І. Особености на смесообразуването



страница1/4
Дата18.12.2017
Размер0.65 Mb.
  1   2   3   4



Увод

Автомобилът и тракторът са сложни машини, съставени от много агрегати, системи, механизми и възли. Най – важните от тях са : двигател, трансмисия, ходова част, механизъм за управление и работно обзавеждане.

Двигател се нарича този възел, в който един или друг вид енергия се преобразува в механична работа.

Автомобилните и тракторните двигатели работят обикновено при различни натоварвания и честоти на въртене на коляновия вал. Двигателят трябва да работи устойчиво при малка честота на въртене на празен ход, бързо да възприема увеличеното натоварване и да осигурява движение на автомобила и трактора със съответната скорост при различни експлоатационни условия.

Нормалната работа на дизеловия двигател на посочените режими е възможна само при висококачествена работа на горивната уредба.

За качествена работа се изисква горивото да е добре пречистено от механични примеси, да се впръсква под високо налягане в горивната камера, да се дозира за отделните цикли и да се смесва добре с въздуха. Това се постига със сложна горивна уредба при която и най – малката неизправност може да доведе до лоша работа на двигателя.



І. Особености на смесообразуването

1. Смесообразуване


    1. Общи сведения

Смесообразуването в дизеловия двигател се осъществява в края на сгъстяването и в началото на разширяването за много късо време, което съответства на 2040° завъртане на коляновия вал. При това смесообразуването по време съвпада с впръскването на гориво в цилиндъра и с развитието на процеса на горене. Приготвянето на качествена гориво – въздушна смес с равномерно разпределение на горивото в горивната камера при тези условия е много сложна задача. За получаване на гориво – въздушна смес с нужния състав е нужно:

  • формата на горивната камера строго да съответства на формата, количеството и направлението на горивните факли;

  • при впръскването горивото да се разпръсква на капки с такъв размер, при който да се определя равномерно в обема на горивната камера и изпарява достатъчно пълно;

  • да се създаде организирано движение на заряда в горивната камера, за да се осъществи достатъчно пълно и съвършено смесване на пáрите и капките гориво с въздуха;

В зависимост от характера на изпаряването, смесването с въздуха и въвеждането в зоната на горенето на основната маса впръсквано в цилиндъра гориво се различават три начина на смесообразуване в дизеловите двигатели – обемен, слоен и обменно – слоен.

При обемното смесообразуване горивото се въвежда разпръснато на малки капки във въздушния заряд в горивната камера, където се изпарява и смесва с въздуха, като образува гориво – въздушна смес.

При слойното смесообразуване основната част от горивото се впръсква на стените на горивната камера и от организираното движение на въздуха се разстила на тънък слой по тях. Тънкият слой гориво бързо се нагрява, като пáрите се смесват с въздуха и последователно се въвеждат в зоната на горенето.

При обемно – слойното смесообразуване гориво – въздушната смес се приготовлява едновременно по обемен и слоен начин.



    1. Разпръскване на горивото

При обемното и отчасти при обемно – слойното смесообразуване качеството на приготовляваната гориво – въздушна смес зависи главно от качеството на разпръскването на горивото. За пълното и своевременно изгаряне на горивото и за доброто използване на въздуха в цилиндъра на двигателя размерите на капките трябва да бъдат в границите 550μm. При много едри капки горивото не може да се изпари с необходимата скорост, горенето протича неравномерно, отделят се сажди и се влошават показателите на двигателя. При много малки капки изпаряването на горивото може напълно да завърши непосредствено до разпръскващите отвори на дюзата, което затруднява използването на въздуха в отдалечените части на горивната камера. За проникване на капките в горивната камера има значение и тяхната кинетична енергия, която зависи от налягането на впръскването. Затова капките трябва да имат такива размери, че общата им сумарна повърхнина да бъде достатъчна за изпаряване на горивото с необходимата скорост, а масата им да бъде достатъчна да проникнат във всички части на горивната камера.

