устройство, схема и принцип работы!
Главная > Устройство, принцип работы и схема дизельного двигателя
В настоящее время силовые агрегаты, работающие на дизельном топливе, также популярны как бензиновые «собратья». Они устанавливаются под капотом легковых и грузовых автомобилей, автобусов и спецтехники, на водных судах и в генераторных установках.
Однако совсем недавно к дизельному двигателю было иное отношение. На российский авторынок поставлялись легковые машины зарубежных производителей, укомплектованные только бензиновыми ДВС. С конвейеров российских автозаводов сходили автомобили, работающие только на бензине
В нашей статье рассмотрим особенности конструкции дизельных двигателей, принцип работы таких силовых установок, разберём плюсы и минусы. Также объясним причину неприязненного отношения к дизелю в России.
Экскурсия в историю
Дизельный двигатель, так же, как и бензиновый агрегат, имеет давнюю историю. Она началась в XIX веке, в 1824 году с идеи французского физика и математика С. Карно. В её основе заложен процесс воспламенения горючего после его резкого сжатия в замкнутом пространстве под действием высокой температуры.
Однако на практике реализовать это изобретение не удавалось в течение длительного времени. Только в 1892 году её воплотил в жизнь изобретатель из Германии Р. Дизель, получивший патент на производство агрегата, в основе которого лежала идея С. Карно.
Через 5 лет, в 1897 году, после ряда неудачных попыток была создана, впоследствии получившая имя своего изобретателя, двигатель дизель. Мотор привлёк всеобщее внимание к себе высокой по тем временам производительностью по сравнению с имеющимися паровыми установками, небольшим потреблением горючего.
Но дизельный мотор в те времена не нашёл широкого применения в машиностроении из-за больших габаритов и массы. Легковые и прочие автомобили небольших размеров по-прежнему комплектовались бензиновыми агрегатами. Дизель моторный устанавливался в основном на грузовики средней и повышенной грузоподъёмности, водные суда, тепловозы и т. д.
Переломными стали семидесятые годы прошлого столетия. Бушевавший в это время нефтяной кризис породил повышение цен на бензин, что побудило производителей машин вновь вернуться к дизельным ДВС.
Разработчиками компаний по производству автомобилей было проведено усовершенствование прежних дизельных движков: были уменьшены размеры моторов, снижен вес.
Достоинства новых дизелей оставались прежними:
- Экономичность.
- Высокое КПД.
- Лучшая чистота выхлопов по сравнению с бензиновыми ДВС.
Последний фактор также стал причиной повышенного внимания к производству дизелей. В конце прошлого века ужесточились требования международных организаций к производителям машин по экологической чистоте. Дизельные агрегаты соответствовали установленным нормативам содержания токсичных веществ в продукте отработки.
Сейчас в модельных линейках практически всех компаний по производству автомобилей есть модели с дизельными агрегатами. Ими комплектуются обычные легковые машины, кроссоверы, внедорожники. Дизеля всё так же размещаются на коммерческих машинах, больших грузовиках, технике специального назначения.
Конструкция
Перейдём к описанию конструкции двигателя дизеля. Оставим в стороне эволюцию развития дизельного агрегата, рассмотрим устройство ДВС дизеля современного образца.
Не будем перечислять все составляющие мотора дизеля, назовём основные части:
- Цилиндропоршневая группа (ЦПГ), состоящая из поршней и цилиндров, шатунов и вкладышей и т.д. Это – основной механизм двигателя внутреннего сгорания дизеля, задействованный на трансформации энергии давления газообразных веществ в механическую работу коленчатого вала.
- Топливные форсунки – отвечающие за впуск дизтоплива в цилиндры.
- Турбокомпрессор – устройство, благодаря которому силовой агрегат увеличивает КПД работы двигателя.
- Интеркулер – один из элементов системы подачи воздуха в цилиндры, отвечающий за охлаждение воздушного потока до заданной температуры.
- Группа коленвала – в неё входят сам коленчатый вал, маховик, демпфер, а также распределительная звёздочка, приводные шестерни. Эти компоненты дизельного моторного узла за счёт механической энергии приводят в движение транспортное средство.
