Главная | Карта сайта | ДВС | Статьи

Выпуск и продувка в двухтактных двигателях

Типы продувки
Мощность двухтактных двигателей и удельный расход топлива в большой мере зависят от качества продувки. Все существующие типы продувок могут быть подразделены на две основные системы — контурную и прямоточную.
Контурная продувка характеризуется тем, что поток продувочного воздуха, поднимаясь сначала снизу вверх по контуру рабочего цилиндра, делает затем поворот на 180° и далее движется в обратном направлении.
При прямоточной продувке поток продувочного воздуха движется только в одном направлении.
Контурная продувка, в свою очередь, может быть подразделена, в зависимости от расположения окон в цилиндре, на следующие наиболее распространенные группы:
Поперечная щелевая продувка. Здесь выпускные окна расположены против продувочных, причем по высоте (в направлении хода поршня) выпускные окна превышают продувочные. Это сделано для лучшей очистки цилиндра от отработавших газов. Частичное вытеснение поршнем через выпускные окна воздуха после закрытия продувочных окон служит, однако, причиной утечки свежего заряда, что ведет к уменьшению мощности двигателя. Преимуществом этого типа продувки является простота конструкции, эксплуатации (нет клапанов) и надежность работы. Поэтому рассмотренный тип продувки широко применяется в современных двигателях.
Петлевая продувка (фиг. 74, б). Выпускные — верхние и продувочные — нижние окна расположены в два ряда один над другим. В конце рабочего хода кромкой днища поршня сначала открываются выпускные окна, а при дальнейшем ходе и продувочные. Продувочные окна наклонены вниз, почему воздух, поступающий в цилиндр, направляется вниз, обтекает вогнугую поверхность поршня и далее, двигаясь в верхнюю часть цилиндра и описывая петлю, вытесняет продукты сгорания через выпускные окна. При движении поршня вверх сначала закрываются продувочные окна, а затем выпускные, т. е. так же как и при поперечной щелевой продувке. Преимущества и недостатки этих двух типов продувок одинаковы. Рассматриваемый тип продувки распространен в двигателях большой мощности.
Клапанная поперечная продувка. Здесь продувочные и выпускные окна располагаются против друг друга, а высота этих окон одинакова. Окна для продувки наклонены вверх и соединены с автоматическим клапаном 4, регулирующим впуск воздуха в цилиндр. Кромкой днища поршня открываются одновременно выпускные 2 и продувочные 3 окна, начинается выпуск отработавших газов; воздух же пойдет лишь тогда, когда давление в цилиндре сделается несколько ниже давления в ресивере 5 и когда клапан откроет окна 3 вследствие разности давлений. При движении поршня вверх продувка прекратится одновременно с прекращением выпуска, т. е. с момента, когда поршень перекроет эти окна; после этого начинается сжатие. х
В связи с более поздним закрытием продувочных окон по сравнению с вышеописанными продувками, расход воздуха при данной продувке меньше, а количество свежего заряда, поступающего за цикл, а следовательно, и мощность, будут больше.
Клапанная поперечная продувка с высотой продувочных окон большей, чем у выпускных. Здесь выпускные и продувочные окна расположены против друг друга, причем продувочный воздух поступает через двойной ряд окон, наклоненных кверху. Верхний ряд продувочных окон 3 закрывается автоматическим клапаном 4. Когда при движении поршня вниз откроется верхний ряд продувочных окон, а затем выпускные окна 2, то отработавшие газы начнут вытекать в атмосферу, а воздух подаваться не будет, так как клапан при этом будет закрыт. При дальнейшем движении поршень открывает нижние продувочные окна 3 и одновременно открывается автоматический клапан 4, так как к этому времени давление в ресивере 5 окажется больше понизившегося давления в цилиндре. Поэтому воздух начнет поступать в цилиндр одновременно через оба ряда продувочных окон, вытесняя отработавшие газы. При движении поршня вверх сначала закроются нижние продувочные окна, а затем выпускные. Верхние же продувочные окна останутся открытыми, и через них воздух продолжает поступать до тех пор, пока поршень их не закроет; затем начинается процесс сжатия.
При этом способе продувки в цилиндр поступает добавочная порция свежего заряда воздуха при давлении, соответствующем давлению в ресивере, что при прочих равных условиях повышает мощность двигателя по сравнению со всеми рассмотренными выше типами продувки.

Прямоточные системы продувки также могут быть подразделены на отдельные группы. Рассмотрим некоторые из них.
Клапанно-щелевая продувка. Здесь продувочные окна размещены в нижней части цилиндра по всей ее окружности. Выпускные клапаны 6 (один или несколько), действующие от привода, открываются для выпуска отработавших газов раньше продувочных окон, а закрываются приблизительно в одно с ними время. Этим обеспечивается хорошая очистка цилиндра от отработавших газов при малом расходе продувочного воздуха. Так как продувочные окна располагаются по всей окружности, то при данном сечении продувочных окон высота их может быть небольшой; это увеличивает полезный ход поршня и повышает мощность двигателя.
Этот тип прямоточной продувки является одним из наиболее распространенных у быстроходных двухтактных двигателей.
В тихоходных двигателях большой мощности вместо выпускных клапанов иногда применяется цилиндрический золотник, располагаемый в цилиндровой крышке.
Прямоточная бесклапанная продувка. Этот тип продувки применяется в двигателях с цилиндром, имеющим два поршня, движущиеся в противоположном направлении. Продувочные и выпускные окна располагаются по всей окружности цилиндра. Нижний поршень открывает выпускные окна, а верхний — продувочные. http://turbodieselservis.ru ремонт насос-форсунок volvo fh12
Когда поршни двигаются навстречу друг другу, происходит сжатие. Камера сгорания образуется в середине цилиндра в конце периода сжатия при сближении поршней; здесь и помещается форсунка. При расширении газов поршни расходятся. Так как высота выпускных окон делается больше продувочных, то выпуск отработавших газов начинается раньше начала продувки.
Какой бы ни был тип продувки, качество продувки в большой мере зависит от давления продувочного воздуха. Подбор наивыгоднейшего давления зависит от совокупности многих факторов. Чем больше давление, тем выше скорость продувочного воздуха, что может привести к перемешиванию его с отработавшими газами. При малом давлении, а следовательно, и малой скорости воздуха есть большая вероятность плавного вытеснения воздухом газа и меньшей затраты энергии на получение продувочного воздуха; но вместе с тем при малых скоростях движения воздуха через продувочные окна возникает необходимость в увеличении их размеров, что приводит к возрастанию потерянной части хода поршня, а следовательно, к уменьшению мощности. Практически в ресивере среднее давление воздуха берут порядка 1,1—1,3 am, и только в очень быстроходных двигателях это давление превышает 1,5am.
Продувочный воздух нужного давления в необходимых количествах получается в продувочных насосах.