Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Внутреннее смесеобразование двигателя


Это двигатели с внешним смесеобразованием (бензиновые и газовые).

Цикл с подводом тепла при v = const начинается от состояния рабочего тела в pv и Ts-координатах (рисунок 3), характеризующего точкой 1, сжатием рабочего тела, которое происходит при движении поршня справа налево (сверху вниз) до точки 2 этот процесс происходит без теплообмена с внешней средой, то есть по адиабате. Затем осуществляется подвод теплоты при постоянном объеме – по изохоре 2-3, что приближенно соответствует условию подвода тепла при сгорании горючей смеси в реальных двигателях, использующих легкоиспаряющееся топливо.

Рисунок 3 – изображение цикла в pν и Ts диаграммах при v = const

От состояния, характеризуемое точкой 3, начинется процесс расширения

рабочего тела при отсутствии теплообмена с окружающей средой, то есть по адиабате 3-4. Поршень при этом придет в первоначальное положение. Для того, чтобы рабочее тело пришло в первоначальное состояние, от него отводится теплота (процесс 4-1).

Процессы всасывания и выхлопа в термодинамическое не рассматриваются по тем же соображениям, что и в цикле Дизеля

В рассматриваемом цикле степень предварительного расширения при сгорании топлива .

Основные величины этого цикла:

(). (14)

Тогда подставив в уравнение (176)  = 1 получим:

.

. (15)

Выводы:

  1. термический КПД двигателя Отто не зависит от нагрузки, так как в формулу (177) не входит степень повышения давления λ при сгорании топлива;

  2. с увеличением степени сжатия ε теплота в цикле используется более совершененно, но в двигателях быстрого сгорания этому увеличению есть предел – температура самовоспламенения горючего, так как может случиться преждевременная вспышка.

При одинаковых степенях сжатия цикл Отто – экономичнее цикла Дизеля, так как ;, причем при обычных значениях ρ иk:  1 и, следовательно, ηt Отто > ηt Дизель, так как в цикле Дизеля принимаются более высокие степени сжатия.

Таблица 3 – Значения термического КПД цикла Отто при различных значениях ε и k

ε

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

6,0

7,0

8,00

9,0

10

k

1,20

0,13

0,170

0,20

0,220

0,24

0,26

0,275

0,30

0,320

0,340

0,36

0,37

1,25

0,16

0,205

0,21

0,270

0,29

0,31

0,330

0,36

0,395

0,405

0,42

0,44

1,30

0,19

0,240

0,28

0,310

0,34

0,36

0,380

0,42

0,440

0,460

0,48

0,50

1,35

0,22

0,270

0,32

0,355

0,38

0,41

0,430

0,47

0,490

0,520

0,54

0,55

1,40

0,25

0,310

0,36

0,40

0,43

0,48

0,480

0,52

0,550

0,570

0,59

0,61

Сравнивая все три вида циклов при одинаковой степени сжатия (εv = εvp = εp) их термодинамические КПД находятся в следующем соотношении: ηtv > ηtvp > ηtp. Однако, учитывая то обстоятельство, что все виды циклов в реальных двигателях работают при разных степенях сжатия (εv = 6…10; εvp = 14…16), то сравнивать термодинамические КПД следует не при одинаковых степенях сжатия ε, а при одинаковых условиях их осуществления, то есть при одинаковых максимальных давлениях и температурах. В этих условиях ηt р > ηt vp > ηt v.

Реальные процессы ДВС

Рабочий процесс реального двигателя внутреннего сгорания принципиально отличается от теоретического цикла идеального двигателя.

Идеальный цикл – замкнутый круговой процесс, составленный из отдельных термодинамических процессов.

Рабочий цикл не замкнут – после совершения работы, в результате расширения, рабочее тело удаляется из двигателя, а на его место поступает свежая порция горючей смеси. Процессы всасывания и выхлопа рабочего тела не являются термодинамическими процессами.

в реальном двигателе рабочий процесс теплового двигателя – совокупность отдельных процессов, протекающих последовательно за два или один полный оборот коленчатого вала.

Рабочий процесс графически представляется индикаторной диаграммой, то есть линией изменения давления внутри цилиндра при перемещении поршня (рисунок 4).

Четырехтактный двигатель. Первый такт (впуска) поршень в близи к ЛМТ (точка 1| на рисунке 40а). камера сгорания заполнена продуктами сгорания. При перемещении поршня к ПМТ (точки 6-6|-1) распределительный механизм открывает впускные клапаны. предпоршневое пространство сообщается с выпускной системой, цилиндр заполняется свежим зарядом (воздухом или горючей смесью). Вследствие сопротивления впускной системы давление в цилиндре в конце впуска давление меньше, чем на выпуске (точка 1).

Второй такт сжатия поступившего свежего заряда (процесс 1-2) происходит при перемещении поршня к ЛМТ. Давление и температура в цилиндре при этом повышаются, при некотором перемещении поршня от ПМТ давление в цилиндре, и становится равным с давлением в точке 1||. До этого момента впускные клапаны остаются открытыми (запаздывание закрытия клапанов) – для улучшения наполнения цилиндра свежим зарядом.

После закрытия клапанов при дальнейшем перемещении поршня к ЛМТ давление и температура при сжатии повышаются (процесс 2-3) и зависят от степени сжатия, герметичности рабочей полости, теплоотдачи в стенки, а также от значения давления и температуры в точке 1 (в начале сжатия).

Третий такт – сгорание и расширение (процессы 2-3 и 3-4), то есть при ходе поршня от ЛМТ к ПМТ. Происходит интенсивное сгорание топлива и выделение теплоты, вследствие чего давление и температура в цилиндре резко повышается с некоторым увеличением внутрицилиндрового объема. Под действием давления происходит перемещение поршня к ПМТ и расширение газов (процесс 4-5|-5). При расширении газы совершают полезную работу, поэтому этот такт называется рабочим ходом.

Во время четвертого такта – такта выпуска осуществляется очистка цилиндра от продуктов сгорания (процесс 5-1|-6|-6). Поршень перемещается от ПМТ к ЛМТ и вытесняет газы через открытые выпускные клапаны, которые открываются несколько раньше, чем поршень достигнет положения ЛМТ – для улучшения выпуска продуктов сгорания.

После завершения выпуска все такты повторяются.

а – четырехтактного; б – двухтактного;

I – поршень; II – цилиндр

Рисунок 4 – Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя

Двухтактный двигатель. Цикл совершается (рисунок 40б) за один оборот коленчатого вала, то есть в два раза чаще, чем в четырехтактном двигателе при одинаковой частоте вращения вала. Это объясняется тем, что очистка цилиндра в нем от продуктов сгорания и заполнение его свежим зарядом происходит только при движении поршня в близи ПМТ. Очистка цилиндра осуществляется предварительно сжатым воздухом до определенного давления или горючей смесью. Предварительное сжатие происходит в специальном компрессоре или в небольших двигателях используется внутренняя полость картера (кривошипная камера) и поршень двигателя.

