Влияние различных факторов на показатель политропы расширения

Величину показателя политропы расширения следует выбирать, учитывая опытные данные для аналогичных двигателей.

Скорость процесса. сгорания в основной фазе определяет качество сгорания. При увеличении количества топлива, сгорающего в этой фазе, возрастает максимальное давление и максимальная температура, уменьшается доля топлива, сгорающего в третьей фазе и показатель политропы расширения возрастает. Такое развитие процесса наиболее благоприятно, т.к. достигается лучшее теплоиспользование.

Увеличение частоты вращения уменьшает время теплообмена газов со стенками и их утечки через неплотности. При этом скорость сгорания растет, но этот рост не всегда компенсируется сокращением времени сгорания. Поэтому при этом часто увеличивается длительность фазы догорания.

Совместное влияние всех этих факторов приводит к неоднозначной зависимости показателя политропы расширения от частоты вращения. В большинстве двигателей этот показатель уменьшается с увеличением скорости вращения коленвала (за счет уменьшения утечек газов и теплоотдачи). Однако известны случаи, когда показатель политропы при этом не изменяется и даже растет.

При увеличении нагрузки показатель политропы расширения меняется только в области небольших нагрузок.

Рис. 11.1. Влияние нагрузки на показатель политропы расширения.

В дизеле с ростом нагрузки (уменьшение коэффициента избытка воздуха) показатель политропы снижается.

Влияние размеров цилиндра на показатель политропы расширения связано с изменением относительной величины теплопередающей поверхности. С увеличением размеров цилиндра при S/D = const теплопередающая поверхность, приходящаяся на единицу объема уменьшается, что приводит к снижению показателя политропы. Такое же влияние на показатель политропы 0 оказывает уменьшение S/D при V_h = const.

Таблица 11.1.

Зависимость показателей выпуска от типа двигателя

	n₂	p_В, МПа	Т_В, К
Карбюраторный двигатель	1,23-1,3	0,35-0,5	1200-1500
Дизель	1,18-1,28	0,2-0,4	1000-1200

Процесс выпуска

В 4-х тактных двигателях с момента открытия выпускного клапанаотработанные газы истекают с критической скоростью 600-700 м/с. За этот период, заканчивающийся вблизи НМТ, из цилиндра удаляется 60-70% отработавших газов. При движении поршня к ВМТ отработавшие газы выталкиваются со скоростью истечения 200-2500 м/с.

Работа на удаление отработавших газов и степень очистки цилиндра зависят от фаз процесса выпуска. При слишком раннем открытии выпускного клапана работа расширения не будет компенсирована уменьшением работы на выталкивание. При позднем открытии на очистку затрачивается слишком большая работа и очистка цилиндра ухудшается.

Момент открытия выпускного клапана выбирают экспериментально.

Качество очистки можно улучшить, используя колебательное движение газов в выпускном трубопроводе или продувкой цилиндра в период перекрытия клапанов (двигатели с наддувом).

При уменьшении нагрузки дросселированием давление в момент открытия выпускного клапана будет меньше.

С увеличением частоты вращения и нагрузки увеличивается температура отработавших газов.

Глушитель создает дополнительное усилие на выпуске. Поэтому его конструкцию выбирают так, чтобы гидродинамические потери были минимальные. Иногда при разработке глушителей учитывают дополнительную зарядку цилиндров при использовании инерционного наддува.

Токсические составляющие продуктов сгорания

Способы их обезвреживания

В результате химических реакций горения наряду с основными продуктами полного сгорания появляются и токсичные компоненты. Их состав и количество зависят от характера осуществления процесса подготовки топливовоздушной смеси и ее сгорания.

Улучшение процесса смесеобразования и сгорания существенно снижает содержание токсичных компонентов, однако полностью избежать их появление невозможно.

Кроме токсичных составляющих выбрасываются и картерные газы, пары бензина из бака и карбюратора.

Для снижения токсичности отработавших газов применяют нейтрализаторы, которые устанавливают вместо глушителя. При этом несколько возрастает сопротивление на выпуске.

Существуют два вида устройств-нейтрализаторов - для улавливания вредных веществ и для их нейтрализации. Известны термические, каталитические, жидкостные и комбинированные нейтрализаторы.

Лекция 12

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 519; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!