Разпадането на горивната струя зависи от скоростта, с която тя се движи въздушната среда, от съпротивлението на въздуха и от първоначалните смущения при изтичането на горивото от разпръсквача. При движение на горивната струя във въздушна среда се появявят съпротивителни сили, които откъсват отделни капки от повърхността на струята, т.е. раздробява я. Силите на повърхносното напрежение и вътрешното сцепление са молекулни сили, които се противопоставят на външните сили, т.е. възпрепятстват разпадането на горивната струя. При увеличаване на вискозитета на горивото тези сили се увеличават. Отрицателното влияние на вискозитета върху разпадането на горивна струя може да се намали чрез увеличаване на скоростта, с която горивото постъпва в горивната камера. Формата на разпадането на горивната струя зависи главно от скоростта на изтичане на горивото от разпръсквача.

Първоначалните смущения върху повърхността на горивната струя се появяват в резултат на въздействието на редица фактори – турболентното движение на горивото в отворите на разпръсквача, формата на крайните ръбове ( вътрешен и външен ) на отворите, грапавостта на отворите, въздушните мехури в горивната струя, свиваемостта на горивото и др. Тези смущения ускоряват разпадането на горивната струя и са толкова по – големи, колкото по – голяма е скоростта на впръскването на горивото.

При раздробяването на горивната струя се образуват голям брой движещи се капки, които формират факела на разпръскваното гориво. Общия брой на капките, които се образуват при разпръскването на горивото е ( 0,520 ).106. Разпределението е твърде неравномерно.




Фиг. 1 Схема на факела на разпръснатото гориво: 1 – сърцевина; 2 – средна зона; 3 – външна зона


На фиг. 1 е дадена схема на факела на разпръснатото гориво. Факелът се състои от сърцевина 1, където се движат едри капки и отделни струи неразпръснато гориво, средна зона 2, която съдържа голям брой едри капки, и външна зона 3, която се състои от малки капки.

Факелът се характеризира със следните геометрични размери: дължина на факела ( дългобойност ) lф, широчина на факела Вф и ъгъл на конуса на факела ф. Развитието на факела се характеризира със скоростта на движението на неговия фронт.

Всички величини, които характеризират факела се изменят в процеса на впръскване на горивото.

При впръскване на горивото в неподвижна среда факелът се движи по оста на разпръскващия отвор. Когато горивото се впръсква в движеща се среда, факелът се изкривява. Ако въздухът се движи перпендикулярно на факела, външните слоеве на факела се отнасят от въздушния поток. Малките капки, които образуват външните слоеве на факела, частично се изпаряват в движещия се въздух и попадат в зоната, където горивото се възпламенява. Ако факелът се движи срещу въздуха, което е характерно за предкамерата, той се изкривява, а малките капки от външните слоеве се отнасят от въздуха в зоната, където започва възпламеняването на горивото.

Качеството на разпръскване се оценява по средния диаметър на капките и по относителното количество на капките с различни размери. Характеристиките на разпръскване на горивото обикновено се изобразяват във вид на графици по абсцисната ос на които са нанесени диаметрите на капките, а по ординатната ос – отношението на броя на капките със съответните диаметри към общия брой капки ( в проценти ). Характеристиките на разпръскване дават представа не само за фиността на разпръскването, но и за еднородността на капките.

Еднородността на разпръскване е толкова по – голяма, колкото по – стръмни са нарастващият и намаляващият клон на характеристичната крива, а фиността на разпръскване е толкова по – голяма, колкото максимумът на кривата е по – близо до ординатната ос.

При изучаване и изследване на процесите на смесообразуване и горене освен физическият среден диаметър на капките се използва и т. нар. среден обемен диаметър и среден диаметър по Заутер:

- среден обемен диаметър dv = ( 1 )

- среден диаметър по Заутер ( Sauter ) ds = ( 2 )

където di е диаметърът на капката;

ni е броят на капките с диаметър di;

Средният обемен диаметър служи за оценка на фиността на разпръскването и на фактическия брой капки, които се образуват при впръсквавнето на горивото. Той се определя от условието за равенство на броя на капките и на сумата на обемите на капките с фактически и със средни размери.

