Содержание
Камеры сгорания
Существует несколько типов конструкций камер сгорания дизельных двигателей, каждая из которых призвана обеспечить наиболее эффективный вихревой поток.
- Камера сгорания с прямым впрыском
- Камера сгорания с непрямым впрыском.
Камера сгорания с прямым впрыском
В камере сгорания с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно у закрытого конца цилиндра. Давайте рассмотрим подробнее схему камеры сгорания открытого типа.
Камеры сгорания, как правило использовались на тяжелых автомобилях, но после модификации стали использоваться на автомобилях с 2-х литровым двигателем. Как вы видите в поршне имеется глубокая выемка в которой находится воздух, в тот момент когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке) в непосредственной близости к головке цилиндров. Поэтому, чтобы получить требуемую степень сжатия, необходимо использование верхнеклапанного механизма.
Для головок цилиндров в головке поршня имеются неглубокие выемки для обеспечения необходимых зазоров. При неправильной регулировке клапанов, последние будут бить по поршню. Для подачи тонко распыленного топлива с давлением 175 бар с струю воздуха применяется форсунка, затем топливовоздушная смесь поступает в выемку поршня (камеру сгорания). Завихрение в этом случае образуется в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
При подъеме поршня воздух заходит в выемку и перемещается примерно так, как изображено на рисунке. Когда поршень находится в ВМТ, это движение еще больше ускоряется благодаря завихрению поршня между поршнем и головкой. Горизонтальное или вращающееся завихрение может быть получено путем использования завихрителя на впускном клапане.
Комбинация двух вихревых потоков создает «круговорот» воздуха в выемке и обеспечивает необходимую подачу кислорода в область горения.
Камера сгорания с непрямым впрыском
При непрямом впрыске может впрыск более равномерный, за счет этого необходимо меньшее давление впрыска.
Непрямой впрыск обеспечивает работу двигателя в большом диапазоне оборотов.
Фирма Ricardo Comet сконструировала большинство камер сгорания с непрямым впрыском. В камерах непрямого впрыска имеется вихрекамера, которая соединяется каналом с главной камерой. Благодаря этому конструкция позволяет работать с более высокими температурами.
При такте сжатия нагнетание воздуха происходит через канал вихрекамер. В быстро движимую массу воздуха происходит впрыск топлива, после чего оно распыляется на мельчайшие частички. После горения в вихревой камере уже горящее топливо с несгоревшим топливом поступает в основную камеру сгорания, которая находится в днище поршня. При увеличении времени впрыска для поддержания необходимой мощности двигателя, основная часть топлива, впрыскиваемая уже в конце периода впрыска, тщательно смешивается с воздухом в основной камере и уже потом загорается. Благодаря этому период горения может продолжаться в течении длительного времени до тех пор, пока топливу не будет хватать кислорода для горения.
С этого момента начнет появляться черный смог. Он показывает максимум топлива, которое может быть впрыснуто для работы двигателя с максимальной мощностью и без потери экономичности.
Tags:
Виды конструкций камер сгорания:
Камера сгорания с прямым впрыском
Камера сгорания с непрямым впрыском
Камеры сгорания для котлов Navien (Навьен)
Товаров: 10.
Сортировать по:
Показано 1-10 из 10
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камеры сгорания Navien
Камера сгорания в сборе Deluxe/Coaxial, Deluxe Plus/Coaxial, Smart Tok Coaxial, Prime Coaxial, Ace/Coaxial для моделей 13-24K
Цена 1 690,70 ₽
Камера сгорания в сборе Deluxe 13-24K, Deluxe Coaxial 13-24K, Deluxe Plus 13-24K, Deluxe Plus Coaxial 13-24K, Smart Tok Coaxial 13-24K, Prime…
По предзаказу (доставка — до 7 рабочих дней!)
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камеры сгорания Navien
Камера сгорания в сборе Deluxe/Coaxial 30K, Deluxe Plus/Coaxial 30K, Smart Tok Coaxial 30K, Prime Coaxial 30K, Ace/Coaxial 30K
Цена 1 789,70 ₽
Камера сгорания в сборе Deluxe 30K, Deluxe Coaxil 30K, Deluxe Plus 30K, Deluxe Plus Coaxial 30K, Smart Tok Coaxial 30K, Prime Coaxial 30K, Ace.
..
По предзаказу (доставка — до 7 рабочих дней!)
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камеры сгорания Navien
Камера сгорания в сборе Smart Tok Coaxial 35K, Prime Coaxial 35K, Deluxe 35-40K, Deluxe Plus 30-40K, Ace 35K (30003354G)
Цена 1 907,40 ₽
Камера сгорания в сборе Smart Tok Coaxial 35K, Prime Coaxial 35K, Deluxe 35-40K, Deluxe Plus 30-40K, Ace 35K 30003354G
По предзаказу (доставка — до 7 рабочих дней!)
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камеры сгорания Navien
Крышка камеры сгорания Deluxe/Deluxe Coaxial 13-24K, Deluxe Plus/Deluxe Plus Coaxial 13-24K, Ace/Ace Coaxial 13-24K (30003338D)
Цена 1 639,00 ₽
Крышка камеры сгорания Deluxe 13-24K, Deluxe Coaxial 13-24K, Deluxe Plus 13-24K, Deluxe Plus Coaxial 13-24K, Ace 13-24K, Ace Coaxial 13-24K.
..
В наличии
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камеры сгорания Navien
Крышка камеры сгорания Smart Tok Coaxial 35K, Prime Coaxial 35K, Deluxe 35-40K, Deluxe Plus 35-40K, Ace 35-40K (30003349C)
Цена 756,80 ₽
Крышка камеры сгорания Smart Tok Coaxial 35K, Prime Coaxial 35K, Deluxe 35-40K, Deluxe Plus 35-40K, Ace 35-40K 30003349C
По предзаказу (доставка — до 7 рабочих дней!)
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Убрать из Избранного В избранное
Quick view
Камера сгорания — Glenn Research Center
На этой странице:
Это компьютерный чертеж камеры сгорания авиационного двигателя братьев Райт 1903 года выпуска.
Этот двигатель приводил в движение первый, тяжелее воздуха, самоходный, маневренный, пилотируемый самолет; Wright 1903 Flyer, совершивший полет в Китти-Хок, Северная Каролина, в декабре 1903 года. Чтобы создать тягу для своего самолета, братья использовали сдвоенные пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, в задней части самолета. Чтобы вращать гребные винты, братья спроектировали и построили четырехтактный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с водяным охлаждением, работающий на бензине.
На верхнем рисунке показаны основные компоненты камеры сгорания двигателя Wright 1903. В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород объединяются в процессе сгорания для получения мощности, необходимой для вращения коленчатого вала двигателя. Сгорание происходит в камере сгорания. Для каждого цилиндра двигателя имеется камера сгорания.
На рисунке показан цилиндр №4 в три разных момента времени цикла двигателя. Мы открыли боковую часть камеры и впускной коллектор , который находится в верхней части камеры, и пометили детали цветом для облегчения идентификации.
На рисунке слева показаны части во время такта впуска цикла. 9Впускной клапан 0007 (красный) обычно плотно прилегает к седлу клапана (желтое) пружиной впускного клапана . Седло и кромка клапана тщательно обработаны, чтобы газы не могли проходить между ними, когда клапан закрыт. Во время такта впуска впускной клапан открывается, и между клапаном и седлом существует небольшой зазор. Топливо и воздух во впускном коллекторе проходят через зазор в камеру сгорания. Клапан может двигаться только вверх и вниз, потому что Клетка впускного клапана удерживает шток клапана.
На среднем рисунке показаны части во время такта сжатия и рабочего такта цикла. Впускной клапан теперь закрыт, и камера вместе с поршнем и цилиндром образует полностью закрытый сосуд. Через стенки камеры выступают свеча зажигания (зеленая) и контактный выключатель. Выключатель обычно остается открытым. Переключатель замыкается на свечу и быстро размыкается, создавая искру для воспламенения топливно-воздушной смеси в процессе сгорания.
На рисунке справа показаны детали во время такта выпуска. выпускной клапан (синий), как и впускной клапан, обычно плотно прилегает к своему седлу клапана пружиной выпускного клапана . Во время такта выпуска клапан открывается коромыслом с кулачковым приводом. Как и впускной клапан, выпускной клапан удерживается на месте клапанной клеткой , которая наматывается на шток клапана. Когда выпускной клапан открыт, горячий выхлопной газ проталкивается через открытый клапан и выходит из двигателя. Движение всех этих частей координируется системой хронометража и показано на этой анимации:
Компьютерная анимация клапанов двигателя самолета Wright 1903
Конструкция и принцип действия камер сгорания
ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЯ
Камера сгорания — это область внутри двигателя, где топливно-воздушная смесь сжимается и затем воспламеняется. Обычно он образован с одной стороны формой, отлитой в головке цилиндра, а с другой стороны — верхней частью поршня.
Когда поршень находится в верхней мертвой точке, камера имеет наименьший размер, и это время, когда топливно-воздушная смесь находится в наиболее нестабильном состоянии и готова к воспламенению. Чем лучше сконструирована камера сгорания, тем лучше «дышит» двигатель; то есть, тем эффективнее общий поток воздуха через двигатель.
Общий КПД двигателя определяется формой камеры, формой верхней части поршня, расположением клапанов и свечи зажигания, а также общим потоком воздуха через впуск и выпуск. В этой статье мы сосредоточимся только на различных типах камер сгорания, а не на множестве динамических характеристик, влияющих на распространение пламени.
Типы камер сгорания
Чтобы правильно идентифицировать камеру сгорания, необходимо учитывать все ее аспекты, включая форму. Для целей этой статьи мы ограничим обсуждение теми, которые используются в большинстве серийных двигателей в Америке.
Hemispherical или Pentroof — камера сгорания Hemi
Конструкция камеры сгорания Hemi.
Считается, что камера этой конструкции обеспечивает наименьший компромисс в плане эффективности. По сути, полусферическая камера сгорания представляет собой половину сферы, отлитой в нижней части головки блока цилиндров. Клапаны расположены за пределами области отверстия и под определенным углом от осевой линии коленчатого вала. Оптимизация этого положения позволяет значительно увеличить поток воздуха, поскольку он отодвигает клапан от стены, чтобы он не создавал турбулентность.
Это создает более эффективное поперечное движение заряда при перекрытии клапанов и ограничивает передачу тепла от выпускного клапана к свежему заряду. Как упоминалось ранее, эта конструкция обеспечивает наилучшее соотношение поверхности к объему, а также создает очень короткое прямое выпускное отверстие, необходимое для ограничения отвода тепла в охлаждающую жидкость.
Полусферические камеры обычно имеют центральную свечу зажигания, которая обеспечивает превосходную устойчивость к октановому числу.
Дополнительным преимуществом является расстояние между впускным и выпускным клапанами, что еще больше ограничивает теплопередачу.
Клиновидные камеры
Клиновидная камера сгорания.
Используемый на протяжении многих лет почти всеми производителями, этот тип камеры напоминает наклонный бассейн, утопленный в палубу головки. Встроенные клапаны обычно наклонены, чтобы приспособиться к наклонной крыше этой конструкции. Свеча зажигания расположена на толстой стороне клина и обычно располагается посередине между клапанами.
Относительно крутые стенки в такой конструкции камеры заставляют путь потока воздуха/топлива отклоняться и заставлять его двигаться по нисходящей спирали вокруг оси цилиндра. Во время такта сжатия площадь сжатого воздуха/топлива уменьшается до такой степени, что захваченная смесь резко выталкивается из тонкого конца камеры в толстый. Это создает значительную кинетическую энергию, которая при воспламенении увеличивает общую мощность.
Ванна или камера сгорания в форме сердца
Дизайн ванны
Обозначение ванны обычно зарезервировано для любой камеры, которая не является клиновидной или полусферической.
В большинстве отечественных двигателей с толкателем он использовался в различных формах. В некоторых случаях форма камеры сгорания была почти овальной, а более поздние тенденции заключались в более эффективной форме сердца.
Примером этого может служить текущий LS1 от Chevrolet. Платформа головки блока цилиндров, которая перекрывает поршень, образует две хлюпающие области: большую область напротив свечи зажигания и меньшую область на противоположной стороне. Его серповидная форма делает его похожим на камеру сердца.
Клапаны встроенные и частично маскируются стенкой камеры, более открытые со стороны плунжера. Область напротив основной области сжатия обычно сужается и не имеет крутой стены в стиле клина. Расположение свечи зажигания максимально увеличено за счет смещения к выпускному клапану и как можно ближе к центру, что делает общую конструкцию очень эффективной для выработки мощности. Однако передача тепла в непосредственной близости от клапанов ограничивает объемную эффективность и допустимое октановое число.
Стакан в поршне
Стакан и поршень с плоской головкой справа.
Этот подход, по существу, противоположен конструкции с камерой в головке. Он не пользуется популярностью у разработчиков двигателей в США, хотя в начале 20 века он использовался в конфигурациях двигателей с плоской головкой. Однако европейские конструкторы двигателей все еще иногда используют эту конструкцию.
Он состоит из плоской головки блока цилиндров с одним рядом клапанов, обращенных к круглой полости, отлитой в поршне. По периметру поршня создается кольцевая хлюпающая область. Известный своим очень турбулентным сгоранием, он хорошо работает с дизельными двигателями, но считается слишком шумным по американским стандартам.
Разбираемся во всем этом
То, как камера сгорания использует воздушный поток, так же важно, как и сам поток. Не менее важна форма верхней части поршня, так как любой выступ в камеру сгорания замедлит скорость пламени. Идеальной конструкцией является выпуклый или плоский поршень, так как теоретически фронт пламени может равномерно распространяться по его поверхности.
Все это говорит о том, что главным в конструкции двигателя является тепловой КПД. Идеальный двигатель должен иметь высокую степень сжатия для обеспечения теплового КПД и отклика дроссельной заслонки, но он должен работать в унисон с камерой сгорания, имеющей высокую скорость горения.
Это необходимо для повышения допустимого октанового числа двигателя и ограничения образования оксидов азота (NOx). Высокая степень сжатия увеличивает образование NOx за счет повышенного давления в цилиндре и нагрева заряда, поскольку он вытесняется в меньшую область. Чтобы ограничить производство Nox, нужно иметь высокую скорость сжигания, но в реальном мире этого добиться сложно.
Помимо выбросов и допустимого октанового числа для производства мощности необходимо, чтобы давление в цилиндре повышалось как можно быстрее, позволяя использовать его для расширения против поршня на максимально возможном протяжении хода.
Обратите внимание, насколько малы современные радиаторы?
Загляните под капот любого нового автомобиля, и вы увидите довольно маленький радиатор, хотя мощность вашего автомобиля/внедорожника может составлять 250-300 лошадиных сил.