Clasificarea camerelor de ardere 2. Amestecarea începe în momentul începerii injectării combustibilului și se termină concomitent cu sfârșitul arderii. Dezvoltarea formării amestecului și obținerea rezultatelor optime într-un motor diesel depinde de următorii factori: metoda de formare a amestecului; forme ale camerei de ardere; dimensiunile camerei de ardere; temperatura suprafețelor camerei de ardere; direcțiile reciproce de mișcare ale jeturilor de combustibil și încărcarea aerului. Gradul de influență a acestora depinde de tipul camerei de ardere.

Dacă această lucrare nu vă convine, există o listă de lucrări similare în partea de jos a paginii. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare

Cursul 9

ATENȚIE FORMARE ÎN DIESEL

2. Metode de amestecare

3. Spray de combustibil

La motoarele diesel, formarea amestecului are loc în interiorul cilindrilor.Sistemul de amestecare asigură:

Pulverizarea combustibilului;

Dezvoltarea unei torțe cu combustibil;

Încălzire, evaporare și supraîncălzire vapori de combustibil;

Amestecarea vaporilor cu aerul.

Formarea amestecului începe în momentul începerii injecției de combustibil și se termină simultan cu sfârșitul arderii. În acest caz, timpul de formare a amestecului este de 5-10 ori mai mic decât în ​​cazul unui motor cu carburator. Și se formează un amestec eterogen pe tot volumul (există zone cu o compoziție foarte epuizată și există zone cu o compoziție foarte îmbogățită). Prin urmare, arderea are loc la valori totale mari ale coeficientului de exces de aer (1,4-2,2).

Dezvoltarea formării amestecului și obținerea de rezultate optime într-un motor diesel depinde de următorii factori:

metoda de amestecare;

Forme camere de ardere;

Dimensiunile camerei de ardere;

Temperaturile suprafețelor camerei de ardere;

Direcții reciproce de mișcare ale jeturilor de combustibil și încărcăturii de aer.

Gradul de influență a acestora depinde de tipul camerei de ardere.

1. Clasificarea camerelor de ardere

Alături de asigurarea formării optime a amestecului, camerele de ardere trebuie să contribuie la obținerea unor performanțe economice ridicate și calități bune de pornire a motoarelor.

În funcție de proiectarea și metoda de formare a amestecului utilizată, camerele de ardere ale motoarelor diesel sunt împărțite în două grupe:

Nedivizat și împărțit.

Camere de ardere nedivizatereprezintă un singur volum și au de obicei formă simplă, care, de regulă, este în concordanță cu direcția, dimensiunea și numărul jeturilor de combustibil în timpul injecției. Aceste camere sunt compacte, au o suprafață de răcire relativ mică, ceea ce reduce pierderile de căldură. Motoarele cu astfel de camere de ardere au performanțe economice decente și calități bune de pornire.

Camerele de ardere nedivizate se disting printr-o mare varietate de forme. Cel mai adesea ele sunt efectuate în partea inferioară a pistoanelor, uneori parțial în partea inferioară a pistonului și parțial în chiulasa, mai rar în cap.

Pe fig. 1 prezintă câteva modele de camere de ardere nedivizate.

În camerele de ardere prezentate în fig. unu, a—e calitatea formării amestecului se realizează numai prin atomizarea combustibilului și potrivirea formei camerelor cu forma jeturilor de injecție de combustibil. Aceste camere folosesc cel mai adesea duze cu mai multe orificii și folosesc presiuni mari de injecție. Astfel de camere au suprafețe minime de răcire. Au un raport de compresie scăzut.

Orez. 1. Camere de ardere ale motoarelor diesel nedivizate:
dar - toroidal in piston; b - semisferic in piston si chiulasa;în - emisferic în piston; G - cilindric în piston;
d - cilindric in piston cu amplasare laterala;
e — oval în piston; bine - bila in piston;
h - toroidal într-un piston cu gât;
Și - cilindric, format din fundul pistoanelor si peretii cilindrului;
la - vortex în piston; l - trapezoidală în piston;
m - cilindric in cap sub supapa de evacuare

f—h , au o suprafață de transfer de căldură mai dezvoltată, ceea ce înrăutățește oarecum proprietățile de pornire ale motorului. Cu toate acestea, prin deplasarea aerului din spațiul peste piston în volumul camerei în timpul compresiei, este posibil să se creeze fluxuri intense de sarcină vortex care contribuie la o bună amestecare a combustibilului cu aerul. Acest lucru asigură amestecarea de înaltă calitate.

Camerele de ardere prezentate în fig. unu, la-m , sunt folosite la motoarele multicombustibil. Ele se caracterizează prin prezența unor fluxuri de sarcină strict direcționate, care asigură evaporarea combustibilului și introducerea acestuia în zona de ardere într-o anumită secvență. Pentru a îmbunătăți procesul de lucru în camera de ardere cilindrică din capul de sub supapa de evacuare (Fig. 1, m ) este folosit căldură supapa de evacuare, care este unul dintre pereții camerei.