Первый такт соответствует ходу поршня от ЛМТ к ПМТ. В цилиндре только что произошло сгорание топлива (процесс 2-3 и 3-4) и начался процесс 4-5 расширения газов – рабочий ход. Выпускные клапаны открываются несколько раньше момента прихода поршня прихода к выпускным окнам, и продукты сгорания вытекают из цилиндра в выпускной патрубок. Давление в цилиндре резко падает (процесс 5-6). Когда давление становится примерно равным в ресивере или немного ниже его, поршень открывает впускные окна. Воздух, предварительно сжатый, поступает через впускные окна в цилиндр, вытесняя из него продукты сгорания, и вместе с ними попадает в выпускной патрубок (процесс 6-7).

Второй такт соответствует ходу поршня от ПМТ к ЛМТ (процесс 8-1-2). В начале хода поршня продолжается процесс газообмена. Его конец (точка 1) определяется моментом закрытия впускных окон и выпускных клапанов. С момента окончания процесса газообмена начинается сжатие воздуха. При движении поршня в близи ЛМТ (точка 2) в цилиндр через форсунку подается топливо. Подача заканчивается во время процесса сгорания топлива.

studfiles.net

Внутреннее смесеобразование - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Внутреннее смесеобразование

Cтраница 4

Для схем энергоустановок с внутренним смесеобразованием в ДВС криогенный бак должен быть оборудован низкотемпературным насосом. На рис. 42 показана принципиальная схема с подачей водорода в испаритель-подогреватель насосом, размещенным в криогенном баке. Давление водорода в подогревателе-испарителе может поддерживаться постоянным в пределах 0 5 - 15 МПа в зависимости от способа подачи водорода в ДВС.  [46]

В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием газ подается в цилиндр под давлением и смеситель отсутствует. Генераторный газ применяется в этом случае редко, так как требуется специальный компрессор для повышения давления газа, что усложняет установку. Поэтому применяются в первую очередь природный, сжатый и сжиженный газы.  [47]

В вигателях, с внутренним смесеобразованием рабочая смесь образуется внутри рабочего цилиндра, причем топливо и воздух подаются з цилиндр раздельно.  [48]

Двигатели небольшой мощности с внутренним смесеобразованием чаще всего выполняют двухтактными, где некоторый перерасход топлива компенсируется их простотой и надежностью. К ним относятся: маломощные мотоциклетные и подвесные лодочные, а также двигатели кинопередвижек и другие мелкие карбюраторные двигатели. Для таких двигателей главным является не, их экономичность, а простота конструкции, удешевление стоимости и уменьшение веса.  [49]

К группе двигателей с внутренним смесеобразованием, низкой степенью сжатия и принудительным зажиганием относятся кало-ризаторные и нефтяные двигатели.  [50]

В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием очень трудно добиться надлежащего смешивания газа с воздухом из-за больших удельных объемов газа, малой длины газовой струи при вдувании ее в сжатый воздух и непостоянства величины теплоты сгорания газа.  [51]

Двухтактные двигатели выполняются с внешним и внутренним смесеобразованием.  [53]

Газовые двигатели выпускаются с внешним и внутренним смесеобразованием.  [54]

В двухтактных газовых двигателях применяется только внутреннее смесеобразование, чтобы не допускать потерь газа в выпускную систему при продувке.  [55]

В двигателях внутреннего сгорания применяют внешнее и внутреннее смесеобразование.  [56]

Однако в последние годы двигатели с внутренним смесеобразованием устанавливаются и на некоторых траспортных установках.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели)

    ДВИГАТЕЛИ С ВНУТРЕННИМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ (ДИЗЕЛИ) [c.141]

    Дизели отличаются от других двигателей внутреннего сгорания большим разнообразием конструкций, способов смесеобразования, назначений, условий эксплуатации и чрезвычайно широким диапазоном агрегатных мощностей (от нескольких киловатт до десятков тысяч). Поэтому ассортимент дизельных масел значительно различается по предъявляемым к ним требованиям и эксплуатационным [c.143]

    Д. И. Вырубов, Смесеобразование в двигателях Дизеля, сб. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания и их агрегатов, М., 1946. [c.111]

    Д. Н. Вырубов, Смесеобразование в двигателях Дизеля, сб. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания и их агрегатов. М., 1946 Технический бюллетень , № 3, 1949. [c.323]

    Вырубов Д. Н. Смесеобразование в двигателях дизеля. Сб. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания . Машгиз, 1946. [c.272]

    Максимальное давленпе конца сгорания в водородном двигателе по причинам, указанным выше, должно быть более высоким, чем в бензиновом двигателе. При внешнем смесеобразовании это увеличение незначительно — примерно 10—15 %, что не оказывает сущ,ественного влияния на условия работы деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. При внутреннем смесеобразовании максимальное давление может достигать величин, характерных для дизелей с непосредственным впрыском. Для легких двигателей эти величины неприемлемы, и поэтому необходимо ограничивать как скорость нарастания давления, так и максимальное давленпе. Это можно осуществить путем применения бедных смесей, но значительное обеднение этих смесей до а 1,3 1,5 ведет к слишком большому снижению мощности [49, 57, 60, 70, 85 . При внутреннем смесеобразовании с подачей водорода на сжатии такой способ может быть пспользован, так как мощность двигателя примерно будет на уровне мощности базового бензинового двигателя (см. табл. 1), но при внешнем смесеобразовании такой способ практически неприемлем, в этом случае потеря мощности составляет до 36 %. [c.48]

    Сжигание альтернативных топлив возможно как в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (в бензиновых двигателях, приспособленных к работе на этих топливах), так и в двигателях с воспламенением от сжатия (в дизельных двигателях). Однако многие альтернативные топлива плохо испаряются в условиях, характерных для процесса смесеобразования бензиновых двигателей не всегда возможно их воспламенение в камерах сгорания этих двигателей при сравнительно невысоких температурах конца сжатия и низких значениях коэффициента избытка воздуха. Дизельные двигатели (далее — дизели) более приспособлены к работе на топливах с различными физико-хими-ческими свойствами. Сгорание альтернативных топлив в дизелях при высоких степенях сжатия и больших коэффициентах избытка воздуха более эффективно, чем в двигателях с принудительным воспламенением. При этом дизели отличаются от бензиновых двигателей лучшей топливной экономичностью и меньшими выбросами газообразных продуктов неполного сгорания (монооксида углерода, углеводородов, альдегидов) и углекислого газа (диоксида углерода). Поэтому при использовании альтернативных топлив в дизелях, как правило, достигаются близкие к необходимым показатели работы двигателя. [c.4]

