3.Przepłukanie i napełnienie silników spalinowych - systemy rozrządu. 1)Pojęcie czasoprzekroju. Masę czynnika roboczego dopływającego do przestrzeni roboczej lub wypływających z niej spalin określa się zależnością: m=Vp [kg]; m-masa czynnika roboczego [kg], V-objętość czynnika roboczego [m3], p-gęstość czynnika roboczego [kg/m3]. Objętość czynnika roboczego V, przepływającego przez okna lub zawory, zależy od prędkości przepływu c [m/s], przekroju przelotowego okien lub zaworów / [m2] i czasu trwania przepływu T [s]. 2)Prędkość przepływu czynnika roboczego przez zawory lub okna podczas procesu wymiany jest zmienna w czasie i dla danych warunków przepływu zależna od chwilowej różnicy ciśnień, warunkującej ten przepływ. Średnia prędkość dolotu powietrza do przestrzeni roboczej przez zawory dolotowe wynosi 50-80 m/s. Dolną prędkość dolotu powietrza ograniczają wymiary zaworów i warunki tworzenia się mieszanki palnej. Prędkość dolotu musi być dostatecznie duża, aby wywołać pożądane zawirowania powietrza, potrzebne do uzyskania prawidłowej makrostruktury mieszanki. Maksymalną prędkość dolotową powietrza ograniczają straty przepływu, wzrastające z kwadratem tej prędkości. Średnia prędkość wylotu spalin przez zawory wynosi 60-100 m/s. Dolna wartość prędkości, zależna od średnicy zaworu, jest ograniczona jedynie względami rozporządzalnego miejsca w głowicy, górna jest ograniczona wzrostem oporów przepływu. Średnia prędkość przelotu czynnika roboczego przez okna w tulei silnika dwusuwowego jest większa niż przez zawory i wynosi 80-120 m/s na dolocie i l00-150 m/s na wylocie. 3)Systemy płukania. W zależności od kierunku przepływu czynnika roboczego w przestrzeni roboczej rozróżnia się następujące zasadnicze systemy płukania: -poprzeczne, -zwrotne, -poprzeczno-zwrotne, -wzdłużne. 4.Wymiana czynnika roboczego. Z istoty działania silnika spalinowego wynika potrzeba okresowego napełniania przestrzeni roboczej silnika nowym ładunkiem (powietrzem) i usuwania zeń spalin po uprzednim cyklu roboczym. Zadanie to spełnia układ wymiany czynnika roboczego. Układ wymiany czynnika roboczego silnika dwusuwowego. Głównymi jego elementami są: turbosprężarka chłodnica powietrza, kolektor powietrza ładującego, zawory zwrotne, przestrzenie podtłokowe i kolektor wylotowy. Inny sposób wymiany czynnika roboczego w silniku dwusuwowym Jest to system szczelinowo — zaworowy, charakteryzujący się jednokierunkowym, osiowym przepływem ładunku i wylotem spalin przez zawór wylotowy. Taki system wymiany ładunku jest obecnie powszechnie stosowany w wolnoobrotowych silnikach okrętowych dwusuwowych, najnowszej konstrukcji. W silniku czterosuwowym dolotem i wylotem czynnika roboczego sterują: zawór lub zawory wylotowe sterowane przez zespół napędowy składający się z przekładni napędowej wałka rozrządu wałka rozrządu, popychaczy i dźwigni zaworowych Podobnie jak w silnikach dwusuwowych powietrze jest wstępnie sprężane w turbosprężarce chłodzone w chłodnicy, skąd dopływa do kolektora powietrza ładującego. Współczynnikiem napełnienia ηV nazywa się stosunek: ηV=mPOW/mS. Jeśli wiec dotyczy silnika wolnossącego, to ciśn i temp ładunku będą równe ciśn i temp otoczenia, jeśli silnika doładowanego - to ciśn i temp ładunku przed zaworem dolotowym będą odpowiadały parametrom czynnika dostarczonego przez sprężarkę doładowującą za chłodnicą powietrza. Dzięki temu założeniu współczynnik