โดยเครื่องยนต์ตัวไหนเป็นส่วนผสมที่ก่อตัวได้ดีกว่า การซ่อมแซมเรือจาก a ถึง z: การก่อตัวของส่วนผสมในเครื่องยนต์สันดาปภายใน หลักการทำงานของระบบเชื้อเพลิงอากาศ

กระบวนการสร้างส่วนผสมเป็นผลมาจากการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงโดยใช้หัวฉีดแรงดันสูง การเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนในห้องควบคุมโดยตรง และบางครั้งก็ควบคุมอุณหภูมิของชิ้นส่วนที่เชื้อเพลิงระเหย

ชนิดผสม.

ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของการฉีดเชื้อเพลิง การสร้างส่วนผสมเชิงปริมาตร ฟิล์ม และฟิล์มปริมาตร (ผสม) จะแตกต่างกัน ซึ่งดำเนินการในห้องเผาไหม้ที่ไม่มีการแบ่งแยก

การผสมจำนวนมาก- เชื้อเพลิงถูกฉีดขึ้นไปในอากาศ ด้วยวิธีนี้ ไม่อนุญาตให้เติมน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าที่ผนังห้องเผาไหม้ การก่อตัวของส่วนผสมนี้เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ 2 จังหวะ

ผสมฟิล์ม- ส่วนหลักของเชื้อเพลิงตกลงบนผนังห้องและกระจายไปในรูปของฟิล์มเหลวบาง ๆ ในกรณีนี้ เพื่อการจุดระเบิดที่ดี เชื้อเพลิงประมาณ 5% จะถูกฉีดเข้าไปในอากาศอัด และส่วนที่เหลือจะถูกฉีดเข้าผนัง

- ส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงถูกฉีดขึ้นไปในอากาศและส่วนหนึ่งไปที่ผนัง

หนึ่งในวิธีการผสมปริมาตรฟิล์มเสนอโดย Meurer และพัฒนาโดย MAN (ประเทศเยอรมนี) มีลักษณะเด่นดังนี้

เพื่อการจุดระเบิดและการเผาไหม้ที่ดีขึ้น 5% ของเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในอากาศอัดและเชื้อเพลิงจำนวนมาก (95%) จะถูกนำไปใช้กับผนังในรูปแบบของฟิล์มหนา 10-15 ไมครอน

เชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในอากาศร้อนจะจุดไฟได้เองและจุดประกายส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการระเหยของฟิล์มจากผนังกระบอกสูบและการผสมไอน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ

เชื้อเพลิงจากพื้นผิวผนังในช่วงเริ่มต้นของการเผาไหม้จะระเหยค่อนข้างช้าและการเผาไหม้เริ่มต้นอย่างช้าๆ จากนั้นกระบวนการต่างๆ จะถูกเร่ง ในขณะที่ลูกสูบไปที่ BDC ดังนั้นเครื่องยนต์จึงทำงานอย่างนุ่มนวลและเงียบ

กระบวนการเผาไหม้ดังกล่าวทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงต่างๆ ในเครื่องยนต์ได้ เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด แนฟทา น้ำมันแสงอาทิตย์ ฯลฯ

ห้องเผาไหม้มี displacers ขั้นสูงที่สร้างกระแสน้ำวนที่รุนแรงของประจุอากาศ ซึ่งก่อให้เกิดการระเหยและการก่อตัวของส่วนผสมที่ดี

เครื่องยนต์ที่มีกระบวนการคล้ายคลึงกันเรียกว่าเครื่องยนต์หลายเชื้อเพลิง

การก่อตัวของสารผสมในห้องเผาไหม้ที่แยกจากกัน

ห้องเผาไหม้แบบแยกส่วนใช้เพื่อปรับปรุงการเกิดของผสม การก่อตัวของส่วนผสมมีสองประเภท: pre-chamber และ vortex-chamber

การผสมก่อนห้องมีลักษณะดังนี้

1. ห้องเผาไหม้แบ่งออกเป็นสองส่วน: ห้องเตรียมล่วงหน้าที่มีปริมาตร (0.25-0.4) V s และห้องหลักซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางแคบ ๆ ที่ป้องกันการไหลของก๊าซอย่างรวดเร็วจากห้องก่อนเข้าสู่ กระบอก เป็นผลให้แรงดันการเผาไหม้สูงสุดต่ำและเครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่นมาก

2. ในกระบวนการบีบอัด อากาศจะเกิดการปั่นป่วนแบบสุ่มในห้องเตรียมล่วงหน้าเนื่องจากการไหลของอากาศที่ความเร็วสูง (200-300 ม./วินาที) ผ่านช่องแคบจากกระบอกสูบ ในกรณีนี้ การก่อตัวของส่วนผสมถูกกำหนดโดยความเข้มของการไหลของอากาศในห้องเตรียมการ ไม่ใช่จากคุณภาพของการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิง ด้วยเหตุนี้ เครื่องยนต์จึงไม่ไวต่อชนิดของเชื้อเพลิงมากนักและมีแรงดันฉีดลดลง (10-13 MPa)

3. การปรากฏตัวของช่องแคบและพื้นผิวที่พัฒนาแล้วของห้องเผาไหม้ทำให้เกิดการสูญเสียความร้อนจำนวนมากผ่านผนังของห้องก่อนและการสูญเสียพลังงานเมื่อก๊าซไหลเข้าสู่ห้องก่อนและหลังซึ่งทำให้ยากต่อการสตาร์ทเครื่องยนต์เย็นและทำให้แย่ลง ประสิทธิภาพ.

เพื่ออำนวยความสะดวกในการสตาร์ท อัตราการบีบอัดจะเพิ่มขึ้นเป็น 20-21 และมีการติดตั้งปลั๊กเรืองแสงในห้องเตรียมล่วงหน้าซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่อเริ่มต้น

ห้องผสมน้ำวนตรงกันข้ามกับห้องก่อนมีลักษณะโดย:

1. ห้อง vortex ขนาดใหญ่ (0.5-0.8) V s ซึ่งสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนเวียนของอากาศในระหว่างกระบวนการบีบอัด

2. พื้นที่การไหลขนาดใหญ่และด้วยเหตุนี้ความดันการเผาไหม้สูงในกระบอกสูบเนื่องจากการไหลอย่างรวดเร็วของก๊าซที่เผาไหม้จากห้องกระแสน้ำวนไปยังห้องหลัก

3. เนื่องจากส่วนทางเดินขนาดใหญ่ การสูญเสียพลังงานประจุระหว่างการไหลจึงค่อนข้างเล็ก สำหรับมอเตอร์วอร์เท็กซ์แชมเบอร์เริ่มต้นที่เชื่อถือได้มี = 17-20

