менение высокого наддува может вызвать загорание и закоксоваиие поршневых колец, пригорание днища и корпуса поршня.
Двухтактный двигатель с невысоким давлением продувки (р = 1,2 ч- [,4кг/см) будет по-прежнему применяться во многих отраслях промышленности и транспорта и совершенствоваться (маломощные автомобильные, стационарные, мотоциклетные и лодочные двигатели). В установках, в которых необходимы минимальные габариты и вес при повышенной мощности двигателя, давление продувки - наддува должно быть повышенным
Параметры ряда двухтактных двигателей приведены в табл. 14.
§ 9. РАСПОЛАГАЕМОЕ ВРЕМЯ-СЕЧЕНИЕ ОРГАНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Располагаемое время-сечение определяют путем планиметрирования площадей диаграммы проходных сечений органов распределения, построенных в зависимости от угла поворота кривошипа. В том случае, когда окна имеют постоянную ширину по всей длине (считая последнюю по ходу поршня), расчет можно упростить.
Как известно, путь поршня, отсчитываемый от положения поршня в н. м. т., выражается соотношением (фиг. 100)
R { I - cos а--jr- А sin
(243)
где R - радиус кривошипа;
Л - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;
а - угол поворота кривошипа.
Если обозначить расстояние верхней кромки окна до кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке через 5о (очень частого равно полной длине окон), го открытая поршнем длина окна
Величина Sq связана с соответствующим углом поворота кривошипа
Sq~ R (1 - cos ttg-- А sin ctg .
(244)
Фиг. 100. Схема кри-
вош и п но-ш ату и ного механизма и расположения окон.
Таким образом, при суммарной ширине окон b элементарное время-сечение выражается соотношением
fdt = (5о-S,) bdt = (5о-S,)b,
где (О - угловая скорость вращения вала.
В результате подстановки вместо 5 выражения (243) и интегрирования в пределах от а до (фиг. 100) получается
«1
/d=45,(a,-a)-[(l 4-) (а.
- (sin «2 - sin а) -f- -- (sin 2а2 - sin а)
30bR
-l)(a,-a)-h
-j- (sin tta - sin a)--1- (sin 2a, - sin 2a)
S 2S
где 0 = -=-; - удвоенная часть хода поршня, соответствующая длине окон.
Если обозначить часть окружности цилиндра, занятую окнами, через р гдер = , то после сокращений получим
( So 4- --1) («2 - а) + (sin а., -- sin а) -
-- (sin 2а2 - sin 2а)
(245)
Установленное соотношение позволяет определить располагаемое время-сечение выпуска до начала продувки, не прибегая к построению диаграммы
откры 1ИЯ окон.
Остановимся на определении время-сечения продувочных окон, полная длина которых
5i = ( 1 - cos ttj-- X sin tti .
Открытая поршнем длина их
Нижний предел интегрирования заменяется в данном случае с а на ноль, а верхний - с а? на ftj. Интеграл удваивается, так как фаза продувки соответствует углу поворота кривошипа, равному 2 а,.
Таким образом.
-f- sin а,--5- sin 2а,
(246)
где S, = 1 - cos а,
Л sin а, - удвоенная
Фиг. 101 Схема кривошипно-шатунного механизма и расположения окон (для верхнего поршня дригателя с противоположно двигающимися поршнями)
доля хода поршня, занятая продувочными окнами. В случае расчета располагаемого время-сечения выпуска во время продувки, т е фазы, когда в начале и в конце процесса окна открыты на одну и ту же величину, путь исчисления аналогичен пути исчисления фазы выпуска до начала продувки Нижний предел интегрирования в рассматриваемом случае равен нулю, верхний - «л; время-сечение удваивается:
Л-ЗО
(so + ~ О --
(247)
Если речь идет о кривошипном механизме по фиг. 101, то знак перед слагаемыми, содержащими величину X, в формулах (248)-(250) изменяется на обратный; а г заменяется на «о-
Пользуясь тем же приемом, нетрудно составить соотношение и для схемы окон, открывающихся полностью еще до прихода поршня в н. м т.
Выражения, приведенные выше, позволяют построить диаграммы для графического определения длины окон по известному время-сечению.
Порядок проведения расчета 209
§ 10. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТА
Расчет выполняется обычно после того, как намечены ориентировочно основные размеры органов распределения, фазы распределения, профиль кулачка и т. д.
Необходимо оценить следующие параметры: давление и температуру в начале выпуска pj, и 7",; давление в выпускном трубопроводе р;
коэффициент расхода v выпускных органов, отнесенный к предварению выпуска, или же давление в момент открытия продувочных окон р„;
коэффициент расхода выпускных органов, отнесенный к полному периоду свободного выпуска H-i, который обычно принимают равным р-;
давление р в цилиндре во время продувки;
давление и температуру воздуха перед продувочными органами р и Т; коэффициент расхода продувочных органов р-; коэффициент избытка продувочного воздуха 9о ("-"и <{>J. Ниже приведена возможная последовательность расчета.
1. Строят диаграммы площадей открытия органов распределения по углу поворота кривошипа и подсчитывают площадь АСВ (см. фиг. 93), соответствующую располагаемому время-сечению предварения выпуска.
2. По формуле (231) определяют значение р, которое должно укладываться в указанные выше пределы. При превышении этих пределов заброс продуктов сгорания в ресивер может свести на нет преимущества от применения высокой зоны продувочного пояса и большой площади сечения продувочных окон или от уменьшения общей фазы выпуска (увеличения эффективного хода расширения).
3. По формуле (228) определяют время-сечение, необходимое для снижения давления в цилиндре до р. Величиной входящей в формулу (228), необходимо предварительно задаться. В результате расчета по этой формуле значение V„ должно быть получено одинаковым с выбранным.
По известному значению [[gdi можно определить, учитывая масштабы, площадь диаграммы А EG (см. фиг. 93), а следовательно, и угол, соответствующий условному началу продувки (точка G).
4. Планиметрируют на диаграмме (фиг. 93) площади GDML и GEHF (или GEHKL), соответствующие время-сечениям продувки и принудительного выпуска.
5. По известному располагаемому время-сечению продувки Лх из формулы (235) или (236) определяют значение ф„, а затем р, и а (величина а должна лежать в пределах, указанных в табл. 13). Можно также, оценивая а, найти из формулы (235) или (236) потребное время-сечение А, которое должно быть близко к располагаемому.
6. Находят T и далее или Л г по формуле (240).
Излишне высокие значения Л2 обусловливают повышенный расход воздуха и падение давления в цилиндре к началу сжатия. Напротив, при малых значениях Л 2 ухудшается очистка и увеличивается коэффициент остаточных газов.
Вследствие приближенности исходных положений, принятых при выводе, результаты расчета должны рассматриваться как ориентировочные, подлежащие проверке опытным путем.
В приведенном расчете не учитывается влияние изменения площадей открытия органов распределения по времени, что повышает роль величин коэффициентов при применении рассматривасхмого способа для периода продувки - принудительного выпуска. Расчет производят для одного режима (обычно для режима максимальной мощности), соответственно чему и даны значения параметров табл. 13.