    Сравнение суммарных показателей токсичности двигателей с разными процессами и при определении KY по разному числу составляющих ОГ представлено на рис. 3. Например. - суммарная токсичность дизеля при ее оценке по четырем составляющим ОГ. Причем весомость (доля) каждой составляющей приведена в процентах, например, Л/Ох/89,7 - 89,7% от суммарной токсичности принадлежит оксидам азота С/7,1 - доля токсичности, вносимая сажей, составляет 7,1%. Составляющие токсичности, вносимые ненормируемыми компонентами, заштрихованы. Типы двигателей обозначены Д, ГД (СС), ГД (ВС), Б - соответственно дизель, газодизель со смешанным и газодизель с внутренним смесеобразованием и бензиновый двигатель. При этом диаграммы I, II, III получены авторами данной работы, а диаграммы 1У- /11 взяты из работ [1, 7]. [c.10]

    Количество нагара на чугунных поршнях всегда больше, чем на поршняк пз алюминиевого сплава. Известно также, что по мере увеличения коэффициента избытка воздуха а горючей смеси количество нагара у.меньшается. Дизельные двигатели всегда эксплуатируются с большими значениями а, чем бензиновые (так как в дизелях осуществляется внутреннее смесеобразование). Более острой является проблема снижения нагарообразования в поршневых бензиновых двигателях. [c.45]

chem21.info

Двигатели с внешним смесеобразованием - Справочник химика 21

температура среды выше температуры кипения топлива и Ср, 1/(Гв—Ги)/ у> I (Тв и 7 — температуры соответственно воздуха и стационарного испарения, или их можно рассматривать как температуры сухого и мокрого термометров. Для высоких температур можно принимать 7 = 7 s). Низкотемпературный режим характерен для испарения капель и пленки топлива во впускных трубопроводах в двигателях с внешним смесеобразованием (например, в карбюраторных ДВС). [c.107]

    Все современные авиационные поршневые двигатели — четырехтактные, с искровым зажиганием. Существуют два типа двигателей с искровым зажиганием с внутренним смесеобразованием (двигатели непосредственного впрыска) и с внешним смесеобразованием, (карбюраторные двигатели). [c.97]

    Максимальная температура в камере сгорания современного ДВС с внешним смесеобразованием может достигать 3000 К при давлении 6—8 МПа. При таких температурах возможна значительная диссоциация продуктов сгорания, которая оказывает существенное влияние на процесс сгорания, в частности на температуру и состав продуктов сгорания и в конечном счете на эффективные показатели двигателя. Поэтому при расчете процессов сгорания и расширения в теоретическом цикле необходимо учитывать реакции диссоциации и рекомбинации продуктов сгорания. [c.25]

    При внешнем смесеобразовании в водородном двигателе значительная часть объема цилиндра заполняется водородом, что снижает энергоемкость заряда, поэтому целесообразно записать предыдущее выражение в следующем виде  [c.9]

    При стехиометри чес ком составе смеси энергоемкость заряда водородного двигателя с внешним смесеобразованием на 15 % ниже, чем бензинового двигателя. При внутреннем смесеобразовании, наоборот, энергоемкость заряда водородного двигателя на 12 % выше, что позволяет достичь довольно высоких значений среднего эффективного давления (до 0,85 МПа). Однако на основании имеющихся данных еще нельзя сделать вывод [c.10]

    В случае внешнего смесеобразования степень гомогенности смеси определяется такими свойствами топлива, как температура кипения и диффузионная способность. Водород в этом отношении имеет прекрасные свойства температура кипения —253 °С, что в любых условиях работы двигателя исключает наличие жидкой фазы водорода в смеси коэффициент диффузии водорода в воздухе при нормальных условиях составляет 0,63 см /с, что в восемь раз превышает коэффициент диффузии углеводородных топлив в воздухе. [c.11]

    Максимальное давленпе конца сгорания в водородном двигателе по причинам, указанным выше, должно быть более высоким, чем в бензиновом двигателе. При внешнем смесеобразовании это увеличение незначительно — примерно 10—15 %, что не оказывает сущ,ественного влияния на условия работы деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. При внутреннем смесеобразовании максимальное давление может достигать величин, характерных для дизелей с непосредственным впрыском. Для легких двигателей эти величины неприемлемы, и поэтому необходимо ограничивать как скорость нарастания давления, так и максимальное давленпе. Это можно осуществить путем применения бедных смесей, но значительное обеднение этих смесей до а 1,3 1,5 ведет к слишком большому снижению мощности [49, 57, 60, 70, 85 . При внутреннем смесеобразовании с подачей водорода на сжатии такой способ может быть пспользован, так как мощность двигателя примерно будет на уровне мощности базового бензинового двигателя (см. табл. 1), но при внешнем смесеобразовании такой способ практически неприемлем, в этом случае потеря мощности составляет до 36 %. [c.48]

    Высокая экономичность дизелей обусловлена следующими причинами. В двигателях с принудительным воспламенением и внешним смесеобразованием в такте сжатия в цилиндре находится горючая смесь. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или появления детонационного сгорания степень сжатия в таких двигателях ограничивают, и в зависимости от качества применяемого топлива она колеблется в пределах 8—10. В дизелях в такте сжатия цилиндр заполнен воздухом, поэтому степень сжатия может быть более высокой. Известно, что термический к. п. д. двигателя при прочих равных условиях возрастает с увеличением степени сжатия. [c.127]

    Существуют два типа двигателей с искровым зажиганием — с внутренним смесеобразованием (двигатели непосредственного впрыска) и с внешним смесеобразованием (карбюраторные двигатели). [c.115]

    Рабочая смесь топлива с воздухом может быть приготовлена до подачи в камеру сгорания или в самой камере сгорания. Первый способ приготовления рабочей смеси называется внешним и осуществляется в специальном устройстве — карбюраторе, а двигатели такого типа называются карбюраторными. Такие двигатели работают на легком топливе (бензине, спирте, газе и др.). При втором способе горючая смесь образуется в камере сгорания и такое смесеобразование называется внутренним. Двигатели с внутренним смесеобразованием называются дизельными. Они работают иа тяжелых топливах — керосине, газойле, нефти и др. [c.139]

    В двигателях с внешним смесеобразованием топливо распыляется карбюратором. В современных двигателях скорость потока воздуха, проходящего через диффузор карбюратора, достигает 150 м сек при перепаде давления (разность давления между атмосферным и давлением в диффузоре) до 0,2 кг см . [c.115]

    Все это относится к двигателям с внешним смесеобразованием, т. е. с подачей газа в цилиндры до закрытия впускных клапанов. [c.512]

    Эффективное и экономичное сгорание газообразного топлива в цилиндре двигателя во многом зависит от качества приготовления газо-воздушной смеси. Газо-воздушная смесь может приготовляться до поступления в цилиндр (внешнее смесеобразование) и внутри цилиндра (внутреннее смесеобразование). Устройства для приготовления газо-воздушной смеси вне цилиндров двигателя носят название смесителей. [c.341]

