Фазы газораспределения четырехтактных двигателей. Диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя

Газораспределения четырехтактного двигателя

Индикаторной диаграммой называется зависимость давления газов в цилиндре от изменения объема цилиндра, обусловленного движением поршня или угла поворота кривошипа.

Рис. 3. Индикаторные диаграммы четырехтактного карбюраторного двигателя в координатах p – V: А – цикла; б – угловая поворота кривошипа и хода поршня; в – процесса газообмена	Рис. 4. Индикаторные диаграммы четырехтактного дизеля без наддува в координатах p – V: А – цикла; б – процесса газообмена

На рис. 3, 4 показаны индикаторные диаграммы четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателей. В нижней части рисунков а, б) в увеличенном масштабе процессы впуска и выпуска газов.

Фазы газораспределения – это угол поворота кривошипа от момента открытия до момента закрытия клапанов.

Впускной клапан открывается с некоторым опережением до ВМТ. Это точка 1 на индикаторных диаграммах. Процесс впуска смеси топлива и воздуха (карбюраторный двигатель) или воздуха (дизельный двигатель) характеризуются линией 1-5-а-2. Впуск заканчивается закрытием впускного клапана (точка 2). Горючая смесь или воздух, поступившие в цилиндр смешиваются с продуктами сгорания, оставшимися в цилиндре от предыдущего цикла (остаточные газы) и образуют рабочую смесь. После окончания процесса впуска рабочая смесь сжимается. Точка 3 на индикаторных диаграммах соответствует моменту подачи искры, рис. 3 или моменту начала впрыска топлива в камеру сгорания, рис. 4. Процесс сгорания начинается до ВМТ. и продолжается на некотором участке такта расширения. Если в карбюраторных двигателях или в двигателях с впрыском топлива

Рис.5. Круговая диаграмма фаз распределения процессов, происходящих в цилиндрах 4-тактного дизеля

воспламенение осуществляется за счет подачи искры, то в дизельном двигателе воспламенение происходит от высокой температуры сжатия.

Процесс удаления отработавших газов (выпуск) начинается при открытии выпускного клапана (точка 4). В этот момент давление в цилиндре значительно выше атмосферного, вследствие чего в начальной стадии процесса отработавшие газы вытекают из цилиндра через клапан с критической скоростью. К приходу поршня к Н.М.Т. давление в цилиндре значительно падает, и при дальнейшем движении поршня от Н.М.Т. к В.М.Т. отработавшие газы выталкиваются в атмосферу. Линия 4-1-5. Выпускной клапан закрывается после В.М.Т. (точка 5). Углы опережения открытия и запаздывание закрытия клапанов служат для повышения эффективности очистки цилиндра от отработавших газов и наполнения свежим зарядом. Величина их зависит от некоторых факторов. Одним из основных является частота вращения вала двигателя (n). С увеличением (n) фазы расширяются и с уменьшением (n) – уменьшаются.

При смене процессов выпуска и впуска имеет место одновременное открытие обоих клапанов, т.е. еще не закрылся выпускной клапан, уже открылся впускной, см. рис. 5. Угол поворота коленчатого вала, когда открыты выпускной и впускной клапаны называется перекрытием клапанов, рис. 5. В этот момент происходит одновременно продолжающийся выпуск отработавших газов и впуск свежего заряда. Это происходит за счет эжекторного свойства газов.

Величина перекрытия, при которой сказывается положительный эффект на процесс наполнения, зависит от частоты вращения коленчатого вала и подбирается такой величины, чтобы в рабочем диапазоне не было ухудшения наполнения цилиндра.

infopedia.su

Фазы газораспределения и круговая диаграмма газораспределения двигателя

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

12.

Фазы газораспределения и круговая диаграмма газораспределения двигателя

Продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов, выраженная в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называется фаза­ми газораспределения.

