Процесс выпуска газов из цилиндра двухтактного двигателя происходит при изменяющемся давлении в цилиндре.
В начальный момент выпуска давление в цилиндре больше критического давления, а в дальнейшем она падает ниже критического. Таким образом, процесс выпуска можно разбить на два периода.
Первый период выпуска от начального момента (точка b, рис. 100) до момента, когда давление в цилиндре станет равным критическому давлению ркр (точка s), т. е. когда p2/p1 ? (p2/p1)кр, а потому этот период является «надкритическим».
Второй(период истечения является «подкритическим»
Следовательно, выпуск газов до продувки — свободный выпуск разбивается на надкритический (линия b — s, см. рис. 100 и 101) и подкритический (линия s— k). За период свободного выпуска вытекает наибольшее количество газов.
В точке k происходит открытие продувочных окон, давление в цилиндре в этот момент еще несколько выше давления pк, но обычно заброса газов в продувочный ресивер не происходит вследствие интенсивного падения давления в цилиндре и эжектирующёго действия столба выпускных газов.
Конец первой фазы газообмена соответствует наиболее низкому давлению в цилиндре (точка d) он наступает около НМТ.
Вторая фаза — продувка и принужденный выпуск (участок d — e), вначале характеризуется значительным повышением давления (участок d — g), а в дальнейшем почти при неизменяющемся давлении. Третья фаза (участок е — з) — выпуск после продувки (потеря заряда), если выпускные органы закрываются позже продувочных. В тех системах продувки, в которых продувочные органы закрываются позже выпускных, третья фаза является дозарядкой цилиндра.
Как известно, критическое отношение давлений при истечении равно
Принимая значение показателя адиабаты расширения в период выпуска продуктов сгорания (в интервале температур 700—1000° К) равным 1,35, находим
Интегрируя полученное выражение в пределах от рb до рkp, т. е. для надкритического периода выпуска и соответственно для левой части уравнения от 0 до ts получаем
Выражение (107) определяет «время-сечение» выпуска, необходимое для понижения давления в цилиндре от рb до ркр.
Для второго периода выпуска аналогично предыдущему можно написать
Для определения «время-сечения» второго периода выпуска полученное выражение необходимо интегрировать в пределах от ркр до рк и соответственно от ts до tк:
Суммируя выражения (107) и (ПО), найдем «время-сечение» всего периода свободного выпуска:
|