В двигателях внутреннего сгорания преобразование химической энергии топлива в механическую работу происходит в результате периодического осуществления в цилиндрах ряда процессов. Законченная совокупность процессов, периодически повторяющихся в цилиндре ДВС и необходимая для его работы, называется рабочим циклом двигателя.
Для 4-хтактных двигателей:
I такт (впуск) реализуется при повороте кривошипа от 0 до 180°.
II такт работы двигателя (сжатие) осуществляется при повороте кривошипа на угол 180...360°.
III такт (360...540°) - такт расширения. Во время этого такта работы двигателя происходят сгорание основной доли поданного в цилиндр топлива, расширение рабочего тела и осуществляется полезная работа.
IV такт (540...720°) - такт выпуска, отработавшие газы покидают цилиндр.
В действительности моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положениями поршней в мертвых точках. Клапаны открываются и закрываются с некоторым, иногда очень значительным, опережением или запаздыванием, что необходимо для улучшения наполнения цилиндров горючей смесью и лучшей очистки от отработавших газов.
Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала по отношению к соответствующим мертвым точкам, называют фазами газораспределения и изображают в виде круговых диаграмм (рисунок 1).
Рисунок 1. - Диаграмма фаз газораспределения
Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Угловой интервал вращения коленчатого вала, при котором оба клапана открыты, называется перекрытием клапанов, которое необходимо для своевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.
Таблица 1. Фазы газораспределения автомобильных двигателей
Наименование |
Фазы газораспределения (в градусах поворота коленчатого вала) |
|
ЗМЗ-24 |
ЗИЛ-130 |
|
Впускной клапан: -открытие до в. м. т. -закрытие после н. м. т. Выпускной клапан: -открытие до н. м. т. -закрытие после в. м. т. Перекрытие клапанов |
12 60 54 18 30 |
31 83 67 47 78 |
С этой целью впускной клапан открывается до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска с опережением поворота коленчатого вала, а закрывается после прихода поршня в НМТ, в начале такта сжатия т.е. с запаздыванием. Поступление смеси или воздуха до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска и после прихода в НМТ начала такта сжатия, происходит за счет инерционного напора во впускном трубопроводе из-за часто повторяющихся тактов в цилиндрах.
Выпускной клапан открывается до прихода поршня в НМТ в конце такта горения – расширения и закрывается после прихода поршня в ВМТ такта выпуска. Выпускной клапан открывается раньше, так как давление в конце такта расширения невелико, и оно используется для очистки цилиндров от продуктов сгорания. После прохождения ВМТ отработавшие газы будут продолжать выходить по инерции.
Плавность и равномерность работы многоцилиндровых двигателей обеспечивается чередованием рабочих тактов в различных цилиндрах через определенный угол поворота коленчатого вала двигателя.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы двигателя. Порядок работы зависит от расположения шатунных шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала.
В четырехцилиндровом рядном двигателе ЗМЗ-24 принят порядок работы цилиндров: 1-2-4-3.
В восьмицилиндровых V – образных двигателях ЗИЛ-130 принят порядок работы цилиндров: 1 – 5 – 4 – 2 – 6 – 3 – 7 – 8.
В результате такого перекрытия рабочих тактов в различных цилиндрах, восьмицилиндровые V – образных двигатели работают очень плавно.
Информация по теме:
Транспортная характеристика
перевозимых грузов
Транспортная характеристика груза - это совокупность его свойств, определяющих технику и условия перевозки, грузовых операций и хранения, учет которых позволяет обеспечить качественную и сохранную перевозку грузов. Назначение и специализация проектируемого судна, а также наличие систем подогрева, п ...
Современное состояние гражданской авиации
Мировой рынок коммерческих авиаперевозок Одним из основных показателей при оценке современного рынка авиаперевозок и его будущего является объем коммерческих воздушных перевозок или пассажирооборот. Основной и общепринятой в авиаиндустрии мерой расчета пассажирооборота считаются пассажирокилометры ...
Узкоспециализированные суда
Рудовозы. Особенности руд рудных концентратов (большая плотность, невысокая стоимость, способность некоторых рудных концентратов переходить в разжиженное состояние, вызывающее "ползучесть" груза), а также загруженность судов лишь в прямом рейсе опередили требования, предъявляемые к рудово ...