Жесткость - работа - двигатель
Cтраница 4
Чрезмерное же облегчение фракционного состава вызовет понижение цетанового числа, уменьшение скорости сгорания топлива в двигателе. С падением вязкости облегченного топлива возрастут износы трущихся пар механизмов топливной системы, увеличится жесткость работы двигателя, поскольку подготовка к воспламенению рабочей смеси будет протекать с большей продолжительностью, чем это необходимо. Топлива с повышенной испаряемостью являются причиной накопления в цилиндре двигателя к моменту самовоспламенения рабочей смеси большего количества паров, воспламенение которых приведет к резкому возрастанию давления. На испарение такого топлива будет затрачено большее количество тепла, вследствие чего понизится температура в цилиндре, ухудшится запуск двигателя, что особенно сильно будет проявляться с понижением температуры воздуха. Данные табл. 97 иллюстрируют, как велико влияние фракционного состава дизельного топлива на работу двигателя. [46]
Необходимо помнить, что нельзя нарушать угол опережения подачи топлива насосом как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. В обоих случаях снижается мощность двигателя и возрастает износ его деталей. При изменении угла с 20 ( нормальный для дизелей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238) до 28 ( ранняя подача топлива) жесткость работы двигателя возрастает в 1 5 - 2 5 раза, а износ цилиндров - почти в 2 5 раза. Поэтому нужно своевременно проверять и, если необходимо, регулировать угол опережения подачи топлива насосом. [47]
Из практики давно известен факт более жесткой работы дизелей по сравнению с двигателями с воспламенением от электрической искры. Параметр т связан с фактом жесткой работы двигателей. Малые значения т, наблюдаемые в дизелях означают бурное развитие сгорания в самом начале процесса, что не может не повлечь за собой большую быстроту нарастания давления газов, которая, как известно, обусловливает степень жесткости работы двигателя. Величина параметра m позволяет довольно точно оценить процесс сгорания с качественной стороны, его характер. [48]
Сгорание топлива в цилиндрах двигателя должно обеспечивать мягкую его работу без появления резких стуков. Для этого давление при сгорании должно нарастать плавно, что возможно при условии воспламенения топлива сразу же после впрыска первых частиц топлива в цилиндр. Запаздывание воспламенения частиц топлива; поступивших в цилиндр в первый момент впрыска, приводит к тому, что в цилиндре одновременно воспламеняется значительное количество топлива, в результате чего давление резко нарастает. Чтобы уменьшить жесткость работы двигателя, дизельное топливо должно иметь возможно малый период задержки воспламенения, который оценивается цетановым числом. Цетановое число показывает процентное ( по объему) содержание цетана в такой смеси его с альфаметилнафталином, которая равноценна испытуемому топливу в отношении жесткости работы двигателя. [49]
Интервал времени между началом впрыска и воспламенением топлива составляет период задержки воспламенения. Он влияет на характер работы двигателя и зависит главным образом от свойств самого топлива, температуры в камере сгорания и угла опережения впрыска. При стандартном качестве топлива, если температура в камере сгорания возрастает, период задержки воспламенения уменьшается. Это снижает жесткость работы двигателя. [50]
Этиловый эфир обладает низкой температурой самовоспламенения ( 180 - 200 С при атмосферном давлении), высоким давлением насыщенных паров и широкими пределами воспламеняемости. Снижение температуры сжатия от 300 до 190 - 220 СС при впрыске этилового эфира позволяет запустить двигатель при температуре примерно на 50 С ниже, чем на топливе. Однако при введении чистого эфира наблюдается высокая скорость нарастания давления в цилиндре двигателя, что может привести к поломкам деталей двигателя. Поэтому для смягчения жесткости работы двигателя в состав пусковых жидкостей, помимо масла, согласно патентным описям вводятся такие компоненты, как альдегиды, более высококипящие эфи-ры, амины, нитриты, нитраты, а также парафиновые углеводороды, преимущественно низкокипящие, и другие соединения. В результате этого содержание этилового эфира в пусковых жидкостях, как правило, не превышает 60 - 70 % и поэтому эффективность их несколько снижается. [51]
Одним из видов ненормальной работы двигателей с искровым зажиганием является детонационная работа. Она сопровождается характерными стуками, перегревом двигателя, снижением мощности и экономичности и разрушительно действует на кривошипно-шатунный механизм. Явление, сходное с детонацией по внешнему проявлению и разрушительному действию, наблюдается также в дизелях и выражается в очень быстром нарастании давления в период сгорания топлива. Интенсивность этого явления характеризует жесткость работы двигателя. Для-борьбы с этими явлениями необходимо, прежде всего, иметь возможность обнаруживать их и измерять их интенсивность. [52]