Средният диаметър по Заутер е диаметърът на капка, която има същото отношение повърхност / обем, както повърхността на всички капки към обема на всички капки, които се образуват при впръскването на горивото. Затова средният диаметър по Заутер може да се използва за изчисляване на нагряването и изпаряването на горивото в разпръснатата струя, тъй като нагрявания обем и топловъзприемащата повърхност на капките относително са такива, каквито са капките със среден диаметър по Заутер. Намаляването на средните диаметри dv и ds показва по – фино разпръскване на горивото.

Средният диаметър на капките и еднородността на разпръскването, а също така и качеството на смесообразуването се определят от редица фактори, най – важни от които са налягането на впръскването, противоналягането на средата, честотата на въртене на горивонагнетателната помпа и конструктивните особености на разпръсквача.

При увеличаване на налягането на впръскване се повишават скоростта, с която горивото протича по каналите на разпръсквача, и скоростта с която то изтича от разпръсквача във въздушната среда. В резултат на това значително се облекчава разпаданетона струята гориво и се получават по – малки и еднородни по размер капки.

С повишаване на противоналягането силите на съпротивление на въздушната среда се увеличават. Тези сили спомагат за откъсване на малки капки от струята, в резултат на което разпръскването на гориво се подобрява. От друга страна, съпротивлението на газовата среда пречи на проникването на факела на горивото в горивната камера, т. е. намалява неговата дълбочинност и същевременно увеличава ъгъла на конуса му.

С повишаване на честотата на въртене на гърбичния вал на горивонагнетателната помпа времето за подаване на гориво намалява, вследствие на което налягането и скоростта на впръскване се увеличават. Увеличават се дългобойността и ъгълът на конуса на горивния факел, подобрява се качеството на разпръскването.

При по – голям вискозитет на горивото качеството на разпръскване се влошава. Вискозитетът може да се намали чрез загряване на горивото.

С увеличаване на диаметъра на разпръскващия отвор при постоянно налягане на впръскване и постоянно противоналягане на газовата среда дългобойността на факела нараства. При намаляване на диаметъра на разпръскващия отвор горивната струя започва да се разпада по – рано и по – близо до разпръсквача, ъгълът на конуса на факела се увеличава, фиността и еднородността се повишават, а дългобойността на факела се намалява.


    1. Смесообразуване на двигателите с непосредствено впръскване

В двигателите с непосредствено впръскване горивната камера представлява единен обем, ограничен от повърхностите на челото на буталото, цилиндровата глава и цилиндъра. Основната част на горивната камера най – често е разположена в буталото, но се срещат и двигатели, в които тя е разположена в цилиндровата глава. Съществуват различни конструкции неразделени горивни камери.

Обемно смесообразуване. При обемното смесообразуване горивото се впръсква непосредствено в горивната камера. Горивото се разпръсква главно за сметка на кинетичната му енергия. Горивните капки се разпределят във въздушната среда по целия обем на горивната камера главно чрез съгласуване на формата и размерите на камерата с формата и размерите на горивния факел. Обикновено разпръсквачите са с няколко разпръскващи отвора.

В съвременните дизелови двигатели с неразделни горивни камери за подобряване на смесообразуването се създава интензивно вихрово движение на въздуха и работната смес. С това се увеличава значително скоростта на изпаряване на горивните капки. Вихровото движение на въздуха и сместа се създава чрез специален екран на пълнителния клапан или чрез специален тангенциален пълнителен канал, които насочват постъпващия въздух тангенциално в цилиндъра на двигателя. Допълнително по хода на буталото в такта сгъстяване възниква движение на въздуха от стените на цилиндъра в камерата поради изтласкването му от пространството между челната повърхност на буталото, която при разположение на камерата в буталото има вид на венец, и цилиндровата глава. По – голямата част от впръснатото гориво се изпарява в обема на горивната камера. Известно количество гориво, особено при голямо натоварване на двигателя, достига стената на камерата, разстила се по нея на тънък слой и се изпарява. Изпарението в обема и от стената на камерата гориво се подхваща от движещия се въздух, интензивно се смесва с него и изгаря.

