ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Способы смесеобразования в дизелях из "Теплотехника 1963 " В стационарных компрессорных дизелях для распыливания жидкого топлива применяют сжатый воздух. [c.540] Топливо в форсунку (рис. 34-12) подается под давлением 90— 100 ата, где смешивается с форсуночным воздухом (т олько в компрессорном дизеле), и затем в виде топливо-воздушной эмульсии поступает в сильно сжатый воздух, находящийся в цилиндре дизеля, перемешивается с этим воздухом и воспламеняется. Применение компрессора повышает стоимость дизеля на 20—25% и увеличивает его массу на 15— 20%.а потому их производство невыгодно. [c.540] Бескомпрессорные дизели по способу смесеобразования разделяются па две группы, каждая из них характеризуется рядом разновидностей. [c.541] Ко второй группе относятся двигатели, камеры сгорания которых разделены па две (рис. 34-13, б и 34-13, в) и реже на три полости, сообщающиеся широкой горловиной с одним или несколькими каналами. Для образования смеси в таких дизелях используется энергия сгорающего топлива в дополнительной камере (поэтому они менее экономичны). Топливо, впрыснутое с помощью насоса через форсунку в одну из полостей (обычно дополнительную), частично сгорает, повышая в ней температуру и давление заряда. В результате этого горящие газы перетекают из одной полости камеры сгорания в другую, интенсивно перемешиваясь с воздухом, находящимся в основной полости камеры сгорания. Двигатели, снабженные подобными камерами, носят название двигателей с разделенными камерами. [c.541] Несмотря на большое разнообразие методов, применяемых для равномерного распределения топлива в камерах сгорания, до настоящего времени еще не удалось получить смесь, которая обеспечила бы полное и своевременное выделение тепла сжигаемого топлива. Поэтому для удовлетворительной работы эксплуатацию дизелей осуществляют при большом избытке воздуха. В наиболее удачных конструкциях дизелей и при полных нагрузках коэффициент избытка воздуха а составляет 1,2—1,4. [c.541] Трудность проведения надлежащего смесеобразования в дизеле объясняется незначительным временем, отводимым на его осуществление. Если в карбюраторном двигателе процесс смесеобразования протекает за период, соответствующий повороту кривошипа примерно на 360°, то в дизеле процессы введения в рабочий цилиндр топлива, перемешивания его с воздухом и сгорания протекают в течение времени, соответствующего повороту кривошипа на 40—60°. [c.542] В дизелях в связи с незначительным временем, отводимым на выполнение процесса смесеобразования, быстроходность ограничивается в основном скоростью приготовления смеси, способной быстро и полностью сгорать. В связи с этим числа оборотов коленчатых валов у дизелей находятся в пределах 1000—2500 об1мин. [c.542] Дизели с неразделенными камерами сгорания (рис. 34-14, а). Камера сгорания представляет единый объем, ограниченный днищем поршня и плоскостью головки. Процесс распыливания происходит в основном за счет кинетической энергии струи подаваемого топлива оно впрыскивается в камеру сгорания под большим давлением (250—400 кПсм ) в некоторых случаях давление впрыска может достигать 1400 кГ/см (ЯАЗ-204). Для равномерного распределения топлива в воздухе иногда применяют многодырчатые форсунки, согласовывая форму камеры сгорания с формой факела топлива. [c.542] Вихревое движение воздуха способствует смесеобразованию и в четырехтактных двигателях- оно достигается в результате постановки специальной ширмы на впускном клапане (рис. 34-14, б), а в двухтактных — с помощью тангенциального расположения продувочных окон (ЯАЗ-204, рис. 34-14, в). [c.542] Соответствующая форма поршня (рис. 34-14, г) позволяет также создать завнхривание воздуха в процессе сжатия за счет вытеснения его в выемку в поршне. [c.542] К преимуществам дизелей с неразделенными камерами сгорания относятся высокие экономические показатели (удельный расход топлива изменяется в пределах от 160 до 180 г/(э. л. с. -ч) при сравнительно невысоких степенях сжатия (е =15—17) и более