§ 5. Схема устройства и процесс работы двухтактного дизеля

Рабочий цикл двухтактного дизеля совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала, следовательно, при одинаковой частоте вращения в минуту число рабочих ходов у двухтактного дизе­ля по сравнению с четырехтактным будет в 2 раза больше. В течение рабочего цикла двухтактного дизеля совершаются такие же процессы, как и у четырехтактного, т. е. наполнение, сжатие, горение, расшире­ние, выпуск.

В связи с тем что все процессы должны быть совершены за два хо­да поршня, в конструкции двухтактного двигателя есть некоторые осо­бенности (рис. 1.6). В нижней части цилиндра 1 имеются прорези (щели), называемые окнами. Окна 4 большей высоты служат для выпуска из цилиндра отработавших газов, а окна 6 меньшей высоты предназначены для впуска свежего (продувочного) воздуха. В крышке 2 цилиндра рас­положена форсунка 3. Слева к нижней части цилиндра прикреплена труба 5, называемая ресивером, в которую поступает продувочный воздух.

Рис. 1.6. Схема роботы двухтактного дизеля.

Двухтактный двигатель работает следующим образом. При прохож­дении поршнем в. м. т. в цилиндре начинается сгорание топлива (точка с на индикаторной диаграмме), которое заканчивается в точке z. От точки z до точки b про­исходит расширение газов, и поршень под давлением газов движется вниз. Как видно из диаграммы, в точке b закан­чивается расширение газов, поршень открывает выпускные окна, и давление в цилиндре быстро снижается до давле­ния продувочного воздуха p . Газы после открытия выпуск­ных окон расширяются по ли­нии be. Когда давление в ци­линдре станет равным давле­нию продувочного воздуха (точка е), поршень откроет продувочные окна и начнется впуск воз­духа. Наполнение цилиндра свежим зарядом при одновременном вы­пуске из него отработавших газов называется продувкой.

С момента открытия продувочных окон до момента их закрытия при движении поршня к в. м. т. происходит одновременно выпуск газов и впуск свежего заряда. На диаграмме процесс изображен линией efe. После закрытия продувочных окон осуществляется только выпуск (линия еа). В точке а закрываются выпускные окна и начинается сжа­тие воздуха, поступившего в цилиндр за период продувки.

Рассмотрим подробнее рабочий цикл двухтактного двигателя.

Первый такт - поршень движется вверх. От н. м. т. до момента закрытия впускных окон (точка е на диаграмме) происходит продувка, т. е. одновременная очистка цилиндра от продуктов сгорания и напол­нение его свежим зарядом. При движении поршня от верхней кромки впускных окон до момента закрытия выпускных окон (участок еа на диаграмме) совершается только выпуск. После закрытия выпускных окон начинается сжатие, продолжающееся до в. м. т. На диаграмме сжатие показано линией ас. В конце сжатия, несколько ранее в. м. т., производится подача топлива в цилиндр.

Второй такт - поршень движется вниз. Начиная от в. м. т., в ци­линдре последовательно происходят горение топлива (линия cz) и рас­ширение газов (линия zb). В точке b открываются выпускные окна и начинается выпуск газов. К моменту открытия поршнем впускных окон (точка е) давление газов в цилиндре должно снизиться до давления продувочного воздуха ps, иначе газы через впускные окна попадут в ресивер, смешаются с продувочным воздухом и загрязнят свежий за­ряд. При дальнейшем движении поршня вниз (участок ef диаграммы) происходит продувка. Полный период продувки на диаграмме изобра­жен линией efe, причем участок ef соответствует движению поршня вниз, а участок fe - вверх.

Давление и температура, характеризующие рабочий процесс двух­тактного дизеля, такие же, как и у четырехтактного, за исключением давления и температуры свежего заряда в начале сжатия, которые не­сколько выше.

Как видно из рис. 1.6, индикаторная диаграмма двухтактного двига­теля отличается от диаграммы четырехтактного тем, что линии впуска и выпуска на ней занимают не весь ход поршня. Кроме того, участок диаграммы у н. м. т. имеет другой вид. Характер процессов сжатия, го­рения и расширения, которые определяют величину площади диаграм­мы, такой же, как и у четырехтактного двигателя.

Конструктивное выполнение органов для продувки зависит от типа и мощности дизеля. Подробно они рассматриваются при изучении си­стемы распределения.