Поради взаимодействието на въртеливото движение, създадено при процеса пълнене, и движението към камерата, създадено от изтласкването на заряда от периферията навътре, зарядът в цилиндъра извършва сложно движение. Този процес на преливане на движенията на заряда в цилиндъра е свързан с отделни загуби на енергия, които са толкова по – големи, колкото по – голяма е изходната енергия на въртеливото движение на заряда и по – малко отношението на диаметъра на камерата в буталото към диаметъра на цилиндъра. Създаването на въртеливо движение на заряда предизвиква намаляване на коефициента на пълнене. Тези недостатъци могат да се ограничат, като се използва плитка и щирока камера в буталото, а постъпващият въздух не се завихря толкова интензивно за ускоряване на изпаряването на горивните капки горивото се разпръсква на фини капки чрез значително увеличаване на налягането на впръскването до 180200 МРа. Такова високо налягане на впръскване се осъществява от помпа – дюзи или акумулаторна горивна уредба.

В традиционните дизелови двигатели с обемно смесообразуване налягането на впръскване не превишава 80100 МРа. Горивната камера е компактна, с относително малка повърхност и загубите на топлина в охлаждащата среда са сравнително малки. Затова тези двигатели са икономични и лесно се пускат в ход. Но поради несъвършеното смесообразуване ( неравномерно разпределение на горивото във въздушната среда ) двигателите работят с голям излишък на въздух (1,72,0 на номинален работен режим ) и имат умерено средно ефективно налягане.


Фиг. 4 Неразделени горивни камери за слойно и обемно – слойно смесообразуване
Слойно ( пристенно ) смесообразуване. При слойно смесообразуване в обема на горивната камера се подава и разпръсква незначително количество гориво ( около 5% ), което преминава през всички стадии на подготовка за възпламеняване, като при обемния начин на смесообразуване и служи за възпламеняване на работната смес. Основното количиство гориво ( около 95 % ) в течно състояние се подава върху горещата стена на горивната камера под остър ъгъл за да не се отрази , а разстеле на голяма площ във вид на тънък слой. За да се подпомогне разстилането на горивото върху стената на камерата, посоката на въздуха трябва да съвпада с посоката на горивната струя. Необходимото въртеливо движение на въздуха се постига с екран на пълнителния клапан или чрез специално оформен тангенциален или винтов пълнителен канал в цилиндровата глава.

Слоят гориво върху стената на горивната камера бързо се нагрява, като пáрите се увеличават и смесват със завихрения въздух. Последоваателно подготвяната гориво – въздушна смес попада в зоната на горене, която се е образувала първоначално от възпламеняване на впръснатото гориво в обема на горивната камера и изгаря във фронта на пламъка. Необходимото количество топлина за изпаряване на слоя гориво се получава от нагрятата стена на горивната камера. За целта тетемпературата на стената на горивната камера трябва да бъде достатъчна за изпаряване на горивото с необходимата скорост, но недостатъчна за термичното разпадане на молекулите му. Когато температурата на буталото е над допустимата, челото на буталото се охлажда с масло. Същността на слойното смесообразуване се състои в това, че горивото се смесва с въздуха след неговото изпаряване.

Отличителна черта на двигателите със слойно смесообразуване е тяхната способност да работят с различни горива, включително и с бензин, т. е. те не са чувствителни към качеството на използваното гориво.

При слойното смесообразуване не се изисква толкова фино разпръскване на горивото. Налягането на впръскването не превишава 4045 МРа. Използват се дюзи с един или два разпръскващи отвора.



Обемно – слойното смесообразуване притежава признаците на обемното и на слойното смесообразуване и затова се нарича още смесено или комбинирано. Горивната камера е разположена в буталото, а дюзата е разположена вертикално или наклонено. Горивото се впръсква при по – високо налягане в сравнение със слойното смесообразуване ( 5080 МРа ). При впръскването голяма част от горивото се разпръсква в обема на горивната камера, а останалата част попада на стените на камерата и се разстила в тънък слой по тях. Използват се дюзи с многоструен разпръсквач ( 35 разпръскващи отвора ).

2. Горене

    1. Периоди на горене.