            Наивысшие мощностные показатели работы двигателя могут быть достигнуты при наилучшем наполнении цилиндров горючей смесью и наиболее полной их очистке от отработавших газов. Поэтому продолжительность фаз впуска и выпуска установлена больше 180° из-за того, что моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положениями поршня в верхней и нижней мертвых точках. Так у двигателей заднеприводных автомобилей ВАЗ, впускной клапан открывается в конце такта выпуска до прихода поршня в ВМТ с опережением на 12° (рис. 2.23, а) и 33° (рис. 2.23, б) у двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ, а закрывается в начале такта сжатия после прихода поршня в НМТ с запаздыва­нием соответственно на 40 и 79°.

Рис. Фазы газораспределения двигателей

Выпускной клапан открывается в конце такта рабочего хода до прихода поршня в НМТ с опережением на 42 и 47°, а закрывает­ся в начале такта впуска после прихода поршня в ВМТ с запаздыванием соответственно на 10 и 17°.

13. Назначение, классификация систем питания поршневых двигателей их конструктивные особенности.

13.1. Характеристика системы питания двигателей

           Системой питания называется совокупность приборов и устройств, обеспечивающих подачу топлива и воздуха к цилиндрам двигателя и отвод от цилиндров отработавших газов. Система питания служит для приготовления горючей смеси, необходимой для работы двигателя.

         Горючей называется смесь топлива и воздуха в определенных пропорциях.

 Двигатели автомобилей работают на рабочей смеси.

         Рабочей называется смесь топлива, воздуха и отработавших газов, образующаяся в цилиндрах при работе двигателя.

В зависимости от места и способа приготовления горючей смеси двигатели автомобилей могут иметь различные системы питания (рис. 37).

Рис. 37.Типы систем питания

В ДВС применяются: система приготовления горючей смеси в карбюраторе; система приготовления горючей смеси во впускном трубопроводе; в цилиндре ДВС. Система питания с приготовлением горючей смеси в специальном приборе — карбюраторе применяется в бензиновых двигателях, которые называются карбюраторными.

        Система питания с приготовлением горючей смеси во впускном трубопроводе также применяется в бензиновых двигателях. Для приготовления горючей смеси в быстро движущийся поток воздуха во впускном трубопроводе под давлением из форсунок впрыскивается мелкораспыленное топливо. Топливо перемешивается с воздухом, и образованная горючая смесь поступает в цилиндры двигателя.

            Система питания с приготовлением горючей смеси непосредственно в цилиндрах двигателя применяется как в дизелях, так и в бензиновых двигателях.  Приготовление горючей смеси происходит внутри цилиндров двигателя путем впрыска из форсунок под давлением мелкораспыленного топлива в сжимаемый в цилиндрах воздух. При этом, если в дизелях происходит самовоспламенение образованной рабочей смеси от сжатия, то в бензиновых двигателях рабочая смесь в цилиндрах воспламеняется принудительно от свечей зажигания.

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

zinref.ru

MirMarine - Круговые диаграммы фаз газораспределения

Для обеспечения надлежащей работы двигателя внутреннего сгорания в его цилиндрах в определенной последовательности и в строго определенные моменты должны начинаться и заканчиваться рабочие процессы. С этой целью двигатель оборудуется газораспределительным устройством.

Моменты фаз газораспределения, т.е. положения мотыля (кривошипа) коленчатого вала по отношению к соответствующей мертвой точке в начале и конце каждого процесса, отсчитываются в углах поворота коленчатого вала, п.к.в. Данные о фазах газораспределения используются для проверки правильности установки газораспределительных органов двигателя и, при необходимости, для их регулирования. Сведения о моментах фаз газораспределения приводятся в инструкциях заводов-изготовителей двс. Так, например, для четырехтактного двигателя 6ЧР 30/38 фазы газораспределения следующие. Впускной клапан: открытие 37° до в.м.т., закрытие 47° после н.м.т. выпускной клапан: открытие- 52° до н.м.т., закрытие 32° после в.м.т.; начало подачи тoплива-18° до в.м.т.