- Узел газораспределения – организующий работы впускных и выпускных исполнительных механизмов. Он состоит из клапанов, толкателей, шестерёнок, а также распределительных валов, рычагов, штанг и др.
Немаловажную роль в работе дизельного двигателя играют топливный и воздушный фильтры, стартер-генератор, а также редуктор, муфта гребного вала, воздухозаборники и другие детали.
Конструкция моторного дизеля имеет прочную металлическую оболочку, защищающую её от механических повреждений. В нижней её части расположен картер.
Особую роль выполняют фильтрующие элементы по топливу и воздуху. Они отсеивают попавшие в составные части горючей смеси сор, загрязнения, ненужные вещества, защищают тем самым дизель моторный от повреждений.
Как работает дизельный двигатель
Рассмотрим вкратце принцип работы дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Процесс выглядит следующим образом:
- В момент перемещения поршня в нижнее положение через впускной клапан подаётся воздух.
- На следующей стадии поршень поднимается к верху, сжимая при этом давлением 40 кг/см попавший в цилиндр воздух. Температура последнего поднимается до 500-700°C.
- В этот момент приступают к работе топливные форсунки. Они впрыскивают в цилиндр через распылитель дизельное топливо.
- ДТ, или как его называют в народе, солярка, от высокой температуры воздуха воспламеняется согласно закону уже упомянутого нами С. Карно.
- Полученное пламя за счёт взрывной реакции приводит в движение поршень, который через шатун запускает в работу коленчатый вал.
- Поршень на следующем этапе поднимается к верхней точке, выталкивая продукт отработки через клапана выпуска. На этом завершается цикл работы дизельной установки.
Подобные циклы многократно повторяются на протяжении всей работы дизеля.
В настоящее время в устройстве дизеля большинства производителей расположена турбина или турбокомпрессор. Рассмотрим отдельно конструкцию и особенности работы этой детали.
Турбо дизель – особенности конструкции, принцип работы
Во многом мощность и производительность дизельной установки зависит от эффективности работы турбины.
Она состоит из следующих компонентов:
- Колеса компрессора.
- Роторного вала.
- Колеса турбины.
- Подшипников скольжения.
- Перепускного клапана.
- Корпуса.
Составными частями детали являются турбина и компрессор. Первая из них трансформирует энергию продуктов отработки, выхлопных газов, вторая – направляет сжатый воздух в цилиндры мотора.
Наличие высокотемпературного режима внутри устройства подразумевает производство компонентов турбокомпрессора из термостойких материалов высокого качества.
Турбина работает следующим образом:
- Газы, образованные в результате сгорания топлива, выходят в выпускной коллектор, из него по каналу поступают в «улитку».
- В ней они разгоняют колесо до высокой (250 000 об/мин) скорости.
- Увеличенное вращательное движение позволяет втянуть извне повышенное количество воздуха, необходимого для воспламенения горючего. Повышенный объём воздушных масс разгоняет до большей скорости роторный вал.
Подобный круговорот позволяет значительно, до 30-40%, поднять мощность дизельного ДВС, снизить расходы ДТ.
Разница между бензиновыми и дизельными агрегатами
Отличием работы дизельного двигателя от бензинового ДВС является отсутствие системы зажигания и её основных компонентов свечей, образующих искры. Процесс воспламенения осуществляется путём сжатия дизельного топлива в зоне действия критических температур.
Другим характерным отличием dizel motor от агрегатов на бензине является поэтапная подача компонентов сгорания. Вначале в цилиндры запускается воздух, после его разогрева до предельных температур в камерах распыляется дизтопливо.
Устройство дизельного двигателя лишено также и дроссельной заслонки, что позволяет иметь большой крутящий момент и, соответственно, высокую производительность.
Система подачи дизельного топлива состоит из небольшого количества деталей. Горючее находится в баке, откуда с помощью насоса низкого давления (ТННД) попадает в топливную магистраль, в которой действует высокое давление благодаря работе другого насоса ТНВД.
Дальше ДТ поступает в форсунки, распыляющие его в цилиндры.