В дизеловите двигатели горивото се впръсква в нагретия сгъстен въздух, който има температура 700900 МРа. Впръскването на горивото започва преди г. м. т. и завършва преди или след г. м. т.

Процесът на горене може условно да се раздели на четири периода:

а) Период на задържане на възпламеняването ( подготвителен период ) - от началото на впръскване на горивото до отделянето на линията на повишаване на налягането поради изгаряне на гориво от линията на сгъстяването, определена без подаване на гориво. През този период впръснатото количество гориво се нагрява, изпарява и смесва с въздуха и се развиват предпламъчни реакции. Възникват първите огнища на самовъзпламеняване. В резултат на отделящата се топлина налягането започва да се повишава.

б) Период на бързо горене - от момента на отделяне на линията на повишаване на налягането поради изгарянето на гориво от линията на сгъстяване до момента, в който налягането в цилиндъра достига максимална стойност рz. През периода на задържане на възпламеняването в цилиндъра постъпва определено количество гориво цφ. В резултат на изгаряне на това гориво, значителна част от което успява да се изпари и да образува с въздуха горлива смес ( в границите на възпламеняемост ), а също така и поради частичното изгаряне на горивото, което продължава да изтича от дюзата, налягането бързо се повишава.

в) Период на бавно горене. Скоростта на горене през този период се определя главно от скоростта на смесване на пáрите на горивото с въздуха. Поради движението на буталото към д. м. т. обемът на цилиндъра непрекъснато се увеличава. Затова налягането се изменя незначително. Средната температура в цилиндъра нараства. Условно се приема, че периодът на бавното горене приключва в момента, в който температурата стане максимална.

г) Период на догаряне. Поради догаряне на останалото гориво в цилиндъра се отделя допълнително топлина. Скоростта на догарянето зависи от скоростта на дифузията и турболентното смесване с въздуха на останалото още неизгоряло гориво и продуктите на непълното горене, които се образуват в зоните на местно преработване на сместа. Периодът на догаряне обхваща значителна част от хода на разширяването. При неблагоприятни условия за процеса на горене горивото не изгаря напълно и в отработилите газове се съдържат сажди, СО и СН.



2.2 “ Твърдост “ на работния процес.

Ефективността на работния процес зависи както от пълнотата, така и от своевременното отделяне на топлината. Скоростта на топлоотделянето през периода на бързо горене определя скоростта на нарастване на налягането по ъгъла на завъртане на коляновия вал и съответно резкостта на прилагане на силите към частите на коляно – мотовилковия механизъм. Скоростта на нарастване на налягането характеризира “твърдостта“ на работния процес на двигателя. Работата на дизеловия двигател се смята умерено твърда, ако през периода на бързото горене ()ср ≤ 0,40,5 МРа/1°. При това максималната стойност на може да достигне 1 МРа/1°. От до голяма степен се определя шумността на работата на двигателя.

Колкото повече гориво успява да постъпи през първия период на горене в горивната камера и колкото по – еднородна е образувалата се гориво – въздушна смес, толкова по – голяма е скоростта на нарастване на налягането. Количеството гориво, което постъпва през първия период, се определя от периода на задържане на възпламеняването и от характеристиката на впръскването на горивото, т. е. от характера на разпределение на впръснатото гориво по ъгъла на завъртане на коляновия вал и интензивността на смесването на горивото с въздуха.

На продължителността на задържане на възпламеняването влияят редица фактори: химичните свойства на горивото – неговата възпламеняемост; температурата и налягането на въздуха в момента на впръскването на горивото; качеството на разпръскването на горивото; характерът на вихровото движение на въздуха в горивната камера; наличност на нагрети повърхности в горивната камера.

Склонността на горивото да се самовъзпламенява се оценява с т. нар. цетаново число . Физическите характеристики на горивото – вискозитет, повърхностно налягане и изпаряемост, също влияят на процеса на горене. От вискозитета и повърхностното налягане на горивото зависи фиността на разпръскването му, а от изпаряемостта на горивото зависи скоростта на образуване на гориво – въздушната смес.

