teplotekhnika (852911), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Моменты, соответствующие открытию и закрытию выпускных ипродувочных окон, в данных схемах продувок не регулируются. В концехода сжатия с опережением до ВМТ на угол фо" начинается подача топлива. Процесс его сгорания характеризуется участком 1-2.НМТНМТНМТРис. 15.67. Диаграммы газораспределения двухтактных дизелей при схемахпродувки:а - поперечно-шелевой и петлевой; 6- поперечно-шелевой с двумя рядами продувочных окон; в - прямоточно-клапанной444При поперечно-шелевой схеме продувки с двумя рядами продувочных окон (рис.
15.67, б) во время третьей фазы газообмена на участке 4-6происходит дозарядка цилиндра, а не потеря заряда, как в предыдущихсхемах продувок.При прямоточно-клапанной схеме продувки (см. рис. 15.67, в) возможна регулировка первой и третьей фаз газообмена в цилиндре. Выпускные клапаны могут быть так отрегулированы, что потеря заряда втретьей фазе будет сведена к минимуму (участок 6-4).Смесеобразование в карбюраторных двигателях. В карбюраторныхдвигателях топливно-воздушная смесь приготовляется в специальномустройстве, называемом карбюратором.В поплавковой камере 2 карбюратора с падающим потоком(рис. 15.68) с помошью поплавка 4 и игольчатого клапана 3 поддерживается постоянный уровень топлива.
При работе двигателя вследствие вса-сываюшего действия поршня в диффузоре 6 создается разрежение. Топливо из поплавковой камеры через калиброванное отверстие І, называемоежиклером, подсасывается к распылителю 5, который распыливает его.Чтобы предотвратить вытекание топлива из распылителя при неработающем двигателе, его верхняя кромка расположена на 2-3 мм вышеуровня топлива в поплавковой камере. Последняя бывает балансированной и небалансированной. В первом случае поплавковая камера сообщается с атмосферным воздухом через воздухоочиститель, во втором - непосредственно с атмосферным воздухом, как показано на рис. 15.68.К преимуществам балансированных поплавковых камер относится то,что в них независимо от сопротивления воздушного фильтра лучше сбалансированы расходы воздуха и бензина и меньше загрязняется камера.06разовавшаяся в диффузоре топливно-воздушная смесь по впускному трубопроводу через впускные клапаны направляется в цилиндрыТопливоВоздух*34Рис.
15.68.карбюраторЭлементарный445двигателя. Испарение топлива и смесеобразование начинаются в диффузоре карбюратора, продолжаются при движении смеси по всасываюшему трубопроводу и заканчиваются при ее сжатии в цилиндре. В четырехтактных двигателях этот процесс происходит на протяжении двух ходовпоршня, что соответствует 330-340° поворота коленчатого вала. Привсасывании и сжатии образуются завихрения, вследствие чего испарившееся топливо хорошо перемешивается с воздухом.Для лучшего испарения топлива при смесеобразовании топливновоздушную смесь иногда подогревают во всасываюшем трубопроводе,что обеспечивает экономичное сжигание топлива при небольших коэффициентах избытка воздуха и высокой частоте вращения коленчатого вала.Количество горючей смеси, поступающей в двигатель, а следовательно, и его мощность регулируют дроссельной заслонкой 7. При большемее открытии возрастает скорость воздуха в диффузоре, увеличиваютсяразрежение и интенсивность истечения топлива из распылителя, а такжеколичество топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндр.В зависимости от конструкции двигателя и его нагрузки скоростьвоздуха в диффузоре колеблется от 50 до 150 м/с.
Состав смеси, приготовленной в карбюраторе, характеризуется коэффициентом избытка воздуха ов. Горючая смесь при а = І называется нормальной, при а = 1 + 1,15 обедненной, при а > 1,15 - бедной. Работа двигателя от средней до полнойнагрузки на обедненной смеси обеспечивает наименьший удельный расход топлива. При а > 1,3 топливно-воздушная смесь не воспламеняетсяиз-за недостатка топлива. Смесь с избыточным количеством топливапри а = 1 + 1,15 называется обогащенной, а при а < 0,8 - богатой.
