Процесс сжатия

Сжатие свежего заряда в цилиндрах двигателя необходимо для увеличения температурного перепада, при котором осуществля­ется действительный цикл, и улучшения условий воспламенения и горения топлива.

В результате повышается работа газов при рас­ширении продуктов сгорания и улучшается экономичность рабо­чего процесса.

Сжатие осуществляется при движении поршня от НМТ к ВМТ после закрытия впускного клапана и сопровождается теплообме­ном. В начале теплота передается рабочему заряду от более нагре­тых стенок цилиндра и камеры сгорания, а затем по мере движе­ния поршня к ВМТ, начинает передаваться от заряда к окружаю­щим его деталям.

Процесс сжатия можно представить политропным процессом со средним постоянным для него показателем политропы n₁. Тог­да значения давления и температуры в конце сжатия можно опре­делить по формулам:

Из уравнений следует, что давление и температура в конце сжатия (р_c и Т_c) пропорциональны параметрам начала сжатия (р_a и Т_a) и степени сжатия. С увеличением степени сжатия повы­шается теплоиспользование, т.е. растет индикаторный КПД.

В двигателе с искровым зажиганием при повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. Если оно мало, то могут возникнуть нарушения в процессе сгорания из-за детонации. Следует иметь в виду, что с повышением ε уве­личивается количество оксидов азота.

В дизеле степень сжатия заряда выбирается из необходимости обеспечения хорошего воспламенения впрыснутого топлива во всех случаях его эксплуатации, включая пуск холодного двигателя. Одна­ко с ростом е повышаются нагрузки от газовых сил на КШМ и тепловые нагрузки на детали, формирующие камеру сгорания.

Необходимо отметить, что при сжатии имеют место утечки газов через кольца в картер двигателя. Это вызывает снижение р_c и Т_c. По мере роста степени сжатия и уменьшения частоты враще­ния их доля возрастает.

Параметры процесса сжатия для безнаддувного дизеля, дизеля с давлением наддува р_k < 0,2 МПа без промежуточного охлажде­ния воздуха после компрессора и бензинового двигателя при пол­ностью отрытой дроссельной заслонке представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2