При определена продължителност на периода на задържане на възпламеняването количеството гориво, което постъпва в горивната камера за този период, зависи от характеристиката на впръскването на горивото – разпределението на горивото по ъгъла на завъртане на коляновия вал.

При характеристиката в началото на впръскването много интензивно се подава гориво в цилиндъра. При периода на задържане на възпламеняваннето φi в цилиндъра се натрупва много гориво ( количеството му се определя от защрихованата площ на диаграмата ) и след възпламеняването скоростта на нарастване на налягането е прекомерно голяма. Затова не е целесъобразно да се използва горивна апаратура с такава характеристика на впръскването.

Характеристиката на впръскването, е по – благоприятна за процеса на горене и за работата на двигателя. Подаването на гориво в цилиндъра нараства постепенно и през периода на задържане на възпламеняването в цилиндъра не се натрупва много гориво. Твърдостта на работата на двигателя при такава характеристика е умерена.

При стъпаловидната характеристика на впръскването в началото интензивността на подаване на гориво е малка и съответно скоростта на нарастване на налягането в процеса на горене е малка.

При дифузивно впръскване горивото постъпва в цилиндъра като две отделни порции. Отначало се впръсква малка порция гориво, която след изтичане на подготвителния период се възпламенява, като не предизвиква рязко повишаване на налягането. Втората, основната порция гориво се впръсква в горивната камера след възпламеняването на първата порция. При такава характеристика на впръскването работата на двигателя е мека.

Характеристиката на впръскването оказва съществено влияние само върху твърдостта на работата на двигателя при непосредствено впръскване – обемно смесообразуване. При слойно смесообразуване горенето започва с порцията гориво ( 5% от цикловото количество гориво ) впръснато в обема на горивната камера. Останалото количество гориво се включва постепенно в процеса на горене, като се изпарява от повърхността на горивната камера, върху която то е във вид на тънък слой. Затова двигателите със слойно смесообразуване работят меко, почти безшумно ( =0,25 0,4 МРа/1° ). Аналогично е и положението с двигателите с обемно – слойно смесообразуване ( =0,5 5 0,65 МРа/1° ).

В двигателите с разделена горивна камера ( предкамерни и вихрокамерни ) горенето започва в предкамерата или във вихровата камера и след това се прехвърля в основната камера. Затова налягането нараства плавно, работата на двигателя е мека ( при предкамерните двигатели =0,2 0,3 МРа/1°, а при вихрокамерните двигатели =0,250,4МРа/1° ).

Средната скорост на нарастване на налягането в периода на бързото горене в традиционните двигатели с обемно смесообразуване =0,6 1,2МРа/1°. Затова тези двигатели работят твърдо, шумно и използването им като двигатели за леки автомобили бе неприемливо. Картината съществено се промени през последните години, когато двигатели с обемно смесообразуване бяха комплектувани с помпа – дюза или акумулаторна горивна уредба с електронно управление. Тези горивни уредби освен че впръскват горивото под високо налягане и осъществяват финото му разпръскване, като с това съкращават периода на задържане на възпламеняването, както и общо процеса на горене, осъществяват оптимално двуфазно впръскване на горивото. Така се постига безшумна работа и голяма бързоходност на двигателя.

2.3 Ъгъл на изпреварване на впръскването.

Процесът на горене и показателите на двигателя до голяма степен се определят от ъгъла на изпреварване на впръскване на горивото. При голямо изпреварване на впръскването задържането на възпламеняването се увеличава, тъй като налягането и температурата в началото на впръкване са по – ниски. Съответно рязко нарастват pz и не само поради факта, че се събира по – полямо количество гориво през периода на задържане на възпламеняването, но и поради това, че по – голяма част от горивото изгаря около г. м. т. при постоянен обем. При по – малък ъгъл на изпреварване на впръскването задържането на възпламеняването се намалява, двигателят работи меко, но мощността му и пълнотата на горенето се намаляват, тъй като голяма част от горивото изгаря в процеса на разширяване. На всеки работен режим на двигателя съответства определен оптимален ъгъл на изпреварване на впръскването на гориво, при който двигателят работи най – икономично и развива максимална мощност.