1. การผสมในเครื่องยนต์เบนซิน

1.1 คาร์บูเรเตอร์คาร์บูเรเตอร์

1.2 การก่อตัวของส่วนผสมที่มีการฉีดเชื้อเพลิงแบบกระจายศูนย์และแบบกระจาย

1.3 คุณสมบัติของส่วนผสมในเครื่องยนต์แก๊ส

2. การผสมในเครื่องยนต์ดีเซล

2.1 คุณสมบัติของการเกิดส่วนผสม

2.2 วิธีการผสม ประเภทของห้องเผาไหม้

รายการบรรณานุกรม

1. การผสมในเครื่องยนต์เบนซิน

ภายใต้การก่อตัวของส่วนผสมในเครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดด้วยประกายไฟหมายถึงกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งสัมพันธ์กันซึ่งมาพร้อมกับการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศ การทำให้เป็นละอองและการระเหยของเชื้อเพลิงและผสมกับอากาศ การก่อตัวของส่วนผสมคุณภาพสูงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อให้ได้เครื่องยนต์ที่มีกำลังสูง ประหยัด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

กระบวนการสร้างส่วนผสมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของเชื้อเพลิงและวิธีการจ่ายเชื้อเพลิง ในเครื่องยนต์ที่มีคาร์บูเรเตอร์ภายนอก กระบวนการคาร์บูเรเตอร์เริ่มต้นในคาร์บูเรเตอร์ (หัวฉีด เครื่องผสม) ดำเนินการต่อในท่อร่วมไอดีและสิ้นสุดในกระบอกสูบ

หลังจากที่เจ็ทเชื้อเพลิงออกจากเครื่องฉีดน้ำหรือหัวฉีดของคาร์บูเรเตอร์แล้ว เจ็ทจะเริ่มสลายตัวภายใต้อิทธิพลของแรงลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ (เนื่องจากความแตกต่างของความเร็วของอากาศและเชื้อเพลิง) ความวิจิตรและความสม่ำเสมอของการทำให้เป็นละอองขึ้นอยู่กับความเร็วลมในดิฟฟิวเซอร์ ความหนืด และแรงตึงผิวของเชื้อเพลิง เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ แทบไม่มีการแยกตัวออกจากเชื้อเพลิง และเชื้อเพลิงในสถานะของเหลวมากถึง 90 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่าจะเข้าสู่กระบอกสูบ เป็นผลให้เพื่อให้แน่ใจว่าการเริ่มต้นที่เชื่อถือได้จึงจำเป็นต้องเพิ่มการจ่ายเชื้อเพลิงแบบหมุนเวียนอย่างมีนัยสำคัญ (เพื่อให้ α มีค่าเท่ากับ ≈ 0.1-0.2)

กระบวนการทำให้เป็นละอองของเฟสของเหลวของเชื้อเพลิงยังดำเนินการในส่วนทางเดินของวาล์วไอดีและเมื่อวาล์วปีกผีเสื้อไม่เปิดเต็มที่ในช่องว่างที่เกิดขึ้น

ส่วนหนึ่งของหยดเชื้อเพลิงที่ถูกพัดพาไปโดยการไหลของอากาศและไอน้ำมันเชื้อเพลิงยังคงระเหยต่อไป และส่วนอื่น ๆ จะเกาะติดกับผนังของห้องผสม ท่อร่วมไอดี และช่องที่ส่วนหัวของบล็อก . ภายใต้การกระทำของแรงสัมผัสที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์กับการไหลของอากาศ ฟิล์มจะเคลื่อนเข้าหากระบอกสูบ เนื่องจากความเร็วของส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิงและละอองเชื้อเพลิงแตกต่างกันอย่างไม่มีนัยสำคัญ (2-6 ม./วินาที) ความเข้มของการระเหยของหยดละอองจึงต่ำ การระเหยจากพื้นผิวฟิล์มดำเนินไปอย่างเข้มข้นมากขึ้น เพื่อเร่งกระบวนการระเหยของฟิล์ม ท่อร่วมไอดีในคาร์บูเรเตอร์และเครื่องยนต์หัวฉีดส่วนกลางจะถูกให้ความร้อน

ความต้านทานที่แตกต่างกันของกิ่งก้านท่อร่วมไอดีและการกระจายของฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอในสาขาเหล่านี้นำไปสู่องค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมในกระบอกสูบ ระดับความไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบของส่วนผสมสามารถถึง 15-17%

เมื่อเชื้อเพลิงระเหย กระบวนการแยกส่วนก็จะดำเนินต่อไป เศษส่วนแสงจะระเหยไปก่อน ในขณะที่เศษส่วนที่หนักกว่าจะเข้าสู่กระบอกสูบในสถานะของเหลว อันเป็นผลมาจากการกระจายเฟสของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอในกระบอกสูบ ไม่เพียงแต่อาจมีส่วนผสมที่มีอัตราส่วนเชื้อเพลิงต่ออากาศต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบเศษส่วนต่างกันด้วย ดังนั้นค่าออกเทนของน้ำมันเชื้อเพลิงในแต่ละกระบอกสูบจึงไม่เท่ากัน

คุณภาพของการก่อตัวของส่วนผสมดีขึ้นด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น n ผลกระทบด้านลบของฟิล์มที่มีต่อสมรรถนะของเครื่องยนต์ในสภาวะชั่วขณะนั้นสามารถสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษ

องค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมในเครื่องยนต์ที่มีการฉีดแบบกระจายนั้นพิจารณาจากเอกลักษณ์ของการทำงานของหัวฉีดเป็นหลัก ระดับขององค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมคือ ± 1.5% เมื่อทำงานตามลักษณะความเร็วภายนอก และ ± 4% ที่ไม่ได้ใช้งานด้วยความเร็วต่ำสุด n x.x นาที

เมื่อเชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยตรง สามารถสร้างส่วนผสมได้สองวิธี:

- เพื่อให้ได้ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

- มีการแบ่งชั้นประจุ

การดำเนินการตามวิธีหลังของการสร้างส่วนผสมนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาอย่างมาก

ในเครื่องยนต์ก๊าซที่มีการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก เชื้อเพลิงจะถูกนำเข้าสู่กระแสอากาศในสถานะก๊าซ จุดเดือดต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่สูงและค่าที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญของปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ในทางทฤษฎี (เช่น สำหรับน้ำมันเบนซิน - 58.6 มีเทน - 9.52 (m 3 อากาศ) / (m 3 เชื้อเพลิง) ให้เกือบเป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนผสมที่ติดไฟได้ การกระจายของส่วนผสมเหนือกระบอกสูบมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

