Индикаторная диаграмма
Для качественной оценки процесса преобразования тепловой энергии топлива в механическую энергию на валу коленчатого вала двигателя применяют индикаторную диаграмму зависимости давления в цилиндре от рабочего объема цилиндра.
Известно, что работа представляет собой произведение силы на перемещение. При перемещении поршня в цилиндре давление газов на днище поршня создает силу, преобразуемую затем кривошипно-шатунным механизмом в крутящий момент. Произведение площади поршня на его ход представляет собой освобождающийся объем. Следовательно, произведение давления газов на величину объема, освобождаемого поршнем, представляет собой работу, совершаемую двигателем. На рис. 2.2 представлена индикаторная диаграмма бензинового двигателя. По горизонтальной оси отложен объем, по вертикальной — давление.
Линия г —а— 1 описывает процесс впуска в цилиндр горючей смеси, который заканчивается закрытием впускного клапана при установлении в цилиндре атмосферного давления. Это происходит в начале движения поршня из ВМТ в НМТ.
Линия 1 — 2 описывает процесс сжатия смеси. В точке 2 горючая смесь воспламеняется электрической искрой, образующейся между электродами свечи.
Линия 2 — 3 описывает процесс сгорания смеси и образования газов как продукта горения с соответствующим повышением давления.
В это время происходит рабочий ход поршня. Этот процесс — единственный, в течение которого совершается полезная работа.
Процессы, описанные выше линиями происходят при закрытых впускном и выпускном клапанах. В точке 3 открывается выпускной клапан. Это происходит до достижения поршнем НМТ.
Линия 3 —г описывает процесс выпуска отработавших газов, которые при избыточном давлении вытесняются в систему выпуска.
Площадь диаграммы, заключенная внутри замкнутой петли, представляет собой полезную работу, совершаемую поршнем. Очевидно, что увеличение давления в конце такта сжатия (т. е. увеличение степени сжатия) приводит к увеличению снимаемой с поршня полезной работы, однако предельное значение степени сжатия ограничено способностью топлива противостоять явлению детонации. Детонацией называется взрывообразный процесс сгорания топлива, проходящий за очень короткий промежуток времени. Детонация ведет к перегреву и разрушению деталей двигателя.
(Голосов: 2, в среднем: 5.00 из возможных 5)
Loading ...
Loading ...