41 (271)

Zmiana stanu przed i po uderzeniu równa się skokowi A fi w czasie uderzenia, co wynika z równania (46a), czy też z faktu, że ciśnienie w cylindrze nie może się zmienić w sposób „skokowy”. Takiej zmianie podlega natomiast w tym miejscu prędkość, osiągając wartość ujemną, w wyniku czego spaliny powracają do cylindra. W tym okresie wypływu czynnika z cylindra często wydostaje się już powietrze lub mieszanka — szczególnie w przypadku silnika dwusuwowego, przy niedużych prędkościach obrotowych. Uderzenie sprężające i fale sprężania (występujące w rozpatrywanym przykładzie przy Z ~ 9) wystąpią przy dużej prędkości obrotowej wtedy, gdy zawór lub okienko wylotowe będzie już zamknięte, lecz przy prędkościach mniejszych będą zapobiegać wypływowi ładunku cylindra, albo też — gdy ten już nastąpił — spowodują cofnięcie ładunku wraz z częścią spalin. Efekt ten można wyraźnie wzmocnić przez umieszczenie za stożkiem rury cylindrycznej lub zwężającej się [24].

Z rysunku 18 wynika, że można dobrać chwilę wystąpienia przyrostu ciśnienia drogą doboru długości części cylindrycznej rury przed stożkiem, zaś pożądaną „stromość” spadku ciśnienia — drogą doboru kąta wierzchołkowego stożka. Czynniki te, w przypadku silnika dwusuwowego przede wszystkim, pozwalają na poprawienie napełnienia cylindra w zakresie niewielkich i dużych prędkości obrotowych, a tym samym wpływają na zwiększenie mocy silnika dwusuwowego. Ponadto, ponieważ sko.k ciśnienia w czasie uderzenia sprężającego jest (w przykładzie przy X — 5) mniejszy (o 1 at) niż w rurze o stałym przekroju, wylot spalin przez rurę ze stożkiem jest mniej hałaśliwy.

Zastosowanie stożkowej rury wylotowej w celu wykorzystania energii fal ciśnienia do wytworzenia podciśnienia w cylindrze i w wyniku — do lepszego oczyszczenia cylindra ze spalin, było przedmiotem badań już dość dawno (lata trzydzieste), a jednym z rozwiązań opartych na tej zasadzie był silnik Kadenacy [100].

4. Rola zwiększonej akustycznej prędkości dźwięku w rurze wylotowej

Podczas projektowania układów wylotowych wielokrotnie wysuwane było zagadnienie, jaki wpływ na osiągi silnika ma charakter procesów zachodzących w układzie wylotowym. Jak poprzednio wykazano, zjawiska falowe występujące w rurach wylotowych: cylindrycznej i cylin-dryczno-stożkowej, wywierają istotny wpływ na przebieg wypływu spalin i wymiany ładunku cylindra.

41