1.1 คาร์บูเรเตอร์คาร์บูเรเตอร์

ฉีดเชื้อเพลิง. หลังจากที่เจ็ทเชื้อเพลิงออกจากเครื่องฉีดน้ำของคาร์บูเรเตอร์แล้ว การแตกตัวของมันก็จะเริ่มต้นขึ้น ภายใต้การกระทำของแรงต้านอากาศพลศาสตร์ (ความเร็วลมสูงกว่าความเร็วเชื้อเพลิงมาก) เครื่องบินไอพ่นจะแตกออกเป็นฟิล์มและหยดขนาดต่างๆ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของหยดที่ทางออกของคาร์บูเรเตอร์สามารถพิจารณาได้ประมาณ 100 ไมครอน การปรับปรุงการทำให้เป็นละอองจะเพิ่มพื้นผิวโดยรวมของหยดและทำให้เกิดการระเหยเร็วขึ้น ด้วยการเพิ่มความเร็วลมในดิฟฟิวเซอร์ และลดความหนืดและแรงตึงผิวของเชื้อเพลิง ความวิจิตรและความสม่ำเสมอของการทำให้เป็นละอองจะดีขึ้น เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์แทบไม่มีละอองเชื้อเพลิง

การก่อตัวและการเคลื่อนที่ของฟิล์มเชื้อเพลิง ภายใต้อิทธิพลของการไหลของอากาศและแรงโน้มถ่วง หยดบางหยดจะเกาะอยู่บนผนังของคาร์บูเรเตอร์และท่อร่วมไอดี ก่อตัวเป็นฟิล์มเชื้อเพลิง ฟิล์มเชื้อเพลิงได้รับผลกระทบจากแรงยึดเกาะกับผนัง แรงสัมผัสจากด้านข้างของการไหลของอากาศ แรงดันสถิตตกตามขอบของส่วน ตลอดจนแรงโน้มถ่วงและแรงตึงผิว อันเป็นผลมาจากการกระทำของกองกำลังเหล่านี้ ภาพยนตร์เรื่องนี้มีวิถีการเคลื่อนที่ที่ซับซ้อน ความเร็วของการเคลื่อนที่น้อยกว่าความเร็วของการไหลของส่วนผสมหลายสิบเท่า ฟิล์มจำนวนมากที่สุดจะเกิดขึ้นที่โหมดโหลดเต็มและความเร็วต่ำ เมื่อความเร็วลมและความวิจิตรของการทำให้เป็นละอองเชื้อเพลิงต่ำ ในกรณีนี้ ปริมาณฟิล์มที่ทางออกของท่อร่วมไอดีอาจสูงถึง 25% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงทั้งหมด ลักษณะของอัตราส่วนของสถานะทางกายภาพของส่วนผสมที่ติดไฟได้นั้นขึ้นอยู่กับลักษณะการออกแบบของระบบจ่ายเชื้อเพลิงเป็นหลัก (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงในระหว่างการคาร์บู (a), ส่วนกลาง (b) และการกระจาย (c) การฉีด: 1 - อากาศ; 2 - เชื้อเพลิง; 3 - ส่วนผสมที่ติดไฟได้

การระเหยของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงระเหยออกจากพื้นผิวของหยดและฟิล์มที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ หยดอยู่ในระบบไอดีของเครื่องยนต์ประมาณ 0.002-0.05 วินาที ในช่วงเวลานี้ มีเพียงตัวที่เล็กที่สุดเท่านั้นที่จะระเหยได้หมด อัตราการระเหยต่ำของหยดถูกกำหนดโดยกลไกระดับโมเลกุลของการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายเทมวลเป็นหลัก เนื่องจากโดยส่วนใหญ่แล้วหยดจะเคลื่อนที่โดยมีการไหลของอากาศเพียงเล็กน้อย ดังนั้นการระเหยของหยดจึงได้รับผลกระทบอย่างมากจากความละเอียดของการทำให้เป็นละอองและอุณหภูมิเริ่มต้นของเชื้อเพลิง ในขณะที่ผลกระทบของอุณหภูมิของการไหลของอากาศนั้นไม่มีนัยสำคัญ

ฟิล์มเชื้อเพลิงถูกเป่าอย่างเข้มข้นโดยการไหล ในเวลาเดียวกัน การแลกเปลี่ยนความร้อนกับผนังของท่อไอดีมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการระเหยของมัน ดังนั้น ด้วยการฉีดจากส่วนกลางและคาร์บูเรชั่น ท่อไอดีมักจะถูกทำให้ร้อนด้วยสารหล่อเย็นเครื่องยนต์หรือก๊าซไอเสีย ขึ้นอยู่กับการออกแบบของช่องไอดีและโหมดการทำงานของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และด้วยการฉีดตรงกลางที่ทางออกของท่อไอดี ปริมาณไอน้ำมันเชื้อเพลิงในส่วนผสมที่ติดไฟได้สามารถอยู่ที่ 60-95% กระบวนการระเหยของเชื้อเพลิงจะดำเนินต่อไปในกระบอกสูบระหว่างจังหวะการรับเข้าและการอัด เมื่อเริ่มการเผาไหม้ เชื้อเพลิงจะระเหยเกือบหมด

ดังนั้น ในโหมดสตาร์ทเย็นและอุ่นเครื่อง เมื่ออุณหภูมิของเชื้อเพลิง ทางเดินไอดี และพื้นผิวอากาศต่ำ การระเหยของน้ำมันเบนซินจะน้อยที่สุด ในโหมดสตาร์ทอัพ ยิ่งกว่านั้น แทบไม่มีการฉีดพ่นเลย และ สภาพการผสมจะไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง

ส่วนผสมที่ไม่สม่ำเสมอในกระบอกสูบ เนื่องจากความต้านทานไม่เท่ากันของกิ่งของทางเดินไอดี การเติมอากาศของแต่ละกระบอกสูบอาจแตกต่างกัน (2-4%) การกระจายเชื้อเพลิงเหนือกระบอกสูบของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์นั้นมีความไม่สม่ำเสมอมากขึ้น สาเหตุหลักมาจากการกระจายตัวของฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบของส่วนผสมในกระบอกสูบไม่เหมือนกัน เป็นลักษณะระดับขององค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสม:

โดยที่ α i - ค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินในกระบอกสูบที่ i α คือค่าเฉลี่ยของอัตราส่วนอากาศส่วนเกินของส่วนผสมที่เตรียมโดยคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีดกลาง

ถ้า D i > 0 แสดงว่าในกระบอกสูบนี้ ส่วนผสมจะบางกว่าในเครื่องยนต์ทั้งหมด ค่าของ α นั้นง่ายที่สุดในการพิจารณาโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซไอเสียที่ออกจากกระบอกสูบที่ i ระดับขององค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมที่มีการออกแบบทางเดินไอดีที่ไม่ประสบความสำเร็จสามารถเข้าถึงค่า 20% ซึ่งทำให้ตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจสิ่งแวดล้อมพลังงานและประสิทธิภาพอื่น ๆ ของเครื่องยนต์แย่ลงอย่างมาก ส่วนผสมที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมยังขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ด้วย ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น n การทำให้เป็นละอองและการระเหยของเชื้อเพลิงดีขึ้น ดังนั้นความไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบผสมจึงลดลง (รูปที่ 2a) การเกิดของผสมยังดีขึ้นเมื่อโหลดลดลง ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง แสดงด้วยระดับความไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบผสมที่ลดลง (รูปที่ 2b)

ในระหว่างการก่อตัวของส่วนผสมจะเกิดการแยกส่วนของน้ำมันเบนซิน ในกรณีนี้ เศษส่วนเบาจะระเหยเป็นอันดับแรก (มีค่าออกเทนต่ำกว่า) และเศษส่วนขนาดกลางและหนักจะพบมากในหยดและฟิล์ม อันเป็นผลมาจากการกระจายเฟสของเหลวของเชื้อเพลิงในกระบอกสูบที่ไม่สม่ำเสมอ ไม่เพียงแต่อาจมีส่วนผสมที่มี α ต่างกัน แต่องค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของเชื้อเพลิง (และด้วยเหตุนี้ ค่าออกเทนของมัน) อาจไม่เท่ากัน นอกจากนี้ยังใช้กับการจำหน่ายสารเติมแต่งน้ำมันเบนซิน โดยเฉพาะสารป้องกันการกระแทก ในกลุ่มกระบอกสูบ เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการเกิดส่วนผสมที่ระบุ ส่วนผสมจะเข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ในกรณีทั่วไป องค์ประกอบของเชื้อเพลิงและค่าออกเทนต่างกัน

ข้าว. 2. เปลี่ยนระดับความไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบของส่วนผสมสำหรับ 1, 2, 3 และ 4 สูบขึ้นอยู่กับความเร็ว n (เค้นเต็ม) (a) และโหลด (n=2000 นาที -1) (b )

1.2 การก่อตัวของส่วนผสมที่มีการฉีดเชื้อเพลิงแบบกระจายศูนย์และแบบกระจาย

การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อเทียบกับการเติมคาร์บูให้:

1. การเพิ่มขึ้นของปัจจัยการเติมเนื่องจากการลดลงของความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของระบบไอดีในกรณีที่ไม่มีคาร์บูเรเตอร์และระบบทำความร้อนของอากาศที่ไอดีเนื่องจากความยาวของท่อไอดีสั้นลง
2. กระจายเชื้อเพลิงได้ทั่วถึงเหนือกระบอกสูบเครื่องยนต์ ความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินในกระบอกสูบที่มีการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ที่ 6-7% และมีการเติมคาร์บู 20-30%
3. ความเป็นไปได้ในการเพิ่มอัตราส่วนกำลังอัดขึ้น 0.5-2 หน่วยด้วยค่าออกเทนเท่ากันของเชื้อเพลิงอันเป็นผลมาจากความร้อนที่น้อยกว่าของประจุสดที่ทางเข้า การกระจายเชื้อเพลิงที่สม่ำเสมอมากขึ้นบนกระบอกสูบ
4. เพิ่มตัวบ่งชี้พลังงาน (Ni, Ne, ฯลฯ ) 3-25%
5. การตอบสนองของเครื่องยนต์ที่ดีขึ้นและการสตาร์ทที่ง่ายขึ้น

ให้เราพิจารณากระบวนการสร้างส่วนผสมระหว่างการฉีดตรงกลางที่คล้ายกับกระบวนการเหล่านี้ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ และสังเกตความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระบวนการเหล่านี้

ฉีดเชื้อเพลิง. ระบบฉีดจ่ายเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันที่เพิ่มขึ้นตามปกติไปยังท่อไอดี (การฉีดตรงกลาง) หรือช่องไอดีในฝาสูบ (การฉีดพอร์ต) (รูปที่ 1b, c)

สำหรับระบบการฉีดแบบรวมศูนย์และแบบกระจาย นอกเหนือจากพารามิเตอร์ข้างต้นแล้ว ความละเอียดของการทำให้เป็นละอองยังขึ้นอยู่กับแรงดันในการฉีด รูปร่างของรูสเปรย์หัวฉีด และอัตราการไหลของน้ำมันเบนซินในนั้นด้วย ในระบบเหล่านี้ หัวฉีดแม่เหล็กไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ซึ่งเชื้อเพลิงจะถูกจ่ายภายใต้แรงดัน 0.15–0.4 MPa ซึ่งทำให้การผลิตหยดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 50–400 ไมครอน ขึ้นอยู่กับประเภทของหัวฉีด (เจ็ท ขาหรือแรงเหวี่ยง) เส้นผ่านศูนย์กลางนี้มีขนาดไม่เกิน 500 ไมครอน

การก่อตัวและการเคลื่อนที่ของฟิล์มเชื้อเพลิง ปริมาณของฟิล์มที่เกิดขึ้นระหว่างการฉีดน้ำมันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของหัวฉีด ระยะของเจ็ท ความวิจิตรของสเปรย์ และด้วยการฉีดแบบกระจายในแต่ละกระบอกสูบในขณะที่เริ่มทำงาน จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าด้วยวิธีการจัดระเบียบการฉีดใด ๆ มวลของฟิล์มจะสูงถึง 60 ... 80% ของปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดที่จ่ายไป

การระเหยของเชื้อเพลิง ฟิล์มจะระเหยออกจากพื้นผิวของวาล์วไอดีอย่างมากโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาของการระเหยนี้สั้น ดังนั้น ด้วยการฉีดแบบกระจายบนแผ่นวาล์วทางเข้าและการทำงานของเครื่องยนต์ที่มีการจ่ายเชื้อเพลิงเต็มจำนวน มีเพียง 30-50% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงตามรอบจะระเหยก่อนที่จะเข้าสู่กระบอกสูบ

ด้วยการฉีดแบบกระจายบนผนังของช่องทางเข้า เวลาการระเหยจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเร็วของฟิล์มต่ำ และสัดส่วนของเชื้อเพลิงที่ระเหยเพิ่มขึ้นเป็น 50-70% ยิ่งความเร็วในการหมุนสูง ระยะเวลาการระเหยยิ่งสั้นลง ซึ่งหมายความว่าสัดส่วนของน้ำมันเบนซินที่ระเหยก็ลดลงเช่นกัน