napełnienia będzie również w silniku doładowanym mniejszy od jedności. Współczynnik ten ma bowiem charakteryzować skuteczność wykorzystania objętości skokowej cylindra w suwie napełniania. Na tę skuteczność wpływają: 1.długość przewodów dolotowych,2.wahania ciśnienia w czasie napełniania, 3.liczba i wielkość promieni, 4.jakość powierzchni wewnętrznej przewodów, 5.opór filtra powietrza, 6.opór zaworu dolotowego. Na ogół ηV<1, jedynie w przypadku dokładnego przepłukania komory spalania (Vk) może być η≥1. Wartości ηV: -sil. czterosuwowe: 0,85-0,95; -dwusuwowe z przepłukaniem wzdłużnym: 0,8-0,85; -dwusuwowe z przepłukaniem poprzeczno-zwrotnym: 0,7-0,8; -dwusuwowe z przepłukaniem zwrotnym: 0,65-0,7. Współczynnik nadmiaru powietrza jest to stosunek rzeczywistej ilości powietrza doprowadzonego do spalenia jednostki masy paliwa do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do spalenia tej dawki: λ=L/Lt. Zbyt mała wartość powoduje niezupełne bądź niecałkowite spalanie ze wszystkimi tego skutkami, jak pogorszenie sprawności ogólnej, wzrost temp spalin, nadmierne obciążenie cieplne zaworu wylotowego itd. Zbyt duża jego wartość powoduje, przy założeniu jednakowej mocy silnika, powiększenie wymiarów głównych, ogólnych oraz masy silnika. Wartość współczynnika nadmiaru powietrza: -wtrysk bezpośredni: 1,25-1,6; -komora wirowa: 1,2-1,5; -komora wstępna: (1,15)1,2-1,5. Systemy rozrządu: (RYS 2.) - rozrząd zaworowy, r. zaworowo-szczelinowy, r. szczelinowy. Zaworowy r. czynnika roboczego - silnik czterosuwowy. Składa się z: wzniosowych zaworów dolotowych i wylotowych oraz ich mechanizmu napędowego. Napęd zaworów zapewniają krzywki na wale rozrządu napędzane poprzez wał korbowy. Zaworowo-szczelinowy - silnik dwusuwowy z płukaniem jednokierunkowym. Powietrze ładujące napływa do przestrzeni roboczej przez okna dolotowe sterowane bezpośrednio przez tłok, a spaliny wylatują przez zawór (zawory) jak w czterosuwach. Szczelinowy - dwusuwy starej konstrukcji. Dolot i wylot sterowany tłokiem. Prosta konstrukcja.
|
3.Przepłukanie i napełnienie silników spalinowych - systemy rozrządu. 1)Pojęcie czasoprzekroju. Masę czynnika roboczego dopływającego do przestrzeni roboczej lub wypływających z niej spalin określa się zależnością: m=Vp [kg]; m-masa czynnika roboczego [kg], V-objętość czynnika roboczego [m3], p-gęstość czynnika roboczego [kg/m3]. Objętość czynnika roboczego V, przepływającego przez okna lub zawory, zależy od prędkości przepływu c [m/s], przekroju przelotowego okien lub zaworów / [m2] i czasu trwania przepływu T [s]. 2)Prędkość przepływu czynnika roboczego przez zawory lub okna podczas procesu wymiany jest zmienna w czasie i dla danych warunków przepływu zależna od chwilowej różnicy ciśnień, warunkującej ten przepływ. Średnia prędkość dolotu powietrza do przestrzeni roboczej przez zawory dolotowe wynosi 50-80 m/s. Dolną prędkość dolotu powietrza ograniczają wymiary zaworów i warunki tworzenia się mieszanki palnej. Prędkość dolotu musi być dostatecznie duża, aby wywołać pożądane zawirowania powietrza, potrzebne do uzyskania prawidłowej makrostruktury mieszanki. Maksymalną prędkość dolotową powietrza ograniczają straty przepływu, wzrastające z kwadratem tej prędkości. Średnia prędkość wylotu spalin przez zawory wynosi 60-100 m/s. Dolna wartość prędkości, zależna od średnicy zaworu, jest ograniczona jedynie względami rozporządzalnego miejsca w głowicy, górna jest ograniczona wzrostem oporów przepływu. Średnia prędkość przelotu czynnika roboczego przez okna w tulei silnika dwusuwowego jest większa niż przez zawory i wynosi 80-120 m/s na dolocie i l00-150 m/s na wylocie. 