легкий пуск, чем у дизелей с разделенными камерами. [c.542] Недостатками их является необходимость применения насосов высокого давления, обеспечивающих хорошее распыливание топлива, и многодырчатых форсунок, а также жесткая работа двигателя (нарастание давления при повороте кривошипа на Г при сгорании достигает 4 кГ/сж и более). [c.542] Дизели с разделенными камерами сгорания отличаются большим разнообразием типов, которые, однако, обладают некоторыми общими чертами. В разделенных камерах сгорания воспламенение топлива происходит в полости, в которой поршень непосредственно не находится. Это ведет к более плавному нарастанию давления, действующего на поршень, а также к снижению максимального давления в полости цилиндра. [c.542] При использовании разделенных камер наблюдается вихревое движение воздуха в процессе сжатия и сгорания, в результате чего улучшается процесс смесеобразования поэтому снижают требования предъявляемые к топливоподающей аппаратуре и сорту топлива. В подобных дизелях можно использовать сравнительно простые однодырчатые форсунки, а впрыск топлива осуществлять при давлении, не превышающем 150 кГ/см . [c.542] Дизели с разделенными камерами огорания характеризуются увеличенным уделшы1М расходам топлива. Более низкие экономические показатели таких дизелей по сравнению с дизелями, снабженными однополостными камерами сгорания, можно объяснить безвозвратной потерей энергии, затрачиваемой на перетекание воздуха из основной камеры в дополнительную в процеосе сжатия и на обратное перетекание газов, в процеосе сгорания, а также увеличенной интенсивно охлаждаемой поверхностью камеры сгорания (за счет поверхности дополнительной камеры), через которую теряется некоторое количество тепла. [c.544] Тепловые потери сильно сказываются при пуске двигателя поэтому, чтобы обеспечить удовлетворительный пуск, степень сжатия у дизелей с разделенными камерами сгорания повышают до 17—20 и снабжают их специальными пусковыми устройствами (свечи накаливания, подогрев засасываемого воздуха и т. п.). [c.544] Предка мерные дизели (рис. 34-14, ( ). У этих двигателей камера сгорания состоит из двух полостей—предкамеры 3 и основной камеры 2, которые сообшаются между собой одним или несколькими каналами Г, объем предкамеры составляет 25—40% от общего объема камеры. Площадь соединительных отверстий равняется в среднем 0,3— 0,6% от площади поршня. Так как в предкамере содержится ограниченное количество воздуха, то топливо, впрыснутое в нее через форсунку 4 в конце процесса сжатия, сгорает только на 20—30%. Давление в предкамере при этом повышается до 70—80 кГ/см , и топливо, перемешанное с горящими газами, начинает перетекать в основную камеру. Перетекание происходит со скоростью 200—300 м/сек, в результате чего значительно улучшается распыливание и перемешивание топлива с зарядом воздуха в основной камере сгорания. [c.544] Давление впрыска топлива в предкамерных дизелях составляет 80— 125 кГ/см , удельный расход топлива ge = 200—210 г/(э. л. с.-ч), что на 10—20% больше, чем в двигателях с неразделенными камерами. [c.544] Дизели с вихревыми к а мер а ми (рис. 34-14, е). Камера сгорания в этих двигателях состоит из полости небольшого объема 3, ограниченной днищем поршня, головкой цилиндра и стенками цилиндра, которая соединяется широкой горловиной 2 с вихревой камерой 1. Форма вихревой камеры может быть шаровой или цилиндрической объем ее в 1,5—2 раза больше объема предкамеры и составляет около 50% общего объема камеры сгорания. В некоторых случаях вихревую камеру соединяют с пространством, предусмотренным над поршнем, не одним, а несколькими каналами. [c.544] Нижнюю часть сферической вихревой камеры 4 выполняют из жароупорной стали и устанавливают в головке с зазором 0,2—0,3 мм так, чтобы отвод тепла в охлаждающую воду не был интенсивным. В результате этого повышается температура указанной вставки, что способствует сокращению задержки воспламенения, облегчает пуск и увеличивает надежность работы двигателя при малых нагрузках. [c.544] Вернуться к основной статье