ไม่แนะนำให้ทำความร้อนท่อทางเข้าด้วยการฉีดแบบกระจายเพราะ ไม่สามารถปรับปรุงการก่อตัวของส่วนผสมได้อย่างมีนัยสำคัญ

ส่วนผสมที่ไม่สม่ำเสมอในกระบอกสูบ ในเครื่องยนต์ที่มีระบบหัวฉีดแบบกระจาย องค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมในกระบอกสูบจะขึ้นอยู่กับคุณภาพของการผลิต (เอกลักษณ์) ของหัวฉีดและปริมาณของเชื้อเพลิงที่ฉีด โดยปกติด้วยการฉีดแบบกระจายองค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมจะมีขนาดเล็ก ค่าที่มากที่สุดจะเกิดขึ้นที่ปริมาณไซคลิกต่ำสุด (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในโหมดปกติ) และสามารถเข้าถึง ±4% เมื่อเครื่องยนต์ทำงานเต็มกำลัง ส่วนผสมที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนผสมจะไม่เกิน ± 1.5%

1.3 คุณสมบัติของส่วนผสมในเครื่องยนต์แก๊ส

การผสมภายนอก คุณภาพของส่วนผสมจะขึ้นอยู่กับจุดเดือดและค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของแก๊ส ดังนั้นเมื่อทำงานกับเชื้อเพลิงก๊าซและการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก การก่อตัวของส่วนผสมที่ติดไฟได้จริงที่เป็นเนื้อเดียวกันจึงได้รับการประกันและไม่รวมการก่อตัวของฟิล์มของเหลวบนพื้นผิวของช่องไอดี สำหรับเครื่องยนต์แก๊สไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนกับท่อทางเข้า

ส่วนผสมของก๊าซและอากาศจะกระจายไปทั่วกระบอกสูบอย่างเท่าเทียมกันมากกว่าส่วนผสมของเชื้อเพลิงเหลว การก่อตัวของส่วนผสมภายในใช้สำหรับเครื่องยนต์แก๊สสองจังหวะสองสามประเภทและเครื่องยนต์แก๊สนิ่งสี่จังหวะ คุณภาพของการเกิดของผสมในกรณีนี้แย่กว่าการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก แต่ไม่รวมการสูญเสียก๊าซด้วยการไล่ล้างกระบอกสูบ

2. การผสมในเครื่องยนต์ดีเซล

การก่อตัวของส่วนผสมในเครื่องยนต์ดีเซลจะดำเนินการเมื่อสิ้นสุดจังหวะการอัดและจุดเริ่มต้นของจังหวะการขยายตัว กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปในช่วงเวลาสั้นๆ ซึ่งสอดคล้องกับการหมุน 20-60 องศาของเพลาข้อเหวี่ยง กระบวนการนี้ในเครื่องยนต์ดีเซลมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

การก่อตัวของส่วนผสมเกิดขึ้นภายในกระบอกสูบและส่วนใหญ่ดำเนินการในกระบวนการฉีดเชื้อเพลิง

เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ระยะเวลาของการเกิดส่วนผสมจะน้อยกว่าหลายเท่า

ส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งจัดทำขึ้นภายใต้สภาวะที่มีระยะเวลาจำกัดนั้นมีลักษณะเฉพาะที่มีความไม่เท่ากันอย่างมาก กล่าวคือ การกระจายเชื้อเพลิงไม่สม่ำเสมอตลอดปริมาตรของห้องเผาไหม้ พร้อมกับโซนที่มีความเข้มข้นของเชื้อเพลิงสูง (ด้วยค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินในพื้นที่ (ท้องถิ่น) เล็กน้อย) มีโซนที่มีความเข้มข้นของเชื้อเพลิงต่ำ (ที่มีค่า α มาก) สถานการณ์นี้กำหนดล่วงหน้าถึงความจำเป็นในการเผาไหม้เชื้อเพลิงในกระบอกสูบดีเซลโดยมีค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินโดยรวมค่อนข้างมาก a>1.2

ดังนั้น จึงไม่เหมือนกับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ซึ่งมีขีดจำกัดความสามารถในการติดไฟสำหรับส่วนผสมที่ติดไฟได้ ในเครื่องยนต์ดีเซล α ไม่ได้ระบุลักษณะเงื่อนไขสำหรับการจุดระเบิดของเชื้อเพลิง การจุดระเบิดในเครื่องยนต์ดีเซลสามารถทำได้จริงที่มูลค่ารวมของ α ตั้งแต่ องค์ประกอบของส่วนผสมในโซนต่างๆ ของห้องเผาไหม้ (CC) จะแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง จากศูนย์ (เช่น ในเฟสของเหลวของหยดเชื้อเพลิง) ไปจนถึงระยะอนันต์ ¾ นอกหยด ซึ่งไม่มีเชื้อเพลิง

2.1 คุณสมบัติของการเกิดส่วนผสม

กระบวนการสร้างส่วนผสมในเครื่องยนต์ดีเซลรวมถึงการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงและการพัฒนาเปลวไฟเชื้อเพลิง การให้ความร้อน การระเหยของไอน้ำมันเชื้อเพลิง และการผสมกับอากาศ

ฉีดเชื้อเพลิง. การฉีดและการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงในกระบอกสูบดีเซลนั้นดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - หัวฉีดประเภทต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รูหัวฉีดจำนวนต่างกันในเครื่องฉีดน้ำ

การพ่นไอพ่นเป็นหยดเล็กๆ จะเพิ่มพื้นที่ผิวของปริมาณของเหลวอย่างมาก อัตราส่วนของพื้นผิวของชุดผลลัพธ์ของหยดต่อหยดเดียวของมวลเดียวกันนั้นมีค่าเท่ากับลูกบาศก์รูทของจำนวนหยดโดยประมาณ จำนวนหยดทั้งหมดเป็นผลมาจากการฉีดพ่นถึง (0.5-20)·10 6 ซึ่งทำให้พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นประมาณ 80-270 เท่า ด้านหลังช่วยให้มั่นใจได้ถึงการไหลของความร้อนและกระบวนการถ่ายเทมวลอย่างรวดเร็วระหว่างหยดละอองและอากาศในห้องเผาไหม้ ซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 20000°C หรือมากกว่า ขนาดของอนุภาคที่รับประกันการเผาไหม้ที่รวดเร็วในเครื่องยนต์ดีเซลคือ 5–40 µm

