образуване на горивната смес в дизел
образуване на горивната смес в дизеловите двигатели
Както е известно, така че горивото изгаря и топлината разпределени, трябва кислород като горене - процесът на оксидация на гориво (горимия материал), т.е., съединения с кислород ... Ако кислород, не е достатъчно, дори и най-запалим и експлозивен запалим материал няма да изгори.
Всичко това философия е напълно приложима за топлинните двигатели. Към горивото в горивната камера започва да гори, изисква кислород, който в този случай се доставя в цилиндрите с околния въздух.
Скоростта на горене зависи от това как бързо и точно, ние ще се смесват въздух с горивото в цилиндъра преди да се запалят.
Процесът на смесване на горивото с въздуха преди изгарянето на тази смес се нарича образуване на смес. Качествена образуване на горивната смес - ключът към ефективното и ефикасно функциониране на всеки топлинен двигател.
В бензинови двигатели, бензин се смесва с въздух в карбуратора на първо място, а след това по време на движението на всмукателните колектори в близост до всмукателния клапан в цилиндъра, както и по време на пълнене и сгъстяване инсулти. В дизела този важен процес се дава изключително кратък момент - горивна камера на гориво дизелов двигател се подава в края на такта на сгъстяване за 10 ... 20 ˚ ъгъл на коляновия вал преди горна мъртва точка (ГМТ). В този случай не се подава в цилиндъра да се смесва с въздух в карбуратор двигателя, и се инжектира в "чиста" форма, и само в цилиндрите е в състояние да "отговаря" с атмосферен кислород бързо се смесват, изгаряне и изолиране на топлина.
Срокът за получаване смес и изгаряне в дизелов двигател смес около 09:55 пъти по-малък от бензинови двигатели и не е повече от 0.002 ... 0, 01 секунди.
Тъй като протича горенето бързо достатъчно дизел работи "трудно" - два до три пъти по-ожесточена бензинов двигател.
Трябва да се отбележи, че твърдостта на работа на двигателя - измерване на параметър (F = DP / dφ) - е скоростта на повишаване на налягането (DP) над ъгъла на завъртане (dφ) на коляновия вал, така че може да се изчисли.
Въпреки преходност горене в дизелови двигатели, тя обикновено се разделят на четири етапа, първият от които се нарича период на забавяне на запалването (0.001 ... 0,003 и). По това време, разпадането на гориво инжектира в малки капчици, които се движат през горивната камера, изпарява и се смесва с въздух и ускоряването на химически реакции самозапалване. Следните три фази - фазите на гориво горене смес.
Ако периодът на забавяне запалване е дълъг, голяма част от горивото да има време да се изпари и се смесва с въздух. В резултат на едновременното запалването на тази част от целия обем е рязко увеличение на налягането в горивната камера (упорита работа) на с растежа на динамични натоварвания на частите и повишен шум.
Ето защо, за дълъг период от забавяне на запалването не е желателно. Това зависи от температурните условия, степен на гориво, натоварване на двигателя и други фактори. Въпреки това, вътрешно образуване на смес в дизеловите двигатели винаги определя по-твърда работа, отколкото с бензинови двигатели.
Тъй като времето за образуване на горивната смес в дизелов двигател е много малък, той се прилага, е по-голяма, отколкото при бензиновите двигатели (с изключение на инжекционни двигатели, използващи директно впръскване, където въздуха е също така призна, леко наднормено тегло) за по-пълното изгаряне на горивото в своите въздушни цилиндри. излишък на въздух коефициент α в дизелови двигатели е от 1.4-2.2.
По този начин, в рамките на операцията за зареждане на дизелови двигатели, за да отговорим на високите изисквания. Трябва да се осигури равномерно смесване на горивото с въздуха, постепенно по време на времето на горене на горивото, пълно използване на всички на въздуха в горивната камера при възможно най-ниската стойност на α. и максимален гладко протичане дизелов двигател.
Начини за подобряване на карбураторно
Повечето задачи за подобряване на качеството на образуване на смес в дизелови двигатели до голяма степен решени чрез избор на формата на горивната камера.
Разграничаване неразделен горивната камера (един листов) (фиг. 1а, Ь) и се разделя (фиг. 1с).
Идеална горивната камера са оформени от короната на буталото, когато то е в ГМТ, и цилиндрова глава равнина. Идеална горивната камера се използват главно в дизеловите двигатели на трактори и камиони. Те ви позволяват да се повиши ефективността на двигателя и неговата начална качеството (особено студен двигател).
Разделеният горивната камера има основна и допълнителна кухина 11. спомагателен канал, свързан към камерата може да бъде не само сферична, както е показано на фиг. 1 инча но цилиндрична.
В първия случай се нарича вихър (дизелови D-50, RMA-114) във втория - предкамера или както е по-често се нарича - предкамера (SBL-100).
завихрящата камера работи, както следва. Цилиндровата глава има сферична кухина - вортекс камера свързан към главния канал на горивната камера над буталото. Когато буталото се движи нагоре по време на компресиране на въздух с висока скорост влизането вихрова камера тангенциално към стените на.
В резултат на този въздушен поток е усукан със скорост до 200 м / сек. В този нажежаема жичка (700 ... 900 K), инжектора на въздушния вихър инжектира гориво, което се възпламенява и налягането в камерата се покачва рязко.
Газове с неизгорял канал гориво, изтласкано в главната камера, където изгарянето на оставащото гориво. Обемът на завихрящата камера 40 ... 60% от общия обем на горивната камера, т.е.. E. Около половината обем.
Precombustion (предкамера) двигатели имат две части камера. Гориво се впръсква в цилиндрична предкамера (предкамера) и част (60%) се запалва. горивен процес протича по същия начин, както в вихровата камера.
Разделеният горивната камера е по-малко чувствителен към горивната състав, работят в широк диапазон на честотата на въртене на коляновия вал, осигуряват по-добро смесване и по-малко твърд работа чрез намаляване на периода на забавяне на запалването.
Въпреки това основната им недостатък е трудно стартиране на двигателя, както и увеличен разход на гориво в сравнение с тях идеални горивните камери.
Понякога изолиран semiseparation горивната камера (вж. Фиг. 2), които включват камери, образувани дълбоки кухини в главата на бутало. Изгаряне на такова гориво-въздушната смес в горивните камери, подобни на процеса в камерата за разделяне, инжектирането на гориво в кухината на буталото е от полза за охлаждане си по време на работа.
Качеството на смесване също оказва значително влияние върху взаимното посоката на движение и интензивността на струите на гориво и такса въздух към горивната камера. В тази връзка се прави разлика обемен карбурация, и филм филм обем.
Обемно карбурация характеризиращ се с това, че горивото се впръсква директно във вътрешността на горещ въздух, съдържащ се в горивната камера. Освен това, за по-добро смесване на частиците на горивото се напръскват с чистия на въздуха докладва въртеливо движение посредством завихрители или спирални входните канали и формата на горивната камера са склонни да се съгласят с формата на горивната струя на дюзата за инжектиране.
За нормална работа на дизелов двигател с операция на обемната такса изисква много високо налягане за впръскване на гориво - до 100 MPa или повече. Двигателите с такава smeseobrazovaniem достатъчно икономичен, но функционира неподвижно (т = 0,6 ... 1,0 МРа / градуса).
Филм карбурация характеризиращ се с това, че повечето от инжектираната горивото, подавано към сферичната камера горене гореща стена, която образува филм, и след това се изпарява изваждане на топлина от частта на стената.
Основната разлика между формата на насипни и филм е, че в първия случай, частиците на горивото се пръска директно се смесва с въздух, и втората основна част от горивото се изпарява първата и вече в състояние на пара се смесва с въздух.
карбураторни MAN фирмени двигатели филмови използва, някои семейство двигатели D-120, и D144. Този метод осигурява приемлива твърдост на дизеловия двигател (М = 0.2 ... 0.3 МРа / ° С) и добра ефективност, но изисква поддържане на температурата на буталото в рамките на предварително определен обхват, предоставяща интензивно изпарение на фолиото за гориво.
процес Space-филм смесване съчетава насипно състояние и филм Смесването на. се използва този метод на смесване, например, вътрешни двигатели Зил-645, където обемния горивната камера, разположен в буталото.
Дюзата намира в цилиндровата глава, инжектира гориво чрез спрей с два отвора във формата на две струи прах. Стена струя е насочена по образувателната на горивната камера, създаване на тънък филм върху нея. Обемно струя е насочена по-близо до центъра на горивната камера.
Space-филм осигурява мека карбурация работа на дизелов двигател (М = 0.4 ... 0.25), изхождайки приемливо качество на добра ефективност, и се използва в повечето съвременни дизелови двигатели. Вдлъбнатините в буталната камера, които са с формата на тор (SMD, КАМАЗ, YaMZ А-41, А-01) или пресечен конус - делтоидния камера (D-243, D-245).
Качеството на образуване на смес в дизелови двигатели може да се подобри не само дизайн и форма на горивната камера. Технология играе важна роля за впръскване на гориво на дюзата.
Тук дизайнерите решават проблеми за подобряване на смесване по няколко начина:
- увеличаване на налягането на инжектиране, като по този начин подобряване на качеството на пулверизиране на дюзата за гориво (един от начините за постигане на тази цел - приложение единични инжектори);
- прилагане фаза (разделяне) инжекция, когато горивото в горивната камера се подава в етапа (етапи инжектиране лесно да се приложи в хранителни системи контролирано микрокомпютър);
- дюзи избор спрей за осигуряване на оптимална форма на струята, броят на струи и тяхната посока.