Объем - предкамера
Cтраница 2
В предкамере, куда подается весь заряд топлива, происходит лишь частичное или вспомогательное сгорание. Предкамера в противоположность вихревой камере аккумулирует энергию для распыливания топлива и смешения его с воздухом. Объем предкамеры вмещает примерно лищь одну треть, но не более половины всего поступающего для сгорания воздуха. Для получения высоких скоростей истечения перепускные отверстия имеют сравнительно весьма небольшие размеры. Количество топлива, сгорающего в предкамере, зависит от имеющегося там количества кислорода. Воспламенение происходит сначала в предкамере. В результате внезапного и сильного повышения давления смесь из жидких, испарившихся и частично сгоревших частиц топлива попадает в цилиндровое пространство. [16]
В других конструкциях топливных насосов бескомпрессорных регулирование производится путем воздействия на момент посадки всасывающего клапана, подобно схеме фиг. В предкамерных распыливание топлива происходит за счет энергии вспышки части топлива в особой камере, соединенной с главным пространством сжатия днигателя рядом узких каналов. Разрез пространства сжатия одной из конструкций предкамерно-го показан на фиг. Объем предкамеры составляет 25 - 30 % от всего объема сжатия. В различных конструкциях она выполняется полностью или частично охлаждаемой водой. Топливо впрыскивается в предкамеру насосом под относительно невысоким давлением 80 - 100 at через форсунку с. Часть топлива воспламеняется и сгорает, и за счет повышения давления в предкамере остальное топливо распыливается в главном пространстве сгорания в цилиндре двигателя. В виду того что установившийся процесс воспламенения топлива достигается только после достаточного прогрева камеры, пуск двигателей этого типа затруднителен. С целью облегчения пуска в предкамеру вводится при помощи стержня d патрон с тлеющей бумагой, которая и служит для поджигания первых порций впрыскиваемого топлива. В нек-рых вместо патрона в предкамеру вводится металлич. [17]
 |
Схемы камер сгорания дизелей. [18] |
Рабочий процесс в дизеле с предкамерным смесеобразованием протекает следующим образом. При движении поршня вверх после хода всасывания воздух, находящийся в цилиндре, сжимается. Часть воздуха перетекает из цилиндра в предкамеру через отверстия, соединяющие предкамеру с полостью цилиндра. Обычно объем предкамеры составляет 30 - 40 % от общего объема полости сжатия. [19]
Klockner-Humboldt-Deutz, в котором топливо подается не в главное пространство сгорания, а во вспомогательную камеру. В эту камеру попадает меньшая часть поступающего воздуха. В данном случае объем предкамеры сравнительно велик, в результате чего энергия перетекания очень значительна. Поэтому воздух в цилиндре не требуется концентрировать в углублениях днища поршня, противолежащих перепускным отверстиям предкамеры, и можно работать с поршнем, имеющим плоское днище. Вследствие полного использования воздуха эти двигатели работают с минимальным избытком его и допускают значительную перегрузку. Значительное дросселирование в перепускных отверстиях предкамеры создает увеличение запаздывания воспламенения и несколько жесткую работу. Указанный недостаток может быть смягчен повышением степени сжатия и применением задросселированных распылителей. [20]
Данные разных исследований отличаются сильным разбросом даже для сопел одинаковых диаметров. Из всего вышеизложенного вытекает существование четкой границы между статической областью образования пузырей, в которой объем пузырей остается приблизительно постоянным, а частота их образования пропорциональна расходу, и динамической областью, в которой частота стремится к конечной величине, а объем пузыря возрастает пропорционально расходу газа. Применимость этих уравнений ограничивается диафрагмами с большой предкамерой. Вопрос о влиянии объема предкамеры на рост пузыря рассматривается несколько ниже. [21]
Положения, отмеченные выше, приводят к заключению, что величина кинетической энергии, вносимая воздушным потоком в ходе сжатия, не характеризует эффективность рабочего процесса. Как показывают испытания, наилучшие показатели имеют конструкции, в которых сжатая струя грубо распыленного топлива быстро и возможно в большем количестве выдувается из предкамеры. Таким образом, подсчет энергетических показателей предкамеры, полученных за счет перетекания газов на ходе сжатия из рабочего цилиндра в предкамеру, представляет интерес лишь с точки зрения определения возникающих при этом гидродинамических и тепловых потерь, снижающих мощностные и экономические показатели двигателя. Задачей предкамеры не является обеспечение идеального перемешивания топлива и воздуха в объеме предкамеры, а создание распыливающего и рассеивающего эффектов в основной камере сгорания. Расчет предкамеры обычно сводится к выяснению конструктивных факторов, обеспечивающих возможно меньшие гидродинамические и тепловые потери. [22]
В процессе сжатия воздух устремляется в дополнительные камеры, в результате чего в них образуется интенсивное вихревое движение воздуха. В конце сжатия давление над поршнем, в том числе и в предкамере, возрастает примерно до 35 бар, в связи с чем температура сжатого воздуха поднимается до 500 - 600 С. Топливо впрыскивается в предкамеру в тот момент, когда поршень немного не дошел до в. Смешиваясь с горячим воздухом, оно еще больше распыляется, испаряется, а часть его воспламеняется, вследствие чего давление в предкамере резко возрастает. Так как объем предкамеры составляет 25 - 50 % всего объема камеры сгорания, то топливо не может сгореть полностью из-за недостатка кислорода. Несгоревшее топливо вместе с горячими газами через выходные отверстия предкамеры с большой скоростью устремляется в цилиндр. При этом оно дополнительно перемешивается с воздухом и догорает в цилиндре. Таким образом, основное смесеобразование происходит под воздействием высокого давления газов, образовавшихся при частичном сгорании топлива в предкамере и вследствие интенсивного вихревого движения воздуха в самой камере и при выходе из нее. В этом случае к форсунке не предъявляются такие высокие требования, как при струйном распыливании. Форсунка производит грубое распыливание, для которого достаточно давление в 100 - 120 бар. [23]
Страницы: 1 2