Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

ТЕМА 10 Процеси горіння в дизельних двигунах 10

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 30.3.2024

ТЕМА 10 Процеси горіння в дизельних двигунах

10.1

На такті стиску в циліндрах дизеля стискується повітря. Незадовго до приходу поршня у в.м.т. починається вприскування палива. В момент початку вприскування тиск в циліндрі досягає 3,0...5,0МПа, а температура повітря становить 700...900 К, що приблизно на 150...250К вище температури самозаймання дизельного палива. При цьому густина повітря в камері згоряння в 12...15 разів і більше перевищує густину навколишнього повітря. При наявності наддуву тиск може бути значно вищий. Вприскування палива починається до в.м.т. і може закінчуватися як до в.м.т., так і після неї. На весь період сумішоутворення в дизелі відводиться дуже мало часу—20...40° п.к.в., або тисячні частки секунди, що в 10 разів менше, ніж у карбюраторному двигуні. За цей проміжокт часу каплі вприснутого палива повинні встигнути нагрітися та випаритися.

Весь процес згоряння в дизелях можна умовно поділити на чотири фази

Кут Θвпр між початком вприскування палива та в.м.т. називають кутом випередження вприскування.

Перша фаза (1) — період затримки самозаймання палива. У цей період відбувається вприскування, розпилювання, нагрівання та випаровування капель палива і розгортаються передполуменеві реакції.

Друга фаза (II) — період швидкого горіння. Вона починається з моменту відриву кривої згоряння від лінії стиску (точка 2) і закінчується при досягненні максимального тиску (точка 3).

Третя фаза (III) — згоряння при майже постійному тиску, або такому, що трохи понижується

Четверта фаза (IV) — догоряння палива та продуктів його окислення. Починається при максимальній температурі (точка 4) і не має чіткого моменту завершення, який залежить від багатьох факторів. В цій фазі завершується окислення виважених часток вуглецю, догоряє пара палива, яка не встигла згоріти в другій і третій фазах.

10.2 Вплив окремих факторів на процеси згорання в дизелях

Хімічний склад і властивості палива

Найбільш суттєво на якість розпилення палива під час вприску впливає його в’язкість, із збільшенням якої збільшуються розміри крапель палива, що може привести до їх неповного випаровування і згорання.

Більш мілке подрібнення палива обумовлює збільшення тиску вприскування та навантаження на паливну апаратуру. Більш того, дрібні краплини палива володіють низькою кінетичною енергією, яка не дозволяє їм подолати опір повітря в камері згорання (р = 4…5 МПа). Це приводить до накопичення палива в наближених до форсунок зонах і обумовлює нерівномірність якісного складу паливо-повітряної суміші в циліндрі.

Період затримки самозаймання має значний вплив на процес згоряння в дизелях. Від нього залежить жорсткість роботи дизеля. Чим більший цей період, тим більше палива накопичується в циліндрі перед самозайманням і тим більш різко підвищується тиск у другому періоді.

Тиск і температура в кінці стиску. Підвищення тиску і особливо температури в момент вприскування палива в камеру згоряння сприяє зменшенню періоду затримки самозаймання. А на тиск і температуру в циліндрі впливають тиск і температура повітря на впуску в дизель та його тепловий стан.

Ступінь стиску.

Із збільшенням ступеня стиску підвищується тиск і температура в циліндрі на початку вприску, при цьому скорочується період затримки займання, робота двигуна стає більш м’якою, але зростає навантаження на деталі паливо-подаючої апаратури.

Величина кута випередження вприску

При великому куті випередження вприску на час самозаймання суміші в циліндрі встигне накопичитись значна кількість суміші і її горіння спричинить різке зростання тиску в циліндрі і обумовить жорсткість роботи.

Зменшення кута випередження вприску не дозволить створити в циліндрі достатнього запасу суміші, що обумовить зменшення розповсюдження фронтів полум’я на ділянці швидкого горіння та зміщення точки максимального тиску далі за ВМТ.

Якість розпилення та тривалість процесу вприску

За період затримки самозаймання встигають повністю випаритись каплі діаметром 12...15 мкм; каплі більшого діаметра випаровуються частково. Навколо них утворюється оболонка з пари, в центрі якої залишається рідке ядро. Якщо діаметр капель дорівнює 15...50 мкм, то такі рідкі ядра встигають в процесі згоряння повністю випаритись і окислитись. Але якщо діаметр капель перевищує 50...100мкм, тоді в грубих каплях відбувається термічний крекінг з утворенням твердого вуглецю. Тому в розпалюваному паливі не повинно бути багато капель, грубіших за 50мкм. Капель діаметром 100мкм не повинно бути взагалі, тому що вони є причиною сильного димлення дизеля.

Дрібність розпилювання палива збільшується із збільшенням тиску вприскування, при цьому період затримки займання скорочується, але нерівномірність розподілення суміші по циліндру може викликати неповноту згоряння цієї суміші.

Частота обертання колінчастого валу

З ростом частоти обертання підсилюється турбулентність свіжого заряду, прискорюються теплообмін та випаровування капель палива, а також передполуменеві реакції. Підвищується тиск вприскування. Знижується коефіцієнт наповнення циліндрів повітрям, що приводить до деякого збагачення робочої суміші. Все це разом сприяє прискоренню підготовки палива до самозаймання, скороченню періоду затримки самозаймання та всього процесу згоряння за часом. Однак кут повороту колінчастого вала за час згоряння все одно збільшується. Тому, щоб процес згоряння проходив ближче до в.м.т. і тепловикористання було вищим, необхідно в міру збільшення частоти обертання збільшувати кут випередження вприскування.

