Методы организации процесс сгорания в дизелях.

Процесс сгорания в дизеле, где не образуется однородная смесь, существенно отличается от рассмотренного. В зонах, где смесь имеет такой состав, что при высоких температурах возможно ее вос­пламенение, после некоторого времени от начала впрыска происхо­дит самовоспламенение смеси. Для обеспечения протекания сгорания вблизи в. м. т. необходимо начать впрыск топлива в камеру сгорания дизеля за 10—20° до в. м. т. После того как начальные очаги воспламенения возникли, пламя быстро распространяется в те зоны, где уже имеется подготовленная к сгоранию топливовоздушная смесь. По мере проникновения пла­мени в эти зоны происходит дальнейшее испарение и перемешивание паров топлива с воздухом. Это приводит к последующему сгоранию всего топлива, которое в конце процесса осуществляется путем диффузии неиспользованного еще кислорода, имеющегося в воздушном заряде, в зоны, где смесь переобогащена. Протекание всех стадий смесеобразования и сгорания в двига­телях с внешним и внутренним смесеобразованием значительно зависит от метода ввода топлива в камеру сгорания и параметров топливоподающей аппаратуры и от метода организации процесса смешения топлива с воздухом.

21.Организация процессов смесеобразования и сгорания в дизелях с неразделенными камерами сгорания

Неразделенная камера сгорания представляет собой единый объем, заключенный между головкой цилиндра и поршнем. Этот объем образуется обычно за счет углубления в поршне или иногда в головке двигателя. Конфигурация неразделенных камер сгорания весьма разнообразна.

Объемное смесеобразование. При объемном смесеобразовании топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Неравномерность состава смеси, необходимая для сокращения задержки воспламенения, получается из-за неравномерности распределения топлива в факелах и в объеме камеры сгорания.

В случае неразделенных камер сгорания основную долю энергии смесеобразования составляет кинетическая энергия, полученная топливом при впрыске. Энергия воздушного вихря в этих камерах меньше энергии топлива.

Смесеобразование улучшается путем создания тангенциального вращательного движения воздуха в камере сгорания. Вращательное движение воздуха, как показано выше, получается в процессе наполнения цилиндра свежим зарядом.

Число сопловых отверстий распылителя при проведении испытаний было различным, а общее проходное сеченне оставалось постоянным.

Интенсивность вихря повышалась также изменением направления впускного канала.

Изменение скоростного режима двигателя влияет на интенсивность вращательного движения воздуха в камере сгорания, так как при этом меняется скорость и, следовательно, кинетическая энергия воздушного потока во впускном канале и клапане. С повышением частоты вращения коленчатого вала интенсивность вихря в камере сгорания увеличивается, поэтому при больших частотах вращения интенсивность вихря, создаваемая путем изменения направления впускного канала, может оказаться достаточной. Дополнительное завихрение воздуха с помощью ширмы на впускном клапане в этом случае будет ухудшать показатели двигателя.

Таким образом, на каждом скоростном режиме двигателя в зависимости от числа сопловых отверстий распылителя может быть подобрана оптимальная интенсивность вращательного движения воздушного заряда в камере сгорания. Поэтому при отработке рабочего процесса в дизеле интенсивности тангенциального вихря уделяется большое внимание.

К преимуществам рассматриваемых камер сгорания следует отнести более легкий пуск двигателей, а также возможность форсирования дизелей путем применения наддува.

22.Организация процессов смесеобразования и сгорания в дизелях с разделенными камерами сгорания.

Предкамерные дизели. Камера сгорания у этих двигателей состоит из двух полостей — предкамеры и основной камеры, которые сообщаются между собой одним или несколькими каналами; объем предкамеры составляет 25—40% от общего объема камеры. Площадь соединительных отверстий равняется в среднем 0,3—0,6% площади поршня. Форсунка расположена в предкамере таким образом, что топливная струя направляется в сторону соединительного канала. Так как в предкамере содержится ограниченное количество воздуха, то топливо, впрыснутое в нее в конце процесса сжатия, сгорает только на 20—30%; давление в предкамере при этом повышается до 7—8 Мн/м2 (70—80 кГ/см2), и топливо, перемешанное с горящими газами, начинает перетекать в основную камеру. Перетекание происходит со скоростями 200—300 м/сек, что значительно улучшает распыливание и перемешивание топлива с зарядом воздуха в основной камере.

Давление впрыска топлива в предкамерных дизелях составляет 8—12,5 Мн/м2 (80—125 кГ/см2), удельный расход топлива ge = 258—283 г/э.квтч (190—210 Г/э.л.с.ч), что на 10—20% больше, чем в двигателях с нераздельными камерами. Двигатели с предкамерным смесеобразованием работают удовлетворительно с коэффициентами избытка воздуха α=1,4—1,8.

Предкамерное смесеобразование имеют отечественные тракторные двигатели КДМ-100 (трактор Т-100), Д-70 и стационарные двигатели Т-62 и 2Д 16,5/20-1.