Camere de ardere separate (orez. 2) constau din două volume separate interconectate prin unul sau mai multe canale. Suprafața de răcire a unor astfel de camere este mult mai mare decât cea a camerelor nedivizate. Prin urmare, din cauza pierderilor mari de căldură, motoarele cu camere de ardere separate au de obicei calități economice și de pornire mai slabe și, de regulă, mai multe grade înalte comprimare.

Orez. 2. Camere de ardere ale motoarelor diesel de tip împărțit:
a - antecamera; b - camera de vortex in cap;în - camera vortex in bloc

Cu toate acestea, cu camere de ardere separate, datorită utilizării energiei cinetice a gazelor care curge dintr-o cavitate în alta, este posibil să se asigure o pregătire de înaltă calitate a amestecului combustibil-aer, datorită căreia o ardere destul de completă a combustibilului se realizează și se elimină fumul de evacuare.

În plus, efectul de accelerare al canalelor de conectare ale camerelor divizate poate reduce semnificativ „rigiditatea” motorului și poate reduce sarcina maximă asupra pieselor mecanismului manivelei. O anumită reducere a „rigidității” motoarelor cu camere de ardere separate poate fi realizată și prin creșterea temperaturii părților individuale ale camerelor de ardere.

2. Metode de amestecare

În funcție de natura evaporării, amestecarea cu o încărcătură de aer și metoda de introducere a celei mai mari a combustibilului injectat în zona de ardere la motoarele diesel, se disting metodele de amestecare volumetrice, film și volumetric-film.

2.1. Metoda de amestecare volumetrică

Prin metoda amestecării volumetrice, combustibilul este introdus în stare de picătură-lichid fin atomizată direct în încărcătura de aer a camerei de ardere, unde apoi se evaporă și se amestecă cu aerul, formând un amestec combustibil-aer.

În amestecarea volumetrică, de regulă,camere de ardere nedivizate (așa-numita injecție directă). Calitatea formării amestecului în acest caz este obținută în principal prin potrivirea formei camerei de ardere cu forma și numărul pistoleților de combustibil. În acest caz, atomizarea combustibilului în timpul injecției este importantă. Coeficientul de exces de aer pentru astfel de motoare este limitat la 1,5-1,6 și mai mult.

Ciclul de funcționare cu această formare a amestecului este caracterizat printr-o presiune maximă ridicată de ardere p și rate mari de creștere a presiunii w p = dp / dφ („rigiditatea” muncii).

Motoarele cu injecție directă au următoarele avantaje:

economie mare ( GE de la 220 la 255 g/(kWh));

Calități bune de pornire;

Raport de compresie relativ scăzut (ε de la 13 la 16);

Simplitatea relativă a designului camerei de ardere și posibilitatea de a forța amplificarea.

Principalele dezavantaje ale acestor motoare sunt:

Valori crescute ale coeficientului de exces de aer (1,6-2) la modurile nominale și, ca urmare, o valoare moderată a mediei presiune eficientă;

„rigiditate” mare a muncii ( wp până la 1 MPa/°);

Echipamente sofisticate de combustibil și conditii dificile munca ei din cauza presiunilor mari.

La metoda de amestecare volumetrică precameralăCamerele de ardere sunt împărțite în două părți: precamera și camera principală.

Precamera este de obicei situată în chiulasa (Fig. 2, dar ), forma lor este un corp de revoluție. Volumul camerei de ardere este de 20-40% din volumul camerei de ardere. Precamera este conectată la camera principală printr-un canal de secțiune transversală mică.

Amestecarea se realizează datorită energiei cinetice a gazelor care curg cu viteze mari din camera principală în precamera în timpul compresiei și din precamera în cea principală în timpul arderii. Prin urmare, în acest caz, nu există cerințe ridicate pentru calitatea atomizării și uniformitatea distribuției combustibilului în timpul injecției. Acest lucru permite utilizarea unei presiuni de injecție de 8-15 MPa și a duzelor cu un atomizor cu o singură gaură.

Spre avantajele pre-camera amestecarea volumetrică poate fi atribuită:

Presiune maximă scăzută de ardere în cavitatea cilindrului
( pz = 4,5–6,0 MPa) și o ușoară „rigiditate” a muncii ( w p \u003d 0,25-0,3 MPa / °);

Sensibilitate scăzută la schimbare moduri de vitezași posibilitatea de creștere a vitezei arbore cotit;

Cerințe scăzute pentru calitatea atomizării combustibilului, posibilitatea utilizării unor presiuni de injecție scăzute și injectoare cu atomizatoare cu un singur orificiu pentru secțiuni mari de curgere ale canalelor;

Arderea combustibilului are loc la un raport de exces de aer relativ mic (α min = 1,2).

