Процесс газообмена в двухтактных ДВС существенно зависит от совершенства системы продувки и выпуска, влияющей на работу двигателя, его мощность и экономичность. Качественная продувка обеспечивает хорошую очистку цилиндров от продуктов сгорания при малом расходе продувочного воздуха, который подается в цилиндры под давлением 0,01—0,04 МПа и выше через продувочные окна. В это же время продукты сгорания с большой скоростью удаляются из цилиндров через выпускные окна или клапаны.
Схемы систем продувки двухтактных ДВС:
По характеру движения потока воздуха в цилиндрах системы продувки двигателей разделяются па контурные и прямоточные. Схема контурной поперечной щелевой системы продувки дана на рисунке а. Продувочные окна выполнены наклонными, благодаря чему поток воздуха направляется в верхнюю часть цилиндра. Продувочные окна 1 расположены напротив выпускных 2, причем последние имеют большую высоту и поэтому закрываются позже продувочных. Это является недостатком поперечной щелевой продувки, так как значительная часть свежего воздуха смешивается в период продувки с продуктами сгорания и теряется. Основным достоинством этой системы продувки является простота устройства, что способствует ее широкому применению.
В судовых малогабаритных ДВС часто применяется контурная петлевая щелевая система продувки с лучевым расположением окон в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (рис. 6). Выпускные окна 2 расположены под продувочными 1, имеющими наклон около 10—15 градусов. При движении поршня вниз сначала открываются выпускные окна, затем продувочные. Воздух, поступающий через продувочные окна, вогнутым днищем поршня направляется вверх, описывает петлю и поступает к выпускным окнам, вытесняя через них продукты сгорания. Расположение выпускных окон над продувочными способствует снижению расхода воздуха на продувку, но при этом теряется значительная часть заряда свежего воздуха.
В двухтактных ДВС применяются два типа прямоточной продувки: клапанно-щелевая и щелеваяч
Схема прямоточной клапанно-щелевой продувки приведена на рис. в. Продувочный воздух поступает через окна 1, расположенные по всей окружности цилиндровой втулки в нижней ее части. Продувочные окна расположены тангенциально в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра. Это создает круговое движение воздуха и способствует улучшению очистки цилиндра от продуктов сгорания и повышению качества смесеобразования. Выпуск продуктов сгорания осуществляется через выпускной клапан 2, расположенный в крышке цилиндра и приводящийся в действие от распределительного вала. При клапанно-щелевой продувке выпускной клапан закрывается раньше, чем продувочные окна, что создает возможность дозарядки цилиндра воздухом. По качеству очистки цилиндров от продуктов сгорания прямоточные клапанно-щелевые системы продувки превосходят контурные, но уступают прямоточным щелевым.
Прямоточная щелевая продувка применяется в двигателях с противоположно движущимися поршнями (рис.г). При движении поршней навстречу друг другу в цилиндре происходит сжатие воздуха. При расширении газов поршни расходятся; сначала верхний поршень открывает выпускные окна 2, а затем нижний — продувочные 1. Опережение открытия выпускных окон составляет 5—10 градусов поворота коленчатого вала. Продувочные окна также расположены тангенциально, а выпускные в большинстве случаев располагаются радиально.
Для подачи необходимого количества воздуха во всасывающий ресивер двухтактного ДВС применяются специальные продувочные нагнетатели (насосы) поршневого, роторного и центробежного типов. В некоторых ДВС (с небольшим объемом рабочих цилиндров) продувочным насосом может служить кривошипная камера или пространство между кривошипной камерой и цилиндром. Поршневые продувочные насосы просты по своему устройству, надежны в работе и применяются в судовых малооборотных ДВС.
Широкое распространение на судах промыслового флота получили роторные продувочные насосы. Такой насос показан на рисунке:
В корпусе 6 вращаются роторы 4 и 5. Валы роторов, установленные в подшипниках качения, соединены между собой посредством шестерен и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Между коленчатым валом и ведущим валом роторного насоса установлена упругая муфта (демпфер). Роторы 4 и 5 во время работы не соприкасаются друг с другом, так как между ними установлен небольшой зазор. Определенный зазор должен быть также между торцевыми поверхностями роторов и передней и задней крышками корпуса насоса.
При вращении роторов в направлении указанном стрелками, воздух засасывается через автоматически открывающиеся клапаны 7. В насосе он сжимается до давления 0,015—0,025 МПа и через нагнетательный патрубок 1 направляется в продувочный ресивер двигателя. Всасывающие клапаны 3 при этом должны быть плотно закрыты. При реверсировании двигателя направление вращения роторов изменится. Перед изменением направления вращения коленчатого вала золотник 2 при помощи воздушного сервомотора повернется и перекроет полость, расположенную в корпусе насоса справа, а полость слева соединит с нагнетательным патрубком 1. Роторы, вращаясь в обратную сторону, будут засасывать воздух через всасывающие клапаны 3, а клапаны 7 автоматически закроются.
