П. д. дизеля устойчиво работают без дымления в широком диапазоне частот вращения вала, давление впрыска у них меньше, чем у др. типов дизелей. Одно из важных достоинств таких П. д. — нетребовательность к сорту применяемого топлива; к недостаткам П. д. следует отнести затруднённый пуск, т.к. для самовоспламенения топлива требуется хороший прогрев предкамеры. Для облегчения пуска П. д. используют электрические свечи накаливания, служащие для подогрева воздуха в предкамере.
У бензиновых П. д. на 6—8% (по массе) ниже расход топлива, количество токсичных компонентов в отработавших газах меньше, однако хуже стабильность и надёжность работы на некоторых режимах.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
предкамерный — см. предкамера; ая, ое. Предка/мерный двигатель … Словарь многих выражений
Предкамера — форкамера, аванкамера, полость в головке цилиндра двигателя внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания), соединённая с надпоршневым пространством (камерой сгорания) одним или несколькими каналами. П., в которую поступает и… … Большая советская энциклопедия
Дизель-поезд Д1 — Д1 Дизель поезд Д1 … Википедия
Ikarus 55 — на выставке в городе Тата … Википедия
Дизель-поезд Д — Д (ДП) … Википедия
Scania-Vabis — 3S Phaeton (1912) Scania Vabis шведский производитель автотранспорта и … Википедия
dic.academic.ru
Двухкамерное смесеобразование осуществляется в двигателях с разделенными камерами сгорания. К числу двухкамерного смесеобразования относятся: предкамерное, вихрекамерное и воздушнокамерное смесеобразование.
В двигателях с предкамерным смесеобразованием камера сгорания состоит из двух камер. Одна — объемом около 30% от объема Vс, расположенная в крышке цилиндра, и называется предкамерной; вторая — «главная камера» представляет собой надпоршневое пространство, ограниченное днищем крышки цилиндра, донышком поршня и стенками цилиндра. Предкамера соединяется с главной камерой одним или несколькими каналами, суммарная площадь которых составляет от площади поршня ifc= (0,01 ?0,04) Fn.
Наиболее эффективным расположением предкамеры является расположение ее вдоль оси цилиндра (рис. 45). Для избежания уменьшения проходного сечения клапанов в четырехтактных двигателях и предохранения поршня от воздействия горячих газов камеру иногда располагают наклонно и смещают ее в сторону от оси цилиндра.
Смесеобразование в предкамерном двигателе осуществляется за счет использования энергии, выделяемой при частичном сгорании топлива в предкамере. Это происходит следующим образом. При движении поршня от НМТ к ВМТ (во время такта сжатия) давление воздуха в предкамере нарастает медленнее, чем в главной камере, вследствие гидравлического сопротивления, возникающего в соединительных каналах между камерами. Перепад давления между камерами в период сжатия достигает 3—8 кГ/см2. Выравнивается давление в камерах при подходе поршня к ВМТ, когда скорость его приближается к нулю. Наличие такого перепада давлений вызывает перетекание воздуха из главной камеры в предкамеру и образует в ней вихревое движение. Топливо, впрыснутое с углом опережения 10—20° до ВМТ в предкамеру, хорошо перемешивается с движущимся там воздухом, нагревается, и часть его в соответствии с количеством имеющегося там воздуха самовоспламеняется и сгорает. Давление в предкамере возрастает и становится значительно выше, чем в главной камере; перепад давлений достигает 15—20 кГ/см2. Благодаря образовавшемуся перепаду давлений несгоревшее топливо и горячие продукты сгорания выбрасываются из предкамеры в главную камеру, где (при наличии вихревого движения частиц основной массы топлива) хорошо перемешиваются с воздухом и сгорают. Таким образом, процесс сгорания топлива, начавшийся в предкамере, продолжается и заканчивается в главной камере.
Высокая температура воздуха в предкамере и у стенок соединительных каналов, а также перемешивание частиц топлива с горячими продуктами сгорания способствуют быстрому испарению и перемешиванию топлива с воздухом. Хорошее смесеобразование позволяет в предкамерных двигателях осуществлять процесс сгорания с коэффициентом избытка воздуха, равным ? = 1,6?1,8. Давление нагнетания топлива при таком смесеобразовании может быть значительно снижено. Обычно оно составляет рф = 80 ? 150 кГ/см2. Форсунки, применяемые при таком способе, могут быть с одним центральным соплом или штифтового типа.
Предкамерное смесеобразование мало чувствительно к сорту топлива, режиму работы двигателя и пригодно для сжигания вязких топлив. Наряду с этим предкамерное смесеобразование имеет и серьезные недостатки.
Тепловые потери в предкамере, потери при перетекании из цилиндра в предкамеру и обратно и потери на вихреобразование повышают удельный расход топлива двигателя.
Вследствие большого отношения охлаждаемой поверхности предкамеры к ее объему Fк/Vк предкамерные двигатели имеют плохие пусковые качества.
В связи с этим в предкамерных двигателях применяют высокие степени сжатия (? = 16?18) и спирали накаливания, которые помещают в предкамерах; они подогревают воздух перед пуском двигателя в ход.
На рис. 46 показана индикаторная диаграмма дизеля с предкамерным смесеобразованием, снятая при 1790 об/мин и угле опережения подачи топлива 17° до ВМТ. Как видно из диаграммы, максимальное давление в предкамере превышает давление в цилиндре на 20 кГ/см2 и скорость нарастания давления в цилиндре ?p/?? значительно меньше, чем в предкамере. Величина перепада давлений между камерами главным образом зависит от сечения соединительных каналов. На основании исследований процессов, происходящих в цилиндре предкамерного двигателя, Н. В. Иноземцев предложил следующую формулу для определения сечения соединительных каналов:
Б. Г. Либрович, на основании выполненных им исследований, установил следующую связь между параметра ми, характеризующими перетекание в предкамерном двигателе:
Здесь выражение 30f/Vsn является «время-сечением» соединительных каналов за период сжатия, отнесенным к 1 м3 рабочего объема цилиндра. Наивыгоднейшие условия работы двигателя соответствуют Z = 70?80.
Вихрекамерное смесеобразование. Использование вихревого движения воздуха для получения качественной рабочей смеси, как это было видно из рассмотрения предкамерного смесеобразования, позволяет значительно снизить давление впрыска топлива и коэффициент избытка воздуха в смеси.
Вихревое движение воздуха создается при его впуске в цилиндр двигателя или в период его сжатия. Вихрекамерное смесеобразование — это такое двухкамерное смесеобразование, в котором вихревое движение воздуха создается в период его сжатия.
Вихревая камера цилиндрической или шаровой формы располагается в крышке цилиндра (рис. 47) или сбоку цилиндра (рис. 48) и соединяется с главной камерой одним или несколькими каналами относительно большого сечения. Объем вихревой камеры составляет 50—80% от суммарного объема камер.
Соединительный канал тангенциально подходит к вихревой камере, и ось его располагается под некоторым углом к днищу поршня. Струя топлива (давление порядка 90—120 кГ/см2) подается форсункой обычно (с одним соплом) и поступает непосредственно в вихревую камеру, при этом направление струи топлива не должно совпадать с осью соединительного канала. В период процесса сжатия воздух, вытесняемый поршнем, перетекает в вихревую камеру и, благодаря тангенциальному направлению соединительного канала, получает там интенсивное вращательное движение (см. рис. 47). Вследствие этого впрыснутое топливо хорошо перемешивается с воздухом и обеспечивает качественное протекание процесса сгорания с коэффициентом избытка воздуха ? = 1,4 ? 1,5. При сгорании топлива давление в вихревой камере повышается и продукты сгорания, воздух и несгоревшая часть топлива устремляются снова в главную камеру, и там топливо догорает. Вставка, в которой находится соединительный канал при работе двигателя, нагревается до светло-красного каления, и потому температура воздуха в конце сжатия повышается (среднее значение показателя политропы сжатия в вихрекамерных двигателях достигает величины /г* = 1,42). Повышение температуры воздуха в конце сжатия улучшает процесс сгорания топлива, делает его устойчивым при разных нагрузках двигателя и мало чувствительным к качеству топлива.
Наличие дополнительных тепловых потерь в вихревой камере и гидравлических потерь при перетекании газов определяет повышенный расход топлива двигателей с вихрекамерным смесеобразованием по сравнению с двигателями однокамерного смесеобразования. Расход топлива у вихрекамерных двигателей примерно на 10% больше, чем у двигателей однокамерных.
Большое отношение Fк/Vк так же, как и в предкамериых двигателях, затрудняет пуск двигателя в ход. Размещение вихревой камеры в крышке цилиндра усложняет ее конструкцию.
В дизелях с непосредственным впрыском (с однокамерным смесеобразованием) первые капли топливного факела попадают в среду, температура которой ниже, чем у вихрекамерных двигателей, поэтому подготовка к процессу сгорания занимает больше времени, что отражается на характере дальнейшего протекания процесса сгорания.
На рис. 49 представлены типичные индикаторные диаграммы, снятые с одного двигателя при одинаковых числах оборотов и среднем индикаторном давлении: А — при работе двигателя с вихревой камерой и В — с непосредственным впрыском топлива и воздушным вихрем, образующимся при впуске. Как видно из приведенных индикаторных диаграмм, при однокамерном смесеобразовании скорость нарастания давления ?p/?? и максимальное давление цикла достигают больших значений, чем при вихрекамерном смесеобразовании.
Интенсивность вихря в вихрекамерном смесеобразовании зависит от площади поперечного сечения и формы соединительного канала и доходит до таких больших значений, что качество смесеобразования достигается и при грубом распыливании топлива форсункой. Гидравлические потери, возникающие при перетекании через соединительный канал, компенсируются турбулизацией, которая при этом возникает и потом способствует перемешиванию топлива и воздуха. Для уменьшения тепловых потерь в соединительном канале его делают в отдельной вставке, изолированной от крышки цилиндра незначительным воздушным промежутком. Изолированная вставка при всех режимах работы двигателя, кроме пускового, имеет температуру выше, чем температура воздуха в конце сжатия. Таким образом, вставка является аккумулятором теплоты, поглощая ее в период сгорания топлива и возвращая воздуху в процессе сжатия.
На рис. 50, по данным Г. Рикардо, приведены результаты измерений температуры вставки вихревой камеры при работе двигателя на различных режимах. Место замера температур термопарой отмечено на рисунке крестиком. Кривая 1 показывает изменение температуры при работе двигателя с постоянным средним индикаторным давлением pi = 8,8 кГ/см2 и переменным числом оборотов. Кривая 2 получена при постоянном п = 1500 об/мин и переменном среднем эффективном давлении. Данные результаты были получены при испытании двигателя с вихревой камерой типа «Вирлпул», у которого диаметр цилиндра D = 121 мм, ход поршня S = 140 мм и ? =17. Как видно из приведенных кривых, температура вставки выше температуры воздуха даже в конце сжатия, т. е. она отдает тепло воздуху в период всего процесса сжатия. Кроме этого, следует заметить, что нагрев воздуха вставкой происходит в период сжатия, а потому на величину коэффициента наполнения не влияет. Высокая температура вставки предотвращает прилипание и отложение на ней нагара.
Направление струи топлива, вытекающей из форсунки, влияет как на пусковые качества двигателя, так и на качество процесса сгорания. При впрыске струи топлива против направления вращения вихря, вследствие более высокой относительной скорости и, следовательно, более интенсивного теплообмена между каплями топлива и воздуха, процесс сгорания наступает раньше, и пусковые качества двигателя при этом улучшаются; но качество процесса сгорания в целом ухудшается.
Последнее объясняется тем, что при встречном направлении потоков воздуха и топлива продукты сгорания переносятся навстречу движению факелу топлива и затрудняют сгорание частиц топлива, поступающих в цилиндр в последнюю очередь. Таким образом, впрыск топлива против движения вихря воздуха обеспечивает надежный пуск в ход холодного двигателя и мягкую работу его при малых нагрузках, но при более высоких нагрузках выпуск становится дымным (неполное сгорание) и экономичность двигателя снижается. При впрыске топлива с направлением струи через центр сферы вихревой камеры результаты получаются почти те же.
Лучшие результаты получаются при впрыске струи топлива по направлению движения вихря воздуха; ось струи при этом должна проходить приблизительно через середину радиуса сферы вихревой камеры и быть направлена в верхнюю точку входа соединительного канала.
Для улучшения вихрекамерного смесеобразования были созданы форсунки с различными направлениями топливных струй. Одна струя, определяющая главный впрыск, направляется в сторону движения вихря, а другая — вспомогательная (боковая) направляется в центр сферы, или против движения вихря.
На рис. 51 показаны схема форсунки «Пинтейкс» с двумя струями топлива и график ее испытаний. Форсунка «Пинтейкс» имеет штифтовой распылитель и боковое сопловое отверстие, которое направляется к центру сферы вихревой камеры. При начальном подъеме иглы форсунки главное сопло остается закрытым штифтом, а боковое сопловое отверстие открывается, и потому истечение топлива в этот период будет происходить только по направлению к центру камеры.
При пусковых минимальных числах оборотов двигателя подъем иглы форсунки происходит не полностью, и потому через боковое сопловое отверстие подается значительная часть топлива, направленная против движения вихря воздуха. При всех других числах оборотов, соответствующих эксплуатационным режимам работы двигателя, игла форсунки поднимается полностью, и через боковое сопло подается незначительная часть топлива. Результаты испытаний этой форсунки при различных числах оборотов вала двигателя п и соответственно числах оборотов вала топливного насоса пп показывают распределение расхода топлива сопловыми отверстиями.
Кривая 1 характеризует суммарную подачу топлива (в мм3) за цикл при максимальной мощности двигателя; кривая 2 — подачу топлива через главное штифтовое сопло и кривая 3 — подачу топлива через боковое сопло.