3)Systemy płukania. W zależności od kierunku przepływu czynnika roboczego w przestrzeni roboczej rozróżnia się następujące zasadnicze systemy płukania: -poprzeczne, -zwrotne, -poprzeczno-zwrotne, -wzdłużne. 4.Wymiana czynnika roboczego. Z istoty działania silnika spalinowego wynika potrzeba okresowego napełniania przestrzeni roboczej silnika nowym ładunkiem (powietrzem) i usuwania zeń spalin po uprzednim cyklu roboczym. Zadanie to spełnia układ wymiany czynnika roboczego. Układ wymiany czynnika roboczego silnika dwusuwowego. Głównymi jego elementami są: turbosprężarka chłodnica powietrza, kolektor powietrza ładującego, zawory zwrotne, przestrzenie podtłokowe i kolektor wylotowy. Inny sposób wymiany czynnika roboczego w silniku dwusuwowym Jest to system szczelinowo — zaworowy, charakteryzujący się jednokierunkowym, osiowym przepływem ładunku i wylotem spalin przez zawór wylotowy. Taki system wymiany ładunku jest obecnie powszechnie stosowany w wolnoobrotowych silnikach okrętowych dwusuwowych, najnowszej konstrukcji. W silniku czterosuwowym dolotem i wylotem czynnika roboczego sterują: zawór lub zawory wylotowe sterowane przez zespół napędowy składający się z przekładni napędowej wałka rozrządu wałka rozrządu, popychaczy i dźwigni zaworowych Podobnie jak w silnikach dwusuwowych powietrze jest wstępnie sprężane w turbosprężarce chłodzone w chłodnicy, skąd dopływa do kolektora powietrza ładującego. Współczynnikiem napełnienia ηV nazywa się stosunek: ηV=mPOW/mS. Jeśli wiec dotyczy silnika wolnossącego, to ciśn i temp ładunku będą równe ciśn i temp otoczenia, jeśli silnika doładowanego - to ciśn i temp ładunku przed zaworem dolotowym będą odpowiadały parametrom czynnika dostarczonego przez sprężarkę doładowującą za chłodnicą powietrza. Dzięki temu założeniu współczynnik napełnienia będzie również w silniku doładowanym mniejszy od jedności. Współczynnik ten ma bowiem charakteryzować skuteczność wykorzystania objętości skokowej cylindra w suwie napełniania. Na tę skuteczność wpływają: 1.długość przewodów dolotowych,2.wahania ciśnienia w czasie napełniania, 3.liczba i wielkość promieni, 4.jakość powierzchni wewnętrznej przewodów, 5.opór filtra powietrza, 6.opór zaworu dolotowego. Na ogół ηV<1, jedynie w przypadku dokładnego przepłukania komory spalania (Vk) może być η≥1. Wartości ηV: -sil. czterosuwowe: 0,85-0,95; -dwusuwowe z przepłukaniem wzdłużnym: 0,8-0,85; -dwusuwowe z przepłukaniem poprzeczno-zwrotnym: 0,7-0,8; -dwusuwowe z przepłukaniem zwrotnym: 0,65-0,7. Współczynnik nadmiaru powietrza jest to stosunek rzeczywistej ilości powietrza doprowadzonego do spalenia jednostki masy paliwa do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do spalenia tej dawki: λ=L/Lt. Zbyt mała wartość powoduje niezupełne bądź niecałkowite spalanie ze wszystkimi tego skutkami, jak pogorszenie sprawności ogólnej, wzrost temp spalin, nadmierne obciążenie cieplne zaworu wylotowego itd. Zbyt duża jego wartość powoduje, przy założeniu jednakowej mocy silnika, powiększenie wymiarów głównych, ogólnych oraz masy silnika. Wartość współczynnika nadmiaru powietrza: -wtrysk bezpośredni: 1,25-1,6; -komora wirowa: 