 |
Индикаторная диаграмма процесса сгорания топлива в дизельном двигателе. [53] |
Вторая фаза - период быстрого горения, который характеризуется резким нарастанием давления и температуры. От точки 2 до точки 3 происходит интенсивное горение. На процесс сгорания топлива во второй фазе больше всего влияют продолжительность периода задержки воспламенения и количество топлива, накопившегося за этот период. Эти величины определяют скорость нарастания давления и жесткость работы двигателя. Чем больше период задержки воспламенения, тем большее количество топлива успевает накопиться в камере сгорания к моменту воспламенения и тем быстрее нарастает давление во второй фазе. Резкое нарастание давления во второй фазе вызывает появление стуков и жесткую работу дизеля. Чем меньше период задержки воспламенения топлива, тем плавнее оно сгорает во второй фазе и тем мягче работа дизельного двигателя. На скорость сгорания влияет частота вращения вала двигателя, с увеличением которой продолжительность первой фазы сокращается. [54]
Вторая фаза - период быстрого сгорания начинается с момента повышения давления в камере сгорания. В течение этой фазы пламя распространяется от очагов пламени, при этом быстро включаются в процесс сгорания все частицы топлива, поступившие в камеру сгорания в течение первой фазы и продолжающие поступать во второй фазе. Эта фаза характеризуется интенсивным нарастанием давления и температуры. От скорости нарастания давления за период второй фазы зависит жесткость работы двигателя и появление в нем стуков. Чем больше скорость нарастания давления, тем более жесткой будет работа, разрушительно действующая на ответственные детали двигателя. [55]
 |
Влияние воспламеняемости дизельного топлива, выраженной в цетано-вых числах, на его расход gg, жесткость работы двигателя ДР / Дф и период задержки воспламенения т. [56] |
На основании исследования нредпламенных деструктивных и окислительных процессов [13, 14] нами была показана важность деструктивных процессов в период нредпламенного окисления и возможность повышения эффективности сжигания в быстроходном дизеле топлив различного группового углеводородного и фракционного состава за счет предварительного нагревания топлива непосредственно перед впрыском в камеру сгорания. Интенсивное подогревание топлива перед впрыском в камеру сгорания способствует ослаблению внутримолекулярных связей и даже их разрушению. Углеводороды, которые в обычных условиях воспламеняются плохо, окисляются достаточно быстро после предварительной их термодеструкции. Это приводит к уменьшению периода задержки воспламенения и снижению жесткости работы двигателя при использовании топлив легкого фракционного состава и топлив с большим содержанием циклических структур. [57]
Исключительно велика роль испаряемости топлив для нормального протекания процесса горения в двигателях. Во всех двигателях внутреннего сгорания восяламенение и горение топлив происходит в паровой фазе при определенном соотношении между горючим и окислителем. Процесс испарения не только предшествует процессам воспламенения и горения, но в значительной мере определяет характер их протекания. Например, высокая скорость испарения в начальной стадии процесса горения в дизеле повышает жесткость работы двигателя, хотя и способствует более полному горению. В воздушно-реактивных двигателях улучшение испаряемости топлив повышает устойчивость и полноту горения. [58]
При регулировке подачи топлива путем изменения начала впрыска угол опережения впрыска топлива изменяется. С уменьшением нагрузки ( уменьшением угла опережения впрыска) топливо начинает поступать в цилиндр при более высокой температуре сжатого воздуха, чем при большей нагрузке. Поэтому при уменьшении нагрузки и тепловыделения период задержки воспламенения увеличивается в меньшей степени, чем при регулировке подачи топлива изменением конца впрыска. Количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя к моменту воспламенения, и положение точки начала воспламенения в этом случае мало изменяются, и жесткость работы двигателя не увеличивается. Такой способ регулировки подачи топлива является более гибким в отношении использования топлив с различным цетановым числом. [59]
Отвод теплоты с маслом и естественное рассеивание ее поверхностям двигателя не предохраняют от перегрева наиболее напряженные в тепловом отношении детали. В связи с этим возникает необходимость в создании специальных устройств для принудительного отвода теплоты от нагревающихся деталей. Совокупность таких устройств образует систему охлаждения. Следует отметить, что и переохлаждение двигателя недопустимо, так как может повлечь за собой снижение экономичности ( из-за увеличения потерь на трение и отдачи теплоты в охлаждающую жидкость), повышение износа цилиндров и поршней, увеличение жесткости работы двигателя. Таким образом, как при перегреве, так и при переохлаждении нарушается нормальная работа двигателя. [60]
Страницы: 1 2 3 4