Форсунка «Пинтейкс» обеспечивает хороший пуск в ход холодного двигателя и бездымное сгорание топлива нагруженного двигателя. Малый размер ее бокового сопла требует тщательной очистки топлива.
Исследования работы вихрекамерных двигателей показали, что наличие воздуха в надпоршневом пространстве благоприятно, сказывается на процессе смесеобразования и сгорания топлива, тем более, что по конструктивным соображениям объем надпоршневого пространства выполнить меньше 20% от общего объема камеры сгорания не представляется возможным.
В связи с этим в вихревых камерах сгорания типа «Комета III» около 50% воздушного заряда размещается в чашеобразных углублениях в днище поршня (рис. 52), а остальной воздух нагнетается в вихревую камеру. Поток продуктов сгорания и части несгоревшего топлива, вытекающий из вихревой камеры, встречает на своем пути выступ, разделяющий впадины в поршне, и вследствие этого делится на два, образуя в каждом вихревое движение.
Воздух, имевшийся в этих впадинах, будет двигаться по кругу впереди горячей смеси и проникать внутрь, осуществляя тем самым однородное смесеобразование.
Таким образом, в камере «Комета III» смесеобразование в подпоршневом пространстве, так же как и в предкамерном двигателе, осуществляется за счет энергии выбрасываемой смеси из вихревой камеры. Как показывают сравнительные опыты Г. Рикардо, двигатели с такой камерой сгорания имеют меньший удельный расход топлива, чем двигатели с камерой без специальных углублений в поршне.
На рис. 53 показаны кривые расхода топлива: кривая А — двигателя с вихревой камерой, но без углубления в поршне; кривая В — двигателя с вихревой камерой «Комета III» и кривая С — двигателя с однокамерным смесеобразованием (с непосредственным впрыском). Указанные кривые расхода топлива получены при среднем эффективном давлении, равном 5,6 кГ/см2, шестицилиндрового четырехтактного двигателя с D = 121 мм и S = 140 мм.
В лаборатории Г. Рикардо была разработана разновидность вихревой камеры (двигатель получил название типа «Вирлпул»).
Вихревая камера (рис. 54) в этом двигателе имеет форму сплюснутой сферы и соединена с надпоршневым пространством двумя каналами. Струя топлива, вытекающая из форсунки, направляется к первому из них по ходу вихря воздуха.
Образовавшиеся продукты сгорания, во избежание перемешивания с топливом, уносятся потоком воздуха, поступающим из второго канала позади струи топлива. Двигатели с камерой «Вирлпул» имеют хорошие пусковые качества и мягкую работу, так как обеспечивают качественное смесеобразование, а значит, и имеют процесс сгорания топлива с малой продолжительностью периода подготовки.
На основании своих исследований Г. Рикардо наряду с рассмотренным вихрекамерным смесеобразованием рекомендует для быстроходных четырехтактных дизелей однокамерное смесеобразование с гильзовым газораспределением.
Воздух в таком двигателе входит в цилиндр через окна, расположенные по окружности гильзы (рис. 55), и создает вихрь, благодаря которому топливо, вспрыснутое однодырчатой форсункой, расположенной в крышке цилиндра, хорошо перемешивается с воздухом. Расположение -камеры сгорания в крышке цилиндра благоприятно сказывается на состоянии поршня и его работе, так как в этом случае он меньше подвержен воздействию газов, чем при расположении камеры в поршне.
На рис. 56 приведены результаты испытаний четырехтактного дизеля с вихреобразованием на впуске и с гильзовым газораспределением; показано влияние вихревого отношения (отношение скорости вращения воздушного заряда к скорости вращения коленчатого вала двигателя) ? на среднее эффективное давление ре, удельный эффективный расход топлива ge, температуру отработавших газов tр, максимальное давление цикла рz и скорость нарастания давления ?p/?? при постоянном расходе топлива 4,55 л/ч.
На рис. 57 приведены индикаторные диаграммы, снятые при этих испытаниях: диаграмма 1 — вихревое отношение 3,9; диаграмма 2 — вихревое отношение 7,65; диаграмма 3 — вихревое отношение 10,65 и диаграмма 4 — вихревое отношение 12,5.
Оптимальным является вихревое отношение порядка 10,5., при котором удельный расход топлива достигает минимальной величины.
Вихревая камера типа «Геркулес» (см. рис. 48) имеет то преимущество, что расположение ее в цилиндровом блоке не влияет на размеры клапанов. Соединительный канал прямоугольного сечения при подходе поршня к ВМТ частично им перекрывается, и поэтому в момент впрыска топлива скорость воздушного вихря значительно возрастает.
Выполненные многочисленные исследования двигателей с различными вихревыми камерами позволяют сделать некоторые обобщения.
1. Оптимальное вихревое отношение зависит от конструкции и размеров вихревой камеры и колеблется от 25 до 35.
2. Отношение объема вихревой камеры к объему пространства сжатия Vk/ Vc = 0,50?0,75.
3. Степень сжатия у вихрекамерных двигателей обычно принимается равной ? = 16?18.
4. Наивыгоднейшее отношение площади соединительного канала fк к площади поршня Fп зависит от типа и размеров самой камеры и составляет fк/Fп = 0,011?0,031, а для камер типа «Геркулес» fк/Fп = 0,0725.
5. Падение давления при перетекании через соединительный канал составляет ?р = 0,10?0,15 кГ/см2.
6. Максимальное давление цикла рz и скорость нарастания давления ?p/?? у всех вихрекамерных двигателей составляют довольно умеренные значения: рz = 55?65 кГ/см2 и ?p/?? = 2?5 кГ/см2/град.
7. Достигаемые высокие значения среднего эффективного давления ре = 6,0?7,5 кГ/см2 при малых коэффициентах избытка воздуха ? = 1,3?1,4 подтверждают совершенство процессов смесеобразования и сгорания в вихрекамерных двигателях.
8. Наличие дополнительных тепловых потерь вихревой камерой вызывает повышенный удельный расход топлива вихрекамерными двигателями, который примерно на 10% больше расхода однокамерных двигателей с непосредственным впрыском топлива.
