Неизвестный танк часть 2 - 23

РАСШИРЕНИЕ

Рис. 159.  Схема рзботы четырехтактного двигателя. Такт расширения

Горючее при сгорании выделяет большое количество тепла, что при­водит к значительному повышению температуры — до 2000° Ц и больше. Пусть температура продуктов сгорания смеси в нашем дизеле равна 2000° Ц. Определим давление газов к концу сгорания (см. рис, 158, III), считая, что объем за время сгорания не меняется, т.е поршень продол­жает находиться в верхней мертвой точке *.

*  В действительности это не так; сгорание происходит быстро, но не мгновенно.

По нашим условиям: V₃= V₂, t₂= 457°; t3 V₃= 2000°; р₂= 35  ат.

Так как  

то 

и

Под этимдавлением поршень пойдет вниз. Сила, действующая на него в начале расширения, очень велика. Так, при диаметре поршня 138 мм площадь его днища, на которую давят газы, равна 150 см². На эту площадь будет действовать сила 109х150=16 350 кг, или около 16,5 т. В действительности давление на поршень будет несколько меньше, так как за время сгорания поршень перемещается вииз, объем газов воз­растает, а давление падает.

Толкая поршень вниз и вращая коленчатый вал, газы совершают работу. На нее затрагивается часть тепловой энергии горючего; осталь­ная часть энергии уносится охлаждающей водой или воздухом и уходит с отработавшими газами, т. е. не используется.

В ходе расширения давление газов падает до нескольких атмо­сфер. Пусть в нашем примере оно составило к концу расширения р₄ = 3 ат (см. рис. 158, IV). Опре­делим в этом случае температуру газа. Так как поршень дошел до нижней мертвой точки, то объем газа увеличился в 15 раз, или V₄= 15 V₃

 Тогда

или

ВЫПУСК

Рис.160.   Схема работы четырехтактного двигателя. Такт выпуска

Таким образом, темпе­ратура газов в конце расши­рения еще очень велика — газы обладают значитель­ным запасом тепловой энер­гии. Однако превратить ее в механическую энергию и передать на коленчатый вал двигателя нельзя, так как поршень, дойдя до нижней мертвой точки, начинает дви­гаться вверх, выталкивая отработавшие газы наружу через открывшийся выпуск­ной клапан.

После выпуска, когда поршень дойдет до верхней мертвой точки, цилиндр в основном очистится и будет готов к заполнению новой порцией воздуха.

Однако некоторое количество отработавших газов останется в ци­линдре. Они смешиваются с воздухом, поступающим в цилиндр в такте впуска, которым начнется новый рабочий цикл. Значит, горючая смесь, образующаяся в цилиндре после поступления в него топлива, будет сме­шана с остатком отработавших газов. Такая смесь, в отличие от горю­чей, называется рабочей смесью.

Поскольку отработавшие газы не могут уже выделить энергию, же­лательно, чтобы в рабочей смеси их было возможно меньше.

• Назад
• Вперед