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 начинается 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.

—

Процесс сгорания в дизелях упрощенно можно представить состоящим из трех периодов, которые видны на развернутой индикаторной диаграмме дизеля, построенной в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Точка к на индикаторной диаграмме находится за 0° до в.м.т.

Она отмечает момент начала впрыска топлива в цилиндр. Угол 0° называют углом опережения впрыска топлива форсункой.

Впрыск топлива продолжается в течение большей части процесса сгорания.

В первый период процесса сгорания (на индикаторной диаграмме — I между точками кис) закон нарастания давления в цилиндре остается неизменным, а температура топлива повышается до температуры самовоспламенения. Это период задержки самовоспламенения.

Точка с характеризует момент самовоспламенения топлива и начало второго периода процесса сгорания, так называемого периода быстрого (видимого) сгорания.

Во второй период (между точками с и Z) сгорает все топливо, поданное в цилиндр в первый и второй периоды, поэтому резко возрастает давление, а следовательно, и температура. Скорость нарастания давления в период быстрого сгорания характеризует жесткость работы дизеля.

Условно принято считать работу дизеля мягкой, если скорость нарастания давления в период быстрого сгорания не превышает 4 кГ/см? на 1° поворота коленчатого вала. Для снижения жесткости работы дизеля нужно уменьшить период задержки самовоспламенения. Этого можно добиться правильным выбором топлива, увеличением степени сжатия, дополнительным подогревом поступающего воздуха, уменьшением размеров капель распыленного топлива,

Степень сжатия е дизелей должна быть такой, при которой происходит надежное самовоспламенение топлива. В современных автотракторных дизелях е= 15—20.

В третьем периоде процесса сгорания (между точками г’ и z) давление нарастает медленнее, потому что он протекает при увеличивающемся объеме над поршнем. В этом периоде скорость сгорания понижается по сравнению со вторым периодом, так как уменьшается концентрация кислорода в смеси. Третий период обычно называют периодом замедленного сгорания.

Продолжительность периода замедленного сгорания зависит от количества топлива, поступившего в цилиндр за этот период, и от интенсивности перемешивания топлива с воздухом.

Обычно у дизелей, как и у карбюраторных двигателей, наблюдается процесс догорания, то есть происходит сгорание остатка топлива при увеличении объема (уменьшении давления).