DSCN3824

zz

Rys. 8. Wykres Indykatorowy silnika z doładowaniem

sprężania nie pokrywa się z krzywą charakteryzującą sprężanie adiabatyczne. Przyczynami tej różnicy są:

>    wymiana ciepła między sprężaną mieszanką (powietrzem) a ściankami cylindra i tłokiem (na początku sprężania świeża mieszanka ogrzewa się od gorących ścianek cylindra i od tłoka, w końcowej zaś fazie ogrzana na skutek sprężania mieszanka ogrzewa ścianki i tłok),

>    zmienna powierzchnia chłodzona w cylindrze (tłok w ruchu),

>    odparowywanie ciekłego paliwa (przejście ze stanu ciekłego w gazowy powoduje pochłonięcie odpowiedniej ilości ciepła),

>    nieszczelności na pierścieniach tłokowych.

Wykres sprężania jest więc krzywą charakteryzującą przemianę politropową o ciągle zmieniającym się wykładniku, który przy sprężeniu może zmieniać się. od m = 1,1 do m = 1,5. Spalanie mieszanki — linia c z.

Spalaniujnieszanki towarzyszy nagły wzrost ciśnienia. Praktycznie spalanie rozpoczyna się od punktu oznaczonego na wykresie (rys. 7) literą z (zapłon), a kończy się w czasie rozprężania [na linii z-b). Maksymalne ciśnienie uzyskiwane w silnikach lotniczych w czasie spalania wynosi od 6,8 do 12,7 MPa.

Aby ciśnienie w komorze spalania było jak najwyższe, spalanie mieszanki powinno być równomierne i całkowite. Do tego jest potrzebne dokładne wymieszanie paliwa z odpowiednią ilością powietrza. Ilość potrzebnego powietrza jest różna i zależna od rodzaju stosowanego paliwa oraz od kształtów komory spalania. Aby spalanie było zupełne, w cylindrze powinien się znajdować pewien nadmiar powietrza. Nadmiar ten

ZE'ó?^rJL( ł\j\PEDOVJE

określa się tzw. współczynnikiem nadmiaru powietrza. Jest to stosunek ilości powietrza dostarczonego do cylindra podczas jednego suwu do ilości powietrza teoretycznie potrzebnego do całkowitego spalania paliwa, znajdującego się w mieszance. Współczynnik ten wynosi: dla silników gaźnikowych 0,85—1,1, dla silników z doładowaniem 0,7—1,2.

Spalaniu mieszanki towarzyszy wysoka temperatura, która przy końcu spalania Wynosi:

w silnikach z zapłonem iskrowym 2200—2800 K,

W silnikach z zapłonem samoczynnym 1800—2300 K.

Suw pracy (rozprężanie) — linia z-b. Rozprężanie ma charakter przemiany politropowej o zmiennym wykładniku. Zmienia się. on w zakresie od m = 1,0 (na początku rozprężania) do m = 1,6 (na końcu rozprężania). Przyczynami zmiany są:

>    intensywna wymiana ciepła ze ściankami cylindra i tłokiem,

>    nieszczelności między pierścieniami tłokowymi a ściankami cylindra,

>    dopalanie się paliwa,

>    powtórne przereagowanie produktów dysocjacji.

Przeciętne wartości parametrów końca rozprężania wynoszą: w silnikach z zapłonem iskrowym

Pb = 0,29 ...0,49 MPa    T_b = 1400 ... 1800 K

w silnikach z zapłonem samoczynnym

Pb — 0,25 ...0,59 MPa T_b=. 900 ... 1200 K

Suw wylotu — linia b-r. W suwie wylotu wyróżnia się trzy fezy:

>    pierwsza faza, od chwili otwarcia zaworu wylotowego (rys. 7) do chwili dojścia tłoka do ZW; w tej fazie spaliny wylatują przez otwarty zawór wylotowy z bardzo dużą prędkością, spowodowaną panującym jeszcze

_v w cylindrze wysokim ciśnieniem; wskutek dużych oporów przepływu

(które, są proporcjonalne da kwadratu prędkości przepływu] wylot spalin jest mało efektywny, co na wykresie przejawia się stopniowym przejściem krzywej rozprężania w krzywą wylotu (b-w);

>    druga faza — odpowiada wytłaczaniu gazów spalinowych przez tłok przemieszczający się od ZW do ZZ; z cylindra zostaje usunięta największa ilość spalin (m-r');

Strona 13