Файл: Махалдиани, В. В. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
Затем, лосле того как начнется расширен,ие |
рабочих |
|||
газон в основном цилиндре, давление ,в камере |
сгорания по |
|||
нижается и буферный поршень 4 перемещается вниз. |
|
|||
В это время отверстие 02 вновь выходит из подсети С и |
||||
в последней образуется воздушный |
буфер, чем |
обеспечивается |
||
мягкая посадка поршня 4 в свое исходное положение. |
|
|
||
Во время выхлопа отработавших газов, |
ввиду |
того, |
||
что давление газов яевелико, буферный поршень 4 |
остает |
|||
ся в своем нижнем положении, что способствует |
іхюрошей |
|||
очистке рабочего цилиндра. |
|
|
|
|
Таким образо/м, описанный |
механизм в .состоянии |
осу |
||
ществлять буферное действие, а также изменять, в зависи мости от давления впускаемого в буферный цилиндр сжа того воздуха, фактическую степень сжатия к моменту вос пламенения топлива.
( Г Л А В А И
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ В ДИЗЕЛЯХ
§ 1. Общие предпосылки
Основная цель использования в дизелях автоматичес кого изменения степени сжатия, в зависимости от назначе
ния двигателя, может выражаться |
в |
ограничении |
макси |
|||
мального |
давления |
сгорания, улучшении |
пусковых |
качеств |
||
и (расширении диапазона пригодных |
для |
работы |
данного |
|||
двигателя сортов топлива. |
|
|
|
|
||
Осуществлением |
автоматического |
изменения |
степени |
|||
сжатия |
появляется |
(возможность |
создания выоокофореяро- |
|||
(Еаиного дизеля с очень высоким давлением наддува, обла дающего способностью легко запускаться три сильном хо лоде и работать на различных сортах топлива.
Автоматическое |
регулирование |
степени сжатия связано |
с конструктивным |
усложнением и |
повышением стоимости |
двигателя; поэтому его использование может оказаться цс-
57
лссюобраэным лишь в том случае, когда выгоды от измене ния степени сжатия заметно превышают затраты, понесен ные для реализации этого мероприятия.
В 'настоящее время, к сожалению, пока отсутствуют соответствующие 'экономические расчеты, позволяющие точно выделить группу двигателей 'внутреннего 'сгорания с 'самовоспламенением от сжатия, для которых экономически оправдано применение автоматического 'регулирования степени сжатия, однако уже сейчас с уверенностью можно сказать, что это мероприятие сулит большие выгоды в слу чае применения его в транспортном дизеле с высоким над дувом.
Менее перспективным может оказаться осуществление автоматического изменения степени сжатия в маломощных
дизелях, работающих со всасыванием заряда. |
|
|||
Возможность высокого форсирования, |
падежный пуск |
|||
и многотоплавность обусловливает |
важносль |
переменной |
||
с гтени сжатия для двига |
||||
телей |
боев ix |
г ашин. В |
||
подтверждении этого можно |
||||
отменить, |
что <£ирма США |
|||
«Континенталь» серийно вы |
||||
пустила |
танковые ди:ели с |
|||
автоматически изменяющей |
||||
ся |
степенью си атия. |
|||
|
|
|
|
|
|
Для |
с ационгрных ди |
||
|
|
|
|
|
зелей, безусловно, |
эфе} ек- |
|||
|
|
|
|
|
тивность |
применения |
пере |
||
|
|
|
|
|
менной |
степени |
сжатия |
||
tu |
іб /8 |
го |
гг |
гЬ f |
несколько ограничена, |
т. к. |
|||
по сравнению с транспорт |
|||||||||
Рис. 33. Температуры сжатия |
и воспла |
ным |
двигателем |
в |
них |
||||
менения для |
разных |
степеней сжатия. |
меньшую |
роль |
играют |
||||
|
|
|
|
|
удельная масса и облегчен |
||||
|
|
|
|
|
ный пуск. |
|
|
|
|
Целесообразность |
использования |
переменной |
степени |
||||||
сжатия в дизелях можно хорошо проследить по графику, показанному на рис. 33.
