Период - задержка - воспламенение - топливо
Cтраница 3
Сущность метода определения цетановых чисел по совпадению вспышек, как и метода задержки воспламенения, заключается в том, что при одинаковых условиях испытания на работающем двигателе сравнивается воспламеняемость испытуемого и эталонного топлив. По этому методу определяется та степень сжатия, при которой период задержки воспламенения топлива, выраженный в градусах угла поворота коленчатого вала, становится равным заранее установленному углу ( 13) опережения впрыска топлива. [31]
Повышение давления воздуха на всасывании увеличивает воздушный заряд. Это повышает давление и температуру воздуха в конце сжатия и сокращает период задержки воспламенения топлива. Повышение давления наддува на 25 % вызывает примерно на столько же процентов повышение давления в конце сжатия. Это дает соответствующее повышение максимального давления вспышки и более полное использование литража двигателя. Сокращение периода задержки воспламенения при наддуве делает работу двигателя более плавной. [32]
 |
Зависимость удельной тяги жидкостного ракетного двигателя от теплоты сгорания и плотности топлива. [33] |
Чем меньше период задержки воспламенения, тем плавнее происходит запуск двигателя. Поэтому одним из требований, предъявляемых к топливу для жидкостных ракетных двигателей, является постоянство периода задержки воспламенения топлива по составу смеси при достаточно низком его значении по абсолютной величине. Кроме этого, для обеспечения надежного запуска жидкостного ракетного двигателя необходимо, чтобы топлива имели широкие концентрационные пределы воспламенения и хорошую испаряемость. [34]
Количество подаваемого в единицу времени топлива должно быть точно согласовано с ходом рабочего процесса и с периодом задержки воспламенения топлива. Нарушение подачи вызывает неполное сгорание и перерасход топлива. [35]
 |
Развернутая диаграмма процесса сгорания в дизеле. [36] |
Топливо впрыскивается в точке 2, когда поршень не доходит до в. До точки 3 происходит подготовка топлива к сгоранию, и период от точки 2 до точки 3 называют периодом задержки воспламенения топлива. Его продолжительность должна быть по возможности меньшей, так как увеличение этого периода приводит к накоплению значительного количества топлива в цилиндре, что вызовет во втором периоде быстрого сгорания ( участок 3 - 4) чрезмерно резкое увеличение давления и, как результат, повышенную жесткость работы дизеля. [37]
Работу дизеля при скорости нарастания давления более 0 4 - 0 6 МПа на 1 поворота коленчатого вала называют жесткой. При жесткой работе возникают ударные нагрузки на поршень, подшипники, вызывая их ускоренный износ и иногда даже разрушение. При снижении периода задержки воспламенения топлива давление нарастает более плавно, двигатель работает мягче. В то же время чрезмерное сокращение периода задержки воспламенения приводит к ухудшению процесса смесеобразования и, как следствие, к падению мощности и экономичности двигателя. [38]
Период задержки воспламенения зависит от состава смеси. В момент запуска в камере сгорания образуется много зон с богатой и бедной смесью горючего с окислителем. Поэтому одним из требований, предъявляемых к топливу для ЖРД, является постоянство периода задержки воспламенения топлива по составу смеси при Достаточно низком его значении по абсолютной величине. [39]
Стуки, возникающие в цилиндре дизельного двигателя, по своему характеру напоминают детонацию в карбюраторных двигателях. В то же время детонация в карбюраторных двигателях и стуки в дизельных двигателях представляют собой различные явления. Так, при перегреве карбюраторного двигателя детонация усиливается, а при повышении температуры дизельного двигателя стуки уменьшаются вследствие сокращения периода задержки воспламенения топлива. [40]