Большинство типов дизельных двигателей оснащено турбиной или, как её ещё называют, турбокомпрессором. Эта деталь в принудительном порядке нагнетает полученный из воздухозаборников воздух в повышенном объёме, что способствует эффективности сгорания дизтоплива в цилиндрах.
Применение турбины позволяет сократить потребление ДТ, увеличить мощность силовой установки при сохранении габаритов дизеля. Топливо в этом случае сгорает полностью.
Со стороны кажется, что схема работы дизельного двигателя проще. Однако это обманчивое впечатление. Для впрыска ДТ требуется высокое давление, что обуславливает повышенные нагрузки на компоненты силовой установки. По этой причине для производства дизельных двигателей используются высококачественные термостойкие материалы. К сборке дизелей предъявляются повышенные требования.
Что будет, если в дизельный мотор залить бензин
Многие из читателей прослышаны о проблемах с дизельным топливом в России. Вполне естественно, что у них возникает вопрос, не проще ли заливать в дизеля бензин, поскольку он худо-бедно соответствует международным нормативам.
Увы, такое решение проблемы невозможно. Дело упирается в свойства горючего материала. Напомним, что в бензиновых моторах воздушно-топливная смесь воспламеняется от искры свечей зажигания. Однако высокие температуры, присутствующие в двигателе, провоцируют углеводородную смесь на преждевременное возгорание. Это может привести к некорректной работе силовой установки, сбоям в работе транспортного средства. Тем не менее относительная стойкость бензина позволяет избежать несанкционированного воспламенения.
Солярка также состоит из углеводородов, но других видов. Она обладает высоким цетановым числом, легко возгорается, что и требуется для двигателя турбодизеля.
Поэтому применение бензина в этих дизельных моторах малоэффективно. Экспериментальные попытки использовать бензин вместо ДТ заканчиваются плачевно для дизеля и его владельца.
Вначале агрегат будет работать на остатках солярки, затем мощность постепенно будет падать, появятся стуки, мотор начнёт вибрировать. Результат – затратный ремонт «движка».
Достоинства и недостатки мотора дизель
Подведём некоторые итоги: рассмотрим достоинства и недостатки дизельных двигателей.
Начнём с плюсов:
- Высокий коэффициент полезного действия по сравнению с работой бензиновых «коллег» благодаря особому способу воспламенению и конструктивным отличиям.
- Экономичный расход дизтоплива. Моторы, работающие на солярке, потребляют на одну треть меньше горючего материала, чем бензиновые ДВС.
- Более чистый выхлоп. Эффективность сгорания топлива снижает количество токсичных газов в продукте отработки.
- Увеличенный срок службы. Дизельные двигатели при должном техническом обслуживании и корректной эксплуатации способны сохранить свои рабочие качества в течение длительного времени.
- Улучшенная динамика в движении автомобиля. Наличие большего крутящего момента даёт возможность оперативно набрать скорость, позволяет демонстрировать высокие тяговые характеристики.
Однако эти дизеля не лишены и недостатков.
Назовём основные минусы:
- Повышенная цена дизельных ДВС.
- Увеличенные затраты на ремонт, чем на восстановление бензиновых моторов.
- Долгий прогрев дизельной силовой установки в зимний сезон.
Также минусом дизелей считается высокая требовательность моторов к качеству дизтоплива. Именно этот недостаток, плохое качество ДТ на российских заправках, приводит к тому, что зарубежные компании по производству автомобилей не отправляют на наш авторынок дизельные модификации.
Проблемы дизельных ДВС в России
Советский, а затем и российский автопром практически не производил и не производит автомобили, кроме грузовых, с дизельными моторами. Единичные попытки производства на экспорт: Москвич-21413 «Алеко», трёхдверная «Нива» и ВАЗ-21044 в расчёт не берутся из-за малого количества.
Причин такого невнимания к производству дизелей у российских компаний много:
- Суровые климатические условия.
- Нерентабельность производства.
- Плохое качество дизтоплива и т.д.
Последний фактор, некачественное ДТ, стало также причиной того, что на российский авторынок не поступают машины зарубежных производителей с дизельными установками.
