Рабочий цикл 4-хтактного дизеля - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Принцип работы дизельного двигателя
Главным отличием ДВС с воспламенением от сжатия (дизеля) от ДВС с воспламенением от искры (бензиновый двигатель) являются способы смесеобразования и воспламенения топливовоздушной смеси. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом до входа в цилиндр, а топливовоздушная смесь воспламеняется в определенный момент при помощи искры. В дизельном двигателе в цилиндр попадает "чистый" воздух, который затем сжимается, когда поршень идет к верней мертвой точке. Так как степень сжатия в дизельном двигателе довольно большая (обычно 20:1), воздух при сжатии нагревается до температуры 750С. При подходе поршня к верхней мертвой точке топливо начинает впрыскиваться в цилиндр под высоким давлением. Температура воздуха достаточно высокая для воспламенения впрыснутого топлива, когда оно смешается с воздухом. Топливовоздушная смесь воспламеняется, выделившаяся энергия воздействует на поршень, поршень начинает движение вниз, совершая полезную работу. Необходимо отметить, что новый бензиновый двигатель GDI от MMC имеет такой же способ смесеобразования, как и дизель.
При запуске дизельного двигателя в холодную погоду температура сжатого воздуха может быть недостаточна для того, чтобы воспламенить топливо. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают системы предпускового подогрева воздуха.
Способы впрыска топлива
На практике довольно сложно добиться плавного сгорания топлива в двигателях с небольшим объемом, впрыскивая топливо непосредственного в камеру сгорания. Чтобы добиться более плавного сгорания топливовоздушной смеси были разработаны дизели с разделенными камерами сгорания: вихрекамерные и предкамерные. Дизели с разделенными камерами сгорания имеют меньший КПД и более требовательны к системе предпускового подогрева воздуха по сравнению с дизелями с непосредственным впрыском, но эти недостатки перекрываются более тихой и мягкой работой.
За дизельными двигателями закрепился имидж шумных и дымных машин, который в общем то верен.
Шум дизельного двигателя вызван следующим: в камере сгорания при впрыске топлива и начале его горения резко возрастает давление, которое и вызывает этот многим неприятный шум. Данный шум в общем неизбежен при работе двигателя, но за последние годы он был значительно снижен: улучшения в конструкциях камеры сгорания и инжекторов. Повышение шумности дизеля часто бывает вызвано неисправностью инжектора.
Дымность дизеля связана с неправильным сгоранием топлива. В отличие от шума этот вопрос практически полностью решаем. Во время запуска и прогревания двигателя небольшое количество белового или голубого дыма является нормальным, но при движении в нормальных условиях его не должно быть. Черный дым обычно вызван недостатком воздуха: либо забит воздушный фильтр, либо впрыснуто большое количество топлива.
Параметры двигателя. Совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре двигателя, называется рабочим циклом. В четырехтактном двигателе рабочий цикл осуществляется за четыре такта: впуск; сжатие; рабочий ход; выпуск. Тактом называется часть рабочего цикла, происходящего за один ход поршня. Ходом поршня называется путь, проходимый им от одной мертвой точки до другой (рис. 1). Мертвыми точками называются положения поршня, в которых он изменяет направление движения на обратное.
Различают верхнюю мертвую точку (ВМТ) и нижнюю мертвую точку (НМТ).
Объем, освобождаемый поршнем при движении от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра. Сумма рабочих объемов всех цилиндров многоцилиндрового двигателя, выраженная в литрах, называется литражом. Объем над поршнем, находящимся в ВМТ, называется объемом камеры сгорания. Сумма рабочего объема и объема камеры сгорания называется полным объемом цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия. При увеличении степени сжатия повышаются экономичность и мощность двигателя.
Однако повышение степени сжатия в карбюраторном двигателе ограничено стойкостью топлива к детонации. Степень сжатия в карбюраторных двигателях находится в пределах от 6 до 10, а в дизельных - от 14 до 21.
Рис. 1. Параметры цилиндра двигателя: Vc - объем камеры сгорания, Vp - рабочий объем цилиндра
Рабочий цикл четырехтактного одноцилиндрового двигателя осуществляется следующим образом.
