Сумішоутворення в дизельних двигунах
Сумішоутворення в дизельних двигунах протекаат за дуже короткий проміжок часу, приблизно в раз менший, ніж в карбюраторних. Тому отримання однорідної суміші в камері згоряння таких двигунів представляє значно більш важке завдання, ніж в карбюраторних. Для забезпечення своєчасного та повного згоряння палива необхідно вводити значний надлишок повітря (а = 1,2-1,75) і застосовувати ряд інших заходів, що забезпечують хороше перемішування повітря і палива.
Щоб зменшити коефіцієнт надлишку повітря, а отже, підвищити середню ефективне тиск і літрову потужність, необхідно поліпшити якість сумішоутворення за рахунок: - узгодження форми камери згоряння з формою паливного факела, що викидається з форсунки при подачі палива; - створення в камері згоряння інтенсивних повітряних потоків вихорів, які сприяють перемішуванню палива з повітрям; - здійснення тонкого і однорідного розпилювання палива.
Виконання перших двох умов забезпечується застосуванням камер згоряння спеціальних форм. Тонкість і однорідність розпилювання палива поліпшується зі збільшенням тиску впорскування, зменшенням діаметра соплового отвору форсунки і в'язкості палива.
Виконання перших двох умов забезпечується застосуванням камер згоряння спеціальних форм. Тонкість і однорідність розпилювання палива поліпшується зі збільшенням тиску впорскування, зменшенням діаметра соплового отвору форсунки і в'язкості палива.
За способом сумішоутворення дизельні двигуни бувають з нерозділеним і розділеними камерами згоряння.
Нерозділені камери являють собою єдиний обсяг, обмежений днищем поршня і поверхнями головки і стінок циліндра (рис. 69, а). У цей обсяг через форсунку впорскується паливо у вигляді однієї або декількох струменів, і в ньому відбуваються процеси сумішоутворення і згоряння. Для поліпшення сумішоутворення форму камери згоряння прагнуть узгодити з формою струменя палива, що подається форсункою, а повітряний потік змушують обертатися навколо вертикальної осі циліндра і утворювати додатково кільцевої вихор.
Основними перевагами розглянутого способу сумішоутворення є висока економічність і легкий пуск.
До недоліків слід віднести порівняно жорстку роботу і високу (25- 40 МПа) тиск упорскування.
Розділені камери згоряння складаються з основної камери, обмеженою днищем поршня і поверхнею головки, і додаткової камери, розташованої в голівці циліндра або в днище поршня. Основна та додаткова камери повідомляються між собою одним або декількома каналами або горловиною.
Залежно від способу поліпшення сумішоутворення дизельні двигуни з розділеними камерами згоряння діляться на передкамерні і віхрекамер-ні.
У передкамерних двигунах (рис. 69,6) камера згоряння ділиться на дві порожнини: передкамеру, обсяг якої становить 25-40% усього обсягу камери згоряння, і основну камеру, розташовану над поршнем. Передкамера і камера повідомляються між собою каналом з одним або декількома отворами невеликого діаметру. Сутність предка-мірного сумішоутворення полягає в тому, що при такті стиснення частина повітря перетікає з циліндра через сполучний канал в передкамеру. Паливо, впорскується форсункою в передкамеру, додатково розпилюється зустрічними струменями повітря і самозаймається. Так як в передкамері знаходиться невелика частина повітряного заряду, то в ній згорає тільки частина уприснуло палива. При цьому тиск і температура в передкамері підвищується і гази разом з несгоревшим паливом з великою швидкістю 200-300 м / с видуваються через сполучний канал в основну камеру. За рахунок використання енергії частини згорілого палива утворюється інтенсивне вихровий рух і незгоріле ще паливо добре перемішується з повітрям і згоряє. Тиск уприскування в передкамеру зазвичай становить 8-13 МПа, що зменшує знос паливної апаратури і забезпечує більшу надійність з'єднань трубопроводів високого тиску. Працюють передкамерні двигуни більш м'яко - за рахунок послідовного згоряння палива в двох обсягах.
Мал. 69. Схеми камер згоряння дизельних двигунів
До недоліків слід віднести великі втрати тепла, збільшений питома витрата палива (через підвищених гідравлічних втрат) в порівнянні з двигунами з нерозділеним камерами, утруднений пуск двигуна, що викликає застосування спеціальних пускових пристосувань.
У вихорокамерних двигунах (рис. 69, в) камера згоряння також ділиться на дві порожнини - вихревую камеру, обсяг якої становить 60-80% обсягу камери згоряння, і камеру, розташовану над поршнем. Вихрова камера і камера з'єднуються каналом спеціальної форми, який називається дифузором. Дифузор розташовується по дотичній по відношенню до вихровий камері. При такті стиснення повітря з камери через дифузор перетікає в вихрову камеру і набуває в ній обертальний рух. Завдяки інтенсивному завихрення повітря в камері паливо, впорснути форсункою, добре розпилюється, перемішується в повітрям і самозаймається. При згорянні палива в вихровий камері тиск і температура газів підвищується і вони разом з незгорілої частиною палива перетікають в основну камеру згоряння, де перемішуються з невикористаним ще повітрям і повністю згоряють. Переваги і недоліки двигунів з вихровими камерами в порівнянні з двигунами з нерозділеним камерами ті ж, що і у пред-камерних двигунів.
До атегорія: - Автомобілі і трактори