Смесеобразование в дизельных двигателях

Смесеобразование в дизельных двигателях, В дизельных двигателях приготовление горючей смеси происходит внутри цилиндра за короткий промежуток времени от 0,003 до 0,005 сек. За это время должно быть достигнуто хорощее распыливание, испарение,) перемешивание и равномерное распределение топлива по всему объему камеры сгорания. [c.186]

Способы смесеобразования в дизельных двигателях [c.122]

Совершенство смесеобразования в дизельном двигателе определяется устройством камеры сгорания, характером движения воздуха при впуске и качеством подачи топлива в цилиндры двигателя. [c.122]

СПОСОБЫ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ [c.113]

Смесеобразование в дизельных двигателях протекает за очень короткий промежуток времени, примерно в Ю раз меньший, чем в карбюраторных. Поэтому получение однородной смеси в камере сгорания таких двигателей представляет значительно более трудную задачу, чем в карбюраторных. Для обеспечения своевременного и полного сгорания топлива необходимо вводить значительный избыток воздуха (а 1,2—1,75) и применять ряд других мер, обеспечивающих хорошее перемешивание воздуха и топлива. [c.102]

К две с внутренним смесеобразованием относятся дизельные двигатели. В таких двигателях на процессы смесеобразования, происходящие непосредственно-в цилиндре, отводится незначительное время — от 0,05 до 0,001 с это в 20—30 раз меньше времени внешнего смесеобразования в карбюраторных двигателях. Подача топлива-в цилиндр дизеля, последующее-распыливание и частичное распределение по объему камеры сгорания производится топливоподающей аппаратурой насосом и форсункой. [c.204]

В дизельных двигателях с непосредственными впрысками камера сгорания образуется за счет пространства, заключенного между поверхностью днища поршня и головкой блока. Основная часть объема камеры сгорания создается за счет выемки в днище поршня, имеющей форму факела топлива, распыливаемого форсункой. Хорошее смесеобразование создается за счет большого количества и малого сечения выходных отверстий форсунки и высокого давления впрыска (от 150 до 1400 кгс/см ). Кроме того, в конце такта сжатия форма камеры сгорания способствует завихрению сжимаемого воздуха, что также улучшает смесеобразование. [c.76]

В дизельных двигателях смесеобразование полностью осуществляется в цилиндрах. На этот процесс отводится очень малое время — 0,003—0,005 сек., в течение которого должно быть достигнуто хорошее распыливание, испарение, перемешивание и равномерное распределение топлива по всему объему камеры сгорания. [c.85]

К дизельным топливам при эксплуатации предъявляются аналогичные требования, что и к бензинам. Однако из них можно выделить ряд специфических требований, обусловленных особенностями смесеобразования и воспламенения в дизельных двигателях. Эти требования в общем виде следующие сохранение текучести и определенной вязкости топлива до возможно более низких температур с целью обеспечения надежной подачи в цилиндры двигателя хорошее смесеобразование и воспламеняемость топлива при впрыске в камеру сгорания. [c.14]

Фракционный состав дизельных топлив является показателем их испаряемости. В дизельном двигателе испарение топлива происходит в среде очень сильно нагретого воздуха. Поэтому, несмотря на слишком малое время для смесеобразования, большая часть топлива успевает испариться и образовать рабочую смесь. При этом фракции топлива с очень низкими температурами перегонки плохо воспламеняются. Следовательно, дизельное топливо должно иметь оптимальный фракционный состав, чтобы он не затруднял испарения и не ухудшал воспламеняемости. [c.16]

Различие способа смесеобразования в дизельных и карбюраторных двигателях оказывает также влияние на различное исполнение камер сгорания. В дизельных двигателях форма камеры сгорания обеспечивает равномерность распределения рабочей сме- [c.121]

Чтобы рабочая смесь равномерно и быстро распределялась по всей камере сгорания, необходимо глубокое проникновение струи топлива и мелкое ее распыление. Однако мелко распыленное топливо хуже проникает в сжатый воздух камеры сгорания, поэтому необходимо увеличивать давление впрыска топлива. Кроме того, при впрыске топливо должно хорошо перемешиваться с воздухом, что может быть достигнуто завихрением воздуха, создаваемым при поступлении его в цилиндр и при сжатии. В соответствии с этим в дизельных двигателях применяют различные способы смесеобразования. [c.122]

