Способы смесеобразования

Процесс смесеобразования в основном описывался здесь. Там же указывалось, что от качества приготовления смеси в значительной мере зависят протекание процесса сгорания, а следовательно, и показатели работы двигателя.

Тонкое распыливание топлива и его равномерное перемешивание с воздухом при минимальном избытке последнего обеспечиваются как работой топливоподающей системы, так и соответствующей формой камеры сгорания.

В зависимости от формы камеры сгорания тракторные дизели подразделяют на два типа:

  • дизели с разделенными камерами (вихрекамерные и предкамерные);
  • дизели с неразделенными камерами (однокамерные).

Разделенную камеру сгорания имеют дизели Д-36 и Д24. На рисунке 22а показан разрез такой камеры. Одну часть ее, около 30% полного объема, составляет пространство между днищем поршня и головкой цилиндров. Вторая часть, большая по объему, образована сферическим углублением 1 в головке и вставкой 2 из жаростойкой стали, закрепленной в определенном положении штифтом 3. Эта часть называется вихревой камерой, а двигатели с такой камерой — вихрекамерными. Вставка имеет сферическую форму внутренней поверхности и три наклонных канала — диффузора, соединяющих полость вихревой камеры с надпоршневой ее частью.

Формы камер сгорания дизельных двигателей

Рис. 22. Формы камер сгорания дизельных двигателей:
а — разделенная камера (вихревая); б — неразделенная камера; в — камера в поршне; 1 — сферическое углубление в головке; 2 — вставка; 3 — штифт; 4 — центральный диффузор;  5 — пространство над поршнем; 6 — углубление в днише поршня.

Смесеобразование в камерах такого типа происходит следующим образом: при такте сжатия воздух поступает через диффузоры с большой скоростью и благодаря расположению диффузоров по касательной к поверхности камеры интенсивно в ней завихряется.

В этот вращающийся воздушный поток в конце такта сжатия форсунка начинает впрыскивать топливо, которое хорошо перемешивается с воздухом и быстро воспламеняется. Когда давление в вихревой камере становится выше, чем в надпоршневой части, воздух и продукты горения начинают перетекать в надпоршневую часть камеры. Частицы топлива, не сгоревшие из-за недостатка воздуха в вихревой камере, догорают в этой части камеры.

Вихрекамерные дизели имеют ряд положительных качеств:

  • Сравнительная мягкость работы. Это объясняется тем, что давление газов при перетекании через диффузоры снижается и, кроме того, вследствие сильных вихревых движений уменьшается продолжительность задержки воспламенения. Максимальное давление газов над поршнем около 50 кг/см (Д-36).
  • Интенсивное перемешивание топлива с воздухом позволяет сжигать в цилиндрах вихрекамерных дизелей менее бедные смеси, за счет чего увеличивается литровая мощность двигателей.
  • Смесеобразование происходит при сравнительно невысоком давлении впрыска (125 кг/см2), что облегчает работу топливной аппаратуры.
  • Двигатель хорошо приспосабливается к переменным режимам работы, так как даже при пониженном числе оборотов смесеобразование происходит удовлетворительно.

В дизелях с неразделенными камерами сгорания топливо впрыскивается форсункой в пространство 5 над поршнем (рис. 22, б). Смесеобразование обеспечивается главным образом за счет высокого давления впрыска и большой скорости частиц топлива.

Преимуществом таких двигателей является компактность камеры, вследствие чего меньше ее охлаждаемая поверхность, а следовательно, и потери тепла. Это повышает экономичность двигателя и облегчает процесс пуска. Недостатки однокамерных дизелей в том, что у них менее совершенное смесеобразование, вследствие чего приходится применять более бедные смеси, их работа более жесткая, кроме того, у двигателей этого типа к работе форсунок и всей топливоподающей системы предъявляются повышенные требования.

На рисунке 22в изображена камера сгорания дизеля Д-14; 70% объема всей камеры составляет углубление эллипсоидной формы в днище поршня, остальную часть образует пространство между поршнем и головкой блока. Вследствие большого диаметра горловины эту камеру считают неразделенной. Хотя такая камера и не является компактной, все же потери тепла в ней невелики, так как основная часть камеры расположена в поршне и не омывается охлаждающей водой. Температура в конце сжатия у двигателя Д-14 выше, чем у двигателей с разделенными камерами, что улучшает его пусковые качества. Максимальное давление газов над поршнем достигает 70 кг/см2.

Оставить комментарий

(не обязательно)

(не обязательно)