циклы дизельных двигателей.

Реклама
№ 5 CYCLES OF DIESEL ENGINES.
Any internal combustion engine, regardless of principle it operates on, is said have a fourstroke cycle or a two-stroke cycle. The engines of either type may be single or double acting,
trunk-piston, crosshead type, opposed-piston type.
The four-stroke cycle consists of the suction stroke, compression stroke, combustion and
expansion stroke and exhaust stroke. The piston starts a downward, suction stroke. The air inlet
valve is open and air is being drawn into the cylinder through the air inlet pipe. The exhaust
valve, fuel valve are all closed, as the piston reaches the end of the suction stroke the air inlet
valve closed and as the piston rises on the second, or compression, stroke the air in the cylinder
is compressed. At the end of this stroke the air has been compressed to about 480 pounds and
temperature has risen to about 1,000*F. The fuel injection valve now opens and the fuel oil is
sprayed into the cylinder under pressure of 3,550 p. s. l. The high temperature of the compressed
air in the cylinder ignites the fuel, and it continues to burn as long as injection is maintained.
This burning raises the temperature of the gas to approximately 3,000*F. In the meantime, the
piston has started down on the third, or expansion, stroke with the gas expanding behind it. The
injection valve closes shortly after the piston has stalled down on this stroke. At the end of this
stroke the exhaust valve opens and the burned gases in the cylinder, now reduced to about 40
pounds pressure, and correspondingly reduced in temperature, start to flow out through the
exhaust pipe. Returning on the fourth, or exhaust, stroke, the piston pushes the remaining gas out
of the cylinder. At the end of this stroke the exhaust valve closes, the air inlet valve opens and
the cycle of operations starts again.
It is thus seen that one complete cycle requires four strokes of the piston: the four strokes
comprise two complete revolutions of the crank.
In the 2-cycle, single acting diesel engine instead of an exhaust valve there is a ring of exhaust
ports around the bottom of the cylinder, communicating with the exhaust pipe. The spray valve
and starting valve are the same as in the 4-cycle. In place of air inlet valves there are scavenging
ports, in place of exhaust valves there are exhaust ports, in uniflow scavenging engines there are
exhaust valves. The scavenging ports are in communication with a passage leading to a low
pressure scavenging air compressor, operated from the engine.
When the piston on its downward stroke uncovers the exhaust ports and the cylinder pressure
drops to atmospheric, the scavenging ports open and the air, under pressure, flows into the
cylinder pushes the exhaust gases out through these ports. As the piston on its up stroke covers
the scavenging ports, the exhaust ports close, leaving the cylinder full of fresh air. The piston
moving upward on its compression stroke, compresses this air and at the end of compression fuel
injection occurs, just as previously described for the 4-stroke cycle.
It is thus seen that the complete series of operations including fuel injection and combustion,
expansion, exhaust, filling cylinder with fresh air and compression, occurs in two strokes of the
piston, ore one revolution of the crankshaft.
№ 5 ЦИКЛЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
Любой двигатель внутреннего сгорания, независимо от принципа действия имеет
четырехтактный или двухтактный цикл. Двигатели так же могут быть единственного или
двойного действия, тронкового типа поршня, крейцкопфного типа, противоположнодвижущимися поршнями.
Четырехтактный цикл состоит из такта всасывания, такта сжатия, сгорания, такта
расширения и выпускного такта. Поршень начинает движение из НМТ, такт всасывания.
Воздушный впускной клапан открыт, и воздух вовлекается в цилиндр через воздушную
впускную трубу. Выпускной клапан, топливный клапан закрыты, поскольку поршень
достигает конца всасывающего такта, клапан впускного воздуха закрыт и поршень
поднимается на второй такт, или такта сжатия, воздух в цилиндре сжат. В конце этого
такта воздух был сжат приблизительно до 480 фунтов, и температура повысилась
приблизительно до 1,000*Ф. Теперь открывается клапан впрыска топлива, и топливо
распыляется в цилиндр под давлением 3 550 фунтов на квадратный дюйм. Высокая
температура сжатого воздуха в цилиндре зажигает топливо, и воспламенение
продолжается, пока поддерживается впрыск. Эти воспламенения повышают температура
газа приблизительно до 3,000*Ф. Тем временем, поршень начал движение вниз на третий
такт, или такт расширения, такт при котором газ расширяется позади. Вскоре клапан
впрыска закрывается, после того как поршень остановится внизу на этом такте. В конце
этого такта выпускной клапан открывается и сожженные газы в цилиндре уменьшаются
приблизительно до 40-фунтового давления, и соответственно уменьшается температура,
начиная выходить через выхлопную трубу. Возвращаясь на четвертый такт, или такт
выпуска, поршень выпускает оставшийся газ из цилиндра. В конце этого такта выпускной
клапан закрывается, клапан впускного воздуха открывается, и цикл операций начинается
заново.
Таким образом, мы видим, что один полный цикл требует четыре хода поршня: четыре
такта включают два полных оборота коленчатого вала.
В 2-тактном цикле, дизельный двигатель одиночного действия вместо выпускного
клапана имеет кольцо выхлопных окон вокруг основания цилиндра, сообщающихся с
выхлопной трубой. Клапан распыления и пусковой клапан – такие же, как в 4-тактном.
Вместо впускных воздушных клапанов - продувочные окна, вместо выпускных клапанов выпускные окна, в двигателях с прямоточным наддувом - выпускные клапаны.
Продувочные окна, проходящие в соединениях, уменьшают давление компрессора
наддувочного воздуха, который управляется через двигатель.
Когда поршень опустится он откроет выхлопные окна и давление в цилиндрах падает
до атмосферного, продувочные окна открываются и воздух под давлением поступает в
цилиндр, выталкивая выхлопные газы через эти окна. Как только поршень на этом такте
закроет окна наддува, выхлопные окна закроются, и цилиндр полностью наполнится
свежим воздухом. Поршень, движущийся вверх во время такта сжатия, сжимает этот
воздух, и в конце сжатия происходит впрыск топлива, так же, как предварительно
описывалось в 4-тактном цикле.
Таким образом, мы видим, что полный ряд операций, включая впрыск топлива и
сгорание, расширение, выпуск, заполнение цилиндра свежим воздухом и сжатие,
происходит за два хода поршня, или за один оборот коленчатого вала.
Скачать