Оптималният ъгъл на изпреварване на впръскването зависи от конструкцията на двигателя, неговия топлинен режим, налягането и температурата на въздуха на входа в цилиндъра, характеристиката на впръскването, натоварването на двигателя и честотата на въртене на коляновия вал. При увеличаване на честотата на въртене абсолютната продължтелност на задържане на възпламеняването ( по време ) се намалява, но относителната му продължителност ( по ъгъла на завъртане на коляновия вал ) нараства.

При увеличаване на натоварването на двигателя ( n=const ) в горивната камера изгаря по – голямо количество гориво. Поради това температурата на буталото, клапаните и стените на горивната камера нараства, физико – химичната подготовка на горивото за самовъзпламеняване се извършва по – интензивно и затова периодът на задържане на възпламеняването се намалява, но общата продължителност на горенето се увеличава, тъй като се увеличава цикловото количество гориво. Затова оптималният ъгъл на изпреварване на впръскването се увеличава при нарастване на натоварването на двигателя.

При по – ниска температура на охлаждащата течност, както и при по – ниски температура и налягане на въздуха на входа в цилиндъра, оптималният ъгъл на изпреварване на впръскването на гориво е по – малък.

Продължителността на впръскването и характеристиката на впръскването съществено влияят на протичането на горенето. При намаляване на продължителността на впръскването при едно и също циклово количество гориво задържането на възпламеняването не се изменя, но скоростта на нарастване на налягането и максималното налягане се увеличават.


3. Горивни уредби на дизеловите двигатели

    1. Общи сведения за горивната уредба на дизеловия двигател

Към горивната уредба се поставят следните основни изисквания:



  1. Във всеки цилиндър на двигателя за един работен цикъл трябва да се подава определено количество гориво в зависимост от натоварването и честотата на въртене на коляновия вал на двигателя. При изменение на натоварването и честотата на въртене на коляновия вал на двигателя горивната уредба трябва бързо да променя цикловото количество гориво, впръсквано в цилиндъра, така че при изменилия се работен режим двигателят да развива необходимата мощност.

  2. Горивото трябва ва се впръсква в цилиндъра на двигателя в период от работния цикъл, когато това е необходимо за най – ефективното му изгаряне.

  3. Фиността на разпръскването на горивото и разпределянето му в горивната камера трябва да съответстват на конструктивните особености на двигателя и на процеса на смесообразуването ( вид на горивната камера, начин на смесообразуване, завихряне и подгряване на въздуха и др. ), тъй като от тези фактори съществено зависят горивната икономичност на двигателя, твърдостта на работния процес и димността на отработилите газове.

  4. Горивната уредба на многоцилиндровите двигатели трябва да подава еднакво циклово количество гориво във всички цилиндри при един и същ ъгъл на изпреварване на впръскването.

  5. Горивната уредба трябва да бъде по възможност проста по конструкция, дълго да работи без нарушаване на първоначалното регулиране и без забележимо износване на триещите се части, а също и да бъде удобна за обслужване в експлоатационни условия.

Горивната уредба на автотракторните дизелови двигатели бива главно два типа:

  • разделена, когато горивонагнетателната помпа и дюзата ( впръсквачът ) конструктивно са отделени една от друга и са съединени с тръбопровод за високо налягане;

  • неразделена, когато горивонагнетателната помпа и дюзата конструктивно са обединени в един възел ( помпа – дюза ).

Според начина на дозиране на горивото горивната уредба и от двата типа се подразделя на :



    • горивна уредба с шибърно дозиране, в която цикловото количество гориво се изменя от помпенния елемент – буталото на помпения елемент действа като шибър;

    • горивна уредба с дозиране чрез дроселиране, в която с дроселиращо устройство се изменя количеството на постъпващото в цилиндъра на помпения елемент гориво.

Обикновено разделената горивна уредба се състои от следните основни елементи: резервоар, филтри, горивоподаваща помпа, горивонагнетателна помпа и дюзи. Всички елементи се съединяват с тръбопроводи в определена последователност и образуват единна система.