Для большей наглядности данные газораспределения изображаются на круговой диаграмме фаз газораспределения. На рис.13 эти диаграммы представлены для конструктивно подобных двигателей с одинаковой частотой вращения n = 600 об/мин: для двигателя без наддува перекрытие клапанов составляет 69°, для двигателя с наддувом - 130°. Столь большое перекрытие клапанов для дизелей с наддувом объясняется необходимостью обеспечить лучшую очистку цилиндра и дополнительное охлаждение камеры сжатия.

Круговые диаграммы фаз газораспределения двухтактных дизелей показаны на рис. 14.

Как видно из рис. 13 и 14, двигатель определенной марки имеет фазы газораспределения, отличные от таких же фаз двигателей других марок. Для двигателей с наддувом характерно увеличение времени процессов, связанных с очисткой цилиндров от отработавших газов. Угол опережения подачи топлива зависит от частоты вращения двигателя, сорта применяемого топлива и способа смесеобразования. Более ранняя подача топлива устанавливается для двигателей с большей частотой вращения, а также при работе их на тяжелых сортах топлива.

Метки: Газораспределение, Газораспределительное устройство, Круговая диаграмма, Перекрытие клапанов, Очистка цилиндра, Угол опережения

mirmarine.net

Диаграмма - фаза - газораспределение

Диаграмма - фаза - газораспределение

Cтраница 1

Диаграмма фаз газораспределения - графическое изображение моментов открытия и закрытия ( относительно мертвых точек) и продолжительности открытия органов газораспределения ( клапанов или окон), а также моментов подачи искры или топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания.  [1]

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно. Та - кое положение называют перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов улучшает очистку и наполнение цилиндров.  [2]

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно, - так называемое перекрытие клапанов.  [4]

На рис. 22 показаны диаграммы фаз газораспределения, из которых видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно. Такое положение называют перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов улучшает очистку и наполнение цилиндров. В табл. 2 приведены данные по системе газораспределения двигателей.  [5]

На рис. 18 приведена диаграмма фаз газораспределения четырехтактных двигателей.  [6]

На рис. 5 приведена диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя, а в табл. 1 даны величины фаз для некоторых двигателей.  [7]

На рис. 21 показана диаграмма фаз газораспределения двухтактных двигателей ЯАЗ-204, и ЯАЗ-206, а в табл. 6 даны фазы газораспределения изучаемых четырехтактных двигателей.  [9]

Фазы газораспределения изображаются круговой диаграммой, называемой диаграммой фаз газораспределения. На рис. 21 приведена диаграмма фаз газораспределения двигателя автомобиля ГАЗ-53А, из которой видно, что при положении поршня, близком к ВМТ, оба клапана приоткрыты. Это явление называется перекрытием клапанов. Оно длится в течение очень небольшого промежутка времени. Поэтому за это время не происходит ни перемешивания потоков отработавших газов и свежего заряда, ни утечки горючей смеси с отработавшими газами.  [10]

При отличии зазора от указанной величины искажается диаграмма фаз газораспределения; чрезмерный зазор вызывает шум, запаздывание открывания и опережение закрывания клапанов, а недостаточный зазор - опережение открывания и запаздывание закрывания клапанов.  [12]

Все звенья механизма газораспределения должны быть установлены так, чтобы открытие и закрытие клапанов ( всасывающих, выхлопных, выпускных) производилось в моменты, соответствующие определенным положениям поршня или колена вала, как указано заводом-изготовителем в диаграмме фаз газораспределения двигателя.  [13]

Все звенья механизма газораспределения должны быть установлены так, чтобы открытие и закрытие клапанов ( всасывающих, выхлопных, выпускных) производилось в моменты, соответствующие определенным положениям поршня или колена вала, как указано заводом-изготовителем в диаграмме фаз газораспределения двигателя.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Фазы газораспределения четырехтактных двигателей