ในการประเมินความวิจิตรและความสม่ำเสมอของการฉีดพ่น จะใช้ลักษณะการฉีดพ่น ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางหยด dk และเนื้อหาสัมพัทธ์ Ω - อัตราส่วนของปริมาตรของหยดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ต่ำสุดถึงอันนี้ ต่อปริมาตรทั้งหมด ละอองฝอย. การพึ่งพา Ω = f(d k) แสดงในรูปที่ 3. ความชันและใกล้กับแกน y คือลักษณะการทำให้เป็นละอองทั้งหมด ยิ่งละเอียดและสม่ำเสมอมากขึ้น เชื้อเพลิงจะถูกทำให้เป็นละออง แทนที่จะใช้ปริมาตรที่ระบุ มวลสัมพัทธ์ของหยดสามารถพล็อตตามแกน y ได้

การพัฒนาคบเพลิงเชื้อเพลิง การสลายตัวเบื้องต้นของไอพ่น (เป็นอนุภาคขนาดค่อนข้างใหญ่) เกิดขึ้นจากการรบกวนแบบปั่นป่วนที่เกิดขึ้นระหว่างการไหลของเชื้อเพลิงผ่านช่องเปิดของหัวฉีด ตลอดจนการขยายตัวของเชื้อเพลิงที่ยืดหยุ่นที่ทางออกของปากหัวฉีด ต่อจากนั้น อนุภาคขนาดใหญ่จะแตกออกในระหว่างการบินให้มีขนาดเล็กลงโดยใช้แรงต้านแอโรไดนามิกของตัวกลาง

รูปร่างของคบเพลิง (เจ็ต) มีลักษณะเฉพาะด้วยความยาว L st, มุมเทเปอร์ γ st และความกว้าง B st (รูปที่ 4) การก่อตัวของคบเพลิงเกิดขึ้นทีละน้อยเมื่อกระบวนการฉีดพัฒนาขึ้น ความยาวของคบเพลิง L เพิ่มขึ้นเนื่องจากการ "ส่งเสริม" ของอนุภาคเชื้อเพลิงใหม่อย่างต่อเนื่องที่ด้านบน ความเร็วของการเคลื่อนที่บนยอดคบเพลิงโดยเพิ่มความต้านทานของตัวกลางและพลังงานจลน์ของอนุภาคลดลง และความกว้างของคบเพลิง B จะเพิ่มขึ้น มุมเทเปอร์ใน st ที่มีรูปทรงกระบอกของการเปิดหัวฉีดของเครื่องพ่นสารเคมีคือ In st = 12-20 ° ในรูป 5 แสดงการเปลี่ยนแปลงของเวลา L st, st, V st.

เชื้อเพลิงที่ใส่เข้าไปในกระบอกสูบในรูปของคบเพลิงจะถูกกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในประจุอากาศเพราะ จำนวนของคบเพลิงซึ่งกำหนดโดยการออกแบบของเครื่องฉีดน้ำนั้นมีจำนวนจำกัด อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้การจ่ายเชื้อเพลิงไม่สม่ำเสมอในห้องเผาไหม้คือโครงสร้างที่ต่างกันของตัวคบเพลิงเอง

โดยปกติ คบเพลิงจะแบ่งออกเป็นสามโซน (รูปที่ 6): แกนกลาง ส่วนตรงกลาง และเปลือก แกนกลางประกอบด้วยอนุภาคเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ซึ่งมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงสุด ส่วนตรงกลางของเปลวไฟประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากที่เกิดขึ้นระหว่างการบดขยี้อนุภาคด้านหน้าของแกนกลางด้วยแรงต้านแอโรไดนามิก การทำให้เป็นละอองและสูญเสียการจ่ายพลังงานจลน์ อนุภาคเชื้อเพลิงจะถูกผลักออกไปด้านข้างและเคลื่อนที่ต่อไปได้เฉพาะเนื่องจากการไหลของอากาศเท่านั้น โดยคบเพลิงจะพัดพาไปตลอดทาง เปลือกประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุดที่มีความเร็วการเคลื่อนที่ต่ำสุด

อิทธิพลต่อพารามิเตอร์ของการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงและการพัฒนาของเปลวไฟเชื้อเพลิงนั้นกระทำโดยการออกแบบของเครื่องฉีดน้ำ แรงดันในการฉีด สถานะของตัวกลางที่ฉีดเชื้อเพลิง และคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเอง

อะตอมไมเซอร์ที่มีรูหัวฉีดทรงกระบอก (รูปที่ 7a) สามารถเป็นแบบหลายรูและรูเดียว เปิดและปิด (ด้วยเข็มปิด) พินอะตอมไมเซอร์ (รูปที่ 7b) เป็นรูเดียวแบบปิดเท่านั้น อะตอมไมเซอร์ที่มีหัวฉีดและเกลียวหมุนเปิดได้เท่านั้น (รูปที่ 7c, d) รูหัวฉีดทรงกระบอกให้เปลวไฟที่ค่อนข้างกะทัดรัดพร้อมกรวยขยายขนาดเล็กและกำลังเจาะสูง

ข้าว. 7. ประเภทของหัวฉีดพ่น: ก) ทรงกระบอก; b) พิน; c) ด้วยเครื่องบินไอพ่นเคาน์เตอร์; d) กับผู้หมุนวน

ด้วยการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรู d 0 ของรูหัวฉีดของเครื่องพ่นสารเคมี ความลึกของการเจาะของไฟฉายจะเพิ่มขึ้น เครื่องฉีดน้ำแบบเปิดที่ไม่มีเข็มล็อคมีลักษณะเป็นละอองที่มีคุณภาพต่ำกว่าแบบปิด และไม่ได้ใช้สำหรับการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้ดีเซล สำหรับพินอะตอมไมเซอร์ คบเพลิงจะมีรูปทรงกรวยกลวง วิธีนี้ช่วยปรับปรุงการกระจายเชื้อเพลิงในอากาศ แต่ลดความสามารถในการเจาะทะลุของคบเพลิง

ด้วยแรงดันในการฉีดที่เพิ่มขึ้น ความยาวของคบเพลิงจะเพิ่มขึ้น ความวิจิตรและความสม่ำเสมอของการฉีดพ่นจะดีขึ้น ด้วยการเพิ่มขึ้นของภาระเครื่องยนต์และความเร็ว n คุณภาพของการทำให้เป็นละอองจะดีขึ้น

