Сгорание топлива и токсичность отработавших газовСтраница 2
Сгорание топлива в дизелях существенно отличается от рассмотренных процессов сгорания (тепловыделения) в двигателях с искровым зажиганием горючей смеси. Это обусловлено иным принципом воспламенения топлива в КС дизелей – его самовоспламенением от сжатия рабочего тела при высоких давлениях 3–5 МПа и температурах 600–700 оС. Топливо подается в КС с опережением до ВМТ с продолжительностью обычно не более 30о поворота коленчатого вала и высоким давлением впрыска форсункой до 100 МПа и более. При указанных относительно благоприятных условиях, а также вследствие организованного движения воздушных потоков в цилиндре топливо сравнительно тонко распыливается на мелкие капли, быстро испаряется, перемешивается с кислородом воздуха и окисляется – сгорает с выделением теплоты. Продолжительность смесеобразования в дизелях по углу 
примерно на порядок меньше, чем в двигателях с искровым зажиганием горючей смеси. Состав этой смеси по объему КС крайне неравномерен, например, по сечению капли топлива локальный (местный) коэффициент α изменяется от нуля (в жидкой фазе капли) до бесконечности на ее периферии. Поэтому средние значения α вынуждены принимать на полной нагрузке не менее 1,2. Эти величины существенно зависят от формы КС и других особенностей двигателя: в дизелях с разделенными на две части КС средняя величина α меньше, чем для неразделенных КС из-за более интенсивного перемешивания топливовоздушной смеси в первых из них.
На индикаторной диаграмме дизелей, аналогичной по виду диаграмме, показанной на рис. 11, выделяют четыре периода – фазы сгорания топлива.
Первый период – от момента начала поступления топлива в цилиндр в конце процесса сжатия до начала бурного сгорания. В этот период (i) задержки самовоспламенения топлива оно неравномерно распределяется по КС, перемешивается с воздухом, прогревается и частично испаряется. Наиболее прогретая его часть начинает относительно медленно реагировать с кислородом воздуха, что слабо влияет на приращение давления в цилиндре.
Второй период – с момента начала интенсивного нарастания давления в КС до сгорания основной массы поданного в цилиндр топлива характеризуется высокой скоростью сгорания по всему объему КС в зонах, где созданы условия для бурного окисления топлива. Средняя скорость нарастания давления – жесткость сгорания ∆р/∆ – не должна превышать 0,6 МПа на 1о угла поворота коленчатого вала с целью ограничения силовых нагрузок на поршень, другие детали КШМ и снижения шумоизлучения двигателя. Величина ∆р/∆ зависит от многих особенностей двигателя и свойств топлива, в частности, от формы КС, угла опережения впрыска топлива (Өº) до ВМТ и цетанового числа топлива – его склонности к самовоспламенению. Один из простейших и эффективных способов снижения жесткости сгорания – уменьшение угла Өº. При этом топливо подается в сжатый воздух КС с повышенной температурой (до 700 ºС), меньшее его количество накапливается в цилиндре в индукционный период i и, как следствие, более плавно протекает кривая р=f() во второй период. Однако снижение жесткости сгорания таким способом часто сопряжено с ухудшением топливной экономичности двигателя из-за менее своевременного тепловыделения в цилиндре относительно ВМТ.
Третий условный период начинается у ВМТ при движении поршня к НМТ и продолжается при р ≈ const, когда топливо, ранее поданное в КС, сгорело, а продолжает гореть топливо, подаваемое форсункой в конце впрыска в пламя при неблагоприятных условиях в цилиндре из-за образования большого количества инертных продуктов сгорания и уменьшении текущего значения α. В современных дизелях продолжительность третьего периода часто близка к нулю вследствие того, что к началу этого периода топливоподача в КС завершена.
Иногда по различным причинам, например из-за неисправностей системы топливоподачи (грубого распыливания топлива на крупные капли, закоксовывания сопловых отверстий форсунки и т.д.), сгорание топлива не завершается у ВМТ и продолжается на линии расширения. Этот период называется четвертой фазой сгорания – догоранием топлива. Естественно, чем продолжительнее эта фаза, тем хуже эксплуатационные показатели двигателя.
Коэффициент избытка воздуха
При выполнении курсовой работы по автомобильным двигателям необходимо обосновывать величину коэффициента избытка воздуха a. Данный коэффициент представляет отношение действительного количества воздуха Lд, приходящегося на 1 кг жидкого или 1 м3 газообразного топлива, к теоретически необходимому коли ...
Схема кратчайшего маршрута направления Пермь – 2 – Чита – 1
Рисунок 1.1 - станции погрузки, выгрузки; - транзитные технические станции; - пункты экипировки РПС; - стыковые пункты между дорогами; - станции размещения рефрижераторных вагонных депо; - пункты ТО – 2АРВ. Руководствуясь рисунком 1.1, составляем таблицу 1.2, в которой указываем периоды года для на ...
Способы формирования укрупненного грузового места
В целях механизации погрузочно-разгрузочных работ формируют укрупненные грузовые места - транспортные пакеты, которые устанавливаются и закрепляются на поддонах (площадках), удобных для работы погрузчика и другой техники. В этих же целях широко применяют трейлеры, контейнеры, флеты (контейнеры без ...