    Указанные двигатели работали на сжатом газе. Позже бьши созданы двигатели с системами топливоподачи сжиженного газа. В этих системах сжиженный газ вначале преобразуется в газообразное состояние, затем смешивается в газовоздушном смесителе, установленном во впускном трубопроводе, т.е. организуется внешнее смесеобразование. [c.219]

    На небольших судах с ограниченным районом плавания в качестве главных двигателей установлены сравнительно маломощные дизели, для многих из которых разработаны газовые варианты. Например, на базе двигателя 6415/18 был изготовлен и прошел испытания его газодизельный вариант с внешним смесеобразованием. При внешнем смесеобразовании газ может подаваться во впускной канал крышки цилиндра или во впускной коллектор. В двигателях 6415/18 [4] из газобаллонной батареи в жидком состоянии через общий коллектор газ поступает в испаритель, а за- [c.80]

    Внешнее смесеобразование по газовому топливу у газодизеля обеспечивает работу на более низких по сравнению с дизелем значениях коэффициента избытка воздуха. Это позволяет при увеличенной подаче топлива получить у газодизеля мощность на 20-30 % большую, чем у базового дизеля. Однако из условий сохранения уровня форсировки и надежности работы двигателя мощность газодизелей регулируется на одинаковую с базовым дизелем величину за счет ограничения подачи газового топлива. [c.48]

    Нет никаких оснований для ухудшения приемистости двигателя при переводе на питание природным газом бензиновых двигателей. При этом сравнение должно осуществляться для двигателей с принципиально одинаковой системой подачи топлива и управления двигателем. Приемистость дизелей в сравнении с газовыми двигателями, имеющими внешнее смесеобразование, и особенно в случае центральной подачи газа, лучше. Однако достигается это при одновременном перерасходе топлива и чрезмерном выбросе твердых частиц и других продуктов неполного сгорания дизельного топлива в атмосферу. [c.12]

    Реализация концепции двигателя, работающего на бедных смесях (а = 1,4-1,6). В этом случае для сохранения мощности и максимального момента в газовом двигателе необходимо применить наддув с промежуточным охлаждением (если базовый дизель наддува не имел) или при внешнем смесеобразовании в газовой модели пересмотреть систему наддува с целью повышения давления наддува и компенсации потери наполнения цилиндров воздухом из-за заметного парциального объема природного газа. Как показали наши исследования, при равной мощности в газовом двигателе с наддувом (а = 1,6) тепловые нагрузки на детали ниже, чем в двигателе без наддува, работающем при а = 1. Преимуществом рассматриваемого варианта конвертации дизеля на питание природным газом является и заметно более высокая экономичность. Максимальное значение эффективного КПД газового двигателя достигает 0,38 и оказывается выше, чем в газовом стехиометриче-ском, на 10-12 %, и ниже, чем в базовом дизеле, лишь на 10-12 %. В [c.17]

    Мощностные и топливно-экономические показатели газодизельных тракторов отрегулированы на одинаковые с базовым трактором значения. Следует отметить, что мощность у газодизеля может быть получена больше, чем у базового дизеля. Это связано с тем, что газодизель по газовой топливной составляющей переходит на внешнее смесеобразование и может работать при меньших значениях коэффициента избытка воздуха и, как следствие этого, при одинаковом расходе воздуха двигателем обеспечивается эффективное сгорание большего количества топлива и увеличивается до 30 % мощность у газодизеля. [c.47]

    В двигателях этого типа воспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется от внешнего источника - электрической искры (свечи), а процесс смесеобразования происходит вне цилиндра в специальном устройстве - карбюраторе (либо во впускном трубопроводе или камере сгорания, куда бензин впрыскивается с помощью форсунки). Непосредственный впрыск применяется в авиационных поршневых двигателях и в некоторых зарубежных моделях ДВС. Карбюратор служит для дозирования и распыливания, частичного испарения и смешения бензина с воздухом. Полученная в карбюраторе горючая смесь поступает в цилиндр в такте впуска. Далее горючая смесь подвергается сжатию (до е=7-9), при этом топливо полностью испаряется, перемешивается и нагревается. В конце такта сжатия в камеру сгорания подается от свечи электрическая искра, от которой смесь воспламеняется и сгорает. В результате резко повышается температура и давление над поршнем. Под действием давления поршень перемещается в цилиндре (рабочий ход) и совершает полезную работу. Затем поршень выталкивает продукты сгорания в атмосферу (выпуск). Рабочие такты двигателя регулируются с помощью впускных и выпускных клапанов. [c.120]

    Двигатели с форкамерно-факельным зажиганием выполнены с раздельной подачей газа и воздуха в цилиндры двигателя, что позволяет организовать внутреннее смесеобразование. При этом газообразное топливо подается к фор-камерам, в которых обеспечивается оптимальный состав газовоздушной смеси, воспламеняющей свечой зажигания, установленной в форкамере. Газовые двигатели с форкамерно-факельным зажиганием являются значительно более сложными, чем двигатели с внешним смесеобразованием, и в настоящее время не нашли широкого применения. [c.220]

    Большое влияние на рабочий процесс двигателя оказывают свойства топлива (табл. 2), определяющие качество смесеобразования. При использовании водорода в качестве топлива для ДВС могут применяться несколько способов смесеобразования для двигателей с зажиганием от искры — внешнее и внутреннее (подача водорода как в процессе впуска, так и на линии сжатия) для двигателей с самовоспламенением — внешнее и внутреннее (подача водорода на линии сжатия и зажигание путем впрыска запальной дозы жидкого углеводородного топлива, а также подача водорода в конце такта сжатия по определенному закону совместно с запальной дозой жидкого углеводородного топлива) для газовых турбин — внутреннее с непрерывной подачей водорода в зону горения. [c.11]

    Уровень токсичности ОГ дизелей зависит как от конструктивных факторов и регулировок двигателя, так и от эксплуатационных факторов [2.14, 2.28, 2.38-2.40]. К первым можно отнести способ смесеобразования и тип КС, рабочий объем цилиндра и степень сжатия, уровень форсирования дизеля и параметры воздушного заряда, наличие систем турбонаддува и рециркуляции ОГ. Значимым фактором являются конструктивные особенности и режимы работы системы топливоподачи [2.41-2.42]. Основные регулировочные параметры двигателя - форма внешней скоростной характеристики, угол опережения впрыскивания топлива, система воздухоснабжения, фаза газораспределения, степень рециркуляции ОГ. [c.58]

