Как измерить степень сжатия двухтактного двигателя

Как измерить степень сжатия двухтактного двигателя

Как измерить степень сжатия двухтактного двигателя

Главное меню

Судовые двигатели

Главная Двигатели внутреннего сгорания Тепловой расчет двигателя Особенности расчетного цикла двухтактных двигателей

Расчетная диаграмма асz’zb (фиг. 81) двухтактного двигателя строится так же, как и для четырехтактного двигателя с полезным объемом V h ,. При выпуске и продувке через окна, управляемые порш­нем точки b и а лежат на одной вертикали диаграммы; они обозначают моменты от­крытия и закрытия выпускных окон. Та­ким образом, из всего рабочего объема V h часть объема V м теряется.

Отношение ?’ = V a + V m / V c является ка жушейся степенью сжатия , а отношение ? = V a + V c есть действительная степень сжатия , которая и должна быть принята в рас­чете двухтактного двигателя.

Связь между этими двумя величинами определяется следующим образом.

здесь: р г = 1,02 ? 1,03 ат— давление газов в выпускном коллекторе;

р к — давление в продувочном ресивере, равное 1,1 — 1,25 ат для тихо­ходных и 1,25—1,5.0 ат для быстроходных двигателей.

Точное значение коэффициента остаточных газов ? для двухтакт­ных двигателей не поддается теоретическому определению. При рас­чете можно принять для двухтактных двигателей:

с прямоточной продувкой . ? = 0,03 ? 0,06;

с контурной продувкой. ? = 0,08 ? 0,16;

с кривошипно-камерной продувкой. …. ? = 0,2 ? 0,3.

При определении температуры начала сжатия Т а можно поль­зоваться формулой (II, 60), где Т’ о = Т к + ? T .

Значение Т r в формуле (II, 60) несколько ниже, чем для четырехтактных двигателей, так как к остаточным газам примешивается некоторое количество более холодного продувочного воздуха.

Коэффициент наполнения, отнесенный к полному ходу поршня, будет

Численное значение коэффициента наполнения изменяется в пре­делах ? н = 0,8 ? 0,95 и ?’ н = 0,6 ? 0,8.

Сжатие воздуха по линии ас (фиг. 81) протекает, как и у четырехтактного двигателя, политропно со средним показателем п 1 .

Расчет процесса сгорания производится так же, как и для четырехтактного двигателя.

Расширение протекает политропно со средним показателем п 2 . Как уже указывалось, в расчетной диаграмме принимают падение давления при выпуске происходящим по прямой ва и при этом отбра­сывают площадь веа’а (фиг. 81).

Среднее теоретическое индикаторное давление р’ i определяется по формулам для четырехтактных двигателей. Однако в двухтакт­ных двигателях не делается поправка на коэффициент полноты диаграммы ?, так как потеря работы вследствие скругления расчет­ной диаграммы компенсируется положительной работой, равной площади веа’а.

Исправление теоретического среднего индикаторного давления р’ 1 производится ТОЛЬКО вследствие отнесения действительного р i к рабочему объему V h :

Определение экономических показателей работы двигателя (к.п.д. и удельный расход топлива) производится по формулам для четырехтактных двигателей, однако в них подставляется р’ i , т. е. иными словами, в расчет принимается полезный объем V’ h .

Как измерить степень сжатия двухтактного двигателя

Степень сжатия двигателя будет одинакова для каждого карбюраторного мотора. Она не зависит от того, что это мотоцикл, мопед, скутер или даже автомобиль. Двигатель есть двигатель, и отличия лишь есть между двухтактными и четырехтактными движками. Мы разберемся сейчас в степени сжатия каждого из них. Я буду предельно краток и попробую очень доступно рассказать о двигателе и его степени сжатия.

Степень сжатия, это отношение полного объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Кто не знает, объем камеры сгорания, это объем пространства между поршнем и головкой цилиндра в момент, когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке). А полный объем цилиндра, это аналогичный объем, но когда поршень находится в НМТ (нижней мертвой точке). Только тут обязательно надо понимать, что в таком случае обозначение является геометрическим. И данный полный объем двигателя есть геометрическим полным объемом, а степень сжатия – геометрической степенью сжатия. В действительности, степень сжатия отличается, так как отличается и действительный полный объем двигателя. То есть в реальности есть и геометрическая степень сжатия и действительная. Почему так происходит? Потому что в двухтактных двигателях, имеются окна на поверхности цилиндра и сжимается топливо лишь тогда, когда окна закрыты. Поэтому объем двигателя тут начинает считаться не с момента НМТ, а с момента, когда поршень перекрывает окна цилиндра. Это мы сказали для двухтактных движков, в четырехтактных моторах, геометрический объем сходится с действительным и степень сжатия там одинаковая. С этих причин и понятно, почему они более устойчиво работаю, более экономичные и мощнее.

Итак, немного мы отошли от темы двухтактных двигателей, так как с четырехтактными все понятно. В четырехтактных моторах указанное обозначение является верным и для геометрической и для реальной, действительной степени сжатия. Теперь дополним правило для двухтактного двигателя. Мы имеем обозначение верное для расчета геометрической степени сжатия. Геометрически степень сжатия равна отношению полного объема (считая от НМТ) до объема камеры сгорания. Действительная степень сжатия, это отношение действительного объема цилиндра до объема камеры сгорания. А действительный объем цилиндра считается, когда поршень перекрывает окна на гильзе цилиндра.

Если взять обычный мотоциклетный двигатель, допустим, от мотоцикла Минск. Мы имеем здесь отличия почти в два раза степени сжатия действительной и геометрической. Допустим, в мотоцикле ММВЗ 3.112 геометрическая степень сжатия равна целых 10.5 единиц, а реально у него степень сжатия всего 6.7 единицы.

Последнее дополнение к статье, чтобы хоть чуток обозначить сказанное: зачем это нужно? Все просто, от степени сжатия зависит мощность двигателя. Также, от степени сжатия зависит каким топливом мы можем пользоваться. Для низкооктанового бензина вполне подойдет и степень сжатия 6-7 единицы, для высокооктанового, степень сжатия нужно увеличивать. В практике мы видим, что современные мопеды, скутеры используют бензин А95. Все из-за двигателя, они оснащены современными четырехтактными движками, что и позволяет использовать такой качественный бензин.

Мотолюбители иногда делают форсирование движков. Один из методов форсажа, использовать высокооктановый бензин даже на своих двухтактных движках. Как это сделать? Повысить степень сжатия, притом, действительную. С обозначения степени сжатия, мы имеем две единицы. Логически разобравшись, ясно, что если снизить объем камеры сгорания, можно повысить всю степень сжатия. Так как в отношении двух единиц, будет разница больше. Именно таким способом и происходит форсирование. Подрезав на миллиметр головку цилиндра, можно снизить объем и увеличить действительную степень сжатия. А значит высокооктановый бензин нормально сгорит. В принципе, даже низкооктановые топлива будут эффективнее работать. Но помним, что любые методы форсирования уменьшают срок службы движка мотоцикла. Ведь каждая часть двигателя рассчитана на определенное давление и увеличив данное давление, будет увеличиваться нагрузка.

Пробуем, кто хочет сделать форсаж своего «железного коня» имеет уже над чем поработать. Надеюсь, мне удалось раскрыть тайны форсирования и объяснить суть степени сжатия. Я даже постарался, чтобы каждый понял больше, чем говорит обычное обозначение из толкового словаря.

Повышение среднего эффективного давления за счет увеличения степени сжатия

где: V1n — рабочий объем цилиндра, см 3 (V1h = (πД 2 /4) * S); Vk.c. — объем камеры сгорания, см 3 .

Пример подсчета степени сжатия. Двигатель С159.

Формула

Для двухтактного двигателя, кроме геометрической степени сжатия (или просто степени сжатия), определяемой по вышеприведенной формуле, существует действительная (истинная) степень сжатия — εg.

При ее определении учитывается, что сжатие не начинается до тех пор, пока поршень не перекроет выпускное окно. Следовательно, действительная степень сжатия всегда меньше геометрической.

Действительная степень сжатия определяется по формуле:

где: h — высота выпускного окна.

Например, у двигателя Бультако D = 51,5 мм = 5,15 см; 5 = 60 мм = 6 см; h = 27 мм = 2,7 см; Vк.с. = 8,3 см 3 ; ε = 16; (16,2)

Рекомендуемые степени сжатия при работе на бензине, имеющем октановое число 91 — 95 (Б-91 или А-95), приведены в таблице.

Рабочий объем одного цилиндра (см 3 )Двухтактные двигателиЧетырехтактные двигатели
спортивные гоночные спортивные гоночные
5008,510
3508,59,010,5
2509,09,510,5
1759,5129,510,5
12510151011,0
50 — 6211161011,0
251711,5

Примечание: для двухтактных двигателей приведены геометрические степени сжатия.

«Пособие механикам мотоциклов»,
А.Н.Силкин, Б.С.Карманов

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Теоретические основы форсировки двухтактных двигателей на примере двигателя типа B-50.

Писать буду долго, тк буду искать инфу и выдумывать.
Статья пишется для пионеров, поэтому буду разжовывать досконально.
Как допишу до конца, сотру эти строки.

Многие задаются вопросом, как повысить мощность двигателя. Но как это сделать? Вот, написано что надо пилить. Пошёл, распилил. Стало хуже. Как быть?

Эта статья создана, чтобы обьяснить новичку, что будет с двигателем, если сделать то-то и то-то.

Для начала рассмотрим работу двигателя в стандартном режиме:

Двигатель внутреннего сгорания преобразовывает химическую энергию топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, в механическую работу. В цилиндр двигателя из специального прибора — карбюратора — засасывается горючая смесь, представляющая собой смесь воздуха с парами бензина. В цилиндре двигателя горючая смесь смешивается с остатками отработавших газов и образует рабочую смесь. Рабочая смесь сжимается поршнем и поджигается электрической искрой, проскакивающей между электродами запальной свечи.