Различие способа смесеобразования в дизельных и карбюраторных двигателях оказывает также влияние на различное исполнение камер сгорания. В дизельных двигателях форма камеры сгорания обеспечивает равномерность распределения рабочей смеси по всему объему камеры и влияет также на качество смесеобразования. [c.113]

При а > 1 смесь топлива и воздуха называют обедненной, так как в ней в действительности может сгореть большее количество топлива. Такие смеси применяют в дизельных двигателях с целью обеспечения полноты сгорания топлива. Из-за плохого смесеобразования в этих двигателях при малых а (уже при а = 1.1... 1.2) невозможно обеспечить полного сгорания топлива. [c.183]

Решение проблемы было найдено простым способом. Для исключения самовоспламенения топлива сначала в расширительной машине теплового двигателя сжимают не горючую смесь (смесь топлива с воздухом), а воздух. В процессе сжатия температура воздуха возрастает и в некоторый момент времени становится больше температуры самовоспламенения топлива, но в расширительной машине топливо пока отсутствует. В момент подхода поршня к ВМТ в цилиндр расширительной машине впрыскивается топливо, которое воспламеняется от сильно нагретого воздуха. Для впрыска топлива в цилиндр расширительной машины оно сжимается в специальном насосе. Давление топлива в насосе должно превышать давление воздуха в цилиндре расширительной машины, так как только в этом случае топливо будет поступать в цилиндр. При поступлении топлива в цилиндр расширительной машины происходит его распыление с помощью специального устройства, называемого форсункой. В процессе распыления струя топлива измельчается на мельчайшие частички. Чем больше частичек, тем больше площадь их контакта с сильно нагретым при сжатии воздухом. От площади контакта частичек с воздухом зависит скорость их испарения. Для быстрого сгорания топлива его необходимо перевести в газообразное (паровое) состояние и быстро смешать с воздухом. Таким образом, в данном случае горючая смесь готовится внутри цилиндра расширительной машины, поэтому такие двигатели называют двигателями с внутренним смесеобразованием или дизельными двигателями. В них сгорание топлива происходит несколько медленнее, чем в двигателях с внешним смесеобразованием (бензиновых двигателях). Это позволяет в некотором приближении рассматривать цикл таких двигателей как близкий к идеализированному циклу со смешанным процессом подвода тепловой энергии к рабочему телу. [c.207]

Интенсивность испарения горючих веществ увеличивается с ростом площади поверхности их контакта с воздухом и количества подводимой тепловой энергии. Этот факт учитывается в дизельных двигателях, в которых подача топлива и воздуха в цилиндры разделена во времени. Сначала в цилиндре сжимается воздух, в результате чего повышается его температура. В процессе сжатия происходит преобразование энергии из механической формы в тепловую форму в соответствии с первым законом термодинамики. Если бы стенки цилиндра представляли собой абсолютный теплоизолятор, то вся механическая энергия, подведенная к поршню через шатун от коленчатого вала была бы преобразована в тепловую форму. В результате этого внутренняя энергия газа, а поэтому и температура, увеличиваются. При впрыске дизельное топливо в течение очень короткого промежутка времени должно перейти в паровую фазу. Если топливо находится в паровой фазе, то оно почти мгновенно распространяется по всему объему цилиндра, обеспечивая качественное смесеобразование. Температура кипения дизельного топлива меньше температуры его воспламенения, а поэтому до воспламенения топливо интенсивно испаряется. Для ускорения процесса испарения жидкое топливо путем распыла дробят на мельчайшие частички. В этом случае площадь поверхности контакта жидких частичек топлива с воздухом увеличивается, а поэтому скорость парообразования также увеличивается. Для дробления жидкого топлива на мельчайшие частички в дизельных двигателях используются форсунки. [c.355]