    Рассмотрены вопросы конвертации автобусного шестицилиндрового горизонтального безнаддувного дизеля мощностью 141,9 КВТ в газовый двигатель с зажиганием от искры, внешним смесеобразованием, эжекционной подачей газа, бесконтактнотранзисторной системой зажигания и трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором отработавших газов. Приведены результаты стендовых испытаний по определению мощностных, топливноэкономических и экологических показателей на различных режимах. [c.104]

    Известно, что газодизельный процесс может быть организован с применением как смешанного (внешнего по газу и внутреннего - по запальному дизельному топливу), так и внутреннего смесеобразования (и по газу, и по топливу), В крупных судовых, стационарных двигателях применение внутреннего смесеобразования (впрыск в цилиндр дизельного топлива - 3-5% от всего вводимого топлива - и затем компрессорный под давлением до 20 МПа впрыск природного газа) обеспечило получение самого высокого для существующих двигателей эффективного КПД (50-55%) [4] при высоких экологических качествах. В автотракторных двигателях такой процесс пока осуществить не удается. Однако применение принципов внутреннего смесеобразования в газодизеле автотракторного назначения возможно за счет раздельного впрыска жидкого и газового (газ сжиженный нефтяной - ГСН) топлив или впрыска их смеси. В связи со сложностями организации подачи ГСН или его смеси с жидким топливом топливным насосом высокого давления перспективной может стать организация газодизельного процесса с использованием так называемого клапана регулирования начального давления (РНД) [5]. Экспериментальные исследования подтвердили возможность и эффективность такой организации процесса [6]. Возникает вопрос о сравнительном анализе экологических и экономических качеств известных методов организации газодизельных процессов. [c.4]

    Исследования последних лет показали, что характер работы карбюраторных двигателей на водно-топливной эмульсии аналогичен работе его с прямой подачей воды во впускной коллектор [164]. Этот факт свидетельствует о том, что хорошее внешнее смесеобразование в современных карбюраторных двигателях и подогрев топливной смеси сводит влияние эффекта вторичного распыления эмульсии к минимуму. Улучшение в некоторых случаях топливной экономичности, как правило, обусловлено антидетонационным эффектом водной фазы либо переходом от мошностного к экономичному составу топливовоздушной смеси благодаря ее фактическому обеднению при использовании эмульсии. [c.167]

    Обратные вспышки на впуске. Большинство работ по использованию водорода для ДВС проводилось в основном на двигателях с искровым зажиганием, за исключением работ Р. Эррена [55] и Де Боейера [53], в которых использовались двигатели с воспламенением от сжатия. Для ДВС с искровым зажиганием возможно применение внутреннего и внешнего смесеобразования. Наибольшее распространение для экспериментальных двигателей получило внешнее смесеобразование, поскольку оно может быть реализовано с помощью относительно простой аппаратуры питания и не требует источников водорода высокого давления. Однако при внешнем смесеобразовании, как отмечается в ряде работ [24, 49, 60, 70, 82, 85, 87], для составов водородовоздушной смеси при а нарушение рабочего процесса вследствие возникновения обратных вспышек на впуске. [c.40]

    При внешнем смесеобразовании водородовоздушная смесь формируется, как правило, в смесительном устройстве на входе во впускной патрубок. Одним из таких устройств является смеситель для восьмицилиндрового У-образного двигателя Додж (рис. 15), разработанный корпорацией энергетических исследований Р. Биллингса [47]. При таком способе смесеобразования перед впускным клапаном всегда находится гомогенная водородовоздушная смесь. Несмотря на то что температура воспламенения водородовоздушной смеси выше, чем смесей углеводородных топлив, в момент открытия впускного клапана возможно ее воспламенение, так как необходимая для этого энергия довольно низкая — 0,02 мДж, в то время как для бензина она равна 0,25 мДж. Поэтому причиной воспламенения водородовоздушной смеси могут быть те высокотемпературные источники, которые имеют место в бензиновом двигателе, но их энергия недостаточна для воспламенения бензовоздушной смеси. Источниками воспламенения могут быть горячие точки камеры сгорания свеча зажигания, выпускной клапан, острые кромки, остаточные горячие газы или раскаленные твердые частицы продуктов сгорания в них. Возможно, воспламенение происходит в результате контакта свежей смеси с ОГ в период перекрытия клапанов.  [c.40]

    В [4] отмечается, что перевод бензинового двигателя на газ с внешним смесеобразованием со-провояодается снижением мощности на 15—20 %. [c.512]

    Одна из схем питания жидким метаном автомобильного двигателя с внешним смесеобразованием приведена на рис. 177. Сжиженный газ из бачков 1 но трубопроводам 2 через вентиль 3 поступает в испаритель 4. Из испарителя метан в газообразном состоянии поступает в автоматически переключаюш,ийся клапан 5, а из него — в регулятор давления первой ступени 6. В карбюратор-смеситель 7 газ под рабочим давлением поступает после регулятора давления 8 второй ступени. Питание двигателя осуществляется параллельно из двух бачков — из газовой и жидкой фаз одновременно. [c.323]

    Первые промышленные образцы газовых двигателей создавались на базе двигателей с искровым зажиганием и предназначались для работы только на газообразном топливе. Внешнее смесеобразование в этих двигателях бьшо организовано путем установки во впускном трубопроводе газовоздушных смесителей, что позволяло сохранить неизменной конструкцию головки цилиндров. В послевоенные годы в СССР были созданы газовые двигатели с внутренним смесеобразованием и форкамерно-факельным зажиганием на базе двигателей размерностей 8,5/11 и 12/14 транспортного назначения (двигатель ГЧ 8,5/11 и др.) [6.22]. По такой же схеме выпускались двигатели большой размерности для двигатель-генераторных установок (двигатель 8 ГЧН 26/26 и др.). [c.219]

    При конвертации дизеля RABA MAN, D2156HM6U в газовый реализована схема организации рабочего процесса с внешним смесеобразованием, обеспечиваемым эжекционной системой подачи газа в газовоздушный смеситель, смешанным регулированием при использовании рычажно-механического управления дроссельными заслонками смесителя, бесконтактно-транзисторной (БСЗ) системой зажигания, имеющей катушку зажигания и датчик-распределитель искрового разряда по цилиндрам двигателя. Степень сжатия понижается до Е =13. [c.57]

    Первую из групп двигателей составляют двигатели, работающие только на природном газе, как правило, с искровым зажиганием, создаваемые либо на базе дизелей, либо на базе бензиновых двигателей. В случае, если в качестве базы используется бензиновый двигатель с внещним смесеобразованием, газовый двигатель также имеет внешнее смесеобразование. В обоих двигателях используются, как правило, стехиометрическая смесь и трехкомпонентный нейтрализатор. Интересно, в связи с этим, отметить, что в ряде случаев при создании газовой модели отказываются от распределенной подачи топлива по патрубкам впускного коллектора и применяют центральную подачу газа. Это, в частности, показала выставка, сопровождавшая Конференцию по газовым автомобилям, которая проходила в 2000 г. в г. Иокогама, Япония. Отмеченное связано, видимо, со следующими причинами  [c.14]

    При стендовых испытаниях макетного образ газового двигателя КАМАЗ со степенью сжатия 12,82 внешним смесеобразованием, искровым зажиганием применялась бесконтактная нзисторная система зажигания с магнитоэлектрическим датчиком-расщ>еделите-лем, комц тором 3734,02 и одной катушкой зажигания ВИб /2/. Система зажигания обеспечивала максимальное вторичное напряже- [c.85]

    В двигателях этого типа воспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется от внешнего источника — электрической искр1>1 (свечи), а процесс смесеобразования происходит вне цилин — дра в специальном устройстве — карбюраторе (либо во впускном трубопроводе или камере сгорания, куда бензин впрыскивается с помосцью форсунки). Непосредствегни ш впрыск применяется в [c.100]

    Испаряемость топлива, с точки зрения обеспечения нормальной работы двигателя, имеет большое значение. От испаряемости топлива зависит процесс смесеобразования и качество горючей рабочей смеси. Испаряемость топлива зависит от его фракционного состава и внешних воздействий, оказываемых на тошшво (температура, давление). С уменьшением давления окоухающей среды температура кипения топлива понижается, т.е. повышается его испаряемость, повышается давление насыщенных пароз данного топлива. Известно, что топливо закипает тогда, когда давление его паров становится равным давлению окружающей атмосферы. При подъёме са1лолётов на значительную высоту в результате сникения абсолютного давления повышается испаряемость топлива. [c.101]

    Испарением бензинов в значительной мере определяются качество смесеобразования и равномерность распределения топлива по цилиндрам карбюраторного двигателя. Путем подбора соответствую-ш его фракционного состава бензина, правильной и точной регулировки карбюратора и использования внешних факторов можно резко повысить топливную экономичность карбюраторного двигателя. В этом отношении очень важно рассмотреть процессы испарения и смесеобразования в карбюраторном двигателе и основные факторы, влияюп ие на эти процессы. [c.82]

    Следует отметить, что предложенная Мейрером шарообразная форма камеры с сужением в верхней части может не обеспечить полного удаления из нее топлива за один такт даже в условиях интенсивной турбулентности воздуха в надкамерном пространстве. Кроме того, поскольку источник нарастания давления— горение происходит вне камеры испарения, внешнее давление мешает поступлению топлива в камеру сгорания. Следовательно, не исключена возможность неполного расходования топлива, находящегося в камере поршня, т. е. его неполного сгорания за данный цикл. Это подтверждается таким весьма неприятным явлением, как интенсивное осмоление выпускного тракта дизелей с пленочным смесеобразованием при их эксплуатации при малых нагрузках в условиях низких температур окружающего воздуха. В то же время в литературе приводятся факты положительного влияния остаточных продуктов предыдущего цикла на горение [252]. По нашему мнению, за время нахождения в камере испарения топливо может претерпевать первичные изменения, которые прежде всего и обеспечивают такие положительные качества работы двигателя, как малая задержка воспламенения, ровное нарастание давления и полнота сгорания. [c.132]

chem21.info

Предкамерное смесеобразование и сгорание в цилиндре дизеля

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

Способ - смесеобразование - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Способ - смесеобразование

Cтраница 1

Способ смесеобразования определяет устройство камеры сгорания.  [1]

Такой способ смесеобразования требует дополнительного воздушного объема, имеющего высокое давление. Это усложняет условия эксплуатации.  [2]

Различие способа смесеобразования в дизельных и карбюраторных двигателях оказывает также влияние на различное исполнение камер сгорания.  [3]

Различие способа смесеобразования в дизельных и карбюраторных двигателях оказывает также влияние на различное исполнение камер сгорания. В дизельных двигателях форма камеры сгорания обеспечивает равномерность распределения рабочей смеси по всему объему камеры и влияет также на качество смесеобразования.  [4]

По способу смесеобразования различают двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.  [5]

По способу смесеобразования дизельные двигатели бывают с неразделенными и разделенными камерами сгорания.  [7]

По способу смесеобразования и воспламенения топлива двигатели внутреннего сгорания подразделяют на две группы: с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от электрической искры - карбюраторные бензиновые и газовые; с внутренним смесеобразованием и воспламенением впрыскиваемого под давлением топлива от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия - дизельные.  [8]

По способу смесеобразования современные дизели могут быть разбиты на две группы, каждая из которых имеет ряд разновидностей.  [9]

По способу смесеобразования двигатели внутреннего сгорания разделяются на две группы: 1) с внешним и 2) с внутренним смесеобразованием. В двигателях второй группы топливо вводится внутрь цилиндра, где и происходит образование горючей смеси.  [10]

По способу смесеобразования бескомпрессорные двигатели делятся на двигатели со струйным распиливанием, предкамерные двигатели, двигатели с вихревыми камерами, двигатели с воздушными камерами.  [11]

По способу смесеобразования подразделяются на двигатели с внешним смесеобразованием, в которых газовоздушная смесь образовывается вне цилиндра, в смесителе; двигатели с внутренним смесеобразованием, в которых горючая смесь образовывается внутри рабочего цилиндра; топливный газ в цилиндр двигателя подается под давлением через специальные устройства - клапаны или газовые форсунки; двигатели со смешанным смесеобразованием; в этих двигателях бедная горючая смесь приготовляется в газосмесителе. После поступления смеси в цилиндр двигателя она дополнительно обогащается газом, введенным под давлением через газовпускные клапаны.  [12]

По способу смесеобразования бескомпрессорные двигатели могут быть со струйным распыливанием, с предкамерным распыливанием, с вихревыми камерами и с воздушными камерами.  [13]

По способу смесеобразования и воспламенения топлива двигатели внутреннего сгорания подразделяют на-две группы: с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от электрической искры - карбюраторные бензиновые и газовые; с внутренним смесеобразованием и воспламенением впрыскиваемого под давлением топлива от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия - дизельные.  [14]

По способу смесеобразования дизельные двигатели делятся на две основные группы.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Двигатель с внутренним смесеобразованием - Энциклопедия по машиностроению XXL

В двигателях с внутренним смесеобразованием приготовление рабочей смеси происходит внутри рабочего цилиндра /, куда воздух и топливо подаются раздельно (рис. 9.2). Сначала поршень 2 сжимает чистый воздух до давления  [c.69]

В двигателях с внутренним смесеобразованием можно использовать любые виды жидкого или газообразного топлива, проводятся работы по применению суспензий из каменноугольной пыли и жидкого топлива. Принципиально двигатели могут работать и на одной каменноугольной пыли. Двигатели, в которых воспламенение топлива происходит в результате высокого сжатия, называются двигателями с воспламенением от сжатия или дизелями. Внутреннее смесеобразование также имеют двигатели с впрыскиванием легкого топлива (бензина) в цилиндр и принудительным воспламенением (от электрической искры). Проводятся работы по созданию двигателей со смешанным смесеобразованием. При таком смесе-  [c.231]

