Принцип работы двигателя

При вращении коленчатого вала через распределительные шестерни приводится во вращение также распределительный вал двигателя и кулачковый валик топливного насоса высокого давления. Движение этих механизмов строго согласовано меж­ду собой, и каждому положению поршня соответствует вполне определенное положение кулачков распределительного вала и кулачкового валика топливного насоса, а следовательно, и клапанов газораспределительного механизма и плунжеров топ­ливного насоса.

Чтобы рассмотреть работу двигателя, достаточно просле­дить за работой одного из цилиндров, так как работа во всех цилиндрах происходит аналогично.

Схема очередности тактов рабочего процесса показана на рис. 1.

Первый такт — впуск. При вращении коленчатого вала пор­шень начинает двигаться вниз в.м.т.. к н. м. т. При этом вследствие наличия разряжения над поршнем из окружающей среды через предварительно открытый впускной клапан (кото­рый открывается за 20° до в. м. т. по углу поворота коленчатого вала) в цилиндр двигателя поступает очищенный от пыли воздух, необходимый для сгорания очередной порции топ­лива.

Процесс всасывания воздуха продолжается и после прохож­дения поршнем н. м. т., так как в этот период впускной клапан еще открыт и воздух продолжает поступать в цилиндр по инер­ции, приобретенной им при входе в цилиндр с большой ско­ростью.

Только через 56° после прохождения поршнем н. м. т. впуск­ной клапан закрывается, и всасывание воздуха в цилиндр прекращается. Начинается второй такт — сжатие. Такое за­паздывание закрытия впускного клапана улучшает наполнение цилиндра свежим зарядом воздуха, что способствует лучшему сгоранию топлива.

Давление воздуха к концу такта впуска составляет 0,85 — 0,9 кГ/см2, а температура 40—60° С. Это объясняется сопро­тивлением, которое оказывает впускная система входящему воздуху, наличием остаточных газов в цилиндре и нагревом поступающего воздуха от стенок цилиндра, поршня и головки цилиндров.

Второй такт — сжатие. При движении поршня вверх к в. м. т. после закрытия впускного клапана воздух, поступивший в ци­линдр, сжимается поршнем. Происходит такт сжатия, в конце которого при подходе поршня к в. м. т. давление воздуха дости­гает 40—42 кГ/см2, а его температура 740—800° С.

Когда поршень подходит к в. м. т. (за 20° до нее), в камеру , сгорания, где находится сжатый и нагретый воздух, топливным насосом через форсунку под давлением 150 кГ/см2 впрыски­вается топливо, распыленное в виде мельчайших капелек.

Хорошему перемешиванию топлива с воздухом, а следова­тельно, и улучшению сгорания его способствуют вихревые дви­жения воздуха, возникающие в цилиндре в процессе впуска в результате (тангенциального ввода воздуха в цилиндр, обуслов­ленного тангенциальным расположением впускного канала по отношению к цилиндру.

Вследствие высокой температуры сжатого воздуха и интен­сивного вихреобразования впрыскиваемое в цилиндр топливо воспламеняется и быстро сгорает. При этом давление в цилин­дре резко возрастает и достигает к концу такта сжатия 74— 80 кГ/см .

Третий такт —рабочий ход. После того как поршень прой­дет в. м. т., газы расширяются, и под их действием поршень движется вниз к н. м. т., осуществляя рабочий ход, продолжаю­щийся до момента открытия выпускного клапана. Выпускной клапан открывается за 56° до н. м. т., когда давление газов в цилиндре снижается.

После открытия выпускного клапана давление в цилиндре быстро падает вследствие истечения продуктов сгорания из-за избыточного давления в цилиндре через трубопровод и глу­шитель в атмосферу.

К моменту прихода поршня к н. м. т. давление в цилиндре приближается к атмосферному.

Четвертый такт—выпуск. При последующем движении поршня вверх происходит выталкивание отработавших газов через открытый выпускной клапан без заметного повышения давления.

К концу такта цилиндр в основном освобождается от продуктов сгорания, и при дальнейшем движении поршня вниз весь процесс рабочего цикла по­вторяется в той же последовательно­сти. Закрытие выпускного клапана происходит через 10′ после прохода поршнем в. м. т. Запаздывание закры­тия выпускного клапана обеспечивает лучшую очистку цилиндра от отрабо­тавших газов.

Диаграмма фаз газораспределения приведена на рис. 2. Принятые фазы газораспределения являются оптимальными для данного двигателя с точки зрения повышения коэффи­циента наполнения двигателя, снижения шума впуска и повышения надежности работы газораспределительного меха­низма.

Наиболее благоприятным порядком работы шестицилиндрового V-образного двигателя (с углом развала 90°) оказался порядок 1—4—2—5—3—6; при этом вспышки происходят то в одном, то в другом ряду.Угловой интервал (по углу поворота коленчатого вала) между рабочими ходами при этом составляет 90°— 50° —90°— 150° —90°— 150°.