Резкое нарастание - давление
Cтраница 3
 |
Зависимость вязкости дизельных топлив от температуры. [31] |
Топливо легкого фракционного состава быстро испаряется и образует смесь более однородного состава. Однако к моменту самовоспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя накапливается большое количество паров, воспламенение которых приводит к резкому нарастанию давления - жесткой работе дизеля. Кроме того, на испарение большого количества топлива затрачивается много тепла, вследствие чего температура в камере сгорания в конце такта сжатия понижается, что затрудняет течение предпламенных реакций, удлиняет период сгорания. Поэтому дизельные топлива с очень большим содержанием легких фракций обладают плохими пусковыми свойствами. [32]
Выше уже отмечалось, что при известных условиях в двигателях с воспламенением от сжатия наблюдается жесткая работа, внешне схожая с детонацией в карбюраторном двигателе. Стуки в тех и других двигателях имеют между собой то общее, что они возникают как результат высокой скорости сгорания топлива и резкого нарастания давления в цилиндре. [33]
Влияние различных по составу топлив, имеющих разные TJ, на процесс самовоспламенения и сгорания ясно видно из развернутых диаграмм давлений, снятых с двухтактного двигателя типа НК-160 с противоположно движущимися поршнями ( фиг. Как видно-из кривых, полученных при одном и том же угле опережения впрыска, топлива с малыми значениями TJ ( кривые 1 и 2) обеспечивают своевременное и плавное протекание процесса самовоспламенения и сгорания тогда как топлива с большими t, ( кривые 4 и 5) воспламеняются с большим запаздыванием, дают резкое нарастание давлений и повышенные давления сгорания. [34]
Важнейшим эксплуатационным показателем дизельного топлива является его способность к самовоспламенению. Это свойство характеризуется цетановым числом. Применение топлива с низким цетановым числом приводит к резкому нарастанию давления в цилиндрах, жесткой работе двигателя и преждевременному износу деталей кривошипно-шатунного механизма. [35]
К моменту окончания периода задержки значительная часть впрыснутого топлива успевает испариться и начавшийся процесс сгорания охватывает все новые и новые порции смеси. Продолжающее поступать топливо быстро сгорает по мере его испарения и смешения паров с воздухом, причем воспламенение в этот период происходит преимущественно за счет смешения с горячими продуктами сгорания ранее поданного топлива. Этот период, называемый периодом быстрого сгорания, характеризуется резким нарастанием давления и температуры в камере сгорания. [36]
На наиболее часто встречающемся в условиях эксплуатации неустановившемся режиме ( разгоне автомобиля) горючая смесь, поступающая в цплпндры двигателя, обедняется. Основной причиной итого является интенсивное обрлзовптгоо пленки па стопках смесителей камеры карбюратора и впускного трубопровода. Разгон автомобиля чаще всего является следствием открытия дроссельной заслонки, которое приводит к резкому нарастанию давления во впускном трубопроводе, что, в свою очередь, затрудняет испарение топлива. Пленка топлива, образовавшаяся па стенках смесительной камеры и трубопровода, в составе которой преимущественно имеются наиболее тяжелые фракции топлива, увлекаемая потоком воздуха, движется по стенкам впускного трубопровода со скоростями, на 1 - 2 порядка меньшими, чем пары топлива и воздух. Поэтому осевшее на стенки топливо не следует непосредственно за потоком разгоняющейся смеси, а в зависимости от конструкции впускного тракта и интенсивности разгона, частично испаряясь и частично в жидкой фазе, поступает в цилиндры двигателя с запаздыванием по времени. [37]
 |
Влияние закона подачи топлива на скорость нарастания да - dP вления - - в камере сгорания. [38] |
Важнейшим фактором, оказывающим влияние на жесткость работы двигателя, является период задержки воспламенения. С увеличением его в камере сгорания к моменту начала воспламенения накапливается большое количество топлива. Переход от предпла-менных стадий реакции к воспламенению в основной массе топливо-воздушного заряда сопровождается резким нарастанием давления. [39]
В дизельных двигателях условия протекания процессов испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива отличаются от условий в карбюраторных двигателях. В дизелях горючее впрыскивается в камеру сгорания под давлением до 150 МПа в сжатый воздух ( степень сжатия 14 - 18 и более) с температурой до 700 С. В быстроходных дизелях смесеобразование происходит за 0 003 - 0 006 с, а период задержки самовоспламенения длится всего лишь 0 0015 - 0 003 с. Если состав топлива таков, что оно воспламеняется с длительной задержкой, то в камере сгорания накапливается и воспламеняется излишнее количество топливо-воздушной смеси, что приводит к резкому нарастанию давления и жесткой работе двигателя. [40]
Детонация заключается в следующем. Как известно, в цилиндрах двигателя происходит сжатие смеси паров бензина с воздухом. При этом менее стойкие углеводороды под действием высоких температур и давления окисляются воздухом легче и быстрее основной массы топлива и образуют легко взрывающиеся перекиси. Пламя распространяется с огромной скоростью, давая преждевременный взрыв рабочей смеси; происходит, как говорят, опереже ние взрыва; создается детонационный удар; он воспринимается на слух как сильный стук. Удар-сопровождается резким нарастанием давления в цилиндрах, их мгновенным перегревом. Происходят учащенные выхлопы черного с сажей дыма. Это создает неустойчивый и жесткий режим-работы двигателя, приводит к снижению его мощности, повышению расхода топлива, а главное - к преждевременному изнашиванию и разрушению двигателя. Детонация усиливается при повышении степени сжатия. [41]
Оно самовоспламеняется не сразу, я через некоторое время, необходимое для испарения топлива, перемешивания его паров с воздухом и повышения темпе оатуш смеси до температуры самоваспламенения. Поступившее в цилиндр топливо сгорает. Давление в цилиндре резко нарастает. При дальнейшем повороте коленчатого вала поршень движется вниз ( к.н.м.т.) и объем, занимаемый газами увеличивается, а количество поступающего в цилиндр топлива уменьшается и в точке 4, соответствующей концу впрыска, становится равным к лю. Поэтому после точки 3 ( конец резкого нарастания давления) давление в начале увеличивается, а затем падает. [42]
Поэтому кривая до точки 2 совпадает с пунктирной кривой, В точке 2 происходит самовоспламенение. Поступившее в цилиндр топливо сгорает. Давление в цилиндре резко нарастает. Поэтому после точки 3 ( конец резкого нарастания давления) давление вначале увеличивается, а затем падает. [43]
Воспламеняемость топлива характеризует его способность к самовоспламенению в дизеле. Физическая составляющая времени задержки воспламенения зависит от конструктивных особенностей двигателя, а химическая - от свойств применяемого топлива. Длительность периода задержки воспламенения существенно влияет на последующее течение всего процесса сгорания. При большой длительности периода задержки воспламенения увеличивается количество топлива, химически подготовленного для самовоспламенения. Сгорание топливовоздушной смеси в этом случае происходит с большей скоростью, что сопровождается резким нарастанием давления в камере сгорания. [44]
Воспламеняемость топлива характеризует его способность к самовоспламенению в дизеле. Физическая составляющая времени задержки воспламенения зависит от конструктивных особенностей двигателя, а химическая - от свойств применяемого топлива. Длительность периода задержки воспламенения существенно влияет на последующее течение всего процесса сгорания. При большой длительности периода задержки воспламенения увеличивается количество топлива, химически подготовленного для самовоспламенения. Сгорание топливовоздушной смеси в этом случае происходит с большей скоростью, что сопровождается резким нарастанием давления в камере сгорания. [45]
Страницы: 1 2 3 4