Особенности смесеобразования в дизелях

Июнь 10th, 2013

В цилиндрах дизельных двигателей смесь топлива и воздуха образуется в условиях высокого давления, причем период смесеобразования ограничен очень малым промежутком времени от начала впрыска в камеру сгорания топлива до начала его воспламенения (0,003—0,005 сек.).

У предкамерных дизелей (рис. 20,6) камера сгорания состоит из камеры основной 4, расположенной непосредственно над поршнем, и предкамеры 3, сообщенной с основной камерой каналом небольшого сечения. Объем предкамеры составляет 25—40% всей камеры сгорания.

Особенности смесеобразования в дизелях

Рис. 20. Камеры сгорания дизелей: А — с впрыском топлива непосредственным; б — предка мерного; в — вихре-камерного; 1 — неразделенная камера сгорания; 2 — форсунка; 3 — предкамера; 4 — камера сгорания основная; 5 — вихревая камера.

В конце такта сжатия через форсунку 2 в полость предкамеры впрыскивается топливо, которое начинает гореть. Из-за недостатка воздуха к предкамере сгорает только 20—30% топлива. При этом давление в предкамере повышается, газы вместе с частицами еще не сгоревшего топлива перетекают из нее в основную камеру, где смешиваются с заполняющим ее воздухом и догорают.

Хорошее распиливание и перемешивание топлива с воздухом достигается в предкамерных дизелях главным образом за счет перетекания газов с большой скоростью через канал, соединяющий предкамеру с основной камерой сгорания.

У вихрекамерных дизелей (рис. 20, в) камера сгорания так же, как и у предкамерных, состоит из камеры основной и вихревой камеры 5, соединенной с камерой основной довольно широким каналом, расположенным тангенциально относительно полости вихревой камеры. Объем вихревой камеры достигает 70% общего объема камеры сгорания цилиндра.

У этих дизелей интенсивное перемешивание впрыскиваемого в вихревую камеру топлива с воздухом достигается за счет вращательного (вихревого) движения воздуха, которое создается в вихревой камере во время такта сжатия при перетекании в нее воздуха из основной камеры сгорания 4. После того как топливо начинает гореть в вихревой камере, газообразные продукты сгорания и частицы несгоревшего топлива перетекают в основную камеру, где и происходит догорание топлива.

Преимущества и недостатки дизелей с различными способами смесеобразования заключаются в следующем.

Преимуществами дизелей с разделенными камерами сгорания являются мягкая работа, что обусловлено более плавным нарастанием давления в цилиндрах при сгорании топлива, чем у дизелей с непосредственным впрыском, и возможность несколько снизить требования к топливной аппаратуре, поскольку хорошее перемешивание топлива с воздухом в разделенных камерах сгорания позволяет производить впрыск топлива при меньшем давлении (75—130 кг/см2).

В то же время дизелям с разделенными камерами сгорания свойственны недостатки: меньшие, чем у дизелей с непосредственным впрыском, коэффициент полезного действия и мощность, более трудный пуск.

Дизели с разделенными камерами сгорания широко применяются для тракторов и значительно реже для автомобилей. В качестве примера можно указать на эксплуатируемые в Советском Союзе венгерские автобусы «Икарус» и строительные самосвалы-думперы «Чепель», на которых установлены предкамерные дизели.

Рубрики: Дизельные автомобили |