Первый такт двухтактного двигателя с внутренним смесеобразованием и прямоточной клапанно-щелевой схемой газообмена (рис. 5.11) соответствует ходу поршня от ВМТ к НМТ (рис. 5.И, я). В цилиндре только что произошло сгорание (линия сг на диаграмме) и начался процесс расширения газов — рабочий ход. Несколько раньше момента прихода поршня к впускным окнам открываются выпускные клапаны 4 в крышке цилиндра, и продукты сгорания вытекают из цилиндра в выпускной  [c.233]

Внутреннее смесеобразование применяется для двух- и четырехтактных двигателей с наддувом во избежание потерь газа во время продувки. В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием каждый цилиндр дополнительно снабжается клапаном для подачи газа. С помощью этого же клапана осуществляется регулирование работы двигателя.  [c.192]

Форсунка предназначена для впрыскивания и распыливания топлива в камере сгорания двигателя с внутренним смесеобразованием.  [c.274]

ДВИГАТЕЛИ С ВНУТРЕННИМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ  [c.300]

Двигатели с внутренним смесеобразованием 303  [c.303]

У дизельных двигателей рабочая смесь образуется внутри цилиндра и самовоспламеняется. Поэтому дизельные двигатели называют также двигателями с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением.  [c.4]

Система питания дизелей в значительной степени отличается от системы питания карбюраторных двигателей. Воздух и топливо подаются в цилиндры дизеля раздельно, и там, смешиваясь с отработавшими газами, образуют рабочую смесь. Поэтому дизели называют двигателями с внутренним смесеобразованием.  [c.87]

По конструкции их разделяют на поршневые и роторные. В поршневых двигателях расширяющиеся при сгорании топлива газы перемещают поршень, возвратно-поступательное движение которого преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. В зависимости от способов смесеобразования и воспламенения поршневые двигатели делятся на две основные группы. К первой относятся двигатели с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением. Самыми распространенными двигателями первой группы являются карбюраторные, в которых смесь образуется вне цилиндров в специальном приборе — карбюраторе, а воспламеняется в цилиндре электрической искрой. Ко второй группе относятся дизели — двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением от сжатия. В дизелях смесь образуется в процессе впрыскивания топлива в цилиндр, а затем самовоспламеняется под воздействием высокой температуры.  [c.12]

В качестве силовой установки на современных отечественных автобусах и грузовых автомобилях применяют двигатели внутреннего сгорания двух основных типов. К первому из них относятся двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и воспламенением смеси электрической искрой, ко второму — двигатели с внутренним смесеобразованием (дизельные), у которых топливо впрыскивается в цилиндры и воспламеняется от сжатия.  [c.5]

В двигателях с внутренним смесеобразованием горючая смесь образуется непосредственно в цилиндре (камере сгорания). Во время такта впуска в цилиндр 2 (рис. 174) поступает атмосферный воздух, который сжимается до более высокого давления, чем 232  [c.232]

Двигатели с внутренним смесеобразованием могут быть и низкого сжатия. Воздух в цилиндре 3 (рис. 175) такого двигателя сжимается до давления, при котором его температура не превышает температуру самовоспламенения топлива. Рабочая смесь в камере сжатия 2 воспламеняется от раскаленного запального шара 1 (калоризатора), установленного на головке цилиндра двигателя. Перед пуском калоризатор разогревают паяльной лампой до температуры 773—823 К. Во время работы двигателя высокая температура калоризатора поддерживается теплотой, выделяемой сгораемым топливом. Такие двигатели называются калоризатор-ными. Калоризаторные двигатели малоэкономичны, поэтому широкого распространения в настоящее время не получили.  [c.233]

В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием газ подается в цилиндр под давлением и смеситель отсутствует. Генераторный газ применяется в этом случае редко, так как требуется специальный компрессор для повышения давления газа, что усложняет установку. Поэтому применяются в первую очередь природный, сжатый и сжиженный газы.  [c.249]

По способу смесеобразования и воспламенения смеси поршневые двигатели разделяются на две группы двигатели с внешним смесеобразованием и воспламенением смеси от электрической искры двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением смеси от сжатия — дизели.  [c.101]

Таким образом, в двигателях, работающих по второй схеме, весь процесс смесеобразования и подготовка горючей смеси к сгоранию происходят внутри цилиндра. Поэтому такие двигатели называются двигателями с внутренним смесеобразованием.  [c.19]

Для двигателей с внутренним смесеобразованием могут быть использованы все виды жидкого и газообразного топлива. В подавляющем большинстве эти двигатели работают на жидком топливе. Двигатели, в которых воспламенение топлива происходит в результате высокого сжатия, называются двигателями с воспламенением от сжатия, или дизелями.  [c.19]

На воспламенение и процесс сгорания топлива как при внешнем, так и при внутреннем смесеобразовании требуется некоторое время, хотя и очень незначительное. Для наилучшего использования теплоты, выделяющейся при сгорании, необходимо, чтобы сгорание топлива заканчивалось при положении поршня, возможно близком к в. м.т. Поэтому воспламенение рабочей смеси от электрической искры в двигателях с внешним смесеобразованием (а также в двигателях с впрыском бензина в цилиндр) или впрыск топлива в цилиндр двигателей с внутренним смесеобразованием обычно производится до прихода поршня в в. м.т.  [c.22]

На рис. 5 показана схема работы двухтактного двигателя с внутренним смесеобразованием и прямоточной клапанно-щелевой схемой газообмена. Основными особенностями устройства двигателя этого типа являются  [c.24]

В двигателях с внешним смесеобразованием и относительно невысокой степенью сжатия наиболее распространен поршень с плоским днищем (см. рис. 144). В двухтактных двигателях с щелевой схемой газообмена днищу придают форму, которая способствует созданию нужного направления движения продувочного воздуха. В двигателях с внутренним смесеобразованием форма днища должна соответствовать форме и расположению струй топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.  [c.85]

В двигателях с внутренним смесеобразованием без наддува, а также в двигателях с любым смесеобразованием, но с наддувом, газ подводится к газовому клапану под давлением, несколько превышающим давление продувки или наддува.  [c.155]

В двигателе с внутренним смесеобразованием топливо и воздух в рабочий цилиндр подаются раздельно. Внутри цилиндра они смешиваются, образуя рабочую смесь. Двигатели такого рода разделены на два класса двигатели высокого сжатия с самовоспламенением и двигатели низкого сжатия с принудительным зажиганием.  [c.192]

