Процесс сжатия

Сжатие свежего заряда в цилиндрах двигателя необходимо для увеличения температурного перепада, при котором осуществляется действительный цикл, и улучшения условий воспламенения и горения топлива. В результате повышается работа газов при расширении продуктов сгорания и улучшается экономичность рабочего процесса.

Сжатие осуществляется при движении поршня от НМТ к ВМТ после закрытия впускного клапана и сопровождается теплообменом. В начале теплота передается рабочему заряду от более нагретых стенок цилиндра и камеры сгорания, а затем по мере движения поршня к ВМТ, начинает передаваться от заряда к окружающим его деталям.

В двигателе с искровым зажиганием при повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. Если оно мало, то могут возникнуть нарушения в процессе сгорания из-за детонации. Следует иметь в виду, что с повышением ε увеличивается количество оксидов азота.

В дизеле степень сжатия заряда выбирается из необходимости обеспечения хорошего воспламенения впрыснутого топлива во всех случаях его эксплуатации, включая пуск холодного двигателя. Однако с ростом ε повышаются нагрузки от газовых сил на КШМ и тепловые нагрузки на детали, формирующие камеру сгорания.

Необходимо отметить, что при сжатии имеют место утечки газов через кольца в картер двигателя. Это вызывает снижение рс и Тс. По мере роста степени сжатия и уменьшения частоты вращения их доля возрастает.

Параметры процесса сжатия для безнаддувного дизеля, дизеля с давлением наддува рк < 0,2 МПа без промежуточного охлаждения воздуха после компрессора и бензинового двигателя при полностью отрытой дроссельной заслонке представлены в табл. 3.2.

Процессы смесеобразования и сгорания в двигателе с искровым зажиганием определяются физико-химическими свойствами топлива, способом его подачи (для бензина впрыскивание или карбюрация) или смесителем газового двигателя, а также режимом его работы.

Смесеобразование. Комплекс взаимосвязанных процессов дозирования топлива и воздуха, распыливания и испарения топлива, а также перемешивания топлива с воздухом называется смесеобразованием. От состава и качества топливовоздушной смеси, полученной при смесеобразовании, зависит эффективность процесса сгорания.

В четырехтактных двигателях обычно организуют внешнее смесеобразование, которое начинается дозированием топлива и воздуха в форсунке, карбюраторе или в смесителе (газовый двигатель), продолжается во впускном тракте и завершается в цилиндре двигателя.

Различают два типа впрыскивания топлива: центральное — впрыскивание топлива во впускной трубопровод и распределенное — впрыскивание во впускные каналы головки цилиндров.