Благодаря указанному конструктивному выполнению вихревой камеры, во время процесса сжатия воздух из цилиндра перетекает через канал в вихревую камеру и создает в последней интенсивное вращательное движение, способствующее быстрому и совершенному перемешиванию воздуха с топливом. При сгорании давление в камере возрастает и продукты сгорания вместе с воздухом и несгоревшей частью топлива устремляются в цилиндр, где также возникает вихревое движение. Одним из важных элементов некоторых вихревых камер является н е о х-лаждаемая вставка из жаростойкой стали, играющая роль теплового аккумулятора, воспринимающего тепло в процессе горения и отдающего его в процессе сжатия. Благодаря нагреву вставки ( до светло-красного каления) повышается температура конца сжатия и сокращается период задержки воспламенения топлива. Этим обеспечивается стабильность рабочего процесса на переменных числах оборотов и нагрузках, а также меньшая чувствительность к качеству топлива. [41]
Известно, что кислородсодержащие органические соединения ( спирты и эфиры) имеют высокую температурную чувствительность в чистом виде. Например, октановое число метанола в чистом виде по исследовательскому методу ( температура воздуха перед карбюратором 52 С, п6СО об / мин) составляет 112 единиц, тогда как по моторному методу ( температура подогрева смеси после карбюратора 140 С, п900 об / мин) - 90 пунктов. Согласно опытным данным [6], у парафиновых и нафтеновых углеводородов, обладающих малой чувствительностью, длительности задержек воспламенения в широком диапазоне изменения температур сжатия ( 450 - 600 С) почти не зависят от температуры. У непредельных и ароматических углеводородов, отличающихся высокой температурной чувствительностью, с ростом температуры сжатия наблюдаются непрерывное уменьшение периода задержки воспламенения. Периодом задержки воспламенения топлива принято избывать интервал времени от начала развития предпламенных реакций ( завершение быстрого нагревания смеси топливо-воздух до заданной начальной температуры) до момента появления пламени. Парафиновые и нафтеновые углеводороды обладают двухстадийньш процессом воспламенения, поэтому длительность периода задержки ts - для них складывается из двух частей: задержки холодного пламени i - и так называемого второго периода задержки т2 - интервала времени от момента угасания холодного пламени ( завершение холодно-пламенной стадии) до возникновения горячего взрыва. [42]
 |
Схемы возникновения пламени и горения капли топлива. [43] |
Подготовка топлива к самовоспламенению протекает таким образом: пары топлива проникают ( диффундируют) в среду сжатого воздуха и образуют вокруг капли вначале трудновосг. При дальнейшем испарении и распространении паров топлива в среде сжатого воздуха образуется легковоспламеняющаяся паровая фаза с. В этой фазе зарождается пламя, которое способствует быстрому испарению топлива и распространению горения по всему объему цилиндра. Таким образом, тг есть время, которое необходимо для подготовки топлива к самовоспламенению. Это так называемый период задержки воспламенения топлива; он может измеряться в градусах угла поворота коленчатого вала ф или в секундах. Период запаздывания воспламенения обычно составляет 6 - 15 угла поворота коленчатого вала или 0 001 - 0 002 с. Когда капля топлива и воздух находятся в состоянии покоя в цилиндре, то проникновение воздуха через зоны 2 и 3 к воспламеняющейся капле затруднено. Период задержки воспламенения оказывает большое влияние на процесс горения в цилиндре дизеля: чем больше тг, тем более жестко протекает работа дизеля. При больших значениях тг происходит скопление топлива в цилиндре до его воспламенения, и процесс сгорания в дизеле становится мало управляемым, резко повышается давление сгорания pz и скорость нарастания давления в цилиндре. Особенно резко это проявляется при низких температурах окружающего воздуха Ток, когда могут наблюдаться даже пропуски вспышек на холостом ходу и малых нагрузках. [44]
В течение этого-времени давление продолжает оставаться повышенным, а расход топлива пониженным. Затем процесс повторяется в обратном порядке. Из-за пониженного давления в камере сгорания подача топлива увеличивается, что повышает давление в камере сгорания. В этом случае впять вследствие задержки воспламенения топлива повышенное давление держится в камере сгорания дольше, чем требуется для выравнивания давления, и колебания не затухают. Очевидно, чем меньше период задержки воспламенения топлива, тем выше устойчивость сгорания, тем меньше амплитуда колебания и надежнее работа двигателя. [45]
Страницы: 1 2 3 4