Первый такт - впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ в цилиндре создается разрежение до 0,07-0,08 МПа, под действием которого через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает воздух (в дизельном двигателе). В цилиндре она смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь с температурой 100-130°С.
Второй такт - сжатие. Поршень движется вверх, оба клапана закрыты; в дизельных двигателях происходит сжатие рабочей смеси до 3-3,5 МПа и повышение ее температуры до 600-700°С. В конце такта сжатия в дизельном двигателе в цилиндр впрыскивается через форсунку под давлением 10...20 МПа дизельное топливо, которое, смешиваясь с воздухом, образует рабочую смесь.
Третий такт - рабочий ход (расширение). В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от соприкосновения с сильно нагретым в результате сжатия воздухом и быстро сгорает со скоростью 0,001-0,002 с. При этом температура повышается до 1800-2000°С, а давление возрастает до 5-8 МПа). Сила давления газов перемещает поршень от ВМТ к НМТ и передается от поршня через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем крутящий момент.
Четвертый такт - выпуск. Поршень вновь движется к ВМТ и под давлением О,11-0,12 МПа выталкивает отработавшие газы, имеющие температуру 800-1000°С, в атмосферу через открытый выпускной клапан, после чего цикл повторяется.
Из рассмотренного рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается в течение только одного такта - рабочего хода, остальные же три такта являются вспомогательными и на их осуществление затрачивается энергия, накопленная маховиком.
В целях получения большей мощности и более равномерного вращения коленчатого вала двигатели выполняют многоцилиндровыми.
Похожие статьи
-
Из истории дизельных двигателей - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Дизель Рудольф Кристиан Карл (Diesel Rudolf Christian Karl) родился 18 марта 1858 года в Париже в семье ремесленника из Аугсбурга. Учился в Мюнхенской...
-
Особенности КШМ, ГРМ дизельного двигателя, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Легковой автомобиль "MERCEDES" приводится в движение 4- или 5-цилиндровым рядным двигателем, с жидкостным охлаждением. Двигатель расположен продольно в...
-
Эксплуатационные материалы, Смазочные материалы - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Смазочные материалы В зависимости от условий эксплуатации масла для двигателей должны удовлетворять различным требованиям. Поэтому очень важно определить...
-
Особенности системы охлаждения, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Циркуляция охлаждающей жидкости 1 - водяной насос. 2 - радиатор. 3 - термостат. 6 - датчик температуры. 12 - кран регулировки обогрева. 13 - радиатор...
-
К параметрам, характеризующим действительный рабочий цикл двигателя, относятся давление в конце сжатия, давление в конце горения, среднее индикаторное...
-
Сцепление и привод, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Сцепление - сухое, однодисковое, с центральной нажимной диафрагменной пружиной, с гидравлическим приводом. Гидравлическая система с автоматической...
-
Технические жидкости - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Охлаждающие жидкости предназначены для использования в системе охлаждения двигателя. В качестве охлаждающих жидкостей при эксплуатации машин в летних...
-
Система питания, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
В систему питания входит топливный бак, топливопроводы, подкачивающий насос высокого давления, форсунки, топливный фильтр. Топливный бак расположен перед...
-
Тормозная система, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Система ножного гидравлического тормоза состоит из главного тормозного цилиндра, усилителя тормозов SEWOD и дисковых тормозов на передних и задних...
-
Система смазки дизеля, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Масляный насос 1 - всасывает масло из поддона и нагнетает его в главный масляный фильтр. Между нагнетающей стороной насоса и смазочной магистралью...
-
Устройство, техническое обслуживание КШМ и ГРМ
Вопросы контроля: 1. Устройство ДВС (очередность разборки) 2. Основные неисправности КШМ 3. Основные неисправности ГРМ 4. Основные виды ремонта КШМ...
-
Устройство, назначение двигателя - Устройство, назначение и диагностика двигателя
Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
Дизельные двигатели (дизели) - Транспортные средства
Дизельными двигателями называются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. В дизельном двигателе, изобретенном Рудольфом Дизелем в...