Выпускной клапан начинает открываться в конце про­цесса расширения с опережением относительно н.м.т. на угол φо.в.=30ч-75° (рис. 20) и закрывается после в.м.т. с запаздыванием на угол φз.в., когда поршень движется в такте наполнения в направлении к н.м.т. Начало откры­тия и закрытие впускного клапана также сдвинуты отно­сительно мертвых точек: открытие начинается до в.м.т. с опережением на угол φ0.вп, а закрытие происходит пос­ле н.м.т. с запаздыванием на угол φз.вп. в начале такта сжатия. Большая часть процессов выпуска и наполнения протекает раздельно, но около в.м.т. впускной и выпуск­ной клапаны открыты некоторое время одновременно. Продолжительность перекрытия клапанов, равная сумме углов φз.в + φо.вп, невелика у поршневых двигателей (рис. 20, а), а у комбинированных может быть значи­тельной (рис. 20, б). Общая продолжительность газооб­мена составляет φо.в+ 360о+φз.вп=400-520о; у высоко­оборотных двигателей она больше.

Периоды газообмена в двухтактных двигателях

В двухтактном двигателе процессы газообмена про­исходят при перемещении поршня вблизи н.м.т. и зани­мают часть хода поршня в тактах расширения и сжатия.

В двигателях с петлевой схемой газообмена и впуск­ные, и выяускные окна открываются поршнем, поэтому фазы газораспределения и диаграммы площади попереч­ного сечения окон симметричны относительно н.м.т. (рис. 24, а). Во всех двигателях с прямоточными схема­ми газообмена (рис. 24, б) фазы открытия выпускных окон (или клапанов) выполняют несимметричными отно­сительно н.м.т., достигая тем самым лучшего наполнения цилиндра. Обычно впускные окна и выпускные окна (или клапаны) закрываются одновременно или с небольшой разницей по углу. Осуществить несимметричные фазы возможно и в двигателе с петлевой схемой газообмена,

если установить (на впуске или выпуске) дополнитель­ные устройства — золотники или клапаны. Из-за недоста­точной надежности подобных устройств в настоящее вре­мя их не применяют.

Общая продолжительность процессов газообмена в двухтактных двигателях соответствует 120—150° угла поворота коленчатого вала, что в 3—3,5 раза меньше, чем в четырехтактных. Угол открытия выпускных окон (или клапанов) φо.в.= 50-90° до н.м.т., а угол предва­рения их открытия φпр= 10-150. В высокооборотных двигателях с выпуском через клапаны эти углы больше, а в двигателях с выпуском через окна — меньше.

В двухтактных двигателях процессы выпуска и на­полнения происходят в большей части совместно — при одновременно открытых впускных (продувочных) и вы­пускных окнах (или выпускных клапанах). Поэтому воз­дух (или горючая смесь) поступает в цилиндр, как пра­вило, при условии, что давление перед впускными окна­ми больше давления за выпускными окнами (клапа­нами) .

Литература:

1. Наливайко В.С., Ступаченко А.Н. Сыпко С.А. Методические указания к проведению лабораторных работ по курсу «Судовые ДВС», Николаев, НКИ, 1987, 41с.

2. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Учебник/ Ю.Я. Фомин, А.И. Горбань, В.В. Добровольский, А.И. Лукин и др.-Л.:Судостроение, 1989 – 344 с.:ил.

3. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей: Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова –М.: Машиностроение,1983ю – 372стр.

4. Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л. Судостроение, 1977.-392с.

studfiles.net

Фазы газораспределения

На рис. 45 приведена схема привода газораспределительного механизма с помощью конической передачи. От коленчатого вала пара конических шестерен приводит в движение вертикальный вал, который через другую пару конических шестерен передает вращение среднему распределительному валу, управляющему впускными клапанами. Распределительные валы, управляющие выпускными клапанами, приводятся через шестеренную передачу.

В некоторых случаях привод верхних распределительных валов осуществляется цилиндрическими шестернями. Пример такой конструкции представлен на рис. 46. Распределительные валы, перенесенные в верхнюю часть блока, приводятся отдельными шестернями, получающими вращение от одной промежуточной шестерни.