Dezavantajele amestecării volumetrice pre-camerale sunt:

Performanță economică scăzută datorită eliminării crescute a căldurii cu o suprafață semnificativă de transfer de căldură și pierderi gaz-dinamice suplimentare în timpul fluxului de gaz dintr-o cameră în alta;

Dificultăți în pornirea unui motor rece din cauza pierderilor mari de căldură cu o suprafață mare a camerei de ardere. Pentru a îmbunătăți calitățile de pornire la motoarele diesel precamerale, sunt utilizate rapoarte de compresie mai mari.
(ε = 20-21), iar bujiile incandescente sunt uneori instalate în precamere;

Proiectări complexe ale camerei de ardere și ale capului motorului.

Amestecare volumetrică în cameră vortexdiferă prin aceea că camera de ardere este formată din camera principală și camera de vortex.

Camerele de turbionare sunt cel mai adesea efectuate în chiulasa (Fig. 2, b ) și mai rar în blocul cilindrilor (Fig. 2,în ). Au formă sferică sau cilindrică. Camerele de ardere vortex sunt conectate la camerele principale prin unul sau mai multe canale tangenţiale de formă rotundă sau ovală cu secţiuni de curgere relativ mari. Volumul camerelor vortex este de 50-80% din volumul total al camerei de ardere.

O caracteristică a motoarelor cu camere vortex este o cădere de presiune relativ mică între vortex și camerele de ardere principale și, în consecință, debite scăzute de gaz de la o parte a camerei la alta. Prin urmare, calitatea formării amestecului este asigurată în principal de mișcarea intensă de vortex a sarcinii, care este organizată în perioade de compresie și ardere.

Mișcarea intensă de vortex a încărcăturii asigură o bună utilizare a oxigenului din aer și funcționarea fără fum a motorului la valori scăzute ale coeficientului de exces de aer (α = 1,15). În același timp, cerințele pentru calitatea atomizării combustibilului sunt reduse, devine posibilă utilizarea presiunii de injecție de valori relativ scăzute
( p vpr = 12–15 MPa) în duze cu un orificiu pentru duză de diametru mare (1–2 mm).

Avantajele amestecării volumetrice cu camera vortex:

Posibilitatea de funcționare la valori scăzute ale coeficientului de exces de aer, ceea ce asigură o mai bună utilizare a volumului de lucru în comparație cu alte motoare și obținerea unor valori mai mari ale presiunii medii efective;

Mai jos decât motoarele cu injecție directă, presiunea maximă de ardere și o scădere a „rigidității” muncii;

Posibilitatea de a forța motorul în funcție de frecvența de rotație a arborelui cotit;

Cerințe scăzute pentru tipul de combustibil;

Presiune scăzută de injecție și posibilitatea utilizării unui echipament de combustibil mai simplu;

Stabilitatea funcționării motorului în condiții variabile.

Dezavantajele amestecării volumetrice în cameră vortex sunt aceleași ca și pentru amestecarea pre-camera.

2.2. Metode de amestecare film și volum-film

Metoda de formare a amestecului, în care combustibilul nu intră în centrul încărcăturii de aer, ci pe peretele camerei de ardere și se întinde pe suprafața acesteia sub forma unei pelicule subțiri de 12-14 microni grosime, se numește film. Apoi pelicula se evaporă intens și, amestecându-se cu aerul, este introdusă în zona de ardere.

Odată cu formarea amestecului volum-peliculă, amestecul combustibil-aer este preparat simultan atât prin metode volumetrice, cât și pe film. Această metodă de preparare a amestecului are loc în aproape toate motoarele diesel și poate fi considerată ca un caz general de formare a amestecului.

Amestecarea filmului elimină două dintre principalele dezavantaje ale motoarelor diesel: „rigiditatea” funcționării și fumul la eliberarea gazelor de eșapament.

În amestecarea filmului, se folosește o cameră de ardere sferică (Fig. 3), în care se efectuează o mișcare intensivă a sarcinii: rotativă în jurul axei cilindrului și radială în direcția transversală.

Orez. 3. Camera de ardere a motorului cu amestecarea peliculei:
1 - duză; 2 - camera de ardere; 3 - folie de combustibil

Injecția de combustibil este efectuată de o duză cu o singură duză cu o presiune de 20 MPa la începutul ridicării acului. Combustibilul injectat se întâlnește cu suprafața peretelui într-un unghi ascuțit și, aproape fără a fi reflectat de acesta, se răspândește și este „întins” de fluxurile de aer asociate într-o peliculă subțire. Având o suprafață mare de contact cu pereții încălziți ai camerei de ardere, pelicula se încălzește rapid și începe să se evapore intens și, prin urmare, este introdusă succesiv în centrul camerei de ardere, unde s-a format un centru de ardere până în acest moment.

Avantajele amestecării filmului includ următoarele:

munca „moale”. wp = 0,25–0,4 MPa/° at presiune maxima ciclu pz = 7,5 MPa);

Performanță economică ridicată la nivelul motoarelor cu amestecare volumetrică și injecție directă;

Design relativ simplu al echipamentului de combustibil.