При сгорании рабочей смеси в цилиндре двигателя образуются газы, нагретые до высокой температуры (примерно 2000°С), и давление их значительно повышается. Газы, расширяясь, с большой силой давят на
днище поршня, стенки и головку цилиндра. Благодаря этому поршень совершает поступательное движение, которое посредством шатуна преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала и через силовую передачу заставляет вращаться заднее колесо мопеда. Затем отработавшие газы, уходят из цилиндра, и процесс повторяется снова. Совокупность этих последовательных и периодически повторяющихся процессов преобразования химической энергии топлива в механическую работу составляет РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

При рассмотрении работы двигателя необходимо знать основные определения, связанные с его работой.

Верхней и нижней мертвыми точками называются крайние положения, которые занимает поршень при своем перемещении в цилиндре (рис. 6.)

Верхняя мертвая точка (в. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наибольшим. Нижняя мертвая точка (н. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наименьшим.

Ходом поршня S называется расстояние по оси цилиндра, проходимое поршнем от одной мертвой точки, до другой. Ход поршня соответствует повороту коленчатого вала на 180°. За два хода поршня коленчатый вал делает полный оборот (360°). Такт — это часть рабочего цикла, протекающего в цилиндре за один ход поршня.
Рабочий цикл двигателя происходит за один оборот коленчатого вала, т. е. за два хода поршня. В соответствии с этим двигатель называется двухтактным.
Объем, заключенный между головкой цилиндра и днищем поршня, когда он находится в верхней мертвой точке, называется объемом камеры сгорания или объемом камеры сжатия Vc, см3.
Объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом Vh. Для одноцилиндрового двигателя рабочий объем цилиндра составляет рабочий объем двигателя или так называемый литраж двигателя.
В двухтактных двигателях объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от верхней мертвой точки до открытия выпускного окна цилиндра, называется полезным объемом V’h. Сумма рабочего объема и объема камеры сжатия составляет полный объем цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия .
ε = (Vh+Vc)/Vc
В двухтактных двигателях кроме степени сжатия е различают еще действительную степень сжатия ε’, отнесенную к полезному объему, т. е.
ε’ = (V’h+Vc)/Vc

Вот, вы решили форсировать мотор. На что влияют те или иные действия:

1) Расточка поршневой.
Расточка поршневой даёт увеличение рабочего объёма, т.е. чем больше объём. тем больше смеси может засосать. Это увеличивает тягу двигателя без повышения оборотов (тк схема газораспределения двигателя остаётся прежней).

Тяга двигателя — способность резко ускоряться при открытии ручки газа, чем быстрее двигатель ускоряется, тем больше у него тяга. Тяга влияет на разгон.
Т.е. увеличив рабочий объём двигателя, мы получаем более быстрый разгон без увеличения максимальной скорости.
Но за счёт тяги можно увеличить максимальную скорость, увеличив ведущую или уменьшив ведомую звезду. При этом максимальная скорость возрастёт в ущерб разгону.

Каждый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет характеристику, имеющие разные показатели на разных оборотах. Они меняются с оборотами, — при малом числе оборотов мощность, то есть способность мотора производить полезную работу, невелика, с увеличением числа оборотов она возрастает, а при каких-то оборотах достигает максимума, за которыми уже падает.
Кривые имеют точки своего максимума при каком-то числе оборотов. Максимум крутящего момента соответствует ситуации, когда среднее эффективное давление в цилиндре наибольшее, — оно зависит от качества продувки цилиндра, наполнения его свежим зарядом смеси, от полноты сгорания, тепловых потерь.

Увеличение тяги на низах — повышение крутящего момента двигателя в режиме низких оборотов. Хорошая тяга на низах позволяет легко трогаться с места, быстро разгоняться, легко преодолевать подьёмы, ездить вдвоём, по пересечённой местности и тп.

Как повысить тягу на низах?

а)Установкой лепесткового клапана (ЛК). ЛК предотвращает обратный выброс смеси через открытое впускное окно, а на низах это особенно актуально, тк впускное окно открыто больший период времени.

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

б) Повышение высоты перепускных окон по отношению к выпускному окну позволяет сместить максимальный крутящий момент двигателя в режим более низких оборотов

Повышение максимальных оборотов — чем выше обороты, тем больше мощность. Это простой способ повысить максимальную скорость.
На двигателе В-50 в режиме высоких оборотов камера сгорания не успевает эффективно продуваться, тк в этом режиме окна открыты небольшой период времени.

Как повысить максимальные обороты?
а) Расточить выпускное окно —

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Резонатор настроен под обороты определённой частоты, обычно на близкие к максимальным. Резонатор позволяет вернуть назад часть смеси, вылетевшей из цилиндра в выпускное окно при продувке.

Читайте также  Характеристики двигателя для игрушек своим
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector