Процесс сгорания в двигателях

Так, в 1915 и 1921 гг. при изложении основ теории быстроходных автомобильных двигателей Николаем Романовичем была показана роль топлива и его испарения в рабочем процессе карбюраторных двигателей. При этом была доказана возможность применения спирта в качестве моторного топлива для различных двигателей, в том числе даже для дизелей. В дальнейшем под руководством Н. Р. Брилинга были проведены первые углубленные исследования процесса сгорания в двигателе, в результате которых была определена скорость распространения пламени в двигателе и влияние на эту скорость различных факторов. Эти опыты, ставшие широко известными, и в настоящее время являются отправными для исследователей и инженеров. [c.256]

Таким образом, скорость распространения даже для водорода недостаточна, чтобы смесь, зажженная около свечи, успела вся загореться в течение короткого промежутка времени, соответствующего процессу сгорания в двигателе. Волна горения должна успеть добежать до той части камеры сжатия, где находятся наиболее удаленные от свечи частицы смеси. [c.194]

Решение проблемы воспламенения бедных смесей может быть радикально осуществлено методом расслоения заряда. В этом случае осуществляется поджигание обогащенной смеси, после чего пламя распространяется на остальную бедную часть заряда. Горение расслоенных зарядов весьма мало изучено. Изучение их позволит организовать рациональное протекание процесса сгорания в двигателе и добиться существенного расширения пределов эффективного обеднения и, следовательно, повысить экономичность двигателя. Самостоятельный интерес представляет задача надежного создания расслоенных зарядов, хотя она и относится больше к конструкторско-экспериментальным работам. [c.375]

Указанная концепция в значительной мере умозрительна, однако на основе ее положений хорошо объясняются экспериментальные факты, относящиеся к сгоранию в поршневых двигателях. Важнейшим следствием этой концепции является разделение процесса сгорания в двигателе с искровым зажиганием на фазы, различающиеся по механизму воздействия турбулентности. На первой стадии, когда очаг сгорания мал, крупномасштабная турбулентность не может воздействовать на скорость сгорания, так как она переносит очаг пламени целиком. Скорость сгорания в этой фазе определяется фундаментальной, или нормальной, скоростью сгорания, зависящей от химических свойств заряда, его давления и температуры на величину скорости сгорания в этой фазе оказывает также влияние мелкомасштабная турбулентность. [c.39]

Фиг. 40. Расширение зоны превращения в процессе сгорания в двигателе с искровым зажиганием и его влияние на протекание 1 пл = / (Ф) сг = / (Ф) и акт = f (Ф

Прогрессивное увеличение ширины зоны по мере развития процесса сгорания в двигателе с искровым зажиганием можно объяснить влиянием мелкомасштабной турбулентности, которая, как указывалось, способствует расширению зоны. Однако по мере расширения зоны все большие масштабы турбулентности переходят в разряд мелких (меньших ширины зоны), что усиливает это расширение (фиг. 40). [c.40]

В первой главе кратко излагается суть отдельных работ, посвященных расчетам, связанным со скоростью сгорания топлива в двигателях, и приводится их анализ. Обзорные материалы здесь рассматриваются лишь в той степени, в какой это необходимо для уяснения предложенных методов расчета и исследования процессов сгорания в двигателях. [c.3]

В данной монографии автор, основываясь на понятиях цепных реакций и обобщая большой экспериментальный материал, показывает, как были получены математические уравнения закономерности динамики процесса сгорания в двигателях. Эти уравнения удовлетворительно описывают фактическое развитие процесса сгорания во времени как в дизелях, так и в двигателях с воспламенением от электрической искры, а также в газовых потоках. Закономерность динамики сгорания математически выражается довольно просто, причем уравнения содержат лишь два параметра, характеризующие динамику сгорания, — один с количественной, а другой с качественной стороны. [c.8]

Поэтому создание теории расчета процессов сгорания в двигателях требует дальнейших исследований и экспериментов . [c.24]

Учитывая, что сгорание углеводородного топлива является цепной реакцией, очевидно, будет более правильным теорию расчета процесса сгорания в двигателях строить на основе представлений теории цепных реакций. [c.24]

Если к — постоянная величина, то максимальная скорость реакции, как это видно из уравнения (26), всегда наступит в момент,, когда прореагирует 50% исходного вещества. Опытные данные по сгоранию топлива в двигателях показывают, что это правило не соблюдается в дизелях максимальная скорость сгорания наступает при доле сгоревшего топлива, гораздо меньшей 50%, причем эта доля имеет разные значения, а в карбюраторных двигателях она больше половины и также показывает значительные колебания. Следовательно, уравнение (26) при постоянном значении к непригодно для описания динамики процесса сгорания в двигателях. [c.28]

Эти закономерности мОгут быть использованы для улучшения процесса сгорания в двигателях. Настоящая глава посвящена общей кинетической закономерности скорости химических превращений в двигателях внутреннего сгорания. [c.36]

Может сложиться впечатление, что очень сложное протекание процессов сгорания в двигателях исключает возможность простого математического описания этих процессов. Действительно, опи- [c.37]

Как уже отмечалось выше, относительная плотность эффективных центров р зависит от многих физико-химических факторов, к тому же меняющихся во времени разветвления реакционных цепей, взаимодействия цепей, обрывов цепей, температуры, давления, условий теплопередачи, завихрений, диффузий и др. Пред-вычисление р на основе выявления ее аналитических зависимостей от всех этих факторов пока практически затруднено, особенно для процессов сгорания в двигателях. [c.45]

По найденному таким способом уравнению х=Ф[/(0] следует для конкретных случаев вычислять значения х и сравнивать их с возможно большим числом опытных данных по разным двигателям. Если полученное уравнение д =Ф [/(/)] удовлетворительно отразит фактическое протекание процессов сгорания в двигателях, то можно будет считать, что зависимость р=ф(0 расшифрована правильно. [c.45]

Руководствуясь изложенными соображениями, а также анализируя и обобщая опытный материал ряда исследований по сгоранию топлива в двигателях, было найдено, что для описания скорости процесса сгорания в двигателях неизвестная зависимость р [c.46]

Пригодность уравнений выгорания (56) и скорости сгорания (57) для описания развития во времени процесса сгорания в двигателях нуждается в опытной проверке. Для этой цели можно использовать экспериментальные данные по скоростям выделения теплоты, полученные разными исследователями двигателей. [c.52]

Интересно отметить, что при увеличении степени наддува дизеля продолжительность сгорания уменьшается, а показатель характера сгорания т увеличивается. Последним фактом можно объяснить, почему с повышением степени наддува работа дизеля делается более мягкой. Были проведены подробные исследования [8] динамики процесса сгорания в двигателях разных типов, в частности, быстроходного автомобильного дизеля со струйным смесеобразованием (Л =65 л. с. п=1600 об/мин). Исследование динамики процесса сгорания производилось при работе двигателя по различным характеристикам — внешней, нагрузочной, по углу опережения впрыскивания, а также при работе на различных сортах топлива. По всем режимам определялись, характеристики выгорания путем соответствующей обработки индикаторных диаграмм. [c.60]

Параметры скорости процесса сгорания представляют собой константы, величины которых зависят от конкретных физико-химических условий осуществления процесса сгорания в двигателе. Поскольку параметрами скорости сгорания учитывается суммарное влияние этих физико-химических условий, они имеют сложную природу. Поэтому одной из ближайших задач должно явиться экспериментальное исследование рабочих циклов двигателей внутреннего сгорания при самых разных условиях с целью выявления влияния отдельных физико-химических, а также конструктивных факторов на величину параметров скорости процесса сгорания. В первую очередь следует накапливать опытные данные по влиянию на кинетические константы таких факторов, как степень сжатия, наддув, число оборотов двигателя, нагрузка, впрыск воды, род и сорт топлива, коэффициент избытка воздуха, угол опережения воспламенения (впрыскивания), род зажигания, расположение и число свечей, форма камеры сгорания, способ смесеобразования в дизелях (давление распыливания, форма струи, степень и характер завихрений воздуха, предварительный кратковременный впрыск и др.) и т. д. Когда в этом направлении будет накоплен достаточный опытный материал, можно будет направленно воздействовать на процесс сгорания в нужную сторону. [c.86]

На той же теоретической основе необходимо разработать методы анализа результатов испытаний двигателя, чтобы можно было выяснить, насколько реальный процесс сгорания в двигателе близок к оптимальному, предсказанному теорией. Исключительную ценность для выполнения такого анализа представляют индикаторные диаграммы, снимаемые при испытаниях двигателя с помощью совершенных индикаторов (высокая точность регистрируемых давлений, мертвых точек, большой масштаб). [c.221]

Очевидно, что должен быть разработан единый метод обработки индикаторных диаграмм, основанный на одних и тех же теоретических предпосылках. В этом случае результаты исследований, проведенных разными экспериментаторами, будет легче сравнивать между собой. Кроме того, накопление опытных фактов будет более эффективным и обеспечит направленное совершенствование процессов сгорания в двигателях и, с другой стороны, будет стимулировать развитие теории. [c.221]

Однако этим не исчерпываются сведения, которые можно получить на основании анализа данных индикаторной диаграммы. Специальной обработкой индикаторной диаграммы выявляется так называемая характеристика тепловыделения, по которой можно судить о динамике процесса сгорания, т. е. о развертывании процесса сгорания во времени и о тепловых потерях в течение процесса сгорания. Характеристика тепловыделения является одной из существенных сторон процесса сгорания в двигателях. В полном соответствии с положением о том, что сущность процессов не выступает на поверхности, а скрыта от прямого наблюдения, характеристика тепловыделения не может быть получена непосредственно из индикаторной диаграммы. Она получается только в результате математической обработки данных диаграммы с использованием основных законов термодинамики и механики. Поэтому характеристика тепловыделения является трудно определяемым показателем работы двигателя. Зато выявление этой характеристики означает более глубокую ступень исследования и совершенно необходимо для улучшения рабочего цикла двигателя. [c.222]

Отметим, что применение электронных вычислительных машин для определения характеристик тепловыделения по индикаторным диаграммам может значительно облегчить исследование динамики процесса сгорания в двигателях. [c.222]

В главе второй было получено полуэмпирическое уравнение выгорания топлива в двигателях, которое вместе с его производными— скоростью и ускорением сгорания,— в последующих главах было использовано для решения технических задач и выяснения вопросов, представляющих большой интерес. Эти уравнения имеют определенные достоинства они удовлетворительно отражают закономерности развития во времени процессов сгорания в двигателях, причем в двигателях разных типов (карбюраторных, дизелях, газовых, реактивных), просты, содержат лишь две константы— параметры, имеющие ясный физико-химический смысл дают возможность глубокого анализа рабочих циклов двигателей [c.236]

Продолжительность процесса сгорания в двигателях с внешним смесеобразованием крайне мала. В двигателе, коренной вал которого вращается со скоростью около 2000 об/мин, процесс сгорания длится приблизительно /250 долю секунды. За это исключительно короткое время процесс сгорания должен полностью закончиться. Увеличение продолжительности сгорания является не только нежелательным, но и недопустимым, так как эго отрицательно сказывается на экономичности и мощности двигателя. [c.198]

Приводя расчетные значения к. п, д. установок, полученные для более высоких степеней сжатия, мы уже говорили о потенциальных возможностях рассмотренных принципиальных схем. Эти возможности могли бы быть реализованы при условии сохранения нормального процесса сгорания в двигателе. [c.287]

Все неисправности и наруптения регулировок по их влиянию на токсичность автомобиля можно разделить на две основные группы непосредственно влияющие на процесс сгорания в двигателе и требующие увеличения подачи топлива. К первой группе относятся регулировки системы холостого хода и главной дозирующей системы, влияющие на коэффициент избытка воздуха, образование СО, С,1Н, , NOx и расход топлива. Характерными для второй группы являются неисправности, вызывающие нарушения процесса сгорания. Например, при возникновении перебоев в воспламенении в одном из цилиндров в 6. .. 8 раз возрастут выбросы углеводородов, однако остальные цилиндры будут работать при большем открытии дроссельной заслонки, смесь будет сгорать более эффективно, с меньшим выбросом СО на режимах холостого хода и малых нагрузок, доля которых в ездовом цикле велика. Этот факт свидетельствует также о необходимости при контроле технического состояния двигателей по токсичности определять концентрации не только окиси углерода, но и углеводородов. [c.84]