В отечественном дизтопливе присутствует даже на брендовых заправках повышенное количество серы, смолистых веществ, попадается вода. Они оказывают негативное влияние на форсунки, другие составляющие дизельного агрегата, что приводит к преждевременному выходу из строя деталей.
Acura
BMW
Сhevrolet
Citroen
Ford
Hyundai
Jeep
Land Rover
Mazda
Mitsubishi
Opel
Porsche
SAAB
Skoda
Suzuki
Volkswagen
Audi
Cadillac
Chrysler
Dodge
Honda
Infiniti
Kia
Lexus
Mercedes
Nissan
Peugeot
Renault
Seat
Subaru
Toyota
Volvo
Электрооборудование автомобилей с дизельными двигателями
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Устройство автомобиля
Публикация:
Электрооборудование автомобилей с дизельными двигателями
Читать далее:
Автомобильные аккумуляторные батареи
Электрооборудование автомобилей с дизельными двигателями
Основной особенностью электрооборудования автомобилей с дизельным двигателем является применение повышенного до 24 В номинального напряжения сети, связанное с необходимостью обеспечить надежный пуск двигателя. Согласно современным требованиям дизельный двигатель должен надежно пускаться без применения вспомогательных устройств при температуре до —17 °С, с применением устройств до — 30 °С и при применении предпускового подогрева до —40 °С. Дизельные двигатели по сравнению с карбюраторными требуют более высокой пусковой частоты вращения.
Если у карбюраторных двигателей пусковая частота вращения и зависимости от числа цилиндров, температуры пуска и применяемых средств облегчения пуска двигателя находится в пределах 40—85 мин-1, то у дизельных двигателей равна 50— 200 мин-1. Мощность стартера для пуска дизельных двигателей составляет 7—8 кВт, а сила тока при пуске двигателей 500— 800 А. Если в этом случае применить напряжение сети 12 В, то сила тока удвоится и приведет к недопустимому увеличению емкости аккумуляторной батареи (ее размеров) и повышенному расходу меди.
Однако применение напряжения на 24В имеет и свои недостатки: разунификацию приборов электрооборудования, снижение срока службы автомобильных ламп, повышенную коррозию электрических соединений (особенно штекерных).
При замене приборов электрооборудования в схеме дизельных автомобилей (лампы, контрольные приборы, электродвигатели и т. д.) необходимо обращать внимание на номинальное напряжение прибора. Автомобильные лампы иа 24В при той же мощности имеют более тонкую нить накаливания и поэтому хуже переносят вибрацию. С целью повышения срока службы лами на 24 В осветительные приборы (фары, задние фонари) часто устанавливают с применением амортизаторов.Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
С целью унификации приборов электрооборудования на некоторых автомобилях с дизельными двигателями применяют систему напряжения 12/24 В. В этом случае все потребители имеют номинальное напряжение 12В, генератор 14В, а стартер 24В. При пуске двигателя две 12-вольтовые аккумуляторные батареи включаются на питание стартера последовательно специальным переключателем. Когда двигатель начнет самостоятельно работать, аккумуляторные батареи включаются в схему электрооборудования параллельно.
Электрооборудование автомобилей с дизельными двигателями представляет собой сложный комплекс электрических машин, аккумуляторных батарей, приборов, выключателей, предохранителей, соединительных проводов, объединенных в общую электрическую схему. Например, на автомобиле КамАз перечень приборов электрооборудования превышает 100 единиц. Электрическая схема выполнена по однопроводной системе включения источников и потребителей энергии. В этом случае второй провод (минусовой) заменяют рама и другие металлические части, по которым может проходить электрический ток («масса» автомобиля). Однопроводная схема уменьшает длину и количество проводов и упрощает всю систему проводки.