1,2-1,5; -komora wstępna: (1,15)1,2-1,5. Systemy rozrządu: (RYS 2.) - rozrząd zaworowy, r. zaworowo-szczelinowy, r. szczelinowy. Zaworowy r. czynnika roboczego - silnik czterosuwowy. Składa się z: wzniosowych zaworów dolotowych i wylotowych oraz ich mechanizmu napędowego. Napęd zaworów zapewniają krzywki na wale rozrządu napędzane poprzez wał korbowy. Zaworowo-szczelinowy - silnik dwusuwowy z płukaniem jednokierunkowym. Powietrze ładujące napływa do przestrzeni roboczej przez okna dolotowe sterowane bezpośrednio przez tłok, a spaliny wylatują przez zawór (zawory) jak w czterosuwach. Szczelinowy - dwusuwy starej konstrukcji. Dolot i wylot sterowany tłokiem. Prosta konstrukcja.
|
3.Przepłukanie i napełnienie silników spalinowych - systemy rozrządu. 1)Pojęcie czasoprzekroju. Masę czynnika roboczego dopływającego do przestrzeni roboczej lub wypływających z niej spalin określa się zależnością: m=Vp [kg]; m-masa czynnika roboczego [kg], V-objętość czynnika roboczego [m3], p-gęstość czynnika roboczego [kg/m3]. Objętość czynnika roboczego V, przepływającego przez okna lub zawory, zależy od prędkości przepływu c [m/s], przekroju przelotowego okien lub zaworów / [m2] i czasu trwania przepływu T [s]. 2)Prędkość przepływu czynnika roboczego przez zawory lub okna podczas procesu wymiany jest zmienna w czasie i dla danych warunków przepływu zależna od chwilowej różnicy ciśnień, warunkującej ten przepływ. Średnia prędkość dolotu powietrza do przestrzeni roboczej przez zawory dolotowe wynosi 50-80 m/s. Dolną prędkość dolotu powietrza ograniczają wymiary zaworów i warunki tworzenia się mieszanki palnej. Prędkość dolotu musi być dostatecznie duża, aby wywołać pożądane zawirowania powietrza, potrzebne do uzyskania prawidłowej makrostruktury mieszanki. Maksymalną prędkość dolotową powietrza ograniczają straty przepływu, wzrastające z kwadratem tej prędkości. Średnia prędkość wylotu spalin przez zawory wynosi 60-100 m/s. Dolna wartość prędkości, zależna od średnicy zaworu, jest ograniczona jedynie względami rozporządzalnego miejsca w głowicy, górna jest ograniczona wzrostem oporów przepływu. Średnia prędkość przelotu czynnika roboczego przez okna w tulei silnika dwusuwowego jest większa niż przez zawory i wynosi 80-120 m/s na dolocie i l00-150 m/s na wylocie. 3)Systemy płukania. W zależności od kierunku przepływu czynnika roboczego w przestrzeni roboczej rozróżnia się następujące zasadnicze systemy płukania: -poprzeczne, -zwrotne, -poprzeczno-zwrotne, -wzdłużne. 4.Wymiana czynnika roboczego. Z istoty działania silnika spalinowego wynika potrzeba okresowego napełniania przestrzeni roboczej silnika nowym ładunkiem (powietrzem) i usuwania zeń spalin po uprzednim cyklu roboczym. Zadanie to spełnia układ wymiany czynnika roboczego. Układ wymiany czynnika roboczego silnika dwusuwowego. Głównymi jego elementami są: turbosprężarka chłodnica powietrza, kolektor powietrza ładującego, zawory zwrotne, przestrzenie podtłokowe i kolektor wylotowy. Inny sposób wymiany czynnika roboczego w silniku dwusuwowym Jest to system szczelinowo — zaworowy, charakteryzujący się jednokierunkowym, osiowym przepływem ładunku i wylotem spalin przez zawór wylotowy. Taki system wymiany ładunku jest obecnie powszechnie stosowany w wolnoobrotowych silnikach okrętowych dwusuwowych, najnowszej konstrukcji. W silniku czterosuwowym dolotem i wylotem czynnika roboczego sterują: zawór lub zawory wylotowe sterowane przez zespół napędowy składający się z przekładni napędowej wałka rozrządu wałka rozrządu, popychaczy i dźwigni zaworowych Podobnie jak w silnikach dwusuwowych powietrze jest wstępnie sprężane w turbosprężarce chłodzone w chłodnicy, skąd dopływa do kolektora powietrza ładującego. Współczynnikiem napełnienia ηV nazywa się stosunek: ηV=mPOW/mS. Jeśli wiec dotyczy silnika wolnossącego, to ciśn i temp ładunku będą równe ciśn i temp otoczenia, jeśli silnika doładowanego - to ciśn i temp ładunku przed zaworem dolotowym będą odpowiadały parametrom czynnika dostarczonego przez sprężarkę doładowującą za chłodnicą powietrza. Dzięki temu założeniu współczynnik napełnienia będzie również w silniku doładowanym mniejszy od jedności. Współczynnik ten ma bowiem charakteryzować skuteczność wykorzystania objętości skokowej cylindra w suwie napełniania. Na tę skuteczność wpływają: 1.długość przewodów dolotowych,2.wahania ciśnienia w czasie napełniania, 3.liczba i wielkość promieni, 4.jakość powierzchni wewnętrznej przewodów, 5.opór filtra powietrza, 6.opór zaworu dolotowego. Na ogół ηV<1, jedynie w przypadku dokładnego przepłukania komory spalania (Vk) może być η≥1. Wartości ηV: -sil. czterosuwowe: 0,85-0,95; -dwusuwowe z przepłukaniem wzdłużnym: 0,8-0,85; -dwusuwowe z przepłukaniem poprzeczno-zwrotnym: 0,7-0,8; -dwusuwowe z przepłukaniem zwrotnym: 0,65-0,7. Współczynnik nadmiaru powietrza jest to stosunek rzeczywistej ilości powietrza doprowadzonego do spalenia jednostki masy paliwa do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do spalenia tej dawki: λ=L/Lt. Zbyt mała wartość powoduje niezupełne bądź niecałkowite spalanie ze wszystkimi tego skutkami, jak pogorszenie sprawności ogólnej, wzrost temp spalin, nadmierne obciążenie cieplne zaworu wylotowego itd. Zbyt duża jego wartość powoduje, przy założeniu jednakowej mocy silnika, powiększenie wymiarów głównych, ogólnych oraz masy silnika. Wartość współczynnika nadmiaru powietrza: -wtrysk bezpośredni: 1,25-1,6; -komora wirowa: 1,2-1,5; -komora wstępna: (1,15)1,2-1,5. Systemy rozrządu: (RYS 2.) - rozrząd zaworowy, r. zaworowo-szczelinowy, r. szczelinowy. Zaworowy r. czynnika roboczego - silnik czterosuwowy. Składa się z: wzniosowych zaworów dolotowych i wylotowych oraz ich mechanizmu napędowego. Napęd zaworów zapewniają krzywki na wale rozrządu napędzane poprzez wał korbowy. Zaworowo-szczelinowy - silnik dwusuwowy z płukaniem jednokierunkowym. Powietrze ładujące napływa do przestrzeni roboczej przez okna dolotowe sterowane bezpośrednio przez tłok, a spaliny wylatują przez zawór (zawory) jak w czterosuwach. Szczelinowy - dwusuwy starej konstrukcji. Dolot i wylot sterowany tłokiem. Prosta konstrukcja. |
3.Przepłukanie i napełnienie silników spalinowych - systemy rozrządu. 1)Pojęcie czasoprzekroju. Masę czynnika roboczego dopływającego do przestrzeni roboczej lub wypływających z niej spalin określa się zależnością: m=Vp [kg]; m-masa czynnika roboczego [kg], V-objętość czynnika roboczego [m3], p-gęstość czynnika roboczego [kg/m3]. Objętość czynnika roboczego V, przepływającego przez okna lub zawory, zależy od prędkości przepływu c [m/s], przekroju przelotowego okien lub zaworów / [m2] i czasu trwania przepływu T [s]. 2)Prędkość przepływu czynnika roboczego przez zawory lub okna podczas procesu wymiany jest zmienna w czasie i dla danych warunków przepływu zależna od chwilowej różnicy ciśnień, warunkującej ten przepływ. Średnia prędkość dolotu powietrza do przestrzeni roboczej przez zawory dolotowe wynosi 50-80 m/s. Dolną prędkość dolotu powietrza ograniczają wymiary zaworów i warunki tworzenia się mieszanki palnej. Prędkość dolotu musi być dostatecznie duża, aby wywołać pożądane zawirowania powietrza, potrzebne do uzyskania prawidłowej makrostruktury mieszanki. Maksymalną prędkość dolotową powietrza ograniczają straty przepływu, wzrastające z kwadratem tej prędkości. Średnia prędkość wylotu spalin przez zawory wynosi 60-100 m/s. Dolna wartość prędkości, zależna od średnicy zaworu, jest ograniczona jedynie względami rozporządzalnego miejsca w głowicy, górna jest ograniczona wzrostem oporów przepływu. Średnia prędkość przelotu czynnika roboczego przez okna w tulei silnika dwusuwowego jest większa niż przez zawory i wynosi 80-120 m/s na dolocie i l00-150 m/s na wylocie. 3)Systemy płukania. W zależności od kierunku przepływu czynnika roboczego w przestrzeni roboczej rozróżnia się następujące zasadnicze systemy płukania: -poprzeczne, -zwrotne, -poprzeczno-zwrotne, -wzdłużne. 4.Wymiana czynnika roboczego. Z istoty działania silnika spalinowego wynika potrzeba okresowego napełniania przestrzeni roboczej silnika nowym ładunkiem (powietrzem) i usuwania zeń spalin po uprzednim cyklu roboczym. Zadanie to spełnia układ wymiany czynnika roboczego. Układ wymiany czynnika roboczego silnika dwusuwowego. Głównymi jego elementami są: turbosprężarka chłodnica powietrza, kolektor powietrza ładującego, zawory zwrotne, przestrzenie podtłokowe i kolektor wylotowy. Inny sposób wymiany czynnika roboczego w silniku dwusuwowym Jest to system szczelinowo — zaworowy, charakteryzujący się jednokierunkowym, osiowym przepływem ładunku i wylotem spalin przez zawór wylotowy. Taki system wymiany ładunku jest obecnie powszechnie stosowany w wolnoobrotowych silnikach okrętowych dwusuwowych, najnowszej konstrukcji. W silniku czterosuwowym dolotem i wylotem czynnika roboczego sterują: zawór lub zawory wylotowe sterowane przez zespół napędowy składający się z przekładni napędowej wałka rozrządu wałka rozrządu, popychaczy i dźwigni zaworowych Podobnie jak w silnikach dwusuwowych powietrze jest wstępnie sprężane w turbosprężarce chłodzone w chłodnicy, skąd dopływa do kolektora powietrza ładującego. Współczynnikiem napełnienia ηV nazywa się stosunek: ηV=mPOW/mS. Jeśli wiec dotyczy silnika wolnossącego, to ciśn i temp ładunku będą równe ciśn i temp otoczenia, jeśli silnika doładowanego - to ciśn i temp ładunku przed zaworem dolotowym będą odpowiadały parametrom czynnika dostarczonego przez sprężarkę doładowującą za chłodnicą powietrza. Dzięki temu założeniu współczynnik napełnienia będzie również w silniku doładowanym mniejszy od jedności. Współczynnik ten ma bowiem charakteryzować skuteczność wykorzystania objętości skokowej cylindra w suwie napełniania. Na tę skuteczność wpływają: 1.długość przewodów dolotowych,2.wahania ciśnienia w czasie napełniania, 3.liczba i wielkość promieni, 4.jakość powierzchni wewnętrznej przewodów, 5.opór filtra powietrza, 6.opór zaworu dolotowego. Na ogół ηV<1, jedynie w przypadku dokładnego przepłukania komory spalania (Vk) może być η≥1. Wartości ηV: -sil. czterosuwowe: 0,85-0,95; -dwusuwowe z przepłukaniem wzdłużnym: 0,8-0,85; -dwusuwowe z przepłukaniem poprzeczno-zwrotnym: 0,7-0,8; -dwusuwowe