-
Подвеска (передний, задний мост) - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Передняя подвеска автомобиля Mercedes состоит из амортизаторов, треугольных поперечных рычагов, пружин и стабилизатора, который увеличивает сцепление...
-
Колеса, шины - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Для автомобиля MERSEDES 123 пригодны разные колеса и шины. Допустимы только диски колес с глубиной выдавки 30 мм посадочного диаметра 14" или35 мм с...
-
Введение - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Вся история развития Мерседес-Бенц - это история создания больших дорогих автомобилей высшего и среднего класса. При этом зачастую различие в классе...
-
Наиболее вероятные вредные производственные вещества и их предельно-допустимые концентрации (ПДК) по ГОСТ12.1.005-76. Бензин-50 мг/м3; кись углерода-20...
-
Номинальная мощность Ne = 2447 кВт; Номинальная частота вращения n = 520 мин-1; Удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч. Водоизмещение судна D = 2400...
-
Рулевой механизм, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Рулевое управление состоит из рулевого колеса вала руля, рулевого редуктора, тяг и гасителя колебаний. Рулевое колесо соединено с валом, который при...
-
Задний мост (главная передача, дифференциал) - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Автомобиль MERCEDES имеет задний мост с независимой подвеской колес. Вместо рессор применены цилиндрические пружины и гидравлические амортизаторы. В...
-
А) ремонтно-ревизионный участок Б) механические мастерские В) отдел по реализации электроэнергии Г) отдел по покупке электроэнергии Программа работ по...
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
Судно оснащено подруливающим устройством мощностью 200 кв с реверсивным винтом фиксированного шага. Оно служит как вспомогательное устройство, когда есть...
-
Универсальный трактор Т-40 выполнен по обычной для тракторов схеме. Остов трактора составляют: полурама, корпус муфты сцепления, корпус трансмиссии,...
-
Введение - Элементы конструкции турбореактивных двигателей
Турбореактивный двигатель (ТРД, англоязычный термин -- turbojet engine) -- воздушно-реактивный двигатель (ВРД), в котором сжатие рабочего тела на входе в...
-
Введение - Техническое обслуживание и ремонт карбюратора
ВАЗ-2107 и его модификации - пятиместные легковые автомобили классической компоновки с передним продольным расположением силового агрегата и задними...
-
Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в...
-
Ежедневное техническое обслуживание дизелей - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Техническое обслуживание представляет собой комплекс работ для поддержания машин в исправном состоянии в процессе использования, при хранении и...
-
При организации участка по ремонту топливной аппаратуры необходимо предусмотреть, чтобы были удовлетворены следующие основные требования: - участок...
-
Расчет нормативных трудоемкостей ТО Нормативная трудоемкость обслуживания tнЕО, tнТО1. tнТО2 ([3], таблица 4 Приложения) корректируется с помощью...
-
Количество рабочих человек, Р СП, определяется по формуле ,(2.2) Где Ф СП - годовой фонд времени списочного рабочего, при нормальных условиях труда. Ф...
-
Сменная программа расчет по общей для всех видов воздействий формуле: , обслуживаний ; (1.24) Где: - число смен. Принимается в соответствии с выбором...
-
При расчете численности производственных рабочих различают технологически необходимое РТ и штатное РШ количество рабочих. Технологически необходимое...
-
Автомобиль КРАЗ 257 капитальному ремонту не подвергался Коэффициент технической готовности рассчитывается по формуле: (2.18) Где К4??коэффициент...
-
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие...
-
Любой конвейер содержит три основных узла: приводную и натяжную станции (редко встречаются конструкции, у которых функции приводной и натяжной станций...
-
Основными компонентами таких стендов обычно являются: два взаимонезависимых комплекта роликов, размещенных в опорно-воспринимающем устройстве...
-
На автомобиле Лада Приора ВАЗ 2170 балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 13 (рис. 3) и соединителя 12, которые сварены между собой...
-
Устройство освещения - Технологическое проектирование станции технического обслуживания автомобилей
Для агрегатно-механического участка применяют естественное и искусственное освещение, естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем...
Рабочий цикл 4-хтактного дизеля - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123