Гориво във вихрокамерен тракторен дизелов двигател се подава по следния начин. От резервоара през филтъра за грубо очистване горивото се засмуква от горивоподаващата помпа и под налягане се подава към филтъра за фино пречистване. Пречистеното гориво постъпва във всмукателния канал на горивонагнетателната помпа . Пропускателния клапан поддържа във всмукателния канал на горивонагнетателната помпа постоянно налягане ( 0,0070,12 МРа ), като пропуска излишното гориво, което се връща във всмукателния канал на горивоподаващата помпа. От горивонагнетателната помпа се отмерва необходимото циклово количество гориво, което в определен момент се подава към дюзата . От дюзата под високо налягане горивото се впръсква в горивната камера на двигателя. Малкото количество гориво, което преминава през хлабината между иглата и тялото на разпръсквача на дюзата, по тръбопровода се връща в резервоара.



ІІ. Определяне на основните параметри на горивонагнетателната помпа:

  1. Необходимо циклово количество гориво:

Конструктивните елементи и регулировъчните параметри на горивонагнетателната помпа трябва да осигуряват необходимото циклово количество гориво и характеристика на впръскването за основните работни режими на двигателя.

    1. На номинален работен режим

Цикловото количество гориво по обем на номинален работен режим Qц.н се опрпеделя по формулата:

Qц.н =.103 mm3 ,

При съответните стойности на и ,

- въздушно отношение

На номинален работен режим и близо до него за дизелов двигател с непосредствено впръскване = 1,51,6. Приемам = 1,5

l0- теоретически необходимото количество въздух за изгаряне на 1kg. гориво. За дизелов двигател l0= 14,4 kg/kg.

- плътността на горивото, kg/dm3

За дизелово гориво = 0,8200,860 kg/dm3. Приемам = 0,820 kg/dm3.



- коефициент на пълнене.

За дизелов двигател =0,800,90. Приемам =0,90

Vs= .S

d= 110 mm=1,1dm; S=125mm=1,25 dm

Vs= .S = .1,25= 1,187 dm3

- плътност на въздуха kg/m3

= 0,4645.

В' – атмосферно налягане, mmHg= 760 mmHg

T0 - температура на околния въздух, К

Приемам температурата на околния въздух 200 С,

Която е равна на 293,160 К.

= 0,4645.= 1,20

Qц.н =.103= . 103 = 72,4 mm3




    1. При максимален въртящ момент.

При максимален въртящ момент коректорът, вграждан в регулатора трябва да увеличи цикловото количество гориво:

Qц.м = К. Qц.н mm3

Където К е коефициент отчитащт претоварването на двигателя ( увеличаването на въртящия момент спрямо номиналния въртящ момент ). Може да се приеме К=1,21,3. приемам К=1,2.

Qц.м= 1,2.72,4=86,9 mm3


    1. При пускане на двигателя

При пускане на двигателя цикловото количество гориво се увеличава значително спрямо номиналнато циклово количество:

Qц.м =( 1,55 2,00) Qц.н . mm3

Приемам Qц.н=1,8; Qц.н =1,8.72,4 = 130,3 mm3


  1. Основни размери на помпения елемент

    1. Активен обем на помпения елемент.

Обемът Vа, описван от буталото по време на неговия активен ход, може да се определи по формулата:

Vа = mm3,



Каталог: files -> files
files -> Р е п у б л и к а б ъ л г а р и я
files -> Дебелината на армираната изравнителна циментова замазка /позиция 3/ е 4 см
files -> „Европейско законодателство и практики в помощ на добри управленски решения, която се състоя на 24 септември 2009 г в София
files -> В сила oт 16. 03. 2011 Разяснение на нап здравни Вноски при Неплатен Отпуск ззо
files -> В сила oт 23. 05. 2008 Указание нои прилагане на ксо и нпос ксо
files -> 1. По пътя към паметник „1300 години България
files -> Георги Димитров – Kreston BulMar
files -> В сила oт 13. 05. 2005 Писмо мтсп обезщетение Неизползван Отпуск кт


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2020
отнасят до администрацията

    Начална страница