48. Как в дизелях камеры сгорания влияют на жесткость процесса сгорания?
Камера
Гесельмана – объемное смесеобразование.
Жесткость доходит до 0,7-0,9 МПа/град
В вихрекамерных и предкамерных двигателях 30-40% топлива сгорает в дополнительной камере, где жесткость процесса сгорания очень высока. Но из-за сравнительно малой площади соединительного канала давление в основной камере (цилиндре) возрастает достаточно плохо, а максимальное давление сгорания не превышает 6,5…7,0 МПа. Жесткость для этих ДВС 0,15…0,5 МПа/град.
Камера MAN– пленочное смесеобразование. 90-95% топлива нанесено на поверхность камеры. Топливо, нанесенное в виде пленки на поверхность камеры в поршне, вовлекается в сгорание постепенно, по мере испарения с поверхности камеры, и этим обеспечиваются достаточно малые значения максимальной скорости нарастания давления и давления сгорания. Жесткость 0,4-0,5 МПа/град.
Камера ЦНИДИ – объемно-пленочное смесеобразование. Около 50% топлива нанесено на поверхность камеры. Жесткость 0,5-0,7 МПа/град.
Тороидальная камера – объемно-пленочное смесеобразование. В этой камере создается энергичное организованное движение воздуха которое обеспечивается уже при впуске его в цилиндр (соответствующим конструированием всасывающего тракта и расположением всасывающего клапана). Жесткость достигает до 0,6-0,8 МПа/град.
49 Как происходит смесеобразование в цниди
В отечественных автотракторных дизелях широкое применение получили полуразделенные камеры сгорания ЦНИДИ (Д - 130, Д - 160, Д - 240, Д - 65 и др.), полусферические (Д-37) и тороидальные* (ЯМЗ, СМД-60, А-41, А - 01), объединяющие преимущества двигателей с разделенными камерами и камерами МАN.
_____________________
*тор - геометрическое тело, образованное вращением круга вокруг непересекающей его прямой.
|
Рисунок 6 Камера ЦНИДИ |
На рисунке 6 изображена камера ЦНИДИ. При ней на объем в поршне приходится более 78 - 84 % объема камеры сжатия, а отверстия распылителя ориентируются таким образом, что значительная часть впрыскиваемого топлива под малым углом попадает на стенки камеры и организованным движением воздуха также "размазывается" по поверхности. Часть топлива оказывается впрыснутой в объем |
камеры сгорания. Как и при пленочном смесеобразовании воспламеняется топливо, впрыснутое в объем камеры, причем находящееся в объеме камеры поршня (количество топлива в надпоршневой полости оказывается недостаточным для самовоспламенения, т.к. за счет радиальных перетеканий оно перешло в камеру в поршне). В итоге обеспечивается сравнительно малая жесткость процесса сгорания - (dр/d)max=0,7МПа/(град п.к.в.); рz =67МПа. В двигателях с такими камерами расход топлива примерно на 6% ниже, чем в предкамерных.Недостатки двигателей с камерами ЦНИДИ состоят в сравнительно низкой термостойкости кромок камеры в поршне (это ограничивает допустимый уровень форсирования в приделах 11…12 кВт/л) и высокой чувствительности к показателям работы топливной аппаратуры, определяющим качество образования топливной пленки и соотношение объемов топлива, впрыскиваемого в объем и наносимого в виде пленки.