Однако при нарушении изоляции провода могут касаться «массы» автомобиля, что вызовет короткое замыкание, а при неисправности предохранителей и возможность пожара.В общей схеме электрооборудования можно выделить группы приборов, образующие самостоятельные системы, наиболее важными из которых являются: система электроснабжения, включающая аккумуляторную батарею и генератор с реле-регулятором; система пуска двигателя, состоящая из стартера, аккумуляторной батареи и средств облегчения пуска; система контрольно-измерительных приборов, в которую входят спидометр, тахометр, приборы для измерения температуры, давления, уровня топлива, силы тока, а также контрольные лампы, сигнализирующие о критических и аварийных моментах работы отдельных систем двигателя; система освещения и сигнализации, включающая фары, габаритные и задние огни, указатели поворота, плафоны освещения кабины, стоп-сигналы и подкапотную лампу и другое осветительное и сигнальное оборудование. Некоторые приборы не могут быть еще четко классифицированы по системам и их можно отнести к дополнительному оборудованию (например, звуковые сигналы, электродвигатели и т.
Выключатели, переключатели, реле, предохранители, соединительные панели и штекерные соединения относятся к группе коммутационной аппаратуры и входят во все системы.
Рекламные предложения:
Читать далее: Автомобильные аккумуляторные батареи
Категория: — Устройство автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Схема 4-тактного дизельного двигателя
Объясните с помощью рисунков
В этой автомобильной статье мы описываем полный рабочий процесс 4-тактного дизельного двигателя со схемой.
carsuffer.com
4-тактный дизельный двигатель — это двигатель «
с воспламенением от сжатия» (C.I. ENGINE), который обычно называют дизельным двигателем. назван в честь доктора Рудольфа дизеля, который изобрел его в 1897 году.Использование топлива с более высоким удельным весом, менее летучим и, следовательно, менее воспламеняющимся.
В 4-тактном дизельном двигателе через впускной клапан в цилиндр подается только воздух.
На схеме
4-тактного дизельного двигателя такт сжатия, когда оба клапана или закрыты, этот воздух сжимается из-за этого его температуры и до того, как поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания. камера в форме мелкого распыления.При контакте этой распыляемой струи с горячим сжатым воздухом происходит воспламенение.
В данном двигателе не предусмотрена свеча зажигания для воспламенения топлива, топливо, находящееся в распыленной форме, воспламеняется из-за высокой температуры сжатого воздуха.
Вот почему он известен как дизельный двигатель с воспламенением от сжатия (двигатель ci).
Эти двигатели доступны как с 2-тактным, так и с 4-тактным циклом.
Рабочая схема четырехтактного дизельного двигателя Такт всасывания или впуска:-Когда поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открывается, и благодаря движению поршня вниз в это время создается частичный вакуум в камере сгорания над поршнем.
Из-за этого частичного вакуума воздух всасывается в конце хода, впускной клапан закрывается.
Такт сжатия:-В момент, когда поршень начинает движение от НМТ к ВМТ, ошибка, пойманная в камере, начинает получать пакет.
Когда поршень достигает ВМТ, захваченный воздух сжимается настолько, что его температура достигает от 500°C до 650°C.
Это более высокое повышение температуры происходит из-за более высокой степени сжатия в этом такте, оба клапана остаются закрытыми.
Рабочий ход:-В конце рабочего хода дизельное топливо представляет собой всплеск тонкой структуры в потребляемый горячий воздух, достигший температуры примерно от 500°C до 650°C.
Здесь хотелось бы отметить, что температура самовоспламенения дизельного топлива при атмосферном давлении составляет от 350°С до 450°С и распыленное топливо в горячем воздухе воспламеняется при более или менее быстром взрыве с расширением газов.
Такт выпуска:-В этом такте открывается выпускной клапан и за счет перемещения поршня от НМТ к ВМТ в основной массе газы вытесняются наружу.
В указанных выше тактах мы видели, что впускной клапан открывается в такте всасывания, но на самом деле он открывается за 10°-22° до ВМТ в такте выпуска.
Таким образом, клапан полностью открыт, когда поршень начинает опускаться, и имеется достаточно времени, чтобы войти, а впускной клапан остается открытым в такте нагнетания от 20° до 30° после НМТ.
Это действительно для того, чтобы промах, который приближался к камере с более заметной скоростью, чтобы полностью ощутить камеру.
Выпускной клапан открывается за 56°C до ВМТ рабочего хода.
Это раннее открытие сделано специально для снижения давления на верхнюю часть поршня, а также для того, чтобы выхлопные газы могли выйти наружу.