Приа < 0,3 топливно-воздушная смесь не воспламеняется из-за недостаткавоздуха.При работе на обогащенной смеси обеспечивается наибольшая мощность двигателя вследствие увеличения теплоты сгорания заряда и большей скорости распространения пламени. Однако при работе на этойсмеси топливо сгорает не полностью, что приводит к его повышенномуудельному расходу.На обогащенной смеси двигатель должен работать в периоды пуска,холостого хода и при максимальной мощности.Желаемая кривая І изменения коэффициента избытка воздуха(рис. 15.69) в зависимости от нагрузки двигателя является характеристикой карбюратора.При работе двигателя с элементарным карбюратором в период пускавследствие малого разрежения в диффузоре и расположения уровня топлива в распылителе на 2-3 мм ниже его устья, истечения топлива из распылителя не происходит и в двигатель поступает чистый воздух (а -› со).Таким образом, пуск двигателя с элементарным карбюратором невозможен.446, \ 2А12\Рис.
15.69. Зависимость требуе-мого состава смеси в двигателе отнагрузки [Че/Мен0,8о204060во мед/,няС возрастанием нагрузки увеличиваются разрежение в диффузоре иинтенсивность истечения топлива из распылителя, что обеспечивает работу двигателя с а = 1.При дальнейшем увеличении нагрузки состав смеси практически неизменяется (кривая 2).Следовательно, элементарный карбюратор не может обеспечить пуски устойчивую работу двигателя на холостом ходу, а также требуемого состава смеси при переходе с одного режима работы на другой. Поэтомуего оборудуют устройствами, обеспечивающими получение наивыгоднейшего состава смеси при различных режимах работы двигателя.
К таким устройствам относятся компенсационные жиклеры, экономайзеры,ускорительные насосы и т.д.Схема карбюратора с компенсационным жиклером 3, устанавливаемым в дополнение к главному жиклеру 4, показана на рис. 15.70. Компенсационный жиклер связан с колодцем 2, который в верхней части соединяется с атмосферой, а в нижней - с распылителем І.При неработаюшем двигателе уровень топлива в поплавковой камере, колодце и распылителях одинаков. Во время работы двигателя на малых нагрузках топливо поступает в диффузор одновременно из распыл ителей главного 4 и компенсационного 3 жиклеров, обеспечивая получение обогашенной смеси.
По мере увеличения нагрузки двигателя топливо из колодца компенсационного жиклера расходуется, и его количествов дальнейшем будет подаваться через распылитель главного жиклера.Через распылитель компенсационного жиклера будет поступать бензино-воздушная эмульсия, улучшающая качество смесеобразования. Расход топлива, подаваемого через компенсационный жиклер, определяется только высотой І1 столба топлива между уровнем его в поплавковойкамере и сечением компенсационного жиклера. Таким образом, с увеличением нагрузки количество топлива, подаваемое через компенсационный жиклер, уменьшается, обеспечивая получение обедненной смеси.Чтобы получить обогашенную смесь на режиме максимальной мощности, карбюраторы оборудуют экономайзерами с механическим или447Рис.
15.70. Схема карбюра-тора с компенсационным жиклеромВоздухпневматическим приводом. Механический привод (рис. 15.71, а) состоит из штока с диском 1 и рычага 2, закрепленного на оси дроссельной заслонки 3. При открытии дроссельной заслонки шток с диском опускаетклапан 7, открывая дополнительный проход топливу в смесительную камеру через жиклер 5 и распылитель 4, что приводит к обогащению топливно-воздущной смеси.
Прикрытие дроссельной заслонки сопровождается подъемом штока и закрытием клапана 7пружиной 6. После этоготопливо подается в смесительную камеру только через главный жиклер 8.При резком открытии дроссельной заслонки происходит кратковременное обеднение топливно-воздушной смеси из-за большой разницы винерционности подачи топлива и воздуха, в результате чего снижаетсячастота вращения коленчатого вала двигателя.Для обогащения смеси при резком открытии заслонки карбюраторснабжают ускорительными насосами (рис. 15.71, б), обычно размещаемыми в поплавковой камере. Насос состоит из поршня 5, перемещающегося в цилиндре, всасывающего и нагнетательного клапанов, жиклера ираспылителя 2, пружины 3 и привода І к порщню.ТлЦЧШ.
'Рис. 15.71. Схема карбюратора с экономайзером (а) и ускорительным насосом (б)448При закрытой заслонке поршень насоса находится в верхнем положении и топливо через всасываюший клапан заполняет внутреннюю полость цилиндра 4. Когда заслонка открывается медленно, поршень опускается постепенно и топливо перетекает в поплавковую камеру, минуявсасываюший клапан. При резком открытии заслонки поршень быстроопускается вниз, пружина 3 сжимается, и топливо, прижав всасываюшийклапан 6 к седлу, открывает нагнетательный клапан 7 и через распылитель 2 поступает в смесительную камеру, предотвращая обеднение смеси.Пружина 3 и жиклер 8обеспечивают более продолжительный впрыск топлива.Смесеобразование в дизелях.