Процесс выпуска и его параметры
7. Процесс выпуска и его параметры.
Процесс выпуска в четырехтактных двигателях начинается в момент открытия выпускного клапана, т. е. с опережением на 40-60° поворота коленчатого вала до прихода поршня в н. м. т., и заканчивается в момент закрытия клапана (при повороте коленчатого вала на 10-20° после в. м. т.). Следовательно, общая длительность процесса выпуска соответствует 230-260° п. к. в.
Открытие выпускного клапана с опережением вызвано стремлением уменьшить работу, затрачиваемую на выталкивание из цилиндра отработавших газов. При работе двигателя с полной нагрузкой в момент открытия выпускного клапана с опережением давление в цилиндре существенно превышает давление окружающей среды, и отработавшие газы еще до прихода поршня в н.м.т. вытекают из цилиндра с критической скоростью. Этот период называется первым периодом выпуска.
Рис.27.Диаграмма процесса выпуска в четырехтактном двигателе.
Критическая скорость истечения отработавших газов при температуре 1000-1700 К 
м/с и определяется по приближенной формуле 
.
Истечение газов с критическими скоростями всегда сопровождается характерным звуковым эффектом, для гашения которого двигатель оборудуется глушителем.
При давлении в цилиндре примерно 0,19 МПа (что имеет место вблизи н.м.т.) критическое истечение газов переходит в докритическое. Докритическое истечение отработавших газов во втором периоде выпуска, который заканчивается в момент закрытия выпускного канала, характеризуется более низкими скоростями, достигающими в конце процесса выпуска 60-100 м/с.
Рекомендуемые материалы
При работе двигателя с полной нагрузкой в первый период выпуска из цилиндра удаляется до 60 % отработавших газов. При дросселировании снижается, как отмечалось ранее, давление во всех точках цикла, а значит, и давление в момент открытия выпускного клапана. Вследствие этого при дросселировании сокращается, а иногда и вовсе отсутствует первый период выпуска. Проявляется это в том, что при сильно прикрытых дроссельных заслонках шум, сопровождающий выхлоп, значительно меньше.
В течение второго периода выпуска давление в цилиндре несколько изменяется в зависимости от скорости поршня, конструкции выпускных органов и ряда других конструктивных и эксплуатационных факторов: нагрузки, частоты вращения коленчатого вала, состава смеси и главным образом температуры газов, сопротивления выпускного тракта и схемы соединения выпускных каналов от отдельных цилиндров в общий коллектор. Обычно давление во втором периоде выпуска условно считают постоянным и равным среднему давлению за весь такт выпуска: 
МПа.
Температура отработавших газов в конце выпуска зависит в основном от тех же факторов, что и температура в конце расширения. Наиболее высокая температура газов имеет место при несколько обедненной смеси (примерно при 
в карбюраторных двигателях). Увеличение нагрузки и частоты вращения двигателя приводит к повышению температуры отработавших газов.
Температура газов в конце процесса выпуска в карбюраторных двигателях составляет 
К, и дизелях – 700-900 К. [2]
Отработавшие газы обладают значительной тепловой и кинетической энергией, использование которой позволяет улучшить мощностные и экономические показатели работы двигателя. С этой целью в выпускном тракте иногда устанавливается газовая турбина для привода нагнетателя (газотурбинный наддув) или эжектор для создания потока охлаждающего воздуха через paдиатор системы охлаждения (эжекторное охлаждение). Отработавшие газы используются также для подогрева свежего заряда во впускном коллекторе.
Контрольные вопросы:
1. Какими параметрами характеризуется процесс наполнения?
Рекомендация для Вас - Общение и общительность.
2. Какими параметрами характеризуется процесс сжатия?
3. Какие факторы определяют длительность процесса сжатия в ПД с исправным зажиганием?
4. В чем состоит особенность четырехфазного процесс сгорания в дизеле?
5. В чем сущность детонации и чем она отличается от капельного зажигания?
6. Какие факторы препятствуют возникновению детонации?
7. Какие параметры определяют процессы расширения и впуска?