Преимуществами роторных воздушных насосов являются простота конструкции, меньшая масса и габаритные размеры по сравнению с поршневыми. Серьезный недостаток этих насосов — большой шум, создаваемый ими во время работы.
Схемы систем продувки двухтактных ДВС:
По характеру движения потока воздуха в цилиндрах системы продувки двигателей разделяются па контурные и прямоточные. Схема контурной поперечной щелевой системы продувки дана на рисунке а. Продувочные окна выполнены наклонными, благодаря чему поток воздуха направляется в верхнюю часть цилиндра. Продувочные окна 1 расположены напротив выпускных 2, причем последние имеют большую высоту и поэтому закрываются позже продувочных. Это является недостатком поперечной щелевой продувки, так как значительная часть свежего воздуха смешивается в период продувки с продуктами сгорания и теряется. Основным достоинством этой системы продувки является простота устройства, что способствует ее широкому применению.
В судовых малогабаритных ДВС часто применяется контурная петлевая щелевая система продувки с лучевым расположением окон в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (рис. 6). Выпускные окна 2 расположены под продувочными 1, имеющими наклон около 10—15 градусов. При движении поршня вниз сначала открываются выпускные окна, затем продувочные. Воздух, поступающий через продувочные окна, вогнутым днищем поршня направляется вверх, описывает петлю и поступает к выпускным окнам, вытесняя через них продукты сгорания. Расположение выпускных окон над продувочными способствует снижению расхода воздуха на продувку, но при этом теряется значительная часть заряда свежего воздуха.
В двухтактных ДВС применяются два типа прямоточной продувки: клапанно-щелевая и щелеваяч
Схема прямоточной клапанно-щелевой продувки приведена на рис. в. Продувочный воздух поступает через окна 1, расположенные по всей окружности цилиндровой втулки в нижней ее части. Продувочные окна расположены тангенциально в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра. Это создает круговое движение воздуха и способствует улучшению очистки цилиндра от продуктов сгорания и повышению качества смесеобразования. Выпуск продуктов сгорания осуществляется через выпускной клапан 2, расположенный в крышке цилиндра и приводящийся в действие от распределительного вала. При клапанно-щелевой продувке выпускной клапан закрывается раньше, чем продувочные окна, что создает возможность дозарядки цилиндра воздухом. По качеству очистки цилиндров от продуктов сгорания прямоточные клапанно-щелевые системы продувки превосходят контурные, но уступают прямоточным щелевым.
Прямоточная щелевая продувка применяется в двигателях с противоположно движущимися поршнями (рис.г). При движении поршней навстречу друг другу в цилиндре происходит сжатие воздуха. При расширении газов поршни расходятся; сначала верхний поршень открывает выпускные окна 2, а затем нижний — продувочные 1. Опережение открытия выпускных окон составляет 5—10 градусов поворота коленчатого вала. Продувочные окна также расположены тангенциально, а выпускные в большинстве случаев располагаются радиально.
Для подачи необходимого количества воздуха во всасывающий ресивер двухтактного ДВС применяются специальные продувочные нагнетатели (насосы) поршневого, роторного и центробежного типов. В некоторых ДВС (с небольшим объемом рабочих цилиндров) продувочным насосом может служить кривошипная камера или пространство между кривошипной камерой и цилиндром. Поршневые продувочные насосы просты по своему устройству, надежны в работе и применяются в судовых малооборотных ДВС.
Широкое распространение на судах промыслового флота получили роторные продувочные насосы. Такой насос показан на рисунке:
В корпусе 6 вращаются роторы 4 и 5. Валы роторов, установленные в подшипниках качения, соединены между собой посредством шестерен и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Между коленчатым валом и ведущим валом роторного насоса установлена упругая муфта (демпфер). Роторы 4 и 5 во время работы не соприкасаются друг с другом, так как между ними установлен небольшой зазор. Определенный зазор должен быть также между торцевыми поверхностями роторов и передней и задней крышками корпуса насоса.
При вращении роторов в направлении указанном стрелками, воздух засасывается через автоматически открывающиеся клапаны 7. В насосе он сжимается до давления 0,015—0,025 МПа и через нагнетательный патрубок 1 направляется в продувочный ресивер двигателя. Всасывающие клапаны 3 при этом должны быть плотно закрыты. При реверсировании двигателя направление вращения роторов изменится. Перед изменением направления вращения коленчатого вала золотник 2 при помощи воздушного сервомотора повернется и перекроет полость, расположенную в корпусе насоса справа, а полость слева соединит с нагнетательным патрубком 1. Роторы, вращаясь в обратную сторону, будут засасывать воздух через всасывающие клапаны 3, а клапаны 7 автоматически закроются.
Преимуществами роторных воздушных насосов являются простота конструкции, меньшая масса и габаритные размеры по сравнению с поршневыми. Серьезный недостаток этих насосов — большой шум, создаваемый ими во время работы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.