Cтраница 4
Закрытие выпускного клапана также, как правило, осуществляется после прохождения поршнем в. Запаздывание закрытия выпускного клапана способствует использованию отсасывающего действия отработавших газов, движущихся по инерции в каналах и трубопроводе, с целью лучшей очистки цилиндра от отработавших газов. [46]
Клапаны должны срабатывать быстро и безударно, для чего они должны быть легкими и не иметь резонансных колебаний. При запаздывании закрытия всасывающего клапана часть воздуха из цилиндра может быть вытолкнута обратно в атмосферу. При запаздывании закрытия нагнетательного клапана часть сжатого воздуха может возвратиться из воздухосборника в цилиндр. [47]
Причина этого заключается в том, что с изменением прогиба мембраны обычно уменьшается ее подъемная сила, а применяющиеся противодействующие усилия остаются постоянными или, в случае применения пружин, возрастают. Это приводит к запаздыванию закрытия или открытия проходных сечений дроссельного органа, вследствие чего происходят переполнения или опорожнения газопровода и в результате-значительные отклонения давлений от заданных величин. Поэтому возникает необходимость менять величину противодействующего усилия в соответствии с изменениями прогиба мембраны, зависящими от производительности регулятора. В целях согласования тяговых характеристик плоской мембраны и противодействующего усилия автором предложена конструкция регулятора прямота действия ( фиг. [48]
Инерция потока во впускном трубопроводе способствует поступлению смеси в цилиндр в начальный момент впуска. Опережение открытия впускного и запаздывание закрытия выпускного клапанов приводит к так называемому перекрытию клапанов возле в. При работе двигателя с большим числом оборотов возможность проникновения отработавших газов во впускной трубопровод ничтожна, так как инерция газового потока направлена в сторону выпускного клапана. Происходит лишь некоторое отсасывание через выпускной клапан начинающей поступать в цилиндр свежей смеси, что улучшает очистку цилиндра. [49]
Инерция потока горючей смеси во впускном трубопроводе способствует поступлению ее в цилиндр в начальный момент впуска; В течение такта впуска цилиндры наполняются за счет разрежения, создаваемого быстрым движением поршня. Опережение открытия впуекного и запаздывание закрытия выпускного клапанов приводя к так называемому перекрытию клапанов относительно в. К положению, когда оба клапана одновременно открыты. [50]
В многооборотных компрессорах явления, происходящие в конце хода всасывания, значительно сложнее. В многооборотных непрямоточных компрессорах почти невозможно избежать запаздывания закрытия всасывающего клапана. Поэтому поступление пара в цилиндр не прекращается в мертвой точке и рост давления в цилиндре после перехода через мертвую точку происходит значительно быстрее, чем в предположении сжатия пара по изотерме. Вследствие этого приведенный расчет коэффициента дросселирования может дать некоторый запас, если значение Лр с в нижней мертвой точке выбрано правильно. [51]
Реальная диаграмма ( контур aecd, рис. 1.7, б) будет отличаться от идеальной наличием зигзагов возле точек а и с, что объясняется гидравлическим сопротивлением клапанов и их колебаниями. Линии da и ее не будут вертикальными, что вызвано запаздыванием закрытия и открытия клапанов. [52]
Выше было отмечено, что при слабой пружине удары пластины об ограничитель подъема сильнее, но сила их особенно велика, если пластина со слабой пружиной находится среди других с сильными пружинами. Такая пластина открывается первой и закрывается последней, и ее движение ускорено при открытии и особенно при запаздывании закрытия. Диаграммы движения двух пластин, записанные одновременно и показанные на фиг. На диаграммах, снятых при умеренных ( а) и высоких ( б) оборотах, одна из кривых изображает движение одиночной пластины, а другая - совместное движение двух более тонких, общее усилие которых в четыре раза меньше усилия одиночной пластины, но массы их равны. Сопоставление показывает резкое различие кривых движения и повышенные скорости у сдвоенных тонких пластин, особенно в случае посадки с запаздыванием при высоких оборотах. [53]
Однако чрезмерно быстрое открытие и закрытие клапанов недопустимо, так как при этом в деталях клапанного механизма будут возникать очень большие силы инерции, вызывающие быстрый износ или разрушение. В связи с требованием создания максимальных проходных сечений и невозможностью мгновенного открытия и закрытия клапанов применяют опережение их открытия и запаздывание закрытия по отношению к соответствующим моментам, отвечающим положениям поршня в мертвых точках. [54]
Поддержание постоянства давления могло быть обеспечено, если бы чувствительный орган каждый раз после восстановления нарушенного равновесия возвращался в исходное положение. Но в действительности этого не наблюдается из-за неизбежной нечувствительности, возникающей в результате трения и инерционных усилий подвижных частей, вызывающих запаздывание закрытия и. Поэтому в процессе регулирования происходит чередующееся переполнение и опорожнение газопровода, а следовательно, и отклонение давления от заданной величины. Таким образом, регулирование давления является колебательным процессом, характеризующимся периодом, частотой и амплитудой колебаний. [55]
Отличие действительных циклов от теоретических заключается в следующем. Открытие и закрытие клапанов в цилиндрах двигателя происходят не в мертвых точках, а с некоторым опережением открытия выпускного клапана и запаздыванием закрытия впускного клапана. Процессы впуска рабочего тела и его выпуска осуществляются при изменяющихся проходных сечениях клапанов, а не при мгновенном открытии и закрытии их в мертвых точках; рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в в.м.т. и сгорание протекает при изменяющихся объеме и давлении. Кроме того, в процессе расширения топливо частично догорает; работа дви-гателя протекает с потерями тепла через охлаждаемые водой или воздухом стенки цилиндров и процессы сжатия и расширения рабочих тел в цилиндре происходят не адиабатно, а политроп-но при переменных значениях показателей политроп, процессы всасывания и выпуска рабочих тел сопровождаются гидравлическими потерями. [56]
Кроме того, в этом случае к началу всасывающего хода впускной клапан уже успевает полностью открыться и, следовательно, сопротивление его минимально. Это запаздывание закрытия позволяет использовать инерцию столба всасываемой горючей смеси ( или воздуха) во впускной трубе с целью увеличения наполнения цилиндра. [57]
Впускной клапан у большинства реальных двигателей открывается до прихода поршня в в. В этом случае к моменту поступления свежего заряда в цилиндр клапан уже открыт, что делает сопротивление клапана минимальным и улучшает наполнение цилиндра. Это запаздывание закрытия впускного клапана улучшает наполнение цилиндра так как в силу инерции свежий заряд продолжает поступать, несмотря на повышение давления в цилиндре при обратном ходе поршня. [58]
В это время впускной клапан тоже находится в открытом положении, что позволяет продуктам сгорания выходить в атмосферу по инерции, когда поршень начинает перемещаться от в. Угол запаздывания закрытия выпускного клапана не должен быть больше предельного значения, так как в противном случае увеличатся потери свежего заряда ( горючей смеси или воздуха) и ухудшится наполнение цилиндра в процессе впуска. [59]