Аналогично, выпускной клапан остается открытым до 20–26° после ВМТ такта всасывания, чтобы дать выхлопным газам достаточно времени для выхода
Во-вторых свежий воздух в выхлопных газах.
Конструкция 4-тактного дизельного двигателя.Конструкция 4-тактного дизельного двигателя
механически подобен бензиновому двигателю, но несколько тяжелее по конструкции.Так как они должны выдерживать высокое давление и температуру, возникающую из-за высокой степени сжатия.
Система управления 4-тактным дизельным двигателем 4-тактный дизельный двигатель контролирует скорость и выходную мощность дизельного двигателя, которые контролируются количеством полного топлива, впрыскиваемого в цилиндр.При изучении бензинового двигателя было замечено, что скорость двигателя регулируется количеством воздуха, поступающего в карбюратор, а в дизельных двигателях скорость регулируется количеством впрыскиваемого топлива.
Вы узнали, что во время такта впуска в цилиндр поступает только воздух, поэтому количество воздуха постоянно.
4-тактный дизельный двигатель Процесс сгоранияВ 4-тактном дизельном двигателе
происходит непрерывное сгорание в течение всего рабочего хода двигателя, и давление, возникающее в результате сгорания, остается приблизительно постоянным на протяжении всего рабочего хода.Четырехтактный дизельный двигатель
Двигатели также известны как двигатели внутреннего сгорания с постоянным объемом.Прочтите это: Что такое 4-тактный бензиновый двигатель и работа 4-тактного бензинового двигателя
Прочтите это:- Как работает двухтактный дизельный двигатель Объясните с помощью рисунка
Прочтите это:- Что такое двухтактный бензиновый двигатель и как работает двухтактный бензиновый двигатель?
Посетите сайт:- www.carsuffer.com
Что такое дизельный цикл — процессы с P-v и T-s диаграммами
Главная » Тепловая инженерия » Четырехтактный дизельный двигатель и его работа [объяснено с помощью P-v и T-s диаграмм]Саиф М
Дизель Цикл
Двигатель большегрузных автомобилей в основном работает по дизельному циклу или циклу постоянного объема. Дизельный цикл был введен доктором Рудольфом Дизелем в 1897 году. Дизельный цикл отличается от цикла Отто в одном отношении. Добавляется при постоянном давлении вместо постоянного объема.
Таким образом, он включает два адиабатических процесса, один процесс подвода тепла с постоянным давлением и один процесс отвода тепла с постоянным объемом. Двигатели дизельного цикла используют тяжелое масло, дизельное топливо является наиболее распространенным. В дизельных двигателях в цилиндре сжимается только воздух до высокого давления, температура этого сжатого воздуха становится достаточно высокой для воспламенения топлива.
Дизель впрыскивается в цилиндр в конце такта сжатия, который сам воспламеняется из-за высокой температуры сжатого воздуха. В дизельном двигателе нет свечи зажигания. В четырехтактном дизельном двигателе с воспламенением от сжатия четыре такта следующие:
Такт всасывания- Во время такта всасывания поршень движется вниз от верхней мертвой точки.
- Воздух всасывается в цилиндр через открытый впускной клапан, который закрывается в конце хода.
- Выпускной клапан остается закрытым во время этого хода.
- Поршень перемещается вверх из положения нижней мертвой точки.
- Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Воздух сжимается в цилиндре при движении поршня вверх.
- Поскольку степень сжатия в этом двигателе высока (от 10 до 20), воздух в конечном итоге сжимается до давления 40 кг/см2, при котором его температура достигает 100°C, достаточной для воспламенения топлива.
- В конце такта сжатия топливо (дизельное топливо) впрыскивается в горячий сжатый воздух, где оно начинает гореть, поддерживая постоянное давление.
- В точке 4 прекращается подача топлива. Теоретически топливо впрыскивается в конце такта сжатия и впрыск продолжается до точки отсечки.
- Тем временем поршень перемещается из точки 3 в точку 4, и этот ход называется ходом постоянного давления.
- На практике зажигание начинается до окончания такта сжатия.