Для уменьшения вибрации при передаче вращения на распределительный вал не следует шестерни привода устанавливать на переднем конце коленчатого вала, который в большей степени подвержен действию крутильных колебаний. Привод располагают иногда в середине коленчатого вала (при составных блоках) или же в задней части двигателя, хотя это вызывает усложнение конструкции.

Фазы газораспределения выбирают в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Обычно высокооборотные двигатели имеют сильно развитые фазы газораспределения. С увеличением числа оборотов возрастает скорость движения газов в трубопроводах и соответственно увеличивается инерция газового потока, которую стремятся использовать для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов и для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью.

Для более полной очистки цилиндров и уменьшения противодавления на поршень при вытеснении им отработавших газов выпускной клапан открывается значительно раньше, чем поршень достигнет н. м. т. У некоторых современных двигателей гоночных автомобилей угол опережения открытия выпускного клапана составляет 80—85°.

Вследствие высокого давления в цилиндре в момент открытия выпускного клапана скорость выходящих отработавших газов в начале выпуска очень велика и достигает 400—500 м/сек. Во время выпуска она постепенно снижается вместе с уменьшением количества выходящих газов и к концу выпуска в трубопроводе создает некоторое понижение давления, что способствует удалению отработавших газов из цилиндра, даже после того, как поршень начал движение вниз. Процесс выпуска продолжается и после прихода поршня в верхнюю мертвую точку, для чего выпускной клапан закрывается со значительным запаздыванием (50—55° после в. м. т.). При этом происходит хорошая очистка камеры сгорания от отработавших газов.

Улучшение наполнения цилиндров горючей смесью обеспечивается открытием впускного клапана с опережением (50—60° до в. м. т.), чем прежде всего достигается большее открытие впускного клапана к моменту начала хода впуска. Кроме того, инерция потока горючей смеси во впускном трубопроводе обеспечивает некоторое повышение давления перед впускным клапаном к моменту его открытия, что способствует лучшему наполнению цилиндра горючей смесью.

Закрытие впускного клапана происходит со значительным запаздыванием (60—70° после н. м. т.). В этот период давление в цилиндре будет значительно ниже, чем давление во впускном трубопроводе, несмотря на начавшееся движение поршня вверх. Только после того, как давление в трубопроводе и в цилиндре выравняется, наполнение цилиндра горючей смесью прекратится. Это выравнивание давлений наступит тем позднее, чем больше число оборотов коленчатого вала двигателя.

Таким образом, продолжительность открытия выпускного клапана увеличивается до 310—320°, а впускного клапана — до 290—310°. Перекрытие клапанов (т. е. период одновременного открытия впускного и выпускного клапанов) достигает 100—115°.

При больших числах оборотов нет опасности попадания отработавших газов во впускной трубопровод, так как потоки выходящих газов и горючей смеси имеют различные направления. На рис. 47 представлена примерная диаграмма фаз газораспределения двигателя гоночного автомобиля (без нагнетателя).

Фазы газораспределения обеспечивают наиболее благоприятные условия работы двигателя в диапазоне определенного числа оборотов. Сильно развитые фазы газораспределения ухудшают работу двигателя на средних оборотах и значительно повышают число оборотов, соответствующее устойчивой работе на холостом ходу.

Установка нагнета теля вызывает необходимость некоторого изменения фаз газораспределения. Угол запаздывания закрытия впускного клапана несколько уменьшают, а угол опережения открытия выпускного клапана увеличивают.

Выбор правильных фаз газораспределения проверяют экспериментально при стендовых испытаниях двигателя, когда имеется возможность учесть влияние различных конструктивных элементов.

Фазы газораспределения двухтактных двигателей определяются углами открытия и закрытия окон по отношению к мертвым точкам поршня. При описании конструкции двухтактных двигателей гоночных автомобилей указывалось, что для них применяются несимметричные фазы газораспределения, которые удается получить при наличии у двух цилиндров общей камеры сгорания. При этом поршень в одном цилиндре управляет продувочными окнами, а поршень в другом цилиндре — выпускными, в результате чего можно получить необходимое смещение фаз.

