Двотактний дизель

Двотактні дизелі, де робочий цикл відбувається за два такти, тобто за два ходи поршня чи один оберт колінчатого вала, можуть мати впускні вікна і випускні клапани (прямоточна продувка), чи впускні і випускні вікна (поперечна продувка), як показано на рис.6.

Рис. 6

З рисунка видно, що за перший такт, тобто рух поршня від Н.М.Т. до В.М.Т., відбувається продувка і наповнення циліндра повітрям (лінія ае^’ на діаграмі), а після перекриття поршнем випускних вікон стискання повітря (лінія е^’s). У крапці S відбувається упорскування палива, змішування з повітрям та самозапалювання зі швидким ростом тиску в циліндрі (лінія SZ на діаграмі). Другий такт відбувається при русі поршня від В.М.Т. до Н.М.Т. Протягом цього такту відбувається робочий хід до відкриття поршнем випускних вікон (лінія ze). Далі відбувається випуск продуктів згоряння, а після відкриття поршнем впускних вікон (крапка е) – продувка і наповнення циліндра повітрям, що готує циліндр до процесу наступного циклу. У такий спосіб у двотактних дизелів робочий цикл відбувається за один оберт колінчатого вала. Представниками двотактних дизелів є дизелі 2Д100, 10Д100, Д-40, Д-45.

Сучасні двох – та чотиритактні дизелі мають багато загального як у конструкції, так і у проходженні робочого процесу в циліндрі. Однак у дизелів 2-х та 4-х тактних з однаковими розмірами і швидкохідністю, середній індикаторний тиск двотактних дизелів на 25 % нижче, ніж чотирьохтактних. Це є наслідком того, що частина корисного ходу поршня в 2-х тактного дизеля губиться на продувні вікна. Але завдяки кращій продувці циліндра у двотактного дизеля значно поліпшується процес згоряння, він працює більш економно і з більш високим к.к.д. У результаті індикаторна літрова потужність двотактних дизелів виходить у 1, 5 рази вище, ніж чотиритактних, при інших рівних умовах. Індикаторна літрова потужність визначається як відношення індикаторної циліндрової потужності до обсягу циліндра в літрах.

Повна ефективна потужність дизеля складається із сумарної циліндрової потужності з урахуванням механічних утрат. Повну ефективну потужність дизеля можна підрахувати за формулою:

,

де Vp – робочий обсяг циліндра, м ³ ;

P_і – середній індикаторний тиск, кгс/см²;

η _m – механічний к.к.д.;

n – частота обертання вала дизеля об/хв.;

i – число циліндрів дизеля;

Z – коефіцієнт тактності;

Для 4-х тактних Z = 2, для 2-х тактних Z = 1.

З наведеної формули виходить, що потужність дизеля залежить від повного обсягу циліндрів, тобто літражу, обертів колінчатого валу та тактності.

Контрольні запитання:

1. Що називається тактом циліндрового процесу дизеля?

2. Процеси, які проходять у циліндрі дизеля у такті поповнення?

3. Яке значення має наддув дизеля?

4. Процеси у циліндрі при такті стискання.

5. Що виражає індикаторна діаграма процесів у циліндрі дизеля?

6. Що таке літраж двигуна, як він підраховується?

7. Процеси в циліндрі у чотиритактних та двотактних дизелях.

8. Від яких параметрів залежить міцність дизеля?

Тема 3