Principalul dezavantaj al formării amestecului de peliculă este calitățile scăzute de pornire ale motorului în stare rece din cauza cantității mici de combustibil implicată în arderea inițială.

Un exemplu de formare a amestecului volum-film este camera de ardere prezentată în Fig. 4.

Orez. 4. Camera de ardere a motorului cu film volumetric
formarea amestecului: 1 - duză; 2 - camera de ardere

Combustibilul din orificiile duzei la un unghi ascuțit este direcționat către pereții camerei de ardere. Cu toate acestea, fluxul de aer care curge din spațiul suprapiston în camera de ardere este direcționat către mișcarea combustibilului, previne formarea unei pelicule și contribuie doar la evaporarea rapidă a combustibilului.

„Rigiditatea” funcționării motorului cu această metodă de formare a amestecului ajunge la 0,45-0,5 MPa / °, iar consumul specific de combustibil - 106-170 g / (kW h).

2.3. Evaluarea comparativă a diferitelor metode de amestecare

Fiecare metodă de amestecare are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Astfel, motoarele cu injecție directă au calități bune de pornire, cele mai înalte performanțe economice și permit o creștere semnificativă a impulsului.

În același timp, aceste motoare diesel se caracterizează prin „rigiditate” ridicată a funcționării, nivel de zgomot, sarcini pe piese și valori ale coeficientului de aer în exces, cerințe crescute pentru tipul de combustibil și posibilități limitate de creștere a vitezei arborelui cotit fără modificări speciale ale designului.

Motoarele cu formare de peliculă și amestec volumetric-film, cu randament suficient de mare, funcționare „moale” și combustibil nepretențios, au calități de pornire slabe.

Funcționarea „moale”, sarcinile relativ scăzute asupra pieselor, valorile mai scăzute ale coeficientului de aer în exces și posibilitățile largi de creștere a turației arborelui cotit sunt inerente motoarelor cu camere de ardere separate, cu toate acestea, există o deteriorare semnificativă a indicatorilor economici și calități slabe de pornire. .

În tabel. 1 prezintă câțiva parametri ai motoarelor diesel cu căi diferite formarea amestecului.

Tabelul 1. Valorile parametrilor motoarelor diesel cu diferite metode de amestecare

3. Spray de combustibil

Proprietățile formării amestecului, în special cu formarea amestecului volumetric, sunt foarte influențate de calitatea atomizării combustibilului în timpul injectării.

Criteriile de evaluare a calității pulverizării sunt dispersia și uniformitatea pulverizării.

Pulverizarea este considerată bună dacă diametrul mediu al picăturilor este de 5-40 µm.

Finețea și uniformitatea pulverizării sunt determinate de presiunea de injecție, contrapresiunea mediului, viteza arborelui pompei și caracteristici de proiectare pulverizator.

Pe lângă calitatea atomizării, adâncimea de penetrare a pistoletului cu combustibil atomizat în încărcătura de aer (așa-numita „gamă” a pistoletului) are o mare influență asupra procesului de formare a amestecului la motoarele diesel. Odată cu formarea de amestec volumetric, acesta ar trebui să fie astfel încât combustibilul „să străpungă” întreaga încărcătură de aer, fără a se așeza pe pereții camerei de ardere.

Forma torței (Fig. 5) se caracterizează prin lungimea acesteia l f , unghiul de conicitate β f și lățimea b f .

Orez. 5. Forma flăcării de combustibil și poziția acesteia în camera de ardere

Formarea torței are loc treptat în timpul desfășurării procesului de injectare. Lungime l f flacăra crește pe măsură ce noi particule de combustibil se deplasează în vârful ei. Viteza vârfului torței cu o creștere a rezistenței mediului și o scădere a energiei cinetice a particulelor scade, iar lățimea b f torța crește. Unghiul β f conicitatea cu o formă cilindrică a deschiderii duzei pulverizatorului este de 12-20 °.

Lungimea maximă a pistoletului trebuie să corespundă dimensiunilor liniare ale camerei de ardere și să asigure acoperirea completă a spațiului camerei de ardere de către torțe. Cu o lungime mică a flăcării, arderea poate avea loc în apropierea duzei, adică în condiții de lipsă de aer, care nu are timp să curgă din zonele periferice ale camerei către zonele de ardere în timp util. Cu o lungime excesivă a pistoletului, combustibilul se așează pe pereții camerei de ardere. Combustibilul depus pe pereții camerei în condițiile unui proces irrotațional nu arde complet, iar pe pereții înșiși se formează depozite de carbon și funingine.

Combustibilul introdus în cilindru sub formă de torțe este distribuit inegal în încărcătura de aer, deoarece numărul de torțe determinat de proiectarea atomizorului este limitat.