В камере типа Гессельман энергия от поперечных вихрей незначительна, что побудило повысить давление распыливания до Рф = 10U0 Kzj M (среднее значение при п = = 2 000 об/мин), чтобы за счёт энергии распыленного топлива интенсифицировать процесс сгорания в двигателе. [c.249]

В 1939 г. Иноземцев защитил докторскую диссертацию на тему Физико-химическое исследование процесса сгорания в двигателях . В 1941 г. им была опубликована монография Исследование и расчет рабочего процесса авиационных двигателей , в которую вошли основные положения его докторской диссертации. При этом расчет сгорания в двигателях Инозевцевым проводился на основе не только термодинамических, но и физико-химических данных, что в постановке теплового расчета двигателей являлось принципиально новым, развивавшим классический метод теплового расчета рабочего процесса двигателей, данный в 1907 г. Гриневецким. В этой работе Иноземцев не только показал возможность широкого применения при расчете двигателей основ термохимии и кинетики химических реакций, но и дал метод этого расчета, что является большой его заслугой. [c.648]

Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме. При таком способе подвода теплоты процесс сгорания близок процессу сгорания в двигателях с принудительным воспламенением сл1еси электрической искрой. [c.8]

Цикл с подводом теплоты как при постоянном объеж, так и при постоянном давлении (смешанный цикл). При данном способе подвода теплоты процесс сгорания аналогичен процессу сгорания в двигателях с бескомпрессорным распыливанием топлива и воспламенением от сжатия. [c.8]

Интегрируя уравнение (1) применительно к процессам сгорания в двигателях, получим общее уравнение линии сгорания р=/ о), которое позволит предвычислить ход кривой р= о) в зависимости от принятых исходных условий (параметров) конкретного процесса сгорания или решить обратную задачу — исследовать опытную кривую для выявления параметров процесса сгорания. [c.10]

Сравнение характеристик выгорания показывает, что эмпирические уравнения (3) и (5), графики которых заключены внутри опытных характеристик дизелей, в порядке первого приближения можно использовать для описания развития процесса сгорания во времени в дизелях. Уравнение (4) для этой цели непригодно. И совсем не годится для описания динамики процесса сгорания гв дизелях схема подвода теплоты по правилам смешанного цикла. Последняя схема равнозначна бесконечно большой скорости сгорания в начале процесса (1 =соп51), а затем скачкообразному падению скорости сгорания до нуля с последующим ее увеличением до некоторой наибольшей величины (р=сопз1). Такой характер изменения скорости сгорания никак не соответствует реальному протеканию процесса сгорания в двигателях. [c.13]

Следует согласиться с Н. В. Иноземцевым и В. К. Кошкиным в том что, ...полученные результаты не позволяют еще дать окончательные аналитические соотношения, с помощью которых можно было бы произвести расчет динамики процессов сгорания в двигателях. [c.24]

На фиг. 67 показаны в функции времени типичные диаграммы скорости IV и ускорения / процесса сгорания в двигателяя с воспламенением от электрической искры, построенные согласно уравнениям (51) и (92). Ординаты кривой ускорения дают представление о бесконечно малых величинах перепада давления (1р в элементарных волнах сжатия в каждый момент времени Можно считать, что бесконечно малый перепад давления в элементарной волне сжатия ф прямо пропорционален Ги ускорению сгорания /, т. е. [c.179]

Шмидт Ф., Сравнительные исследования рабочих процессов сгорания в двигателях с различным смесеобразованием. Сб. монографий из иност-ртмой литературы Двигатели внутреннего сгорания ,т. IV, Машгиз, [c.267]

Рис. 71. Развернутые индикаторные диагра.м.мы процесса сгорания в двигателе Москвич-40/ при разны.х степеня.х сжатия и 3800 об/мин

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...