Так как в дизельных двигателях горючая смесь готовится в цилиндре (двигатель с внутренним смесеобразованием), то на ее приготовление отводится очень мало времени (не более 0.003... 0.004 секунды). За это время топливо не успевает испариться и равномерно распределиться по объему камеры сжатия (сгорания). Поэтому в камере сгорания возникают зоны, где много топлива и мало воздуха. В этих зонах может иметь место неполное сгорание топлива. Для обеспечения полного сгорания топлива в дизельных двигателях увеличивают подачу воздуха, т. е. в цилиндре двигателя находится значительно больше воздуха, тем теоретически требуется для полного сгорания топлива. Коэффициент избытка воздуха, определяемый выражением (15.89), в дизельном двигателе больше 1. Для дизельных двигателей коэффициент избытка воздуха находится в пределах а = 1.25...2.0 в зависимости от конструкции камеры сгорания и других технических факторов. [c.403]

Уменьшение сопротивления на впуске за счет уменьшения скорости потока путем увеличения сечений трубопроводов не всегда возможно по нескольким причинам. Во-первых, при увеличении сечений трубопроводов возрастают габариты и масса двигателя, во-вторых, снижение скорости потока уменьшает турбулизацию свежего заряда при поступлении его в цилиндры, в результате чего происходит ухудшение качества смесеобразования как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. [c.22]

В дизельных двигателях в связи с особенностями процесса смесеобразования (в цилиндре сжимается чистый воздух, а не готовая к сгоранию смесь) проблема возникновения детонационного сгорания отсутствует. Здесь необходимо избегать пониженных значений степени сжатия, с тем чтобы и при неблагоприятных условиях (например, при очень низкой температуре окружающей среды) обеспечить надежное самовоспламенение смеси в цилиндре. Поэтому легковые автомобили оснащаются дизельными двигателями со степенью сжатия от 19 до 23. При этом более высокие значения е назначаются в двигателях с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием, где поверхность камеры сгорания увеличенная. Большие значения е являются основной причиной высокой экономичности дизельных двигателей. Дальнейшее увеличение а не дает существенного выигрыша в экономичности, но требует более жесткой конструкции основных деталей двигателя, а следовательно, увеличения его металлоемкости, что для автомобильного двигателя крайне нежелательно. [c.39]

Цетановые числа дизельных топлив лежат в пределах 35ч-60. Необходимым условием для лучшего сгорания топлива в двигателе дизеля является хорошее перемешивание распыленного топлива с воздухом смесь топлива и воздуха должна быть по возможности однородной. В дизеле процесс получения рабочей смеси сложнее, чем в карбюраторном двигателе, так как он происходит непосредственно в камере сгорания двигателя, а время, отводимое на процессы смесеобразования, значительно меньше. При плохом распределении топлива по объему камеры сгорания смесь по составу будет неоднородной. Неудовлетворительное распыление топлива ухудшает качество рабочей смеси. В дизеле, где смесь обычно неоднородна по составу и неравномерно распределена по камере сгорания, воздуха для сгорания требуется больше, чем это теоретически необходимо. Расход воздуха у дизелей составляет примерно 20 -f- 25 кг на I кг топлива, т. е. в 1,5-н 2 раза больше, чем в карбюраторных двигателях. Качество рабочей смеси зависит от способов смесеобразования, которые могут быть разделены на три группы. [c.283]

Система питания четырехтактных дизельных двигателей представлена на рис. 52. Система питания — раздельная, насос высокого давления — общий для всех цилиндров. К форсункам топливо поступает по топливопроводам высокого давления. Насосы высокого давления 2 (рис. 52, а) и 6 (рис. 52, б) подают топлива значительно больше, чем требуется для смесеобразования, и этим обеспечивают беспрерывную циркуляцию топлива по системе питания. При этом детали форсунок охлаждаются, а топливо подогревается, что повышает надежность работы двигателя в холодное время года. [c.72]

В дизелях процесс смесеобразования осуществляется внутри цилиндров. Подача топлива в цилиндр начинается за 10—35 до ВМТ в такте сжатия. По истечении некоторого периода после начала впрыска (период задержки воспламенения) топливо воспламеняется, и в дальнейшем смесеобразование и сгорание топлива происходят одновременно. Смесеобразование в дизелях происходит за очень короткий промежуток времени, примерно в 10—35 раз меньший чем в карбюраторных двигателях. Это обстоятельство, а также низкая испаряемость дизельных топлив затрудняют процесс смесеобразования. Частицы топлива распределяются в объеме камеры сгорания неравномерно. Поэтому и состав смеси в различных участках объема камеры различен в одних участках а больше единицы, в других — меньше единицы. Поэтому даже в том случае, когда количество воздуха, находящегося в камере сгорания, будет несколько больше теоретически необходимого для полного сгорания данного количества топлива (среднее значение а =1,1), то часть топлива, которая будет испытывать недостаток воздуха, сгорит неполностью. [c.221]

