Рабочий процесс двигателя ЯМЗ 236

Двигатели ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 работают по четырехтактному циклу с воспламенением топлива от сжатия. Полный цикл рабо­чего процесса осуществляется за два оборота коленчатого вала и включает в себя такты: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание) и выпуск. Периодичность и продолжительность тактов в каждом цилиндре обеспечиваются распределительным механизмом.
Моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выра­женные в углах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Диаграмма фаз газораспределения показана.

Впускной клапан открывается за 20° до прихода поршня, когда выпускной клапан еще не закрыт. В результате перекрытия клапанов улучшается очистка и наполнение цилиндров. При дальнейшем движении поршня вниз освобождаемое поршнем пространство заполняется свежим воздушным зарядом.

После прохождения поршнем, начинается процесс сжатия. Однако процесс наполнения продолжается до полного закрытия впу­скного клапана, которое происходит через 56°, из-за наличия инерционного напора потока воздуха во впускной системе.

Наибольшая эффективность сгорания достигается лишь при организованном перемешивании воздушного заряда с впрыс­киваемым в цилиндр топливом. Для этого у двигателя ЯМЗ при впуске осуществляется закручивание воздушного заряда, что достигается специальным профилем впускного канала в головке цилиндров и тангенциальным направлением воздуха при входе в цилиндр. Получаемая эффективность от закручивания воздуш­ного потока такова, что вращение воздуха сохраняется и при пос­ледующем такте сжатия. В такте сжатия воздух начинает вытесняться с периферии цилиндра и перетекать в камеру сгорания, расположенную в средней части днища поршня. Таким образом воздушный заряд получит допол­нительное закручивание.

В подготовленный воздушный заряд, через соп­ловые отверстия распылителя форсунки, впрыскивается топливо.

Начало подачи топлива форсунками определяется установочным углом (угол опережения впрыска), который поддержи­вается оптимальным в зависимости от скоростного режима ра­боты двигателя специальной автоматической муфтой. Наиболь­шего значения (31-32°) угол опережения впрыска достигает при максимальных числах обо­ротов. Разница между устано­вочным и действительным углами опережения впрыска необхо­дима для компенсации затрат времени на перемещение волны топлива от насоса к форсунке и упругости системы топливоподачи. В камере сгорания в сре­де сжатого воздуха с высокой температурой топливо проходит стадию физико-химических преобразований и воспламеняется.

После прохождения поршня, начинается рабочий ход или такт расширения. В начале рабочего хода сгорание топлива достигает максимальной скоро­сти, давление газов в цилиндре повышается до 73-79 кГ/см2, а температура до 1700-1800 °С. Вследствие расширения газов поршень движется вниз, совер­шая механическую работу. По мере движения поршня, температура и давление газов в цилиндре понижаются, и начинает открывать­ся выпускной клапан. К момен­ту его открытия давление газов понижается до 3-4 кГ/см2, а температура до 600-650°С, заканчивается рабочий ход поршня, и начинается такт выпуска.

При открытии выпускного клапана газы, продолжая действо­вать на поршень, с большой скоростью устремляются в выпуск­ной трубопровод. Истечение газов из цилиндра по инерции закан­чивается несколько позднее, когда давление газов снижа­ется до уровня давления в выпускном трубопроводе. Дальней­шая очистка цилиндра осуществляется движущимся вверх пор­шнем, который вытесняет отработавшие газы через выпускной клапан в трубопровод. Закрытие выпускного клапана происхо­дит, при повороте кривошипа на 20°.