vdvizhke.ru
Cтраница 1
Предкамерные двигатели менее требовательны к топливу и удовлетворительно работают на топливах относительно тяжелого фракционного состава. [1]
Предкамерные двигатели имеют разделенную камеру сгорания, состоящую из небольшой охлаждаемой предкамеры в крышке, соединенной с главной камерой ( надпоршневое пространство) одним или несколькими каналами ( фиг. Объем предкамер в сущест-вующих конструкциях составляет от 20 до. [2]
Предкамерные двигатели имеют следующие достоинства. [3]
Четырехтактный предкамерный двигатель тепловоза Д, поперечный разрез: 1 - распределительный вал; 2 - топливный насос; 3 - форсунка; 4 - предкамера; 5 - регулятор; 6 - всасывающий коллектор; 7 - выхлопной коллектор; 8 - напорная масляная магистраль; 9 - магистраль горячей воды; 10 - магистраль холодной воды. [4]
Четырехтактный предкамерный двигатель тепловоза Д, сторона распределения: / - топливный насос; 2 -форсунка; 3 - регулятор; 4 - водяной насос; 5 - масляный фильтр; 6 - заливочное отверстие для масла. [5]
Пуск предкамерных двигателей в холодном состоянии затруднен тем, что сжатый горячий воздух при протекании в предкамеру успевает охладиться настолько, что воспламенения топлива не происходит. Для облегчения пуска в предкамерных двигателях степень сжатия несколько повышается. [6]
В предкамерных двигателях значительно сложнее устройство головки цилиндра. Существенным недостатком их является трудность пуска, так как температура воздуха в конце сжатия в предкамере из-за большой поверхности охлаждения оказывается недостаточно высокой. Даже при температуре окружающего воздуха 15 - 20 С для запуска предкамерного двигателя требуется 25 - 35 сек. Зимой при запуске пользуются специальными пусковыми устройствами. [7]
В предкамерных двигателях повышенного сжатия, в случае их перевода на газожидкостный процесс, требуется снижение степени сжатия. [8]
Рабочий процесс в предкамерном двигателе характеризуется следующими особенностями. Перепад давлений между полостью цилиндра и предкамеры ( около 3 - 8 кГ / см2) вызывает перетекание сжатого воздуха в предкамеру и интенсивное вихреобразопание в ней. [9]
Повышенный расход топлива в предкамерных двигателях объясняется в основном дополнительными потерями тепла из-за относительно больших поверхностей камеры. [10]
Аналогичная тепловая вставка в предкамерном двигателе показана на фиг. ЫХОДНЫМ отверстием предкамеры струйки топлива образуют единую, с широким конусом распыла струю, обеспечивающую хорошее смешение топлива с воздухом даже в случае одного выходного отверстия из предкамеры. Температура стенок предкамеры может быть повышена, если их изолировать полностью или частично от стенок головки цилиндра, как это было показано выше для случая вихрекамерного двигателя. Для получения еще более высокой температуры стенки предкамеры в некоторых случаях омывают выпускными газами. [11]
Нефтяные двигатели: дизели, предкамерные двигатели, калоризаторные и пр. В них происходит образование горючей смеси непосредственно перед сгоранием и нет опасности преждевременной вспышки. [13]
Выше уже отмечалось, что предкамерные двигатели менее чувствительны к качеству топлив, так как условия сгорания в этих двигателях волее благоприятны, чем в двигателях С непосредственным Впрыском. Экспериментально установлено, что число оборотов предкамерных двигателей, повидимому, не лимитирует скорость сгорания. В то же время эти скорости создают исключительно благоприятные условия для испарения и образования однородной смеси топлива с воздухом и полного ее сгорания в основной камере. [14]
Процесс смесеобразования и сгорания в предкамерных двигателях протекает следующим образом. Топливо, впрыснутое в предкамеру в конце такта сжатия, самовоспламеняется и частично сгорает в ней, вследствие чего температура и давление газов в предкамере резко возрастают, достигая 7 - 8 Мц1мг ( 70 - 80 кГ / см2) при температуре около 2000 С. Под действием этого давления часть топлива вместе с горящими газами выбрасывается ( выдувается) из предкамеры в основную камеру, где и завершается процесс смесеобразования и сгорания. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Cтраница 2
На рис. 53 представлена схема камеры сгорания предкамерного тракторного дизеля. В предкамерных дизелях топливо подается через форсунку в особую камеру 1 - предкамеру, сообщающуюся с основной камерой при помощи одного или нескольких отверстий. [17]
Так как энергия, образующаяся в предкамере в процессе вспомогательного сгорания, значительно превышает количество энергии, потребной для завихрения воздуха и газов в основном пространстве сгорания, то воздух смешивается с топливом очень интенсивно и быстро. Вследствие этого предкамерные дизели могут быть наиболее быстроходными. Неблагоприятным обстоятельством являются значительные потери на дросселирование в узких перепускных отверстиях предкамеры. Поэтому предкамерный двигатель имеет более высокий расход топлива, чем вихрекамерный или двигатель с непосредственным впрыском. [18]
При большем, чем в вихрекамерных дизелях, дросселировании газа в соединительных каналах предкамер гидравлические и тепловые потери возрастают, и топливная экономичность предкамер-ных дизелей оказывается ниже, чем вихрекамерных. Только лучшие из предкамерных дизелей с предкамерой по форме, приближающейся к сферической, и уменьшенным дросселированием в каналах по топливной экономичности приближаются к вихрекамер-ным дизелям. Предкамерные дизели не только мало чувствительны к качеству топлива, но вследствие наличия горячих аккумулирующих вставок могут работать на более тяжелых и трудно воспламеняемых топливах, чем дизели с неразделенными камерами сгорания. [19]
Наихудший пуск имеют предкамерные дизели, как имеющие самые высокие скорости воздуха в перепускных каналах и наибольшие тепловые потери. Без свечи накаливания или какого-либо иного подогревательного устройства предкамерный дизель вообще не может быть пущен. После длительной стоянки обязательно требуется достаточное предварительное накаливание пусковой свечи. Вихрекамер-ные дизели с их просторным перепускным каналом, соединяющим камеру с цилиндровым пространством, при удачном расположении форсунки и при температуре окружающего воздуха выше 0 пускаются в большинстве случаев без приспособления для калильного зажигания. [20]
Лучшими пусковыми свойствами обладают дизели с наименьшей поверхностью камеры сжатия и наибольшей степенью сжатия. Практически наиболее благоприятными в этом отношении являются дизели с непосредственным впрыском; несколько хуже запускаются дизели с вихревым смесеобразованием и наиболее труден запуск предкамерных дизелей. [21]
При большем, чем в вихрекамерных дизелях, дросселировании газа в соединительных каналах предкамер гидравлические и тепловые потери возрастают, и топливная экономичность предкамер-ных дизелей оказывается ниже, чем вихрекамерных. Только лучшие из предкамерных дизелей с предкамерой по форме, приближающейся к сферической, и уменьшенным дросселированием в каналах по топливной экономичности приближаются к вихрекамер-ным дизелям. Предкамерные дизели не только мало чувствительны к качеству топлива, но вследствие наличия горячих аккумулирующих вставок могут работать на более тяжелых и трудно воспламеняемых топливах, чем дизели с неразделенными камерами сгорания. [22]