ТЕМА 11 Процес розширення

У процесі розширення гази завдяки енергії згорілого палива виконують корисну механічну робот здійснюють робочий хід поршня. Звідси друга назва процесу — робочий хід.

У дійсному циклі процес розширення супроводиться такими факторами: теплообміном із стінками циліндра; витіканням газів крізь нещільності поршневих кілець; тепловою дисоціацією газів.

На лінії розширення, як правило, догоряє робоча суміш, яка не встигла згоріти на лінії згоряння. Це явище більше виявляється в дизелях, ніж у ДВЗ з іскровим запалюванням.

ТЕМА 12 Випуск відпрацьованих газів

Треба, щоб випуск відбувався з найменшими втратами на його здійснення. Для цього в перший момент випуску відпрацювавші гази повинні витікати з найбільшою швидкістю. Тому випускний клапан починає відкриватися за 40...80° ПКВ до ВМТ.

Момент відкриття випускного клапана вибирають експериментально

Закривається випускний клапан через 15...60 ° ПКВ після ВМТ для підвищення якості очищення циліндра за рахунок продування в період перекриття клапанів.

Розрізняють три стадії випуску.

1. Надкритична ділянка витікання. Тиск відпрацювавших газів у циліндрі ще високий. Швидкість витікання стала й дорівнює швидкості звуку в відпрацювавших газах (порядку 500...700 м/с) у залежності від температури газів.

2. Підкритична ділянка витікання. Швидкість витікання газів поступово зменшується в міру зниження тиску в циліндрі.

3. Виштовхування газів поршнем. Швидкість витікання визначається швидкістю поршня.

ТЕМА 13 Регулювання і характеристики двигунів

13.1 Регулювання

На кожному швидкісному режимі двигуна крутний момент може змінюватися від 0 (холостий хід) до максимального значення. Під час руху авто з постійною швидкістю опір руху може змінюватись в залежності від стану шляху його схилу сили і напряму вітру в наслідок чого змінюються і споживана автомобілем потужність. Таким чином двигун повинен працювати при різних числах обертів і крутних моментів.

 Можливі два способи регулювання:

1)Зміна кількості свіжого заряду,що надходить в циліндр-кількісне регулювання. В цьому випадку для зменшення потужності двигуна зменшують кількість свіжого заряду не змінюючи складу горючої суміші. Здійснюється шляхом установки додаткового опору у вигляді дросельної заслінки у впускному трубопроводі.

Недоліком є збільшення насосних втрат,в наслідок дроселювання і значне зниження тиску на прикінці стиску при малих навантаженнях. Переваги-можливість що забезпечує гарне згоряння на всіх режимах.

Застосовується у двигунах із зовнішнім сумішоутворенням і запаленням від іскри.

2)Якісне регулювання-залишається постійним кількість повітря,що надходить в циліндр,але змінюється кількість палива що призводить до зміни коефіцієнта надлишку повітря,а отже теплоти згоряння суміші та потужності двигуна. Застосовується у двигунах із внутрішнім сумішоутворенням.

13.2 Характеристики двигуна

Для оцінки потужності і економічних показників двигуна при роботі його в різних умовах користуються так званими характеристиками двигуна.

Характеристика двигуна-це залежність основних показників його роботи(потужності,крутного моменту,витрати палива і т.д.)від режиму роботи. Такі характеристики визначаються дослідним шляхом за допомогою спеціальних установок-гальмівних стендів.

Режим роботи двигуна характеризується навантаженням(середнім ефективним тиском) і числом обертів колінчастого валу. Характеристики отриманні при постійному положенні органів регулювання(Незмінному положенні рейки паливного насоса або дросельної заслінки) і змінному числі обертів називається швидкісними характеристиками двигуна. Їх будують для різних положень органів регулювання.

Якщо швидкісна характеристика отримана при повній подачі палива або суміші то вона називається-зовнішньою швидкісною характеристикою. Характеристики зняті при роботі двигуна з неповною подачею називаються-частковими швидкісними характеристиками.

Характеристики отриманні при постійному числі обертів,але при змінній потужності називаються навантажувальними характеристиками. По ній для заданного числа обертів колін вала можна визначити допустиму потужність двигуна,а також вивчити економічність роботи двигуна при різних навантаженнях.




1.  Особливості вчень про державу і право Середньовічної Європи
2. Речь идет о перевозках двух видов продукции- и B
3. 8 Полуэмпирические методы Принципиально иное направление сыгравшее огромную роль в современном развитии
4. Реферат- Курс лекций
5. во все глаза не глянешьrdquo;
6. Інноваційна спрямованість педагогічної діяльності
7. МІЖНАРОДНІ ВАЛЮТНОКРЕДИТНІ ВІДНОСИНИ для студентів спеціальності 6
8. Язвенная болезнь
9. Реферат на тему- ВИБІР МЕТОДІВ НАВЧАННЯ Методи навчання в школі відповідають освітній і виховній мет
10. Кастрация самок животных1
11. Чацкий - передовой человек своего времени
12. варіанти до чого призводить встрічання шлюб розлучення сексшлюб сексрозлучення
13. Суржик - проблема української мови
14. Вариант 10 Контрольный вопрос 10 Какие из теорий международной торговли учитывают влияние на формирован
15. Персонал предприятия Татнефть.html
16. ПРЕСС 2004 АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК для школьников и ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ УСТНЫЙ ЭКЗАМЕН И
17. плана это общепринятое средство используемое предпринимательскими структурами различных огранизационно
18. Добро пожаловать знакомство с лагерем 2 день Маршстарт знакомство с работой кружков и
19. Искусство древней Руси
20. Размышления о Всероссийском конкурсе Учитель года