Круговая и индикаторная диаграмма дизеля с наддувом.

Круговая диаграмма рабочего цикла-это диаграмма, показывающая порядок чередования процессов в цилиндре, развернутая по углу поворота коленчатого вала. (Показать образец на плакате).

Продолжительность периодов от начала открытия до конца закрытия впускных и выпускных клапанов, выраженная в углах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называется диаграммой фаз газораспределения.

Индикаторная диаграмма рабочего цикла- это графическое выражение изменения давления газов в цилиндре двигателя за один рабочий цикл. (Показать студентам на плакате).

Рабочий цикл- это совокупность процессов, происходящих в цилиндре двигателя в определенной последовательности.

Рабочий цикл складывается из процессов:

1. Наполнение цилиндров свежим зарядом.

2. Сжатие.

3. Воспламенение и сгорание рабочей смеси.

4. Расширение.

5. Выпуск отработанных газов.

Такт - это часть рабочего цикла, совершаемая за один ход поршня.

Для изучения и анализа процессов, происходящих в цилиндре двигателя, широко используется индикаторная диаграмма, показывающая характер изменения давления газов в цилиндре (Р) в зависимости от изменения объема цилиндра (V).

На схеме приведена индикаторная диаграмма, построенная в координатах Р-V. Ордината любой точки диаграммы показывают абсолютное давление газов (Ргазов), абсцисса - объем внутренней полости цилиндра (V) в рассматриваемый момент цикла. Горизонтальной линией диаграммы (Рц) показано атмосферное давление, линией Р_к - давление наддува, две вертикальные линии соответствуют положению поршня в ВМТ и НМТ.

Рассматриваемый рабочий цикл состоит из 4 тактов: такт впуска К.-А; такт сжатия А-С; такт расширения С-2-В; такт выпуска В-К.

ТАКТ ВПУСКА К-А. Открыт впускной клапан, поршень движется от ВМТ к НМТ, в цилиндр двигателя поступает свежий заряд, давление и температура которого выше, чем у атмосферного воздуха, в следствие предварительного сжатия в компрессоре. Поэтому на диаграмме линия Р-А расположена выше линии Р₀ - атмосферного давления и приближается к линии Р_к.

ТАКТ СЖАТИЯ А-С. Впускной и выпускной клапаны закрыты, поршень движется от НМТ к ВМТ и происходит сжатие свежего заряда воздуха. Объём заряда при сжатии уменьшается, а давление внутри цилиндра увеличивается и достигает: Рс=5-9 Мпа; Тс= 1200-1400 К. В конце такта сжатия в точке т в объём сжатого свежего заряда впрыскивается дизельное топливо. Весовое количество впрыскиваемого топлива больше, чем у равноценного дизеля без наддува, так как в такте впуска в цилиндр подано большое весовое количество воздуха. Под действием высокой температуры сжатого воздуха топливо испаряется, пары смешиваются с воздухом и образуют смесь, которая самовоспламеняется.

ТАКТ РАБОЧЕГО ХОДА С-2-В. Рабочая смесь самовоспламеняется в конце такта сжатия и продолжает сгорать в начальный период такта рабочего хода. Участок интенсивного горения рабочей смеси С-2 характеризуется значительным увеличением температуры и давления газов. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива, посредством КШМ частично преобразуется в механическую, которая идёт на совершение полезной работы.

В следствие расширения продуктов сгорания давление и температура газов в цилиндре (участок 2-В) уменьшаются.

ТАКТ ВЫПУСКА В-R. Выпускной клапан открыт. Поршень движется от НМТ к ВМТ и вытесняет отработанные газы в атмосферу ниже давления в такте впуска, поэтому линия В-R располагается на индикаторной диаграмме ниже линии впуска.

Параметры газов в характерных точках рабочего цикла различных двигателей приведены в таблице.

Значение давления и температур газов в 4-х тактных двигателях (на режиме максимальной мощности).