Объемное смесеобразование в дизелях

Характеристика объемного смесеобразования

Объемное смесеобразование в неразделенных камерах сгорания с непосредственным впрыском топлива получило наибольшее распространение в судовом дизелестроении. Как правило, оно применяется в 4-тактных дизелях при диаметрах цилиндров более 180-250 мм и повсеместно — в 2-тактных двигателях.

Перемешивание топлива и воздуха при объемном способе осуществляется главным образом за счет энергии впрыскиваемого топлива. В этой связи к распыливанию топлива и смесеобразованию предъявляются основные требования:

  • Обеспечение качественной микроструктуры — капли топлива должны быть мелкими, одинакового размера (требование тонкости и однородности распыливания топлива);
  • Обеспечение равномерного распределения капель топлива по всему объему камеры сгорания (требование качественной макроструктуры);
  • Отсутствие попадания топлива на стенки камеры сгорания, что может привести к перегреву стенок цилиндра.

Эти требования выполняются за счет высокого давления распыливания топлива (давление впрыска Pвпр=200-1500 кг/см2), соответствующего подбора формы «факела» распыливаемого топлива и формы камеры сгорания, а также за счет организации тангенциального движения воздушного заряда при его сжатии.

Тангенциальное движение воздушного заряда может быть получено, когда при наполнении цилиндра воздух входит через впускные клапаны или продувочные окна под углом к радиусу. Как показывает опыт, это завихрение сохраняется и в процессе сжатия. Можно выделить следующие формы камер сгорания:

  1. С размещением основного заряда в поршне (рис. а, б);
  2. С размещением основного заряда в крышке (рис. в, г);
  3. Со смешанным размещением заряда (рис. д);
  4. С размещением заряда между головками поршней в двигателях с противоположно движущимися поршнями (рис. е).

Наиболее совершенной с точки зрения смесеобразования является камера сгорания Гессельмана (рис. а), в которой форма камеры полностью соответствует форме факела. Более часто камера применяется в 4-тактных ДВС. В 2-тактных двигателях такая форма создает трудности при продувке. Недостаток камеры — повышенная температура и выгорание поршня в центре.

Этого недостатка лишены остальные камеры сгорания. Следует заметить, что кромки поршней, имеющих плоские днища, используются для направления потока продувочного воздуха и лучшей очистки цилиндров в 2-тактных дизелях с контурными продувками.

Достоинствами объемного способа смесеобразования являются:

  • Улучшенные пусковые качества двигателя (что определяется относительно малой поверхностью теплоотвода от воздушного заряда);
  • Высокая экономичность двигателя;
  • Сравнительно хорошие температурные условия цилиндропоршневой группы.

Недостаток — повышенные требования к топливной аппаратуре, очистке и подготовке топлива.

Смотрите также:

б) Характеристика объемно-плёночного смесеобразования

в) Характеристика плёночного смесеобразования

г) Распыливание топлива и факторы, его определяющие

д) Испарение топлива в камере сгорания

Март, 01, 2015 663 0
Читайте также