Вязкость топлива влияет непосредственно на процесс образования смеси. От нее зависят также надежность и ресурс топливной аппаратуры дизелей. Требования к вязкости топлива неоднозначны. С одной стороны, при повышенной вязкости не удается обеспечить удовлетворительную тонкость распыливания топлива форсункой, что ухудшает процесс смесеобразования и приводит к снижению экономичности двигателя, повышению дымности отработавших газов, с другой стороны — вязкость должна быть такой, чтобы исключить подтекание топлива в зазорах плунжерных пар насоса и обеспечить их смазку. Для летней эксплуатации быстроходных дизельных двигателей вязкость топлива (при 20 °С) должна находиться в пределах 3,0—6,0, для зимней 1,8—6,0, для арктических условий — в пределах 1,5—4,0 мм /с. [c.23]

У дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания весь объем камеры располагается в одной полости, ограниченной днищем поршня и внутренней поверхностью головки цилиндров (рис. 54). Основной объем камеры сгорания сосредоточен в выемке днища поршня, имеющего конусообразный выступ в центральной части. Периферийная часть днища поршня имеет плоскую форму, вследствие чего при подходе поршня к в. м. т. в такте сжатия между головкой и днищем поршня образуется объем вытеснения. Воздух из этого объема вытесняется в направлении камеры сгорания. При перемещении воздуха создаются вихревые потоки, которые способствуют лучшему смесеобразованию. [c.122]

Дизельные двигатели с разделенными камерами сгорания работают мягко. Из-за усиленного движения в них воздуха обеспечивается высококачественное смесеобразование. Это позволяет осуществлять впрыск топлива с меньшим давлением. Однако у таких двигателей тепловые и газодинамические потери несколько больше, чем у двигателей с неразделенной камерой сгорания, и коэффициент полезного действия ниже. [c.125]

Для обеспечения нормальной работы дизельного двигателя необходимо, чтобы впрыск топлива в цилиндры двигателя происходил в тот момент, когда поршень находится в конце такта сжатия вблизи в.м.т. Желательно также с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличить угол опережения впрыска топлива, так как в этом случае происходит некоторое запаздывание подачи и снижается время на смесеобразование и сгорание топлива. Поэтому насосы высокого давления современных, дизельных двигателей снабжают автоматическими муфтами опережения впрыска. [c.140]

Дизельное топливо (газойль) используется в быстроходных двигателях с внутренним смесеобразованием, чаще всего имеющих высокую степень сжатия. Требования, предъявляемые к этим видам топлив, несколько отличаются от тех, которым должны удовлетворять топлива карбюрируемые. Испарение топлива в двигателях с внутренним смесеобразованием происходит непосредственно в цилиндре, где уже в результате сжатия воздух нагрет до температуры 800—900° К. Поэтому испарение топлива происходит весьма интенсивно. Однако в быстроходных дизелях время, в течение которого протекают процессы смесеобразования и сгорания, весьма мало, что при наличии в топливе особо тяжелых фракций существенно ухудшает совершенство его сгорания. [c.188]

Современные газовые двигатели относятся в большинстве случаев к группе двигателей с внешним смесеобразованием и имеют принудительное зажигание. Применение газовых двигателей с воспламенением от сжатия затруднено в основном вследствие высокой температуры самовоспламенения газообразных горючих веществ, которая на 200- 300° С выше температуры самовоспламенения дизельного топлива. В качестве топлива в таких двигателях могут применяться естественные, промышленные или генераторные газы. [c.235]

Двигатели могут различаться по способу образования горючей смеси и ее воспламенения — с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением от электрической искры (карбюраторные и газовые), с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с нагретым в результате сильного сжатия воздухом (дизельные) способу осуществления рабочего цикла (четырехтактные и двухтактные) по конструктивному исполнению (рядные, У-образные) способу охлаждения (с жидкостным и воздушным охлаждением). На изучаемых автомобилях устанавливаются четырехтактные карбюраторные и дизельные двигатели с жидкостным охлаждением. [c.7]

