Характер процессов смесеобразования и сгорания в двигателе с принудительным воспламенением

Материалы » Автомобильные двигатели: рабочие циклы, показатели и характеристики. Методы повышения эффективности энергопреобразования » Характер процессов смесеобразования и сгорания в двигателе с принудительным воспламенением

Страница 2

Существенную роль играет испарение с поверхности пленки, которая интенсивно обдувается потоком. Большое значение для испарения пленки имеет теплообмен со стенками впускного тракта, поэтому при центральном впрыскивании и карбюрации впускной трубопровод обычно обогревается охлаждающей двигатель жидкостью или отработавшими газами.

В зависимости от конструкции впускного тракта и режима работы карбюраторного двигателя и при центральном впрыскивании на выходе из впускного трубопровода содержание в горючей смеси паров топлива может составлять 60 .95% [ 3 ]. Процесс испарения топлива продолжается в цилиндре во время тактов впуска и сжатия, к началу сгорания топливо практически испаряется полностью.

Особенно интенсивно испаряется пленка с поверхности впускного клапана, однако продолжительность этого испарения невелика, поэтому при распределенном впрыскивании на тарелку впускного клапана и работе двигателя с полным дросселем до поступления в цилиндр испаряется лишь 30 .50% цикловой дозы топлива [ 3 ].

Доля топлива, испарившегося перед поступлением в цилиндр, на режимах холодного пуска может уменьшаться до 5 .10%.

Неравномерность состава смеси по цилиндрам. Скорости движения воздуха и паров топлива во впускном тракте равны, а скорость капель на 2 .6 м/с меньше, чем скорость воздуха. Из-за неодинакового сопротивления ветвей впускного тракта наполнение отдельных цилиндров воздухом может отличаться, но не более чем на 2 .4%.

Распределение топлива по каналам разветвленного впускного трубопровода, а значит, и по цилиндрам карбюраторного двигателя или при центральном впрыскивании может характеризоваться значительно большей неравномерностью главным образом за счет неодинакового распределения пленки. Это означает, что и состав смеси в цилиндрах будет неодинаковым.

Степень неравномерности состава смеси оценивается показателем

Di = (2.1.1)

где αi – коэффициент избытка воздуха в i – ом цилиндре.

Для более равномерного распределения состава смеси по цилиндрам необходимо обеспечить возможно более полное испарение топлива до зон разветвления впускного трубопровода. В этой связи, например, улучшение распыливания уменьшает степень неравномерности состава смеси.

Индикаторный коэффициент полезного действия (КПД) двигателя ηi зависит от полноты, скорости и своевременности сгорания топлива. Чем однороднее и сильнее турбулизирована смесь, тем быстрее она горит. В соответствии с индикаторной диаграммой в процессе сгорания можно выделить три фазы.

Первая фаза θI , начинающаяся в момент проскакивания электрической искры и заканчивающаяся, когда давление в цилиндре становится в результате выделения теплоты выше, чем при сжатии смеси до верхней мертвой точки (ВМТ) без сгорания, называется начальной фазой сгорания или фазой формирования фронта пламени. В этот период времени очаг горения, формирующийся в зоне высоких температур между электродами свечи, постепенно превращается в развитый фронт турбулентного пламени. Развитие сгорания в течение этой фазы в основном определяют закономерности мелкомасштабного турбулентного горения. Доля топлива, сгорающего в период θI меньше 2 .3%, поэтому индикатор не регистрирует увеличение давления относительно давления сжатия. На длительность θI в градусах ПКВ влияют следующие факторы:

Состав смеси. Наименьшее значение θI соответствует составу смеси, при котором скорость сгорания имеет наибольшее значение (α = 0,8 .0,9). При сильном обеднении смеси не только заметно увеличивается θI, но и резко ухудшается стабильность воспламенения, вплоть до появления пропусков в отдельных циклах.

Вихревое движение заряда. Применение винтовых или тангенциальных впускных каналов позволяет создать интенсивное вихревое движение заряда в цилиндре, что способствует увеличению мелкомасштабной турбулентности, а это в свою очередь приводит к сокращению длительности θI.

Степень сжатия. С ростом степени сжатия ε увеличиваются температура и давление рабочей смеси, а это способствует повышению нормальной скорости сгорания и соответствующему сокращению длительности θ1. По этим же причинам уменьшение угла опережения зажигания приводит к некоторому уменьшению θI.

Частота вращения. Опыты показывают, что θI ~ nm, где m = 0,5 .1,0. Чем сильнее возрастают мелкомасштабные пульсации при увеличении частоты вращения п, тем меньше значение показателя т.

Нагрузка двигателя. По мере закрытия дроссельной заслонки увеличивается относительное количество отработавших газов (ОГ) и уменьшается давление рабочей смеси. Все это приводит к увеличению длительности θI , а также к ухудшению стабильности воспламенения.

Характеристики искрового разряда. Чем выше пробивное напряжение, длительность и стабильность разряда, тем меньше θI, поэтому электронные (транзисторные) системы зажигания несколько улучшают по сравнению с классическими контактными системами воспламенение и сгорание, особенно на режимах разгона или при значительном обеднений смеси.

Страницы: 1 2 3

Материалы о транспорте:

Приведём пример контракта регламентирующий перевозку груза
Контракт № 2000 г. ЗАО "Луганский трубный завод" (Украина, г. Луганск), именуемое в дальнейшем как Продавец, в лице Генерального директора, действующего на основании Устава, с одной стороны ...

Организация работ основных производственных участков
К основным участкам пассажирского вагонного депо относятся: -вагоносборочный участок с малярным отделением; -участок по ремонту тележек; -участок по ремонту колёсных пар и роликовых подшипников с дем ...

Варианты и применение автомобилей МАЗ-537
Еще до начала передачи конструкторской документации на седельные тягачи МАЗ-537 в минском СКБ-1 заблаговременно разработали практически весь базовый ряд вариантов специализированного назначения, прош ...

Навигация

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.transpodepth.ru