На получивших у нас наибольшее распространение двухтактных двигателях, имеющих П-образное расположение цилиндров с несимметричной диаграммой газораспределения вследствие применения прицепного шатуна, фазы газораспределения выбирают следующимиОткрытие выпускных окон — 75—82°Закрытие выпускных окон + 51—57°Открытие продувочных окон — 48—55°Закрытие продувочных окон + 65—82°

При наличии прицепного шатуна поршни обоих цилиндров приходят в мертвые точки не одновременно. В некоторых случаях фазы берут по отношению к н. м. т. поршня, связанного с прицепным шатуном.

Как видно из приведенных данных, продувочные окна открываются позднее выпускных, из-за чего значительно понижается давление в цилиндре к моменту начала продувки и создается интенсивный поток отработавших газов, выходящих через выпускные окна под действием избыточного давления в цилиндре. После открытия продувочных окон вытеснение отработавших газов продолжается под действием поступающей в цилиндр свежей смеси.

Закрытие продувочных окон происходит с большим запаздыванием по сравнению с выпускными окнами, что при наличии нагнетателя обеспечивает дополнительный наддув горючей смеси в цилиндры.

gaz20.spb.ru

Индикаторная диаграмма, диаграмма фаз газораспределения. Фазы газораспределения.

При рассмотрении рабочих циклов двигателей условно принято, что открытие и закрытие клапанов происходит в момент нахождения поршня соответственно в в.м.т. и н.м.т. В действительности клапаны открываются с опережением и закрываются с запаздыванием относительно мертвых точек, что необходимо для улучшения наполнения цилиндров свежим заря­дом и лучшей очистки их от отработавших газов. Моменты откры­тия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленча­того вала, называют фазами газораспределения. Их изображают в виде круговых диаграмм.

Рассмотрим … общую диаграмму фаз газораспределения четырех­тактного карбюраторного двигателя. Впускной кла­пан открывается в точке А с опережением на угол а, т. е. до прихо­да поршня в в.м.т. Вследствие этого в начале движения поршня к н.м.т. впускной клапан уже достаточно открыт и наполнение ци­линдра свежим зарядом улучшается. Закрывается впускной кла­пан в точке Б с запаздыванием на угол 8, т.е. после прохождения поршня через н.м.т. Все это время свежий заряд за счет большой скорости движения (60…120 м/с) по инерции заполняет цилиндр.

Выпускной клапан открывается в точке Т1 до прихода поршня в н.м.т., т. е. с опережением на угол у. При этом поршень движется вниз, а отработавшие газы уже начинают выходить из цилиндра за счет перепада давления в цилиндре и атмосфере. Закрывается вы­пускной клапан в точке Д с запаздыванием на угол (3, т. е. после в.м.т.) В этом случае происходит отсос газов через выпускной тру­бопровод.

Таким образом, в результате открытия выпускного клапана с опережением и закрытия его с запаздыванием улучшается очистка цилиндров от отработавших газов. Анализируя диаграмму, видим, что в течение некоторого времени, за которое коленчатый вал по­ворачивается на угол а + (3, открыты оба клапана: впускной и вы­пускной. Этот период называют перекрытием клапанов.

Фазы газораспределения двигателей рассматриваемых в учеб­нике автомобилей даны в таблице. Эти расчетные значения фаз действительны при соответствующих зазорах между стержнем клапана и бойком коромысла) или между рычагом привода клапана и кулачком на холодном двигателе.

refac.ru

• 
  Автомобили газ 3308 модели модификации
• 
  Газель бизнес автобус
• 
  Газ на 66
• 
  Автобус на газу
• 
  Газ 3459
• 
  Преимущества и недостатки природного газа
• 
  Вездеход повышенной проходимости на шасси газ 33081 егерь 2 цена
• 
  Газ 53 газ бензин
• 
  Температура горения газа в котле
• 
  Газ 3034l3
• 
  Газ снг