Смесеобразование и горение топлива в двигателе трактора

Очищенное топливо подается подкачивающей помпой в насос, который нагнетает порцию топлива через форсунку в цилиндр двигателя трактора. Здесь оно, смешиваясь с воздухом, сгорает.

Процессы нагнетания, смесеобразования и горения топлива очень сложны. Даже незначительные их нарушения приводят к перерасходу топлива, перебоям в работе двигателя и повышенным износам его деталей.

Образование рабочей смеси начинается с момента впрыска заряда топлива в цилиндр двигателя. Впрыск продолжается очень короткое время, не превышающее трех тысячных долей секунды. Порция впрыснутого топлива меньше 0,1 г имеет объем не более 0,1 см3 (примерно равный объему 2—3 пшеничных зерен).

Чтобы произошло быстрое и полное сгорание, топливо должно быть хорошо перемешано с воздухом. Для этого оно впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания в виде факелов, состоящих из мельчайших капелек. Попадая в сжатый раскаленный воздух и касаясь горячих стенок камеры, капельки топлива нагреваются, испаряются и только после этого самовоспламеняются — начинается его горение.

В этот период форсунка продолжает впрыскивать остальную часть порции топлива, которое воспламеняется почти сразу по выходе из форсунки. В последний период горения давление газов в цилиндре остается почти постоянным. За время впрыска и горения топлива коленчатый вал успевает повернуться на 20—30°.

Чтобы топливо хорошо перемешивалось с воздухом, камерам сгорания придают специальную форму. Они могут быть разделенного и неразделенного типов.

камеры сгорания разделенного и неразделенного типов

Камеры сгорания разделенного (а) и неразделенного (б) типов:

1 — вставка вихревой камеры; 2 — канал

Камера сгорания разделенного типа состоит из двух частей: А (65— 70%) и Б (35—30%), разделенных каналом 2 (рис. а). Процесс сгорания протекает в два приема.

При такте сжатия воздух с большой скоростью проходит из цилиндра в камеру А и здесь завихряется. Струя распыленного топлива, впрыскиваемая в эту камеру из форсунки, рассекается потоками горячего воздуха, испаряется в нем и, воспламеняясь, начинает сгорать в этой части камеры. Когда давление газов в ней превышает давление воздуха в цилиндре, газы вместе с несгоревшим из-за недостатка воздуха топливом выбрасываются в камеру Б. Здесь завершается горение топлива и начинается процесс расширения газов — рабочий ход поршня.

В камеру сгорания разделенного типа топливо впрыскивается из форсунки, имеющей одно распыливающее отверстие, давление впрыска не превышает 125—130 кгс/см2. Удельный расход топлива двигателей с такими камерами высокий (200—205 г/э.л.с.-ч).

Объем камеры сгорания неразделенного типа (рис. б) ограничен днищем поршня и пространством над ним. В днище сделаны выемки специальной формы. Мелкораспыленное топливо впрыскивается из форсунки непосредственно в выемку поршня тремя — пятью струйками. Давление впрыска достигает 150—210 кгс/см2. Непосредственный впрыск топлива в выемку поршня облегчает запуск двигателя, позволяет снизить удельный расход топлива на 10— 15 г/э.л.с.ч, давление газов в цилиндре нарастает более плавно и поэтому двигатель работает мягче.

Завихрение воздуха в камере сгорания неразделенного типа двигателя Д-108 протекает в конце такта сжатия, при подходе поршня к в.м.т. Часть топлива, впрыснутого под давлением 210 кгс/см2, попадает на стенки камеры и растекается по ним тонкой пленкой под действием вихревых потоке воздуха. Остальная (меньшая) часть распыленного топлива перемешивается с воздухом, испаряется и начинает гореть. Температура газов в камере повышается, что приводит к испарению пленки топлива. Пары топлива равномерно перемешиваются с воздухом и сгорают во всем объеме камеры.

У других двигателей камера в поршне, где протекает объемнопленочное смесеобразование, имеет иную форму.

Для полного сгорания топливо должно смешиваться с воздухом в определенном соотношении. Теоретически на каждый килограмм топлива нужно около 15 кг воздуха. Но в действительности при таком соотношении топливо сгорает не полностью, потому что сложность процесса смесеобразования и быстрота его протекания затрудняют равномерное распределение всех капелек топлива в воздухе. Капельки, расположенные ближе к центру факела, будут гореть при недостатке воздуха, а попавшие в отдаленные места камеры сгорания будут окружены воздухом в избытке. Поэтому топливную аппаратуру дизельных двигателей регулируют так, чтобы получилась смесь, в которой воздуха на 20—30% больше, чем это необходимо теоретически.

Виды сельскохозяйственной деятельности:
Рекомендуемые статьи
В объявлениях