На основании экспериментов установлено, что предкамер-ные дизели при работе на растительных маслах имеют лучшие характеристики и менее склонны к выходу из строя, чем дизели с неразделенной камерой сгорания. При испытаниях смеси подсолнечного масла с дизельным топливом в соотношении 2: 8 на предкамерных дизелях типа Deutz F3L 912 после 400 ч эксплуатации обнаружено закоксовывание сопловых каналов распылителей форсунок. [23]
В момент прокручивания воздух впускается в цилиндр в конце хода всасывания. Воздушный поток с большой скоростью устремляется в разреженное пространство цилиндра, в котором теряет свою скорость. Кинетическая энергия потока превращается в тепловую энергию. Конечная температура сжатия возрастает настолько, что обеспечивает воспламенение даже в предкамерном дизеле. [24]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
>1. Известен бензиновый двигатель с разделенными камерами сгорания, который содержит основную камеру сгорания, расположенную над поршнем, и вспомогательную камеру сгорания в головке цилиндра, причем по объему 1-5% от основной камеры, которые соединены каналом с клапаном. В конце сжатия клапан открывается и сжатая топливовоздушная смесь заполняет объем вспомогательной камеры сгорания, которая имеет теплоизолированные стенки. Воспламенение происходит от свечи и в результате нагрева смеси от раскаленных теплоизолированных стенок вспомогательной камеры сгорания [2]. Известен двигатель внутреннего сгорания, который имеет основную камеру сгорания и предкамеру. В обеих камерах установлены форсунки. Бензин впрыскивается сначала в основную камеру, потом в предкамеру. Свеча зажигает богатую смесь в предкамере, смесь выбрасывается в основную камеру сгорания и поджигает в ней бедную смесь [3]. Представлена конструкция золотникового клапана автоматически распределяющего подачу бензина между камерами в зависимости от режима работы двигателя. Недостатком списанных выше двигателей является невозможность устойчивой работы на ультрабедных смесях, при 
1,5. Известна система подачи топлива в двигатель с впрыскиванием бензина, работающего на бедной смеси. Для того чтобы увеличить скорость распространения фронта пламени до значений, при которых достигается устойчивое сгорание топливовоздушной смеси, в камере сгорания двигателя установлена предкамера, расположенная в головке цилиндра. Топливо и продукты сгорания выбрасываются из предкамеры в основную камеру сгорания со скоростью, превышающей скорость звука. Предложенная конструкция ускоряет процесс воспламенения и повышает полноту сгорания топливовоздушной смеси [4]. Недостатком этой камеры сгорания является принципиальная невозможность устойчивой работы двигателя на ультрабедных смесях, при 1,5. Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является предкамерный двигатель внутреннего сгорания с впрыском топлива непосредственно в предкамеру, содержащий камеру сгорания, размещенную большей своей частью в головке цилиндра, подвижную разделительную перегородку, установленную в камере сгорания и разделяющую камеру сгорания на предкамеру и основную камеру (см. патент США 5560326, МПК С 2 В 75/04, опубл. 01.10.1996). В нем описывается двигатель, имеющий два цилиндра, большой, с расположенным в нем поршнем и малый, расположенный в головке большого цилиндра, в котором имеется малый поршень в виде диска на штоке, с приводом от кулачка, связанного с большим поршнем. Малый цилиндр используется как камера сгорания, имеет топливную форсунку и свечу зажигания. За каждые 4 хода большого поршня, малый поршень совершает 2 хода "всасывание" и "сжатие" смеси, за счет чего достигается хорошее испарение топлива. При подходе большого поршня к BМТ, в конце такта "сжатие", малый поршень также подходит к торцевой стенке малого цилиндра и выжимает пары топлива в камеру сгорания, где собирается весь воздух из большого цилиндра. Пары топлива смешиваются с воздухом и поджигаются с помощью свечи зажигания. Но такой двигатель в бензиновом варианте малоэффективен, т.к. пары топлива, поданные в камеру сгорания в конце такта "сжатие", имеют мало времени на образование качественной топливовоздушной смеси, кроме того, такой двигатель принципиально не может обеспечить устойчивую работу на ультрабедных смесях, т.к. исследования показали, что бензовоздушные смеси с коэффициентом избытка воздуха 1,5 обладают неустойчивостью горения [5]. Поставлена задача обеспечить оптимальный состав топливовоздушной смеси в предкамере на всех режимах подачи топлива. Поставленная задача достигается за счет того, что рычаг привода подвижной разделительной перегородки связан с педалью управления подачей топлива, причем при повороте или перемещении подвижной разделительной перегородки объем предкамеры изменяется за счет основной камеры, при этом общий объем камеры сгорания остается без изменений. Кроме того, подвижная разделительная перегородка закреплена на поворотном валике или подвижном штоке. На внутренней стороне головки цилиндра, примыкающей к впускному клапану, установлена воздухоотражательная изогнутая пластина, а в стенке камеры сгорания, примыкающей к впускному клапану, выполнена вентиляционная выемка, подвижная разделительная перегородка имеет сквозные отверстия, а ее края выполнены прямой или зубчатой формы, на рычаге привода подвижной разделительной перегородки установлен демпфирующий груз, а рычаг привода связан с педалью управления через резиновую втулку. Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании оптимального состава топливовоздушной смеси в предкамере разделенной камеры сгорания путем регулирования объема предкамеры. Для предкамерного бензинового двигателя оптимальной является стехиометрическая смесь, т.е. =1. Устойчивое и быстрое сгорание оптимальной смеси в предкамере позволяет улучшить экономичность и экологичность предкамерного дизеля, а также обеспечить устойчивую работу предкамерного бензинового двигателя на всех режимах подачи топлива, и особенно на ультрабедных смесях, при 1,5. При этом лишний воздух остается в основной камере и не влияет на состав смеси в предкамере. Он способствует только догоранию смеси в основной камере. Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение экономичности и экологичности предкамерного двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана верхняя часть предкамерного бензинового двигателя внутреннего сгорания, разделительная перегородка находится в крайнем верхнем положении; на фиг. 2 - сечение в плоскостях АВСD, разделительная перегородка находится в крайнем нижнем положении; на фиг.3 - верхняя часть предкамерного дизельного двигателя внутреннего сгорания в разрезе. Предкамерный бензиновый двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра 1, внутри которого расположен поршень 2. Цилиндр герметично закрыт головкой цилиндра 3 (фиг.1). В головке цилиндра 3 имеется впускной клапан 4 и выпускной клапан 5 (фиг.2), а также расположена камера сгорания 6, 7, разделенная на предкамеру 6 и основную камеру 7 с помощью разделительной перегородки 8 с отверстиями 9 (фиг.2) и зубцами на краях 10. Подвижная разделительная перегородка 8 жестко закреплена на поворотном валике 11, который свободно вставлен в отверстие головки цилиндра 3 и удерживается от осевого перемещения фиксатором 12. В канавках поворотного валика 11 расположены уплотнительные кольца 13. На одном конце поворотного валика 11 жестко закреплен рычаг 14, к которому присоединена возвратная пружина 15 и трос 16 (фиг.1). Трос 16 присоединен к рычагу 14 с помощью хомута 17 и штифта 18, который вставлен в отверстие резиновой втулки 19, которая в свою очередь установлена в отверстии рычага 14. На конце рычага жестко закреплен груз 20 (например с помощью сварки). На внутренней стороне головки цилиндра 3 рядом с впускным клапаном 4 закреплена воздухоотражательная пластина 25. В резьбовых отверстиях головки цилиндра 3 герметично закреплены топливная форсунка 22 и свеча зажигания 23. На внутренней стороне сферической стенки камеры сгорания 6, 7 имеется вентиляционная выемка 24. Предкамерный дизельный двигатель внутреннего сгорания, изображенный на фиг.3 содержит те же детали, что и в рассмотренном выше бензиновом двигателе, за исключением воздухоотражательной пластины 25, свечи зажигания 23 и вентиляционной выемки 24, которые в конструкции отсутствуют за ненадобностью. Кроме того, предкамерный дизель, изображенный на фиг. 3 имеет дополнительно: ось 21, на которой свободно посажен рычаг 14 и тарелку штока 26, жестко посаженную на подвижный шток 11a. При движении поршня 2 вниз (фиг.1) на такте "всасывание", открывается впускной клапан 4 (фиг. 2) и полость цилиндра заполняется новой порцией воздуха. При этом воздушная струя, выходя из зазора клапана 4, частично отражается от воздухоотражательной пластины 25 и заходит в основную камеру 7, а также через вентиляционную выемку 24 воздух заходит и в предкамеру 6, снижая температуру остаточных газов в этих камерах до 400-500oС. Дойдя до нижней мертвой точки, поршень 2 начинает двигаться вверх и сжимать порцию свежего воздуха, впускной клапан 4 при этом закрыт. Происходит 2-й такт - "сжатие", во время которого в предкамеру 6 через форсунку 22 впрыскивается бензин (фиг.1). В предкамере 6 поддерживается температура 400-500oС и бензин интенсивно испаряется. Одновременно в предкамеру 6 поступает свежий воздух через зазоры между стенками камеры, разделительной перегородкой 8 и через сквозные отверстия 9, При этом воздух интенсивно завихряется за счет зубцов 10 (фиг.2). Пары бензина смешиваются с поступающим воздухом и образуют топливовоздушную смесь, которая не может покинуть пределы предкамеры, т.к. воздушные потоки в зазорах препятствуют этому. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке, с определенным опережением на свечу зажигания 23 подается электрический разряд, при этом топливовоздушная смесь в предкамере 6 воспламеняется и сгорает. Образующиеся при этом газы через отверстия 9 и боковые зазоры выбрасываются в основную камеру 7, где перемешиваются с находящимся там воздухом и догорают. Поршень 2 в это время, дойдя до верхней мертвой точки, начинает двигаться вниз, совершая рабочий ход, после которого открывается выпускной клапан 5 и поршень 2, двигаясь вверх, выталкивает отработанные газы из полости цилиндра 1. Затем эти четыре такта повторяются, обеспечивая непрерывную работу двигателя. Положение подвижной разделительной перегородки 8 рассчитано таким образом, что объем воздуха в предкамере 6 соответствует количеству бензина, подаваемого в предкамеру в соотношении примерно 1:14,7, т.е. в предкамере поддерживается стехиометрическая смесь с коэффициентом =1. Такая смесь для бензинового двигателя является наиболее оптимальной, хорошо воспламеняется и полностью сгорает. При увеличении подачи бензина трос 16, связанный с педалью управления подачи топлива (связь на чертеже не показана), движется по стрелке М и через хомутик 17, штифт 18 и резиновую втулку 19, тянет за собой рычаг 14, который поворачивает поворотный валик 11 вместе с закрепленной на нем подвижной разделительной перегородкой 8, которая движется по стрелке N и увеличивает объем предкамеры 6, а следовательно, и объем воздуха. При этом объем основной камеры 7 уменьшается (фиг.1), а общий объем камеры сгорания остается постоянным и составляет для бензинового двигателя примерно 1/9 часть рабочего объема цилиндра. При уменьшении подачи топлива все происходит в обратном порядке. Педаль управления подачи топлива отдается назад, связанный с ней трос 16 освобождается, и возвратная пружина 15 через рычаг 14 и поворотный валик 11 поворачивает разделительную перегородку 8 назад, уменьшая объем предкамеры 6. Усилие возвратной пружины 15 должно превышать динамические нагрузки на подвижную разделительную перегородку при работе двигателя. Величина этих сил регулируется подбором боковых зазоров между краями перегородки и стенками камеры сгорания. Опытным путем подбирают оптимальные конструктивные параметры. Для гашения вибрации на рычаге 14 закреплен демпфирующий груз 20, вес которого также определяют опытным путем. Чтобы вибрация не воздействовала на педаль управления подачи топлива, в отверстии рычага 14 вставлена резиновая втулка 19. Чтобы показать универсальность заявляемого технического решения рассмотрим работу дизельного двигателя внутреннего сгорания на примере (фиг.3). Работа такого двигателя происходит в основном так же, как и бензинового, но имеет и некоторые особенности. Общий объем камеры сгорания 6, 7 здесь меньше и составляет примерно 1/18 часть от рабочего объема цилиндра. Здесь нет вентиляции основной камеры 7 и предкамеры 6. Топливо впрыскивается в предкамеру в конце такта "сжатие" и самовоспламеняется. На фиг.3 показан другой вариант установки подвижной разделительной перегородки 8 в камере сгорания. Здесь разделительная перегородка 8 закреплена на подвижном штоке 11а и движется вдоль оси цилиндрической камеры сгорания. Положение подвижной разделительной перегородки рассчитано таким образом, что объем предкамеры соответствует количеству подаваемого топлива и обеспечивает оптимальный коэффициент избытка воздуха в предкамере. Для дизельного двигателя может составлять примерно 1,5, а в каждом конкретном случае отрабатывается опытным путем. При увеличении подачи топлива трос 16, связанный с педалью подачи топлива (связь на чертеже не показана), движется по стрелке М и тянет за собой рычаг 14, который, поворачиваясь на оси 21, нажимает на тарелку штока 22, тарелка вместе с подвижным штоком 11а движется вниз. Подвижная разделительная перегородка, закрепленная на штоке, также движется вниз, увеличивая объем предкамеры. При крайнем нижнем положении подвижной разделительной перегородки объем предкамеры может составлять до 70% и более от общего объема камеры сгорания. Таким образом, установка подвижной разделительной перегородки позволяет поддерживать оптимальный состав топливовоздушной смеси в предкамере при различных режимах подачи топлива за счет регулирования объема предкамеры. При этом общий коэффициент избытка воздуха в цилиндре двигателя может изменяться в широких пределах, от нормальных смесей до ультрабедных с 1,5, т.