Система газообмена 4-тактных дизелей

Клапанное газораспределение в 4-тактных двигателях позволяет обеспечить оптимальное соотношение фаз газообмена, наилучшие условия очистки и наполнения цилиндров. Большое время открытия клапанов, наличие механического органа очистки и наполнения — поршня, наличие перекрытия клапанов обеспечивает показатели качества газообмена: γR = 0,0 ÷ 0,04, ηн = 0,95 ÷ 1,0, φа = 1,0 ÷ 1,4. Верхние значение показателя φа относятся к высокофорсированным двигателям, в которых избыток воздуха при продувке используется для охлаждения клапанов. Диаграмма время-сечение полностью определяется законом открытия впускных и выпускных клапанов.

Недостаток системы — более сложная конструкция, высокая температура и соответственно более низкая надежность выпускных клапанов. У форсированных двигателей максимальная температура клапанов может достигать 600° С, у высокооборотных — даже 900° С.

Следует обратить внимание на поддержание в условиях эксплуатации предусмотренных инструкцией моментов газораспределения. Моменты газораспределения устанавливаются фирмой-строителем в результате длительных стендовых испытаний двигателя из условия обеспечения не только высокого качества газообмена, но и высокой экономичности. Так, если установить слишком раннее опережения открытия выпускного клапана (рис.ниже а), то в этом случае потеря индикаторной работы Δl1 на ходе расширения оказывается больше выигрыша в работе Δl2 на ходе выталкивания. Кроме того, при этом повышается температура клапана. При слишком позднем открытии клапана (рис. ниже б) затраты работы на ходе выталкивания Δl2 оказываются больше выигрыша Δl1 на ходе расширения (т.к. к началу хода выталкивания выпускной клапан еще не успел открыться на достаточную величину, давление в цилиндре повышенное; на преодоление этого давления затрачивается дополнительная работа). Как в первом, так и во втором случаях индикаторный КПД двигателя снижается.

Зависимость потерь индикаторной работы от угла опережения открытия выпускного клапана: а) раннее открытие и б) позднее открытие клапана

В условиях эксплуатации качество газообмена оценивается путем анализа комплекса параметров, характеризующих рабочий процесс двигателя (среднее индикаторное давление, температура отработавших газов, цвет газов, давление продувочного воздуха и т.д.). Ухудшение процесса газообмена может быть определено путем осмотра цилиндра и всего продувочно-выпускного тракта по загоранию окон, наличию нагара и отложений на деталях цилиндра и в газовом тракте.

Смотрите также:

Введение. Анализ систем газообмена по диаграммам «время-сечение»

а) Контурная поперечная система газообмена

б) Контурная петлевая система газообмена

в) Прямоточно-щелевая система газообмена

г) Прямоточно-клапанная система газообмена

Март, 21, 2015 284 0
Читайте также