Рабочий цикл с искровым зажиганием

Процесс сгорания топлива в двигателях этой группы (как четырехтактных, так и двухтактных) протекает почти при постоянном объеме.

В существующих газовых двигателях этого типа верхний предел допустимой степени сжатия определяется условиями нормального горения, в силу чего ее значение практически не превышает 8, редко 10. У большинства газовых четырехтактных двигателей свежий заряд поступает в цилиндр в виде газовоздушной смеси в течение хода всасывания.

В некоторых случаях в четырехтактных двигателях, работающих на газовом топливе, применяется своеобразный наддув. В этом случае по линии впуска идет заполнение цилиндра двигателя сжатым воздухом. Газ подается в камеру сгорания под давлением 0,3…0,5 МПа в первой половине хода сжатия. Зажигание осуществляется электрической искрой в ходе конца сжатия. Увеличение наполнения цилиндра по этому циклу происходит вследствие принудительной подачи газа в свежий заряд воздуха и уменьшения гидравлических потерь в результате улучшения впускной смеси.

Эффективный КПД этого цикла несколько ниже обычного четырехтактного цикла вследствие худших условий смесеобразования.

Рабочий цикл газожидкостного двигателя (газодизеля)

Рабочий цикл с газожидкостным процессом характеризуется тем, что в цилиндре двигателя во время такта сжатия находится газовоздушная смесь, а жидкое топливо вводится в цилиндр в конце сжатия и, самовоспламеняясь, поджигает смесь.

В четырехтактном двигателе наполнение цилиндра газо-воздушной смесью осуществляется путем засасывания в цилиндр, а в двухтактных – путем продувки цилиндра готовой смесью или воздухом с последующим добавлением газа.

Газовоздушный цикл, обобщая частные случаи работы газового двигателя и двигателя на жидком топливе, характеризуется обычными зависимостями между его параметрами, однако, вследствие использования двух топлив, совершенно различных по своим физическим свойствам, эти зависимости несколько отличаются друг от друга.

Работа двигателя в транспортных условиях определяется тем, что при каждом включении коробки передач трансмиссии автомобиля число оборотов двигателя может изменяться в широких пределах и пропорционально (если пренебречь пробуксовкой) скорости движения. При этом на каждой скорости движения и, следовательно, при любом числе оборотов двигателя его нагрузка может меняться в зависимости от условий, от холостого хода до максимальной. Таким образом, возможные режимы работы двигателя, работающего в транспортных условиях,

отражаются на диаграмме рис. 1 площадью, ограниченной сверху максимальной мощностью двигателя и числом оборотов

N_e,кВт

n, мин^-1

Рис. 1. Внешняя характеристика двигателя

Под внешними характеристиками двигателя подразумевают зависимость между основными параметрами рабочего цикла ( и др.) и частотой вращения двигателя. Внешней характеристикой предельной мощности, или абсолютной внешней характеристикой называют зависимость предельно достижимой агрегатной мощности от частоты вращения двигателя.

В карбюраторных двигателях регулирование мощности производится воздействием на коэффициент наполнения путём изменения сопротивления на всасывании установкой дроссельной заслонки в разных положениях. Максимальный коэффициент наполнения, естественно, получается в карбюраторном двигателе при полном открытии дроссельной заслонки. Условием получения точки внешней характеристики является работа с некоторым недостатком воздуха, связанная с наличием некоторого количества продуктов неполного сгорания топлива в выпуске, что полностью подтверждается опытом.

Для практического использования двигателя имеет значение знание зависимости максимальной мощности двигателя или среднего эффективного давления от числа оборотов, без особых мероприятий по нахождению и обеспечению оптимальных значений второстепенных факторов, но при соблюдении основного условия, определяющего получения максимальной мощности. Такие характеристики называются эксплуатационными внешними характеристиками или, короче, внешними характеристиками.