Un alt motiv pentru distribuția neuniformă a combustibilului în camera de ardere este structura neuniformă a torțelor în sine.

De obicei, într-o torță se disting trei zone (Fig. 6): miez, partea de mijloc și carcasă. Miezul este format din particule mari de combustibil, care au cea mai mare viteză în timpul formării torței. Energia cinetică a particulelor din partea frontală a pistoletului este transferată în aer, în urma căreia aerul se mișcă în direcția axei pistoletului.

Orez. 6. Lanterna cu combustibil:
1 - miez; 2 - partea de mijloc; 3 - coajă

Partea de mijloc a flăcării conține un număr mare de particule mici formate în timpul zdrobirii particulelor frontale ale miezului de forțele de rezistență aerodinamică. Particulele atomizate care și-au pierdut energia cinetică sunt împinse la o parte și continuă să se miște doar sub acțiunea unui flux de aer antrenat de-a lungul axei torței. Învelișul conține cele mai mici particule cu o viteză minimă de mișcare.

Atomizarea combustibilului este influențată de următorii factori:

Design atomizor;

presiunea de injecție;

Starea mediului în care este injectat combustibilul;

proprietățile combustibilului.

În ciuda faptului că proiectarea pulverizatoarelor este foarte diversă, pulverizatoarele cu găuri de duză cilindrice sunt cele mai utilizate (Fig. 7, dar ) și atomizoarelor cu pini (Fig. 7, b ). Pulverizatoarele cu jeturi care se apropie sunt utilizate mai rar (Fig. 7,în ) și cu șuruburi (Fig. 7, G).

Orez. 7. Duze de pulverizare:
dar — cu un orificiu cilindric al duzei; b - pin;
în — cu avioane care se apropie; G - cu șuruburi

Atomizatoarele cu orificii cilindrice pentru duză pot fi cu mai multe orificii și cu o singură gaură, deschise și închise (cu un ac de închidere). Atomizatoarele cu pini sunt realizate doar de tip închis cu o singură gaură; pulverizatoarele cu contra-jet și turbitoarele cu șurub pot fi deschise numai.

Găurile cilindrice ale duzei asigură flăcări relativ compacte, cu conuri de expansiune mici și putere mare de penetrare.

Odată cu creșterea diametrului deschiderii duzei, adâncimea de penetrare a pistoletului crește. Un atomizor de tip deschis oferă o calitate mai scăzută a atomizării decât unul închis. Cea mai scăzută calitate a atomizării se observă atunci când se utilizează duze de tip deschis la începutul și la sfârșitul injecției de combustibil, când combustibilul curge în cilindru la căderi mici de presiune.

Atomizatoarele cu pini au un ac cu un știft cilindric sau conic la capăt. Între știft și suprafața interioară a orificiului duzei există un spațiu inelar, motiv pentru care pistolul de combustibil pulverizat ia forma unui con gol. Astfel de torțe sunt bine distribuite în mediul de încărcare a aerului, dar au o putere de penetrare scăzută. Astfel de atomizatoare sunt utilizate în camere de ardere divizate cu dimensiuni mici.

Cu cât presiunea de injecție este mai mare, cu atât este mai mare penetrarea și lungimea jetului de combustibil, cu atât pulverizarea de combustibil este mai fină și mai uniformă.

Mediul în care este injectat combustibilul afectează calitatea atomizării prin presiune, temperatură și turbionare. Odată cu creșterea presiunii mediului, rezistența la înaintarea pistoletului crește, ceea ce duce la scăderea lungimii acestuia. În acest caz, calitatea pulverizării se modifică ușor.

O creștere a temperaturii aerului duce la o scădere a lungimii flăcării datorită evaporării mai intense a particulelor de combustibil.

Cu cât este mai intensă mișcarea mediului în cilindru, cu atât combustibilul este distribuit mai uniform în volumul camerei de ardere.

O creștere a temperaturii combustibilului duce la o scădere a lungimii pistoletului și la o atomizare mai fină, deoarece atunci când combustibilul este încălzit, vâscozitatea acestuia scade. Combustibilii cu o vâscozitate mai mare sunt mai puțin atomizați.

4. Formarea unui amestec combustibil și aprinderea combustibilului

Combustibilul atomizat, care cade în straturi de aer fierbinte, se încălzește și se evaporă. În acest caz, în primul rând, particulele de combustibil cu un diametru de 10–20 μm se evaporă, iar particulele mai mari se evaporă deja în timpul procesului de ardere, fiind implicate treptat în acesta. Vaporii de combustibil, amestecându-se cu aerul, formează un amestec combustibil de compoziție eterogenă. Cu cât este mai aproape de suprafața particulelor de combustibil care nu s-au evaporat încă, cu atât amestecul este mai bogat și invers. În acest caz, valorile coeficientului de exces de aer pe întregul volum al camerei de ardere variază într-un interval foarte larg. Avansarea particulelor de combustibil în straturile de aer contribuie la o anumită nivelare a compoziției amestecului peste volumul camerei de ardere, deoarece în acest caz vaporii sunt dispersați de-a lungul traiectoriei mișcării combustibilului.

Deoarece dimensiunea particulelor de combustibil din carcasa de flacără este minimă, iar temperatura este cea mai ridicată în comparație cu întreaga structură a flăcării, procesul de formare a amestecului în carcasă are loc cel mai intens. Ca urmare, întreaga carcasă a pistoletului se evaporă înainte de începerea arderii. Cu toate acestea, o oarecare cantitate de aer reușește să intre în partea de mijloc a torței, precum și în miez. Cu toate acestea, din cauza concentrației semnificative de combustibil în această zonă, procesul de evaporare este încetinit.

După aprindere, procesul de formare a amestecului este accelerat, deoarece temperatura și viteza de amestecare a combustibilului cu aer cresc brusc. Formarea amestecului care a avut loc înainte de începerea arderii are o influență mai mare asupra funcționării motorului.

Înainte de ardere, combustibilul evaporat trece printr-o etapă de pregătire chimică. În acest caz, în zone separate ale amestecului apar concentrații critice de produși intermediari de oxidare, ceea ce duce la o explozie termică și la apariția flăcărilor primare în mai multe locuri. Zonele cu un coeficient de exces de aer de 0,8-0,9 sunt cele mai favorabile pentru apariția unor astfel de focare. Aceste zone sunt cel mai probabil la periferia torței, deoarece procesele chimice și fizice de preparare a combustibilului pentru ardere se termină aici mai devreme.

Astfel, aprinderea într-un motor diesel este posibilă la orice raport total de aer în exces. În consecință, la un motor diesel, coeficientul de aer în exces nu caracterizează condițiile de aprindere ale amestecului, așa cum este cazul unui motor cu carburator (limite de aprindere).

întrebări de test

1. La ce valori are loc arderea amestecului la motoarele diesel?

2. Ce determină perfecțiunea procesului de ardere la motoarele diesel?

3. Care este diferența dintre camerele de ardere divizate și cele nedivizate?

4. Numiți formele camerelor de ardere indivize cunoscute de dvs.

5. Avantajele și dezavantajele camerelor de ardere separate.

6. Ce metode de amestecare cunoașteți?

7. Avantajele și dezavantajele injecției directe.

8. Povestește-ne despre metodele de amestecare a filmului și volumetric-film.

9. Avantajele și dezavantajele amestecării filmelor.

10. Care sunt criteriile de evaluare a calității pulverizării amestecului?

11. Ce factori influențează atomizarea combustibilului?

12. Ce tipuri de atomizatoare de combustibil sunt cele mai utilizate?

13. De ce coeficientul de aer în exces la un motor diesel nu caracterizează condițiile de aprindere a amestecului (prin limite)?

PAGINA \* MERGEFORMAT 1

FORMATIUNEA ALBASTRĂ- (la motoare combustie interna) formarea unui amestec combustibil. Formarea externă a amestecului (în afara cilindrului) este efectuată de un carburator (in motoare cu carburator) sau mixer (în motoare pe gaz), amestecare internă printr-o duză ...... Dicţionar enciclopedic mare

formarea amestecului- eu; cf. Procesul de formare a amestecurilor. S accelerat. C. la motoarele cu ardere internă (amestecarea combustibilului cu aerul sau alt oxidant pentru arderea cât mai completă și rapidă a combustibilului). * * * formarea amestecului (la motoarele de interior ... ... Dicţionar enciclopedic

formarea amestecului- (la motoarele cu ardere internă), formarea unui amestec combustibil. Formarea externă a amestecului (în afara cilindrului) este efectuată de un carburator (la motoarele cu carburator) sau un mixer (la motoarele cu gaz), formarea internă a amestecului printr-o duză ... ... Dicționar auto

FORMATIUNEA ALBASTRĂ- procesul de obţinere a unui amestec de lucru (combustibil) în motoarele interne. combustie. Sunt 2 principale tip C.: extern și intern. Cu S. extern, procesul de obținere a amestecului de lucru este efectuat de Ch. arr. în afara cilindrului de lucru al motorului. Cu S. intern, ...... Marele dicționar politehnic enciclopedic

Sistem de amestecare

În camerele de ardere nedivizate, întregul spațiu de compresie este un singur volum delimitat de coroana pistonului, capacul și pereții cilindrului. Calitatea necesară formării amestecului este atinsă prin potrivirea configurației camerei de ardere cu forma și distribuția jeturilor de combustibil care ies din orificiile duzei. Mișcarea aerului vortex creată în timpul perioadei de schimb de gaze este mică până la sfârșitul compresiei și joacă un rol secundar în camerele de acest tip. Camerele de tip nedivizat se caracterizează prin design simplu și eficiență ridicată. Simplitatea configurației camerei face posibilă asigurarea unor tensiuni termice relativ scăzute în pereții acesteia.

