Строительные машины и оборудование, справочник





Процесс сгорания в дизельных двигателях


Категория:
   Автомобили и трактора


Процесс сгорания в дизельных двигателях

Смесеобразование в дизельном двигателе 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, улучшающие смесеобразование, впрыснутое топливо распределяется в воздухе неравномерно.

Для обеспечения более полного сгорания впрыснутого топлива дизельные двигатели работают с довольно высоким коэффициентом избытка воздуха.

Часть развернутой индикаторной диаграммы дизельного двигателя, построенная по углу поворота коленчатого вала, изображена на рис. 265, б.



Весь процесс сгорания впрыснутого топлива можно условно разделить на следующие периоды, в течение которых происходят подготовка топлива к сгоранию, сгорание основной массы смеси и догорание оставшихся горючих компонентов смеси.

Период, или период задержки самовоспламенения, начинается с момента впрыска топлива и заканчивается моментом самовоспламенения. Наличие этого периода объясняется тем, что для самовоспламенения поданного топлива необходимо, чтобы температура его повысилась до температуры самовоспламенения. Продолжительность периода задержки воспламенения оказывает существенное влияние на развитие всего последующего процесса сгорания и должна занимать возможно короткий промежуток времени (0,001—0,003 с). При более длительном периоде задержки воспламенения в камере сгорания скапливается большое количество топлива, которое при сгорании вызывает чрезмерно резкое нарастание давления, т. е. увеличение жесткости работы двигателя. На продолжительность этого периода влияют физико-химические свойства топлива, температура и давление сжатого воздуха, качество распыливания и завихрения в цилиндре.

Период начинается с момента воспламенения топлива и на индикаторной диаграмме характеризуется резким повышением давления и интенсивным тепловыделением. Интенсивное тепловыделение является результатом сгорания подготовленного топлива, впрыснутого за период задержки воспламенения, а также и частичного сгорания поступающего топлива. Поступление топлива в цилиндр может продолжаться в течение всего второго периода. Продолжительность второго периода зависит в основном от продолжительности периода /, изменения характера подачи топлива как в первый, так и во второй период, от качества распыливания и интенсивности вихревых движений смеси. Величина нарастания давления во второй фазе будет зависеть не только от продолжительности периода задержки воспламенения, но и от качества распыления и закона подачи топлива. Опытами установлено, что средняя величина нарастания давления за вторую фазу, обеспечивающая нормальную работу двигателя, не должна превышать 0,3 0,5 МПа на Г поворота коленчатого вала.

Период Iначинается с момента воспламенения топлива при выходе из форсунки и обычно характеризуется незначительным повышением давления при большом увеличении температуры газов. Подача топлива обычно заканчивается в конце фазы, но процесс его сгорания продолжается на линии расширения. Продолжительность третьего периода находится в прямой зависимости от интенсивности перемешивания горящих частиц топлива с воздухом. Максимальная температура цикла в случае оптимальных условий подачи топлива и протекании процесса сгорания достигается при 20—35° поворота коленчатого вала после ВМТ.

Период догорания топлива начинается от момента достижения максимальной температуры цикла. Окончание четвертой фазы может быть определено только из анализа кривой тепловыделения на линии расширения.

Повышение температуры и, давления в конце сжатия улучшает теплообмен между каплями впрыснутого топлива и воздухом, что ускоряет протекание физико-химических процессов подготовки топлива к воспламенению. Это приводит к уменьшению задержки воспламенения и снижению скорости нарастания давления. Повышение температуры и давления в цилиндре двигателя также сокращает продолжительность периода /. Поэтому более мягкая работа при прочих равных условиях будет соответствовать двигателю с более высокой степенью сжатия.

Качество распыливания топлива обеспечивает сокращение продолжительности задержки воспламенения и улучшение полноты сгорания.

Продолжительность впрыска топлива оказывает значительное влияние на протекание сгорания и показатели рабочего процесса двигателя. Короткий впрыск обеспечивает более быстрое выделение теплоты при сгорании и большую скорость нарастания давления, чем более длительный впрыск.

Наивыгоднейший угол опережения впрыска топлива зависит от степени сжатия, сорта топлива, давления и температуры на впуске и выпуске, характеристики подачи топлива, способа смесеобразования, частоты вращения коленчатого вала и находится опытным путем.

Читать далее:

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины