Смесеобразование в дизелях.
Сжигание топлива является одним из самых распространенных методов получения тепловой энергии, используемой для различных производственных целей и особенно для последующего трансформирования ее в механическую работу с помощью различных типов тепловых двигателей. Учитывая, что получение механической энергии таким способом составляет примерно 90% от всей вырабатываемой в мире (около 110 млрд. л.с),вопрос правильной организации процесса сгорания приобретает особо важное значение. Применительно к д.в.с. это означает, что процесс сгорания должен иметь небольшую продолжительность. При этом следует иметь в виду, что чрезмерно малая продолжительность процесса сгорания приводит к жесткой работе, а при увеличении длительности процесса сгорания резко возрастают тепловые потери двигателя и снижается его мощность.
Для обеспечения качественного смесеобразования в цилиндре ДВС необходимы следующие конструктивные условия :
1. обеспечить время на процесс смесеобразования- топливо подается в цилиндр до прихода поршня в ВМТ в конце такта сжатия на угол опережения подачи топлива.
Угол а3 - угол опережения подачи топлива – это угол между кривошипом коленвала и вертикальной осью цилиндра в момент начала подачи топлива в цилиндр.
2. поступивший в цилиндр воздух должен иметь мощные завихрения, что обеспечивается формой камеры сгорания.
Формы камер сгорания
а\ с плоским днищем.
б\ полусферическим углублением
в\ с выступом в центре
днища( Гессельман)
г\ с углублением трапецеидальной
формы
д\ сферическим углублением в поршне
е\ сферической формы со
вставной горловиной
3. перед достижением температуры воспламенения топливо должно распылено до туманообразного состояния ( подается в цилиндр под давлением 120-2200 кг\см 2 через распылитель форсунки) , испариться (в конце такта сжатия Т воздуха достигает 800-1100 К от резкого сжатия).
4. перемешаться с воздухом
Время от начала подачи топлива и до его воспламенения называется периодом задержки самовоспламенения.
Он зависит от угла опережения подачи топлива и температуры деталей двигателя в момент пуска. При пуске холодного двигателя период задержки увеличивается , и по этой причине дизель до момента прогрева работает жестко по причине большой скорости нарастания давления - ( сгорание топлива происходит взрывоподобно).
Угол опережения подачи топлива для дизелей в зависимости от их типа находится в пределах 150--330. на развернутой диаграмме это т.k. в т.m происходит воспламенение топлива. k-m --- есть период задержки самовоспламенения. За это время в цилиндр поступает 15-50 % топлива от цикловой дозы, которое успевает испариться и перемешаться с воздухом. Остальное топливо цикловой дозы поступает в камеру сгорания после т. m, т.е. поступает уже в среду охваченную пламенем.
Самовоспламенение и сгорание топлива — сложный процесс химического соединения его горючих элементов с кислородом воздуха, сопровождаемый выделением теплоты.
При расчете процесса сгорания промежуточные физико-химические изменения, происходящие с топливом внутри рабочего цилиндра, не рассматриваются, а учитываются лишь количественные конечные результаты химических реакций.
Начало горения в расчетном цикле предполагается в в. м. т. В действительном цикле начало горения не совпадает с в м. т. и, кроме того, горение не заканчивается в точке z, а часть топлива догорает на линии расширения zb
Процесс сгорания рассчитывают исходя из 1 кг сжигаемого топлива. Для удобства расчета количество воздуха и образующихся газов измеряется в киломолях.
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1998;