Amestecarea volumetrică asigură distribuția uniformă a întregii alimentări ciclice de combustibil în masa încărcăturii de aer din camera de ardere, care se realizează prin forma corespunzătoare a flăcării de combustibil. Calitatea formării amestecului în acest caz depinde în mare măsură de prezența formării de vortex organizate a fluxurilor de aer. ÎN motor în doi timpi formarea vortexului este asigurată de o dispunere înclinată sau tangenţială a ferestrelor de purjare.

Avantajele formării volumetrice a amestecului: simplitatea camerei de ardere cu calitate înaltă a curățării acesteia; pierderi mici de căldură prin pereții camerei de ardere datorită suprafeței relativ mici; calități bune de pornire ale unui motor diesel care nu necesită dispozitive de aprindere suplimentare; randament ridicat al unui motor diesel cu un consum de combustibil de 155 - 210 g / (kWh). Dezavantaje: coeficient ridicat de exces de aer (b = 1,6 h2,2); presiune mare de pulverizare (până la 100 - 130 MPa); cerințe crescute pentru echipamentele de combustibil; imposibilitatea formării de amestec de înaltă calitate cu diametre mici ale cilindrilor și valori scăzute ale alimentării ciclice cu combustibil.

Amestecarea volumetrică este utilizată în aproape toate motoarele diesel cu un diametru al cilindrului mai mare de 150 mm.

Sistem de distribuție a gazelor

Suflare încrucișată. Particularitatea acestei metode constă în faptul că ferestrele de evacuare și de purjare sunt situate pe diferite părți ale manșonului cilindrului. Acestea sunt conectate la galeria de evacuare și respectiv la rezervorul de aer de purjare. Geamurile de purjare sunt înclinate în sus, în legătură cu care aerul se deplasează mai întâi către capacul cilindrului, apoi, deplasând gazele de eșapament, inversează direcția.

Astfel încât, în momentul în care orificiile de purjare se deschid, presiunea din cilindru are timp să scadă și să devină mai mică decât presiunea aerului de purjare, orificiile de evacuare sunt prevăzute deasupra orificiilor de purjare. Cu toate acestea, în acest caz, pistonul, deplasându-se în sus, va închide mai întâi ferestrele de purjare, ferestrele de evacuare vor fi încă parțial deschise. Procesul de purjare se termină după ce porturile de purjare sunt închise, prin urmare, o încărcătură proaspătă de aer va scăpa (scurgere parțială) prin orificiile de evacuare care nu sunt complet închise. Pentru a evita acest fenomen, pentru motoarele mari, ferestrele de evacuare și de purjare sunt realizate la aceeași înălțime, dar în rezervorul de aer de purjare sunt instalate supape de reținere, care împiedică aruncarea gazelor de evacuare din cilindru în recipient atunci când geamurile sunt deschise. ; purjarea începe numai când presiunea scade în cilindru după deschiderea orificiilor de evacuare. Când pistonul se mișcă în sus, aerul de purjare va curge până când ambele ferestre sunt închise. În același scop, la unele motoare mari, pe țeava de evacuare este instalată o bobină de antrenare, a cărei antrenare este reglată astfel încât în ​​momentul în care pistonul închide ferestrele de purjare, bobina închide orificiile de evacuare.

Metoda de suflare cu fantă încrucișată este utilizată pe scară largă datorită simplității sale.

Arborele cu came este din otel. Are pentru fiecare cilindru două perechi de șaibe cu came de profil simetric (față și inversarea) pentru a antrena pompele de combustibil și distribuitoarele de aer. Șaibe cu came ale pompelor de combustibil, precum și rolele - împingătoare ale acestora, au teșituri la capete, iar la mers înapoi este suficient să deplasați arborele cu came în direcția axială, astfel încât șaibele cu came corespunzătoare să ajungă sub rolele de antrenare. La capatul din spate al motorului arbore cu came se pun cilindri reversibile. Arborele cu came este format dintr-un număr de secțiuni. Fiecare secțiune individuală constă dintr-o secțiune de arbore cu arbori cu came pentru supapele de evacuare și pompele de combustibil și piese de legătură.

Lanț de transmisie arbore cu came; este situat la primul cilindru. Pinionul, montat pe arborele cotit, printr-un singur lanț cu role, antrenează pinionul, care se așează pe ambreiajul arborelui cu came. Lanțul trece prin două ghidaje și două pinioane de rulare fixate într-un suport pivotant. Tensiunea lanțului se realizează prin rotirea suportului folosind un șurub de reglare cu o piuliță cu bilă.

motoare pe benzina -
unul dintre tipurile de ICE
(motoare interne
ardere) în care s-a aprins
amestecuri de aer și combustibil,
efectuat în
cilindri, prin
scântei de la bujii.
Rolul regulatorului de putere
execută accelerația
supapă care reglează
fluxul de intrare
aer.

