Проектирование и моделирование двигателя внутреннего сгорания

Снижение механических потерь можно достичь выбором однополостных  камер сгорания вместо разделенных, в результате исключения практически  потерь на перетекание заряда.

3. Наполнение цилиндров.  При неизменной цикловой подаче  топлива увеличение коэффициента  наполнения ηv и плотности заряда перед впускными органами рк ведет к пропорциональному росту ά. Это сопровождается увеличением ηi и пропорциональным повышением рt. В случае изменения цикловой подачи топлива пропорционально росту произведения ηvрк неизменным останется ά. Если избежать существенного удлинения впрыскивания и нарушения оптимальных условий смесеобразования, то теплоиспользование не ухудшается и рt растет пропорционально ηvрк.

Для дизелей с однополостной  камерой сгорания и большим числом сопловых отверстий увеличения коэффициента наполнения можно добиться, если использовать два впускных клапана на цилиндр  и уменьшить отношение хода поршня к диаметру цилиндра (S/D). Оба эти  мероприятия способствуют увеличению проходных сечений впускных клапанов. В дизелях с камерой в поршне и малым числом сопловых отверстий  минимальное сечение системы  впуска располагается нередко во впускном канале, а не в клапане. Последнее связано с необходимостью обеспечения высокой исходной скорости вращения заряда, зависящей от скорости воздуха в канале.

Поэтому увеличение проходного сечения в клапанах не приводит к  заметному росту коэффициента наполнения. Следует также иметь в виду, что при уменьшении S/D в дизелях  с камерами сгорания в поршне, имеющими малое dкс/D, заметно возрастает объем воздуха в надпоршневом зазоре, что неблагоприятно влияет на развитие тепловыделения.

4. Отношение хода поршня  к диаметру цилиндра. Размеры двигателя, выраженные через диаметр цилиндра D и перемещение поршня S, зависят от номинальной частоты вращения пн. Из выражения средней скорости поршня сп = Sn/30 следует, что при увеличении частоты вращения, чтобы избежать роста средней скорости поршня, от которой зависят механические потери двигателя, его надежность и износостойкость, следует уменьшать ход поршня. При неизменном рабочем объеме цилиндра уменьшение хода поршня должно сопровождаться увеличением диаметра цилиндра. Это возможно, однако, лишь до определенных пределов, так как чрезмерное уменьшение отношения хода поршня к диаметру цилиндра (S/D) может привести к неблагоприятному изменению массовых и габаритных показателей двигателя, росту механических и термических нагрузок и ухудшению теплоиспользования. Опыт создания дизелей показывает, что в случае однополостных камер сгорания малого диаметра и разделенных камер сгорания наилучшие показатели обеспечиваются при S/D = 1,0 - 1,4. При меньших S/D ухудшается использование воздуха вследствие увеличения содержания его в «мертвых» зонах.

При большинстве однополостных  камер сгорания не удается эффективно использовать возможности увеличения проходного сечения в клапанах при  увеличении диаметра цилиндра, так  как наполнение цилиндра ограничивается в основном величиной минимального сечения во впускном канале. В дизелях  с однополостными камерами сгорания большого диаметра целесообразно применение S/D < 1. В карбюраторных двигателях применяются S/D = 0,85 - 1,05.

Список использованной литературы

1. «Двигатели внутреннего  сгорания», А.С. Хачиян, К.А. Морозов и др.

2. «Расчет автомобильных  и тракторных двигателей» А.И.  Колчин, В.П. Демидов.

3. «Техническое моделирование  и конструирование» под ред.  В.В. Колотилова.