'58
График изображает характер изменения температуры заряда із ‘конце сжатия при изменении .геометрической сте пени сжатия. Кривые построены для различных режимов нагрузки дизеля, начиная от холодного запуска .и до пол ной -нагрузки. На графике так же изображены эксперимен тальные кривые изменения температур, необходимых для •воспламенения топливо-воздушной смеси при использова
нии |
различных топлив. |
|
|
|
|
|
|
График показывает, что воспламенение смеси при ра |
|||||
боте на дизельном топливе |
со стандартной |
степенью |
сжа |
|||
тия, |
равной |
16, возможно |
при |
температуре |
окружающего |
|
воздуха — |
18°С, в то -время как |
необходимая степень |
сжа |
|||
тия, требуемая для воспламенения этой смеси при темпе ратуре — 32°С, составляет е=19.
Однако, как видно из графика, после запуска двига тель будет удовлетворительно работать со ‘степенью сжа тия, равной 12.
Использование в качестве топлива бензина ухудшает эти показатели. Как видно из трафика, при тех же темпе ратурах окружающего воздуха воспламенение происходит
лишь при е — 24, а работа на режимах холостого хода требует степень сжатия, равную 18. Вместе с тем после уве личения нагрузки в обеих случаях потребные значения сте
пеней сжатия оказываются меньше е = 12. |
|
Однако если двигатель с самовоспламенением от сжа |
|
тия для достижения |
хороших пусковых качеств и хороше |
го холостого хода будет работать на высокой степени сжа |
|
тия, то максимальное |
давление сгорания при увеличении |
нагрузки будет достигать очень больших величин, динами
ческая нагрузка деталей |
кривошипно-шатунного механиз |
||||
ма повысится, что |
повлечет за |
собой ненормальную |
рабо |
||
ту или |
поломіку |
двигателя. |
|
|
|
Это |
хорошо |
подтверждает |
график (рис. 34), |
изобра |
|
жающий |
максимальные |
давления сгорания, измеренные |
|||
при испытании дизеля с непосредственным впрыском топли ва (35], Данные, изображенные на этом графике, соответст вуют разным нагрузкам и разным степеням сжатия и наг
лядно показывают, что для создания высакофорсированно-
59
го дизеля |
.необходимо осуществить |
мероприятия, |
ограни |
|
чивающие максимальное давление сгорания. |
|
|||
Для |
ограничения |
'максимального |
давления |
сгорания |
можно использовать |
различные мероприятия (см. |
следую |
||
щий .параграф), однако самым эффективным является по нижение степени сжатия.
С этой точки зрения заслуживают .большого внимания дизели с низкой фиксированной геометрической степенью сжатия, .работающие «а высоком наддуве и имеющие какие-
либо вспомогательные средства |
для облегчения холодного |
||||||||
|
|
загуска |
(например пуск |
на бен |
|||||
|
|
зине при помоч и |
электрической, |
||||||
|
|
искры). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
случае |
благоприятного |
||||
|
|
решения вопроса |
)олоднсго за |
||||||
|
|
пуска, такой дизель |
Есе-іаки бу |
||||||
|
|
дет |
итѵеть некоте рый недостаток, |
||||||
|
|
вкражек ц.ш"ся в тем, |
что соот |
||||||
|
|
ветственно подобранная и фикси |
|||||||
|
|
рованная |
в |
дат ом |
двигателе |
||||
|
|
степень |
сжатия |
будет |
отвечать |
||||
|
|
какой-либо одной |
нагрузке, при |
||||||
|
|
изменении которой в одну или в |
|||||||
|
|
другую |
стороны |
ептгмальность |
|||||
|
|
степени |
сжатия |
Судет |
нару |
||||
|
|
шаться. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 34. |
Максимальные давления |
|
Наиболее полное |
решение |
|||||
сгорания для разных нагрузок и |
Еопроса |
достигается |
в |
случае |
|||||
|
степеней сжатия. |
грименения |
автоматического ре |
||||||
Как |
отмечалось выше |
гулирования степени ежа-ия. |
|||||||
из известных |
многочисленных |
||||||||
охам изменения степени сжатия 'более практичным .являет ся способ, основанный на регулировании объема камеры огорання.
В этом отношении представляют интерес ВКАРО и ПАРСС.
Несмотря на то, что ВКАРО была использована в тан ковых двигателях, ее дальнейшее распространение задер-
60