двигатель перегрет.

Ухудшить наполнение цилиндров может также изменение зазора между стержнем клапана и коромыслом или износ поршневых колец и клапанов. Чтобы обеспечить хорошее наполнение, необходимо своевременно проводить уход за воздухоочистителем, впускными и выпускными трубами, регулировать и притирать клапаны, своевременно заменять поршневые кольца, не допускать перегрева двигателя.

Сжатие воздуха в цилиндре осуществляется для улучшения условий сгорания топлива. Число, показывающее во сколько раз уменьшается объем воздуха в цилиндре при перемещении поршня от НМТ до ВМТ, называется степенью сжатия. С повышением степени сжатия увеличивается температура и давление воздуха, сгорание происходит быстрее и полнее, отчего мощность и экономичность двигателя повышаются.

У двигателей с высокими степенями сжатия объем камеры сгорания обычно небольшой и потери тепла через стенки камеры в охлаждающую воду значительно меньше, чем при большом объеме камеры. Это также способствует повышению их экономичности.

Дизельные двигатели отечественных тракторов имеют высокие степени сжатия (15—17). Этим и объясняется их более высокая экономичность по сравнению с карбюраторными двигателями, у которых степень сжатия составляет 4—6. Если удельный расход топлива (расход на 1 л. с. в час) у карбюраторного двигателя трактора У-2 составляет 320 г/л. с. ч., то тракторные дизели новых моделей имеют удельный расход топлива до 200 г/л.с.ч.

Однако сжимать воздух больше чем в 19—20 раз нецелесообразно, так как при этом возрастают силы, действующие на детали двигателя, возникает необходимость изготовлять детали из особо прочных материалов и увеличивать их размеры, а все это делает двигатель более металлоемким и дорогим.

Оставить комментарий

(не обязательно)

(не обязательно)