Основные токсичные вещества, являющиеся продуктами неполного сгорания топлива — окись углерода, сажа, углеводороды и альдегиды. У двигателей с внешним смесеобразованием, и частности бензиновых двигателя.х, наибольшая доля вредных выбросов приходится на окись углерода, в то время как у двигателей с внутренним смесеобразованием (дизелей) — на сажу. Это объясняется существенным различием организации процессов смесеобразования и сгорания. Если у двигателя с внешним с.месеобразованием процесс горения в цилиндре можно рассматривать как горение гомогенной смеси, то в цилиндрах. тизеля осуществляется гетерогенное сгорание, качества которого зависит от характеристик впрыска топлива, формы камеры сгорания, интенсивности смесеобразования и т. д. При организации малотоксичного рабочего процесса в дизеле необходимо обеспечить полное сгорание топлива по всему объему ка.меры сюрания, а у двигате.теп с внешним смесеобразованием оптимальное соотношение топлива и воздуха в смеси.  [c.10]

Рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания начинается с движения поршня 5 от в. м. т. вниз при открытом впускном клапане 2 (такт всасывания / на рис. 7.1, б). При этом в цилиндр поступает смесь бензина с воздухом, которая образуется в специальном устройстве, называемом карбюратором (двигатели с внешним смесеобразованием) при использовании так называемого тяжелого топлива (например, нефти, солярного масла) в такте всасывания подается чистый воздух (двигатели с внутренним смесеобразованием). В н. м. т. впускной клапан 2 закрывается в поршень, перемещаясь в обратном направлении, соверщает такт сжатия II.  [c.110]

При осуществлении рабочего цикла по схеме, показанной на рис. 5.6, б, цилиндр заполняется воздухом (впуск), который сжимается. В конце процесса сжатия в цилиндр насосом высокого давления через фореунку под высоким давлением впрыскивается топливо. При впрыскивании оно мелко распыливается и перемешивается с воздухом в цилиндре. Этому также способствует вихревое движение воздуха. Частицы топлива, соприкасаясь с горячим воздухом, испаряются, образуя горючую смесь. Таким образом, процесс смесеобразования происходит только внутри цилиндра, поэтому такие двигатели называются двигателями с внутренним смесеобразованием или дизелями. Воспламенение смеси при работе этих двигателей происходит в результате высокого сжатия воздуха до температуры, несколько превосходящей температуру самовоспла-  [c.227]

В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием воспламенение смеси производится или с помощью не-больщой порции впрыскиваемого специальной форсункой жидкого топлива (газодизели), или с помощью электрической свечи зажигания. Иногда такие свечи устанавливаются в специальной  [c.242]

В газовых двигателях с внутренним смесеобразованием очень трудно добиться надлежащего смешивания газа с воздухом из-за больших удельных объемов газа, малой длины газовой струи при вдувании ее в сжатый воздух и непостоянства величины теплоты сгорания газа. В.СБЯЗИ с этими особенностями, а также необходимостью работать с более высокой степенью сжатия для воспламенения газа газовые двигатели с внутренним смесеобразованием широкого распространения не получили. Не нашли также широкого применения газовые двигатели с воспламенением от искры.  [c.444]

В зависимости от способа образования горючей смеси различают двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные двигатели) н двигатели с внутренним смесеобразованием (днзелн).  [c.152]

Двигатели с внутренним смесеобразованием работают на тяжелом топливе. Исключение составляют газоди-зели, в которых одновременно используется газ н тяжелое топливо. Газовоздушная смесь приготовляется вне цилиндра, а жидкое топливо впрыскивается в цилиндр в конце сжатия газовоздушной смеси и воспламеняется за счет ее высокой температуры.  [c.257]

По способу смесеобразования — двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием. К первым относятся карбюраторные двигатели, подавляющее большинство четырехтактных газовых двигателей и газожидкостные двигатели. К двигателям с внутренним смесеобразованием относятся дизели, двигатели с непосредственным впрыском топлива в цилиндр и двухтактные газовые двигатели. Дизели, в свою очередь, делятся на компрессорные и бескомпрессорные. Последние делятся на однокамерные и с разделенной камерой сгорания, к которым относятся предкамерные, вихрекамерные и воздушнокамерные дизели.  [c.259]

Наиболее сложны по конструкции головки (крышки) четырехтактных двигателей с внутренним смесеобразованием и жидкостным охлаждением. На рис. 29 показана головка цилиндров четырехтактного дизеля, приведенного на рис. 17. Четыре клапана, из которь.,х два впускных и два выпускных, обеспечивая достаточные проходные сечения для подвода свежего заряда и отвода газов, позволяют разместить центрально вертикальную форсунку. Последнее способствует выполнению конструкции головки симметричной, вследствие чего повышается ее прочность. Охлаждающая вода подводится в полость головки из полости охлаждения цилиндра через перепускные окна, а отводится из наиболее высокой точки головки во избежание образования паровоздушных, пробок. Для очистки полостей головки и удаления формовочной земли при изготовлении или накипи во время эксплуатации имеются отверстия, заглушенные пробками или фланцами.  [c.81]

Внутреннее смесеобразование используют для двух-и четырехтактных двигателей с наддувом и без наддува для исключения потерь газа во время продувки. В двигателях с внутренним смесеобразованием в крышке каждого цилиндра необходимо установить дополнительный клапан для ввода газ(юбразного топлива и использования системы качественного регулирования. Газовый клапан приводится в действие механическим или гидравлическим способом.  [c.160]

В газомотокомпрессоре МК-8/(25—43) —56 (рис. 169) используется газовый комбинированный двухтактный двигатель с внутренним смесеобразованием, петлевой схемой газообмена и искровым зажиганием,-  [c.271]

Двигатели с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топлива. В этих двигателях используется трудноиспаряемое топливо (дизельное топливо, соляровые масла и их смеси), и горючая смесь образуется в камерах сгорания двигателей. Поэтому конструкция камер сгорания дизелей оказывает непосредственное влияние на способ смесеобразования и воспламенения горючей смеси. В современных дизелях в зависимости от конструкции камер сгорания и способа подачи топлива используют неразделенные камеры с объемным или  [c.343]

Дизели относят к двигателям с внутренним смесеобразованием. Впрыск топлива в цилиндр двигателя производится в конце процесса сжатия через форсунку, скорость струи топлива достигает 150— 400 м/ с. Трение о воздух струи топлива и его гидродинамическое воздействие вызывают разрушение струи на капельки диаметром 2—3 MKbi. Хорошее протекание процесса сгорания будет в том случае, если впрыскиваемое топливо будет равномерно распределено в заряде воздуха и тонко и однородно распылено. Распыливание топлива и организация движения воздуха и рабочей смеси в цилиндре зависят от применяемой топливоподающей аппаратуры и типа камеры сгорания.  [c.81]

mash-xxl.info