z przepłukaniem zwrotnym: 0,65-0,7. Współczynnik nadmiaru powietrza jest to stosunek rzeczywistej ilości powietrza doprowadzonego do spalenia jednostki masy paliwa do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do spalenia tej dawki: λ=L/Lt. Zbyt mała wartość powoduje niezupełne bądź niecałkowite spalanie ze wszystkimi tego skutkami, jak pogorszenie sprawności ogólnej, wzrost temp spalin, nadmierne obciążenie cieplne zaworu wylotowego itd. Zbyt duża jego wartość powoduje, przy założeniu jednakowej mocy silnika, powiększenie wymiarów głównych, ogólnych oraz masy silnika. Wartość współczynnika nadmiaru powietrza: -wtrysk bezpośredni: 1,25-1,6; -komora wirowa: 1,2-1,5; -komora wstępna: (1,15)1,2-1,5. Systemy rozrządu: (RYS 2.) - rozrząd zaworowy, r. zaworowo-szczelinowy, r. szczelinowy. Zaworowy r. czynnika roboczego - silnik czterosuwowy. Składa się z: wzniosowych zaworów dolotowych i wylotowych oraz ich mechanizmu napędowego. Napęd zaworów zapewniają krzywki na wale rozrządu napędzane poprzez wał korbowy. Zaworowo-szczelinowy - silnik dwusuwowy z płukaniem jednokierunkowym. Powietrze ładujące napływa do przestrzeni roboczej przez okna dolotowe sterowane bezpośrednio przez tłok, a spaliny wylatują przez zawór (zawory) jak w czterosuwach. Szczelinowy - dwusuwy starej konstrukcji. Dolot i wylot sterowany tłokiem. Prosta konstrukcja. |
3.Przepłukanie i napełnienie silników spalinowych - systemy rozrządu. 1)Pojęcie czasoprzekroju. Masę czynnika roboczego dopływającego do przestrzeni roboczej lub wypływających z niej spalin określa się zależnością: m=Vp [kg]; m-masa czynnika roboczego [kg], V-objętość czynnika roboczego [m3], p-gęstość czynnika roboczego [kg/m3]. Objętość czynnika roboczego V, przepływającego przez okna lub zawory, zależy od prędkości przepływu c [m/s], przekroju przelotowego okien lub zaworów / [m2] i czasu trwania przepływu T [s]. 2)Prędkość przepływu czynnika roboczego przez zawory lub okna podczas procesu wymiany jest zmienna w czasie i dla danych warunków przepływu zależna od chwilowej różnicy ciśnień, warunkującej ten przepływ. Średnia prędkość dolotu powietrza do przestrzeni roboczej przez zawory dolotowe wynosi 50-80 m/s. Dolną prędkość dolotu powietrza ograniczają wymiary zaworów i warunki tworzenia się mieszanki palnej. Prędkość dolotu musi być dostatecznie duża, aby wywołać pożądane zawirowania powietrza, potrzebne do uzyskania prawidłowej makrostruktury mieszanki. Maksymalną prędkość dolotową powietrza ograniczają straty przepływu, wzrastające z kwadratem tej prędkości. Średnia prędkość wylotu spalin przez zawory wynosi 60-100 m/s. Dolna wartość prędkości, zależna od średnicy zaworu, jest ograniczona jedynie względami rozporządzalnego miejsca w głowicy, górna jest ograniczona wzrostem oporów przepływu. Średnia prędkość przelotu czynnika roboczego przez okna w tulei silnika dwusuwowego jest większa niż przez zawory i wynosi 80-120 m/s na dolocie i l00-150 m/s na wylocie. 3)Systemy płukania. W zależności od kierunku przepływu czynnika roboczego w przestrzeni roboczej rozróżnia się następujące zasadnicze systemy płukania: -poprzeczne, -zwrotne, -poprzeczno-zwrotne, -wzdłużne. 