К дизельным топливам предъявляют ряд требований. Они должны иметь низкую температуру застывания и необходимую вязкость обеспечивать хорошее смесеобразование обладать надежным самовоспламенением не образовывать нагар в цилиндрах двигателя обеспечивать полное сгорание топлива и устойчивую работу двигателя без дымного выхлопа и стуков не содержать воды, кислот, щелочей и механических примесей. [c.277]

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя проходит в той же последовательности, что и цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Отличие заключается в характере протекания рабочего цикла, в способе смесеобразования и воспламенения топлива.- [c.20]

Форму камеры сгорания дизельного двигателя в основном определяет примененный способ смесеобразования. Камеры сгорания дизельных двигателей подразделяются на разделенные и неразделенные. [c.36]

Смесеобразование в дизельном двига-хеле менее совершенно, чем в карбюраторном. Это объясняется тем, что время, отведенное на смесеобразование в дизельном двигателе, очень ограничено. Достаточно сказать, что у некоторых дизельных двигателей угол опережения впрыска составляет 4—8°, а в связи с этим время на смесеобразование приблизительно в 45 — 70 раз меньше, чем у карбюраторных двигателей такой же быстроходности. В силу этого, несмотря на различные устройства, улучшаюш,ие смесеобразование, впрыснутое топливо распределяется в воздухе неравномерно. Для обеспечения более полного сгорания впрыснутого топлива дизельные двигатели работают с довольно высоким коэффициентом избытка воздуха. [c.385]

Екхтхи в бензиновых двигателях горючая смесь готовится вне цилиндра двигателя (в карбюраторе), то в дизельных двигателях горючая смесь готовится в цилиндре двигателя. Поэтому бензиновые двигатели называют еще двигателями с внешним смесеобразованием, а дизельные двигатели — двигателями с внутренним смесеобразованием. [c.390]

Условия смесеобразования в разделенных камерах лучше, так как на этот процесс расходуется часть энергии сгоревшего в дополнительной камере топлива. Поэтому у дизельных двигателей с такими камерами токсичность и дымность отражавших газов ниже. Исследования показывают, что дизельные двигатели с предкамерой по сравнению с неразделенной камерой выбрасывают меньше окиси углерода в 2.5...3.0 раза, окислов азота —на 20...30%, углеводородов — в 2.0...2.5 раза и имеют меньшую дымность отработавших газов. Кроме того, дизельные двигатели с предквг мерами могут работать на более высоких частотах вращения. Еще одним из преимуществ является более низкая шумность работы дизеля. Но из-за потерь энергии на перетекание газов между камерами, большой поверхности камер экономичность таких дизелей на 10... 15% ниже, чем дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания. По этим причинам в настоящее время более перспективными для мощных транспортных, сельскохозяйственных, строительных и других машин считаются дизельные двигатели с неразделенными камерами. В дизельных двигателях малой мощности, особенно в тех, что предназначены для установки на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности, широко используемые в населенных пунктах и городах, целесообразнее применять разделенные камеры. [c.555]

Особенностью рабочего процесса таких двигателей является то, что топливо впрыскивается не в основное пространство камеры сгорания, а в предкамеру. В предкамере оно частично сгорает и повышает давление в ней. Под действием этого давления остальное топливо поступает в основную камеру. При этом оно хорошо распыливается и. интенсивно перемешивается с воздухом в иадпоршневом пространстве. При таком смесеобразовании давление в цилиндре нарастает плавно, поэтому предкамерный дизельный двигатель работает более мягко, чем дизельный двигатель с непосредственным впрыском топлива. [c.187]

Двигатели с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топлива. В этих двигателях используется трудноиспаряемое топливо (дизельное топливо, соляровые масла и их смеси), и горючая смесь образуется в камерах сгорания двигателей. Поэтому конструкция камер сгорания дизелей оказывает непосредственное влияние на способ смесеобразования и воспламенения горючей смеси. В современных дизелях в зависимости от конструкции камер сгорания и способа подачи топлива используют неразделенные камеры с объемным или [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...