е. полностью выполняется поставленная перед изобретением задача. Заявляемое изобретение является "новым", т.к. не известны подобные решения из отечественных и зарубежных источников информации. По имеющимся у заявителя данным, в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые присущи предлагаемому техническому решению, что позволяет сделать вывод о его соответствии признаку "изобретательский уровень". Источники информации 1. А. В. Кузнецов. Устр-во и эксплуатация двигателей внутреннего сгорания. Высшая школа, 1984, с. 65-67. 2. Патент США 5067458, F 02 В 19/02, заявл. 20.11.1989, опубл. в реферативном журнале "Двигатели внутреннего сгорания", 1993, 3, с.45. 3. Патент США 5090378, F 02 В 19/10, заявл. 22.02.1991, опубл. в реферативном журнале "Двигатели внутреннего сгорания", 1993, 5, с.38. 4. Патент США 5024193, F 02 В 19/18, заявл. в 1990, опубл. в реферативном журнале "Двигатели внутреннего сгорания", 1992, 10, с.41. 5. Исследование сгорания ультрабедных топливовоздушных смесей. Опубл. в реферативном журнале ВИНИТИ "Двигатели внутреннего сгорания", 1993, 3, с.45. www.freepatent.ru
Давление впрыскиваемого топлива в предкамерных дизелях составляет 8,0—12,5 Мн/м , расход, топлива на 10—20% превышает расход в двигателях с неразделенными камерами. [c.427]
На фиг. 74 показана замена распылителя а в предкамерном дизеле при переводе его на газ сквозной втулкой Ь. Таким образом, не только устраняется наиболее раскалённая теплоаккумулирующая часть пространства сгорания, но и обеспечивается доступ впрыскиваемой струи дизельного топлива в самый центр газо-воздушной смеси. Такая замена, однако, резко понижает показатели двигателя при его работе на дизельном топливе, но она необходима для обеспечения удовлетворительной работы на газе. [c.136]
Предкамерные дизели имеют разделённые камеры сгорания. . Соотношение между Vnp — [c.251]Конструктивные данные предкамерных дизелей [c.254]
Рабочий процесс быстроходного предкамерного дизеля обладает следующими особенностями процессы сжатия в предкамере и в рабочем цилиндре не совпадают начало процесса сгорания характеризуется тем, что давление в предкамере резко превышает давление в рабочем цилиндре давления р понижены, и [c.254]
Кривые изменения Ре ч ge зависимости от числа оборотов для ряда предкамерных дизелей при полной нагрузке приведены на фиг. 83. [c.256]
Следует также различать двигатели, для которых применение вспомогательных средств обязательно лишь при низких температурах окружающей среды, и двигатели, которые при любых условиях требуют для своего пуска использования указанных приспособлений. К последним можно отнести предкамерные дизели. [c.336]
На рис. 53 представлена схема камеры сгорания предкамерного тракторного дизеля. В предкамерных дизелях топливо подается через форсунку в особую камеру 1 — предкамеру, сообщающуюся с основной камерой при помощи одного или нескольких отверстий. [c.115]
Если в вихрекамерных дизелях процесс смесеобразования осуществляется в основном за счет вихрей сжатия, то в предкамерных дизелях этот процесс совершается главным образом за счет вихрей [c.116]
У предкамерных дизелей камера сгорания состоит из двух частей. Основная ее часть, занимающая более 70% общего объема камеры сгорания, расположена непосредственно над поршнем, а меньшая ее часть вынесена в предкамеру. Дизельные двигатели предкамерного типа работают устойчиво без дымления в широком диапазоне оборотов. Для них не требуется высокое давление впрыска, они менее требовательны к качеству топлива. [c.76]Недостатком предкамерных дизелей является затрудненный пуск в холодном состоянии, повышенный расход топлива и более низкий коэффициент полезного действия. [c.76]
| Рис. 11.106. Схема предкамерного дизеля |  |
Для вихрекамерных и предкамерных дизелей......= 230- 280 г/(кВт-ч) [c.68]
На некоторых предкамерных дизелях применяют запальники из тлеющей пропитанной селитрой бумаги. Перед пуском непрогретого дизеля в предкамеру ввертывают стержни с тлеющим запальником. Соприкасаясь со впрыснутым мелкораспыленным топливом, запальники воспламеняют его и происходит вспышка. [c.230]
В предкамерных дизелях для смесеобразования используется вихревое движение газов, создающееся в результате предварительного частичного сгорания топлива в предкамере. [c.230]
На фиг. И нанесены опытные точки характеристики выгорания топлива в предкамерном дизеле водяного охлаждения (р,= = 7,67 кг/см п=1635 об/мин). Опытные данные взяты из работы Ф. Шмидта [55]. Доля сгоревшего топлива за время поворота коленчатого вала на угол р определялась по формуле (64). Параметры процесса сгорания предкамерного дизеля следующие /п=0,5 2=0,01407 сек. и ср2==138°. На той же фиг. 11 вычерчена теоретическая кривая л =f( p), точки которой были вычислены по формуле (79) и найденным значениям параметров т и [c.60]
| Фиг. 11. Опытные точки характеристики выгорания топлива в предкамерном дизеле и теоретическая характеристика выгорания. |  |
Схема камеры сгорания предкамерного тракторного дизеля представлена на рис. 324. В предкамерных дизелях топливо подается через форсунку в особую камеру — предкамеру, сообщающую- [c.124]
Меры улучшения пусковых свойств предкамерных дизелей те же, что и для вихрекамерных. [c.213]
Исследования токсичности дизелей позволило наметить пути снижения загрязнения атмосферы окислами азота путем усовершенствования рабочего процесса и конструкции двигателя. Установлено, что уменьшение угла опережения впрыска топлива, рециркуляция части отработавших газов во впускной трубопровод, впрыск воды во впускной трубопровод или цилиндры дизеля, а также совершенствование процесса смесеобразования и сгорания за счет внедрения двухкамерных (вихрекамерных и предкамерных) дизелей являются практически возможными способами ограничения выброса окислов азота в атмосферу с отработавшими газами дизельных автомобилей. [c.47]
Так как энергия, образующаяся в предкамере в процессе вспомогательного сгорания, значительно превышает количество энергии, потребной для завихрения воздуха и газов в основном пространстве сгорания, то воздух смешивается с топливом очень интенсивно и быстро. Вследствие этого предкамерные дизели могут быть наиболее быстроходными. Неблагоприятным обстоятельством являются значительные потери на дросселирование в узких перепускных отверстиях предкамеры. Поэтому предкамерный двигатель имеет более высокий расход топлива, чем вихрекамерный или двигатель с непосредственным впрыском. Возникающие в перепускных отверстиях скорости настолько велики, что часто лежат в зоне надкритических скоростей. [c.373]
Наихудший пуск имеют предкамерные дизели, как имеющие самые высокие скорости воздуха в перепускных каналах и наибольшие тепловые потери. Без свечи накаливания или какого-либо иного подогревательного устройства предкамерный дизель вообще не может быть пущен. После длительной СТОЯНКИ обязательно требуется достаточное предварительное накаливание пусковой свечи. Лишь при хорошо прогретом двигателе удается иногда пустить двигатель без применения пусковой калильной свечи. Вихрекамерные дизели с их просторным перепускным каналом, соединяющим камеру с цилиндровым пространством, при удачном расположении форсунки и при температуре окружающего воздуха выше 0° пускаются в большинстве случаев без приспособления для калильного зажигания. [c.391]