4.Wymiana czynnika roboczego. Z istoty działania silnika spalinowego wynika potrzeba okresowego napełniania przestrzeni roboczej silnika nowym ładunkiem (powietrzem) i usuwania zeń spalin po uprzednim cyklu roboczym. Zadanie to spełnia układ wymiany czynnika roboczego. Układ wymiany czynnika roboczego silnika dwusuwowego. Głównymi jego elementami są: turbosprężarka chłodnica powietrza, kolektor powietrza ładującego, zawory zwrotne, przestrzenie podtłokowe i kolektor wylotowy. Inny sposób wymiany czynnika roboczego w silniku dwusuwowym Jest to system szczelinowo — zaworowy, charakteryzujący się jednokierunkowym, osiowym przepływem ładunku i wylotem spalin przez zawór wylotowy. Taki system wymiany ładunku jest obecnie powszechnie stosowany w wolnoobrotowych silnikach okrętowych dwusuwowych, najnowszej konstrukcji. W silniku czterosuwowym dolotem i wylotem czynnika roboczego sterują: zawór lub zawory wylotowe sterowane przez zespół napędowy składający się z przekładni napędowej wałka rozrządu wałka rozrządu, popychaczy i dźwigni zaworowych Podobnie jak w silnikach dwusuwowych powietrze jest wstępnie sprężane w turbosprężarce chłodzone w chłodnicy, skąd dopływa do kolektora powietrza ładującego. Współczynnikiem napełnienia ηV nazywa się stosunek: ηV=mPOW/mS. Jeśli wiec dotyczy silnika wolnossącego, to ciśn i temp ładunku będą równe ciśn i temp otoczenia, jeśli silnika doładowanego - to ciśn i temp ładunku przed zaworem dolotowym będą odpowiadały parametrom czynnika dostarczonego przez sprężarkę doładowującą za chłodnicą powietrza. Dzięki temu założeniu współczynnik napełnienia będzie również w silniku doładowanym mniejszy od jedności. Współczynnik ten ma bowiem charakteryzować skuteczność wykorzystania objętości skokowej cylindra w suwie napełniania. Na tę skuteczność wpływają: 1.długość przewodów dolotowych,2.wahania ciśnienia w czasie napełniania, 3.liczba i wielkość promieni, 4.jakość powierzchni wewnętrznej przewodów, 5.opór filtra powietrza, 6.opór zaworu dolotowego. Na ogół ηV<1, jedynie w przypadku dokładnego przepłukania komory spalania (Vk) może być η≥1. Wartości ηV: -sil. czterosuwowe: 0,85-0,95; -dwusuwowe z przepłukaniem wzdłużnym: 0,8-0,85; -dwusuwowe z przepłukaniem poprzeczno-zwrotnym: 0,7-0,8; -dwusuwowe z przepłukaniem zwrotnym: 0,65-0,7. Współczynnik nadmiaru powietrza jest to stosunek rzeczywistej ilości powietrza doprowadzonego do spalenia jednostki masy paliwa do teoretycznej ilości powietrza potrzebnej do spalenia tej dawki: λ=L/Lt. Zbyt mała wartość powoduje niezupełne bądź niecałkowite spalanie ze wszystkimi tego skutkami, jak pogorszenie sprawności ogólnej, wzrost temp spalin, nadmierne obciążenie cieplne zaworu wylotowego itd. Zbyt duża jego wartość powoduje, przy założeniu jednakowej mocy silnika, powiększenie wymiarów głównych, ogólnych oraz masy silnika. Wartość współczynnika nadmiaru powietrza: -wtrysk bezpośredni: 1,25-1,6; -komora wirowa: 1,2-1,5; -komora wstępna: (1,15)1,2-1,5. Systemy rozrządu: (RYS 2.) - rozrząd zaworowy, r. zaworowo-szczelinowy, r. szczelinowy. Zaworowy r. czynnika roboczego - silnik czterosuwowy. Składa się z: wzniosowych zaworów dolotowych i wylotowych oraz ich mechanizmu napędowego. Napęd zaworów zapewniają krzywki na wale rozrządu napędzane poprzez wał korbowy. Zaworowo-szczelinowy - silnik dwusuwowy z płukaniem jednokierunkowym. Powietrze ładujące napływa do przestrzeni roboczej przez okna dolotowe sterowane bezpośrednio przez tłok, a spaliny wylatują przez zawór (zawory) jak w czterosuwach. Szczelinowy - dwusuwy starej konstrukcji. Dolot i wylot sterowany tłokiem. Prosta konstrukcja. |