Теоретически рабочий ход из точки 4. Теперь горячие газы адиабатически расширяются до точки 5 в цилиндре, толкая поршень вниз. Поршень наконец достигает нижней мертвой точки. Оба клапана остаются закрытыми во время хода.
Такт выпуска
- Поршень движется вверх. Впускной клапан остается закрытым, а выпускной открывается.
- Максимальная утечка продуктов сгорания из-за их собственного расширения.
- Движение поршня вверх выталкивает оставшиеся газы через открытый выпускной клапан. Таким образом, цикл завершается.
На рисунке показана диаграмма фаз газораспределения для четырехтактного дизельного двигателя. Впускной клапан открывается на 10–25° до ВМТ и закрывается на 25–50° после НМТ. выпускной клапан открывается на 30–50° раньше нижней мертвой точки и закрывается на 10–15° после верхней мертвой точки.
Впрыск топлива начинается за 5–10° до ВМТ такта сжатия и продолжается до 15–25° после ВМТ в рабочем такте, в зависимости от частоты вращения двигателя.
P-v и T-s Схема дизельного цикла
Пусть в цилиндре двигателя находится m кг воздуха в точке 1. Пусть в этой точке P1 и T1 и V1 будут давлением, температурой и объемом воздуха. Ниже приведены 4 стадии идеального дизельного цикла.
Идеальный дизельный цикл состоит из двух адиабатических процессов с постоянным давлением и постоянным объемом. Эти процессы представлены на диаграммах P-v и T-s, как показано на рисунке.
Читайте также: Термодинамический цикл: его классификация, работа, термины, используемые в термодинамике и многое другое.
Процесс 1-2 (нагрев при постоянном давлении)
Воздух нагревается при постоянном давлении от начальной температуры T1 до температуры T2, представленной графиком 1-2 на рис.
Нагрев отключается в точке 2, поэтому его называют точкой отсечки
Процесс 2-3 (адиабатическое расширение)
Воздух адиабатически расширяется от температуры T2 до температуры T3, как показано на графике 2-3 на рис. по воздуху.
Процесс 3-4 (охлаждение постоянного объема)
Теперь воздух охлаждается при постоянном объеме от температуры T4 до температуры T4, как показано на графике 3-4 на рисунке.
Процесс 4-1 (адиабатическое сжатие)
Воздух адиабатически сжимается от температуры T4 до температуры T1, представленной графиком 4-1 на рис. В этом процессе тепло не поглощается и не отводится воздухом
We убедитесь, что воздух вернулся к своим первоначальным условиям давления, объема и температуры, тем самым завершив цикл.
Мы это знаем,
Выполненная работа = Подведенное тепло – Отведенное тепло
∴ Стандартный КПД воздуха
Теперь задайте степень сжатия,
Коэффициент отсечки,
Степень расширения,
Мы знаем процесс нагрева при постоянном давлении (1-2),
Аналогично, в процессе адиабатического сжатия (2-3)
И в процессе адиабатического сжатия (4-1),
Подставляя значение T1 в уравнения (iv) и (v)
И
Теперь подставляя значения T1, T2 и T3 в уравнение (iii),
Примечание:
Эффективность идеального дизельного цикла ниже, чем у обратного цикла при одинаковой степени сжатия.
КПД дизельного цикла увеличивается с уменьшением отсечки и приближается к максимуму (равному КПД обратного цикла), чем отсечка равна нулю, т. е. p=1.
Вот и все. Спасибо, парень, большое спасибо за то, что прочитал эту статью. Если у вас есть какие-либо вопросы о « Дизельный цикл », вы можете задать их в разделе комментариев ниже. Если вам понравилась эта заметка, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.
Хотите бесплатные PDF-файлы прямо на почту? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.
Введите адрес электронной почты…
Скачать PDF этой статьи:
Скачать PDF
Подробнее о термодинамических циклах читайте в нашем блоге:
- Четырехтактный двигатель с искровым зажиганием по циклу Отто с [P-v и T-s диаграммой]
- Цикл Карно: основные процессы , Эффективность с [диаграммой P-v и T-s]
О Саифе М.
Саиф М. по профессии инженер-механик. Он закончил инженерное образование в 2014 году и в настоящее время работает в крупной фирме инженером-механиком.