Процес розпилення палива

План заняття

1. Процес розпилення палива

2. Вплив розпилення на процес сумішоутворення.

3. Класифікація камер згоряння і способи сумішоутворення.

4. Процес сумішоутворення у різних типах камер згоряння.

У дизельних двигунах сумішоутворення здійснюється в кінці такту стиснення та на початку розширення і триває протягом дуже короткого проміжку часу, що відповідає 20-40° кута повороту колінчастого вала. Процес утворення паливо-повітряної суміші відбувається одночасно з процесом згоряння в періоди затримки займання і видимого згоряння. За таких умов рівномірний розподіл частинок палива по всьому об'єму повітряного заряду і швидке випаровування їх, що забезпечує повне і своєчасне згоряння палива, є завданням дуже складним.

Значний вплив якості сумішоутворення на період затримки займання в початковій фазі процесу згоряння обумовлює необхідність високоякісного розпилення палива для «м'якої» роботи двигуна. Сумішоутворення в дизельних двигунах починається з розпилення палива і розподілу його крапель по масі стиснутого повітряного заряду. При цьому паливо нагрівається і випаровується, в результаті чого утворюється пальна паливно-повітряна суміш.

Як зазначалося вище, процес сумішоутворення в циліндрі двигуна відбувається за 20…40° кута повороту колінчастого вала; тому в більшості випадків розпилення закінчується тоді, коли раніше впорскнуте паливо уже зайнялося. За цих умов для своєчасного і повного згоряння палива треба забезпечити високоякісне впорскування і розпилення його.

Паливо в циліндр дизеля впорскується під тиском крізь сопловий отвір форсунки. Під впливом ряду факторів — аеродинамічного опору стиснутого повітря, завихрень всередині циліндра тощо — паливна струмина перетворюється на факел. Численними дослідженнями встановлено, що факел розпиленого палива (рис. 1) умовно можна поділити на серцевину 1, яка складається з великих розпилених крапель палива, середню зону 2, утворену великою кількістю крапель розпиленого палива, що оточують серцевину, і зовнішню зону 3, утворену загальмованими і частково перемішаними з повітрям найдрібнішими краплинами палива.

Рис. 1. Структура факела розпилення палива

Багатьма дослідами встановлено, що розміри крапель у факелах розпиленого палива складають 5-100 мк. Найбільша кількість крапель має розмір 10…25 мк. Встановлено, що найбільш швидке згоряння в дизельному двигуні забезпечується при розмірі крапель 10…40 мк. Якщо краплі більші, то процес згоряння може уповільнитися, при цьому виділятиметься сажа. Дуже дрібні краплі (менш як 10 мк) випаровуються поблизу розпилювача, що призводить до неповного використання повітря в об’ємі камери згоряння.

Факел характеризується такими параметрами: довжиною факела –L _ф; кутом конусності – β_ф = 12…20^о

Слід зауважити, що процес розпилення і перемішування палива повинен відповідати досить суперечливим вимогам залежно від фаз процесу згоряння. У першій фазі однорідні пальні суміші мають більші періоди затримки займання, ніж неоднорідні. В другій і наступних фазах для повнішого і швидшого згоряння треба добиватися вирівнювання складу суміші за об’ємом камери згоряння.

До основних факторів, які визначають якість розпилення, належать: тиск впорскування, тиск у камері згоряння, розмір соплового отвору, швидкість витікання і в’язкість палива.

Якщо в карбюраторному двигуні паливо розпилюється внаслідок тертя повітря об паливо, то в дизельному − внаслідок тертя палива об відносно спокійне стиснуте повітря; тому для того, щоб паливо розпилювалося краще, треба подавати його в середовище стиснутого повітря з великою швидкістю, що й досягається за рахунок тиску впорскування.

З підвищенням тиску впорскування зростає швидкість витікання палива, зменшуються розміри крапель палива, тобто підвищується тонкість розпилення. Тиск впорскування палива в двигунах з нерозділеною камерою згоряння дорівнює 20…40 МПа^, у тихохідних потужних двигунах і 70…100 МПа^, - у швидкісних, а при застосуванні насос-форсунок 150…180 МПа. У двигунах, які мають розділену камеру згоряння, тиск впорскування становить 10…15 МПа. При таких тисках швидкість витікання палива становить 150-400 м/с, що забезпечує потрібну якість сумішоутворення.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Додаткові паливодозуючі системи і пристрої карбюраторів	\|	Вплив розпилення на процес сумішоутворення.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.