Процесс расширения продуктов сгорания и выпуск отработавших газов

Фактически процесс расширения или рабочий ход, определяющий величину полезной работы, совершаемой двигателем, начинается непосредственно от ВМТ, когда процесс сгорания еще не закончен. Через 10...20° угла поворота коленчатого вала после ВМТ достигается максимальное значение давления цикла, а еще через 10...15°, к концу процесса сгорания, достигается максимальная температура продуктов сгорания. Принято считать, что активное сгорание заканчивается через 20...40° угла поворота коленчатого вала после ВМТ. Реально же догорание продолжается значительно дольше, вплоть до начала выпуска заряда, а иногда и в процессе его. Догорают частицы топлива, поднятые вихревым движением заряда со стенок камеры сгорания, молекулы, испарившиеся с поверхности крупных капель, и те молекулы, которые по каким-либо причинам не встретились со своими "партнерами" в период активного сгорания. Конечно, скорость реакции и интенсивность тепловыделения невелики, но слишком растянутый процесс сгорания приводит к ухудшению показателей двигателя из-за увеличения тепловых потерь. Двигатель перегревается, обгарают выпускные клапаны, которые омываются в процессе выпуска слишком горячими отработавшими газами.

Рабочий ход заканчивается с открытием выпускных клапанов (точка b на индикаторной диаграмме). Для того чтобы к моменту начала движения поршня от НМТ вверх обеспечить достаточное проходное сечение для выпуска отработавших газов, выпускные клапаны начинают открывать задолго до прихода поршня в НМТ (за 30...50° и 50...80° соответственно у тихоходных и быстроходных двигателей). При раннем открытии выпускных клапанов теряется часть энергии отработавших газов. Но потери могут быть больше, если при движении от НМТ поршень будет испытывать повышенное сопротивление отработавших газов из-за не полностью открывшихся клапанов.



Фазы открытия и закрытия выпускных клапанов подбираются так, чтобы обеспечить выпуск без излишних гидравлических потерь при номинальной частоте вращения вала. А при меньшей частоте вращения вала угол опережения открытия выпускного клапана (и угол запаздывания закрытия впускного) мог бы быть значительно меньше.

Выпуском'Отработавших газов (участок br) заканчивается цикл четырехтактного двигателя. Индикаторная диаграмма замкнулась.

Ссылка на источник находится на: RENAULTBOOK.ru