На фиг. 115 изображен предкамерный дизель М-612 с воздушным охлаждением. Его конструкция настолько схожа с конструкцией карбюраторного двигателя (фиг. 113), что не нуждается в дальнейших пояснениях. [c.612]
Предкамерные дизели............... Выше 40 [c.152]
Давление впрыска топлива в предкамерных дизелях составляет 80— 125 кГ/см , удельный расход топлива ge = 200—210 г/(э. л. с.-ч), что на 10—20% больше, чем в двигателях с неразделенными камерами. [c.544]
Форсунка (рис. 77, а) предназначена для впрыскивания, распределения по камере сгорания и распыливания топлива, подаваемого топливным насосом. Топливо по трубопроводу высокого давления 1 поступает в щелевой фильтр 2 и из него по сверлениям 3 и 4 в корпусе форсунки 5 попадает в наконечник форсунки 6. По сверлению в наконечнике топливо попадает к игле форсунки 7 и воздействует на ее конус 10 (рис. 77, б). Игла поднимается, сжимает пружину 9, и топливо через центральный канал и рас-пыливающие отверстия сопла 8 впрыскивается в камеру сгорания дизеля. После прекращения подачи топлива насосом высокого давления игла форсунки под воздействием пружины садится на седло. Форсунки, в зависимости от способа смесеобразования, имеют различную конструкцию распыливающей части. На дизелях со струйным смесеобразованием обычно применяют многодырчатые, распылители, на вихрекамерных и предкамерных дизелях — однодырочные распылители со штифтом на конце иглы, который входит внутрь распыливающего отверстия и образует кольцевое проходное сечение (рис. 77, в). [c.175]
Предкамерные дизели обладают следующими положительными свойствами в надпорш-невом пространстве развиваются малые да- [c.251]
| Фиг. 79. Изменение в зависииост от для различных типов распылителей, применяемых в предкамерных дизелях. |  |
Разделенную камеру сгорания имеют предкамерные дизели. У этих дизелей камера сгорания состоит из основной камеры 4 (рис. 56) и пред-, камеры 3, сообщаюш,ейся с основной камерой одним или несколькими каналами 1. Предкамера чаш,е всего бывает цилиндрической формы, а форсунка 2 расиол агается по оси камеры и имеет однодырчатый распылитель. Процесс смесеобразования происходит следующим образом. [c.79]
При большем, чем в вихрекамерных дизелях, дросселировании газа в соединительных каналах предкамер гидравлические и тепловые потери возрастают, и топливная экономичность предкамер-пых дизелей оказывается ниже, чем вихрекамерных. Только лучшие из предкамерных дизелей с предкамерой по форме, прибли-жаюпдейся к сферической, и уменьшенным дросселированием в каналах но топливной экономичности приближаются к вихрекамерным дизелям. Предкамерные дизели не только мало чувствительны к качеству топлива, но вследствие наличия горячих аккумулирующих вставок могут работать на более тяжелых и трудно воспламеняемых топливах, чем дизели с неразделенными камерами сгорания. [c.213]
mash-xxl.info
Cтраница 1
Предкамерные дизели имеют разделенные камеры сгорания Соотношение между Vnp - объемом предкамеры и Vc - объемом пространства сжатия выбирается от 0 25 до 0 40 ( фиг. Впрыснутое в предкамеру топливо частично сгорает и полученная энергия используется для распыливания несгоревшей части топлива в объеме надпоршневого пространства. Предкамера соединяется с надпоршневым пространством одним или несколькими отверстиями. Для предкамерного процесса применяется однодырчатый распылитель, имеющий небольшой угол конуса распыла ( в 10 - 15) во избежание оседания частиц топлива на боковых стенках предкамеры. [1]
У предкамерных дизелей ( см. рис. 34 - 8) объем предкамеры составляет 25 - 40 % общего объема камеры. [2]
У предкамерных дизелей камера сгорания состоит из двух частей. Основная ее часть, занимающая более 70 % общего объема камеры сгорания, расположена непосредственно над поршнем, а меньшая ее часть вынесена в предкамеру. Дизельные двигатели предкамерного типа работают устойчиво без дымления в широком диапазоне оборотов. [3]
Недостатком предкамерных дизелей является затрудненный пуск в холодном состоянии, повышенный расход топлива и более низкий коэффициент полезного действия. [4]
В предкамерных дизелях для смесеобразования используется вихревое движение газов, создающееся в результате предварительного частичного сгорания топлива в предкамере. [5]
На некоторых предкамерных дизелях применяют запальники из тлеющей пропитанной селитрой бумаги. Перед пуском непрогретого дизеля в предкамеру ввертывают стержни с тлеющим запальником. Соприкасаясь со впрыснутым мелкораспыленным топливом, запальники воспламеняют его и происходит вспышка. [7]
Наихудший пуск имеют предкамерные дизели, как имеющие самые высокие скорости воздуха в перепускных каналах и наибольшие тепловые потери. Без свечи накаливания или какого-либо иного подогревательного устройства предкамерный дизель вообще не может быть пущен. После длительной стоянки обязательно требуется достаточное предварительное накаливание пусковой свечи. Вихрекамер-ные дизели с их просторным перепускным каналом, соединяющим камеру с цилиндровым пространством, при удачном расположении форсунки и при температуре окружающего воздуха выше 0 пускаются в большинстве случаев без приспособления для калильного зажигания. [8]
Параметры процесса сгорания предкамерного дизеля следующие: / n0 5; tz0 01407 сек. [9]
Давление впрыскиваемого топлива в предкамерных дизелях составляет 8 0 - 12 5 Мн / м2, расход топлива на 10 - 20 % превышает расход в двигателях с неразделенными камерами. [10]
Для улучшения пусковых качеств у предкамерных дизелей повышают степени сжатия ( Е 20 - н 21) по сравнению с дизелями с неразделенными камерами сгорания. Кроме того, предкамеры оборудуют обычно калильными свечами. [11]
На рис. 11.106 показана схема предкамерного дизеля. Камера сгорания разделена здесь на две части: предкамеру 1 и основную камеру 3 над-поршнем. Объем предкамеры составляет 25 - 35 % общего объема камеры сгорания. Воздух, сжимаемый движущимся вверх поршнем, заполняет основную камеру и предкамеру. Ввиду сравнительно небольшого объема предкамеры в ней сгорает лишь часть топлива, впрыскиваемого на один цикл работы. В результате сгорания топлива давление в предкамере растет, и образующиеся газы вместе с несгоревшим топливом выбрасываются в основную камеру сгорания. При этом благодаря большим скоростям истечения топливо дополнительно распыливается, хорошо смешивается с воздухом и сгорает в основной камере сгорания 3 над поршнем. Образующиеся газы производят работу и затем удаляются. [13]
Несколько меньше среднее эффективное давление получается у предкамерных дизелей из-за увеличенных потерь при осуществлении рабочего цикла. [14]
Кривые изменения ре и ge в зависимости от числа оборотов для ряда предкамерных дизелей при полной нагрузке приведены на фиг. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
