Перевірка розрядження у впускному колекторі - частина 1
Перевірка розрядження у впускному колекторі
Перш ніж приступати до перевірки розряджання у впускному колекторі, розглянемо роботу 4-х тактного двигуна.
Поршень йде нагору, робоча суміш стискається. Зростає тиск, підвищується температура. Клапан закритий.
Ступінь стиску в бензиновому двигуні підбирається так, щоб температура в кінці такту стиснення не перевищувала температуру самозаймання робочої суміші. Орієнтовна температура становить 300-400 градусів Цельсія.
У дизельному двигуні стискується не робоча суміш, а чисте повітря. Ступінь стиснення тут підбирається таким чином, щоб температура наприкінці такту стиснення перевищувала температуру самозаймання палива. Після чого відбувається його впорскування та початок самозапалювання. Орієнтовна температура становить близько 700 градусів Цельсія.
Суміш спалахнула. Зростає температура, але оскільки горіння відбувається в замкнутому обсязі, так само підвищується тиск. Швидкість горіння становить близько 20-40 м/сек (залежно від якості суміші). Тому займання має статися раніше ВМТ (верхньої мертвої точки) – так званий кут випередження запалення (для бензинових двигунів) або кут випередження упорскування (для дизельних двигунів). Зазвичай цей кут становить близько 10 градусів до ВМТ. При цьому пік максимального тиску виникає за рахунок кінцевого часу горіння суміші через 10-12 градусів після ВМТ. Робиться це для запобігання перевантаженням циліндропоршневої групи та захисту від детонації.
ТискРу камері згоряння створює зусилляFна поршень.
деS п- площа поршня
Отримувана робота дорівнює:
деA –одержувана робота
F- сила,що діє на поршень
L-переміщення поршня
Отже, отримувана робота на робочому такті дорівнює:
При збільшенні обсягу (поршень рухається донизу) тиск падає. Залежність одержуваної роботи набуває інтегральної залежності від переміщення поршня, але розрахунок цієї залежності виходить за рамки цієї статті.
Як бачимо, чим більший тиск в циліндрі, тим більше ми отримуємо механічної роботи при тому самому кількості палива, що спалюється. Високофорсовані двигуни мають більшу потужність (а відповідно економічність), ніж низькофорсовані. Дизельні двигуни перевершують бензинові за цими параметрами через більш високий ступінь стиснення і відповідно більш високих тисків
3.Такт випуску (продування)
Відкривається випускний клапан, поршень рухається нагору, виштовхуючи відпрацьовані гази. Вони виходять через обмежений отвір, тому тиск на такті випуску перевищує атмосферний. Опір на виході утворюють: обмежений отвір у клапанах, наявність елементів випускного тракту.
При цьому створюється протитиск руху поршня і частина енергії, що запасена в маховику, витрачається на подолання цього протитиску.
Відкритий впускний клапан, поршень іде вниз. Свіжа суміш надходить у циліндр через обмежений переріз впускного клапана і на холостому ходу (ХХ) також через прикриту дросельну заслінку. Створюється розрядження (тиск нижче за атмосферний). При русі поршня вниз це створює зусилля, що заважає переміщенню поршня. Ще одна частина енергії, запасена у маховику, йде на подолання цього зусилля.
Знову настає такт стиснення. Поршень рухається нагору, стискаючи суміш. Необхідна для цього енергіязнову береться з енергії обертання маховика, запасеної під час робочого ходу.
Таким чином, енергетичний баланс невтішний: ми отримуємо механічну роботу лише в одному такті. У трьох інших ми цю роботу витрачаємо.
Способи підвищення одержуваної роботи.
Спосіб лише один – підвищення тиску в циліндрі. За його підвищення ми отримуємо велику роботу, але ризикуємо отримати детонацію. Тому ступінь стиснення, кут запалення (упорскування) обмежений. Дизельне паливо більш стійке до детонації, тому дизелі здатні працювати при великих тисках (отримувати велику механічну роботу при рівних витратах палива)
Способи мінімізації втрат.
Зменшення гідростатичного опору можна отримати шляхом застосування багато клапанних двигунів.
Розглянемо детальніше, що відбувається у впускному колекторі під час робочого циклу на холостому ході. Коли закритий впускний клапан, тиск у ньому дорівнює атмосферному. На такті впуску суміш надходить у циліндр через обмежений отвір у дросельній заслінці. У впускному колекторі виникає розрядження (абсолютний тиск нижче атмосферного). Впускний клапан закривається, тиск знову зростає. Ми можемо бачити пульсацію тиску. Але так як одноциліндрові двигуни зустрічаються досить рідко, пульсації тиску (розрядження) від різних циліндрів накладаються один на одного і у впускному колекторі виникає якийсь середній тиск, який нижче атмосферного (т.зв. «розрядження»).
Терміни «абсолютний тиск» та «розрядження» викликають плутанину навіть у виробників приладів для вимірювання розрядження (вакуумметрів). Дуже часто доводиться чути фразу негативний тиск. Це неправильно – тиск або є, або його немає (абсолютний вакуум). Тиск негативнимбути не може! Абсолютний тиск у вакуумі дорівнює нулю, а атмосферний тиск дорівнює 100 кРа (100 кіло Паскалів). У впускному колекторі на холостому ходу (дросельна заслінка прикрита) нижче атмосферного (тобто нижче 100 кРа), але вище за абсолютного вакууму (0 кРа). Розрядження називають різницю між атмосферним тиском і фактичним тиском у впускному колекторі.
Виробники автомобілів нормують абсолютний тиск у впускному колекторі на холостому ходу при справному двигуні на рівні 20 кР (автомобілі типу ВАЗ - на рівні 40 кР). Розрядження у своїй становить 80 кРа (100 кРа - 20 кРа = 80 кРа). Для ВАЗів відповідно 60 кРа (на жаль, технологія виготовлення не дозволяє отримати розрядження, що відповідає рівню світових виробників).
Абсолютний тиск 20 кРа (розрядження 80 кРа) вважається нормою, але на практиці для справного двигуна можна вважати допустимим абсолютний тиск 30 кРа (розрядження 70 кРа). Автору цієї статті лише кілька разів траплялися автомобілі з ідеальним абсолютним тиском (розрядженням). Тиск 40 кРа (розрядження 60 кРа) допустимо тільки для ВАЗів. При тиску в 50 кРа мають серйозні проблеми в двигуні.
Фактори, що впливають на абсолютний тиск (розрядження), будуть розглянуті в наступній частині.
Читайте також:
Всі представлені нижче автомобілі розмістяться на стенді Lada Sport. Вперше вся лінійка спортивна.
Компанія «ВІС-АВТО», що входить до групи «ВАЗінтерсервіс», готується на початку 2012 року запустити.
. а також надувний човен, весла (ледве не забули!), намет, вудки, гумові чоботи, мангал, примус, котелки, кошики, мазь від комарів, та й ще цілу купу корисних і потрібних на природі речей. Взяти взяли, але як це все відвезти?