Principiul de funcționare a sistemului aer-combustibil

formarea amestecului

Formarea amestecului de injecție motor cu ardere internă

Formarea amestecului unui motor cu ardere internă cu carburator

10.

Amestecarea este prepararea unui amestec combustibil pentru a pregăti combustibilul pentru ardere într-un cilindru de motor cu ardere internă. Procesul de ardere durează foarte puțin, de exemplu, în MOD este de 0,05-0,1 secunde, în WOD - 0,003-0,015 secunde. Pentru a asigura arderea completă a combustibilului în această perioadă scurtă de timp, este necesar să se pregătească un amestec de lucru format din combustibil lichid atomizat fin (motoare diesel cu ardere internă) sau vapori de combustibil (motoare cu ardere internă cu carburator) amestecați cu aer. Pentru a asigura calitatea ridicată a amestecului, care este estimată prin coeficientul de exces de aer (α), combustibilul trebuie atomizat fin și distribuit uniform pe întregul volum al camerei de ardere. Camera trebuie să aibă o configurație corespunzătoare formei și intervalului pistoletului de la duză.

Formarea unui penaj de combustibil este caracterizată de intervalul, unghiul conului de pulverizare și dimensiunea picăturilor de combustibil. Pentru cea mai bună utilizare torța formează o ceață de picături sub forma unui con divergent. Această ceață trebuie să pătrundă în toate părțile camerei de ardere, dar să nu atingă suprafețele părților CPG. Picăturile de combustibil care cad pe pereții căptușei cilindrului dizolvă pelicula de ulei, se amestecă slab cu aerul și ard incomplet, formând funingine și funingine. În funcție de metoda de formare a amestecului, motoarele se disting în:

1). O singură cameră- amestecare cu jet cu injecție directă de combustibil, utilizat la motoarele cu ardere internă de putere mare și medie cu diferite forme capete de piston. Au o suprafață mică de transfer de căldură și, prin urmare, pierderi reduse de căldură. Acest lucru oferă o eficiență mai mare și calități bune de pornire.

Dezavantaje: presiune mare de injecție a combustibilului (până la 1200 kg/cm2), complicând echipamente de combustibil, rigiditatea muncii și zgomotul crescut al motorului.

2). Precameră- o astfel de formare a amestecului este utilizată pe VOD cu un diametru cilindric D \u003d 180-200 mm. În capacul cilindrului se află o antecamera, al cărei volum este de 20-40% din volumul total al camerei de ardere. Precamerul este conectat la camera principală prin canale, al căror număr poate fi de la 1 la 12. O parte din combustibil arde în precamera, deci nu este nevoie să-l alimenteze cu presiune ridicată. Astfel de motoare cu ardere internă sunt mai puțin sensibile la calitatea combustibilului.

Dezavantaje: consum specific crescut de combustibil, pornire dificilă în sezonul rece, pierderi semnificative de căldură datorită suprafeței mari de răcire, randament scăzut al motorului.

3). Vârtej- se mai foloseste la VOD sub forma unei camere de ardere sferica sau cilindrica situata in capacul cilindrului. Volumul său este de 50-80%. Acesta comunică cu camera de ardere principală printr-un canal de secțiune mare. Aerul care intră în camera de vortex în timpul cursei de compresie primește o mișcare de rotație. Din acest motiv, combustibilul injectat sub presiune de 100-140 kg/cm2 se amestecă bine cu aerul și arde. Împreună cu produsele fierbinți de combustie, o parte din acesta se varsă în camera principală, creând fluxuri de vortex, unde se arde complet.

Avantaje: scăderea α, evacuare fără fum, presiune scăzută de injecție, utilizarea atomizatoarelor cu o singură gaură, ceea ce reduce costul de fabricație a echipamentelor de combustibil.

Dezavantaje: complexitatea designului capacului cilindrului, dificultatea de a porni un motor rece și necesitatea de a folosi o bobină incandescentă pentru a încălzi aerul din cameră.

4). Film- camera de ardere este situată în capul pistonului și este conectată direct la spațiul de suprapiston. Diametrul camerei este ≈ 0,3-0,5D al manșonului cilindrului. Capul pistonului este răcit cu ulei, astfel încât temperatura suprafeței sale exterioare nu depășește 200-400°C. Combustibilul este injectat sub o presiune de ≈ 150 kg/cm 2 printr-o duză cu mai multe orificii. Aproximativ 95% din combustibil cade pe suprafața interioară a camerei pistonului sub forma celui mai subțire strat, restul este pulverizat în volumul camerei de ardere. În primul rând, are loc autoaprinderea combustibilului atomizat, apoi vaporii acestuia se aprind de la o torță aprinsă. Amestecarea intensivă a vaporilor de combustibil cu aer are loc din cauza formării de vortex. ICE-urile cu o astfel de formare de amestec sunt multi-combustibil, de exemplu. poate folosi combustibili de calitate ușoară și grea.