สภาวะแวดล้อม (ของไหลทำงาน) ภายในกระบอกสูบดีเซลส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการสร้างสารผสม ด้วยแรงดันที่เพิ่มขึ้นในการเผาไหม้ โดยปกติภายใน 2.5–5.0 MPa ความต้านทานต่อการลุกลามของเปลวไฟจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ความยาวลดลง ในกรณีนี้คุณภาพของการฉีดพ่นจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศในช่วง 750...1000 K ทำให้ความยาวของเปลวไฟลดลงเนื่องจากการระเหยของอนุภาคเชื้อเพลิงอย่างเข้มข้นมากขึ้น การเคลื่อนที่ของตัวกลางในกระบอกสูบมีผลดีต่อความสม่ำเสมอของการจ่ายเชื้อเพลิงในเปลวไฟและในปริมาตรของห้องเผาไหม้ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเชื้อเพลิงทำให้ความยาวของคบเพลิงลดลงและการทำให้เป็นละอองละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากความหนืดของเชื้อเพลิงที่ให้ความร้อนลดลง เชื้อเพลิงที่หนักกว่าซึ่งมีความหนาแน่นและความหนืดสูงกว่า แน่นอนว่าภายใต้สภาวะที่เหมือนกันอื่นๆ จะถูกพ่นออกมาแย่กว่าเชื้อเพลิงออโตแทรคเตอร์แบบเบา

การให้ความร้อน การระเหย และการผสม อนุภาคเชื้อเพลิงที่ถูกทำให้เป็นละอองในสภาพแวดล้อมที่มีอากาศร้อนจะร้อนและระเหยอย่างรวดเร็วกระบวนการนี้จะเข้มข้นกว่าสำหรับอนุภาคที่ถูกทำให้เป็นละอองซึ่งมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูงสุด การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10¸20 ไมครอนในห้องเผาไหม้มีเวลาที่จะระเหยอย่างสมบูรณ์ในเวลา (0.5¸0.9) -10 -3 s กล่าวคือ ก่อนที่ไฟจะสตาร์ท การระเหยของอนุภาคขนาดใหญ่จะสิ้นสุดลงในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ที่เริ่มต้นขึ้น

ความเข้มข้นของไอรอบๆ ละอองที่ยังไม่ระเหยเป็นตัวแปร สูงสุดที่พื้นผิวและลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเคลื่อนออกไปด้านข้าง ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ค่าท้องถิ่นของค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะแตกต่างกันไปตามช่วงที่กว้างมาก การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่สัมพันธ์กับอากาศทำให้การกระจายของเชื้อเพลิงในไมโครมิกซ์นั้นสม่ำเสมอกัน เนื่องจาก ส่วนหนึ่งของไอระเหยที่เกิดขึ้นจะกระจายไปตามวิถีของอนุภาค การผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเกิดขึ้นบางส่วนภายในคบเพลิงซึ่งเกิดจากการที่อากาศเข้าไปในแกนของคบเพลิงในระหว่างการก่อตัว แต่ความเข้มข้นของเชื้อเพลิงในแกนกลางที่สูงและสภาวะอุณหภูมิที่ไม่เอื้ออำนวยทำให้กระบวนการระเหยในโซนนี้ช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ ดังที่กล่าวข้างต้น แสดงถึงลักษณะเฉพาะของกระบวนการสร้างส่วนผสมของเชื้อเพลิงส่วนนั้นที่เข้าสู่กระบอกสูบก่อนการจุดระเบิด ในอนาคตการผสมเชื้อเพลิงที่เหลือจะเร่งขึ้นอย่างมากเพราะ มันดำเนินการภายใต้สภาวะของกระบวนการเผาไหม้ที่เริ่มขึ้นที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น คุณภาพของส่วนผสมที่ติดไฟได้นั้นพิจารณาจากอัตราการผสมเชื้อเพลิงกับอากาศอย่างมีนัยสำคัญ การก่อตัวของส่วนผสมของส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงที่เข้าสู่ห้องที่จุดเริ่มต้นของการฉีดมีผลอย่างมากต่อกระบวนการทำงานในห้องเผาไหม้ ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีก่อนเปลวไฟจะเกิดความเข้มข้นวิกฤตของผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันขั้นกลางใน ไมโครมิกซ์บางโซนซึ่งนำไปสู่การระเบิดด้วยความร้อนและการปรากฏตัวของเปลวไฟหลัก บริเวณที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการปรากฏตัวของจุดโฟกัสดังกล่าวคือช่องว่างใกล้กับอนุภาคระเหย ซึ่งความเข้มข้นของไอน้ำมันเชื้อเพลิงจะเหมาะสมที่สุด (α = 0.8-0.9) จุดโฟกัสหลักของเปลวไฟ ก่อนอื่น เกิดขึ้นที่ขอบของคบเพลิงเพราะ กระบวนการทางกายภาพและเคมีของการเตรียมเชื้อเพลิงสำหรับการเผาไหม้สิ้นสุดที่นี่ก่อนหน้านี้

2.2 วิธีการผสม ประเภทของห้องเผาไหม้

การกระจายเชื้อเพลิงเหนือ CS เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานจลน์ของเชื้อเพลิงและประจุอากาศเคลื่อนที่ อัตราส่วนของพลังงานเหล่านี้กำหนดโดยวิธีการก่อตัวของส่วนผสมและรูปร่างของ CS ในเครื่องยนต์ดีเซลของรถยนต์สมัยใหม่พบว่ามีการประยุกต์ใช้การก่อตัวของส่วนผสมเชิงปริมาตร ใกล้ผนัง (ฟิล์ม) แบบผสมก่อนห้องและกระแสน้ำวน CS ร่วมกับอุปกรณ์จ่ายเชื้อเพลิงจะกำหนดเงื่อนไขสำหรับกระบวนการของการเกิดส่วนผสมและการเผาไหม้ ห้องเผาไหม้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้:

การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ต่ำสุดที่เป็นไปได้ a และในเวลาที่สั้นที่สุดที่ TDC

ความดันเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นระหว่างการเผาไหม้และค่าที่อนุญาตของความดันสูงสุดของรอบ p z ;

การสูญเสียความร้อนขั้นต่ำที่ผนัง

สภาพการทำงานที่ยอมรับได้ของอุปกรณ์เชื้อเพลิง

การผสมตามปริมาตร หากเชื้อเพลิงถูกฉีดพ่นในปริมาตรของห้องเผาไหม้แบบช่องเดียว (ไม่แยก) และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่เข้าสู่ชั้นผนัง การก่อตัวของส่วนผสมจะเรียกว่าปริมาตร CV ดังกล่าวมีความลึกขนาดเล็กและเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่โดยมีค่าไร้มิติ - อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลาง CV ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ: d ks /D = 0.75¸0.85 CS ดังกล่าวมักจะอยู่ในลูกสูบ และแกนของหัวฉีด CS และกระบอกสูบตรงกัน (รูปที่ 8b)

วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีการผสมเชิงปริมาตรมีลักษณะดังต่อไปนี้:

การผสมทำได้โดยการทำให้เป็นละอองละเอียดของเชื้อเพลิงที่แรงดันการฉีดสูงสุดสูง (p vpr max =50¸150 MPa) ความปั่นป่วนในห้องเผาไหม้เกิดขึ้นเนื่องจากการกระจัดของอากาศจากช่องว่างระหว่างไหล่ลูกสูบกับหัวกระบอกสูบเมื่อ ลูกสูบเข้าใกล้ TDC;

การกระจายเชื้อเพลิงในอากาศอย่างสม่ำเสมอทำให้มั่นใจได้โดยการประสานรูปร่างของ CS กับรูปร่างและตำแหน่งของคบเพลิงเชื้อเพลิง

กระบวนการเผาไหม้ในโหมดระบุจะดำเนินการที่ α = 1.50-1.6 หรือมากกว่าเพราะ อันเป็นผลมาจากการกระจายเชื้อเพลิงที่ไม่สม่ำเสมอเหนือปริมาตรของห้องเผาไหม้ที่ α ที่ต่ำกว่า จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะให้การเผาไหม้แบบไร้ควัน แม้ว่าจะมีการประสานกันของรูปทรงของห้องเผาไหม้และคบเพลิง เช่นเดียวกับการใช้แรงดันการฉีดสูง

วัฏจักรการทำงานมีลักษณะเฉพาะคือความดันการเผาไหม้สูงสุดสูง р z และอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันสูง Δр/Δφ

เครื่องยนต์ดิสเพลสเมนต์ที่เป็นบวกมีประสิทธิภาพดัชนีสูง เนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ค่อนข้างเร็วที่ TDC และการสูญเสียความร้อนที่ต่ำกว่าในผนังของห้องเผาไหม้ ตลอดจนคุณสมบัติการเริ่มต้นที่ดี

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือพื้นผิวของไอพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งจะมีการแพร่กระจายของไอน้ำมันเชื้อเพลิงไปสู่อากาศโดยรอบ มุมการกระจายของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมักจะไม่เกิน 20° เพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมไอพ่นทั้งหมดของปริมาตรทั้งหมดของห้องเผาไหม้และการใช้อากาศ จำนวนรูสเปรย์หัวฉีดในทางทฤษฎีควรเป็น i c \u003d 360/20 \u003d 18

ค่าของพื้นที่ไหลของรูสเปรย์ fc ถูกกำหนดโดยประเภทและขนาดของเครื่องยนต์ดีเซล เงื่อนไขด้านหน้าอวัยวะทางเข้า มันส่งผลกระทบอย่างมากต่อระยะเวลาและความดันของการฉีด โดยถูกจำกัดโดยสภาวะเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนผสมจะก่อตัวและปล่อยความร้อนออกมาได้ดี ดังนั้นด้วยรูสเปรย์จำนวนมาก เส้นผ่านศูนย์กลางของมันจึงควรมีขนาดเล็ก ยิ่งจำนวนรูทำให้เป็นละอองน้อยเท่าใด อากาศก็จะยิ่งหมุนอย่างเข้มข้นมากขึ้นเพื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์เพราะ ในกรณีนี้ ประจุจะต้องหมุนผ่านมุมที่ใหญ่ขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งปกติจะเท่ากับระยะเวลาของการฉีดเชื้อเพลิง ซึ่งทำได้โดยใช้พอร์ตขาเข้าที่เป็นเกลียวหรือแนวสัมผัส

การสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนของประจุในระหว่างการรับเข้านำไปสู่การเสื่อมสภาพในการเติมอากาศในกระบอกสูบ การเพิ่มขึ้นของค่าสูงสุดของความเร็วสัมผัส tmax ทำให้ v ลดลง (รูปที่ 9) ผสมผนัง. วิธีการสร้างของผสม ซึ่งเชื้อเพลิงถูกส่งไปยังผนังของห้องเผาไหม้และกระจายไปทั่วพื้นผิวในรูปของฟิล์มบางที่มีความหนา 12–14 µm เรียกว่า ผนังหรือฟิล์ม

ข้าว. 8. ห้องเผาไหม้ในลูกสูบ:

ก) เครื่องยนต์ดีเซล VTZ ชนิดครึ่งวงกลม b) ประเภทของเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะ YaMZ และ AMZ c) ประเภท TsNIDI; d) ประเภทของเครื่องยนต์ดีเซล "MAN"; จ) พิมพ์ "Deutz"; f) ดีเซลประเภท D-37M; g) ประเภท "Hesselman"; h) ดีเซลประเภท "Daimler-Benz"

ข้าว. 9. การพึ่งพาปัจจัยการเติมตามมูลค่าขององค์ประกอบสัมผัสของความเร็วประจุ

ด้วยการก่อตัวของส่วนผสมดังกล่าว CS สามารถวางร่วมกับกระบอกสูบได้และหัวฉีดจะเลื่อนไปที่ขอบ เชื้อเพลิงหนึ่งหรือสองไอพ่นพุ่งไปที่มุมแหลมกับผนังของการเผาไหม้ซึ่งมีรูปทรงกลม (รูปที่ 8d) หรือใกล้และตามแนวผนังของการเผาไหม้ (รูปที่ 8e) ในทั้งสองกรณี ประจุจะถูกขับเคลื่อนไปสู่การเคลื่อนที่แบบหมุนที่ค่อนข้างรุนแรง (ความเร็วสัมผัสของประจุถึง 50-60 เมตร/วินาที) ซึ่งก่อให้เกิดการแพร่กระจายของละอองน้ำมันเชื้อเพลิงไปตามผนังห้องเผาไหม้ ฟิล์มเชื้อเพลิงระเหยเนื่องจากความร้อนของลูกสูบ

หลังจากเริ่มการเผาไหม้ กระบวนการระเหยจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วภายใต้การกระทำของการถ่ายเทความร้อนจากเปลวไฟไปยังฟิล์มเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่ระเหยถูกพัดพาไปโดยการไหลของอากาศและเผาไหม้ในหน้าเปลวไฟที่แพร่กระจายจากแหล่งกำเนิดประกายไฟ เมื่อมีการฉีดเชื้อเพลิง เนื่องจากความร้อนที่ใช้ในการระเหย อุณหภูมิของประจุจะลดลงอย่างมาก (สูงสุด 150–200 °C ตามแกนของเจ็ท) ทำให้ติดไฟได้ยากเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ลดลงก่อนการเกิดเปลวไฟ

การปรับปรุงที่สำคัญในการติดไฟของเชื้อเพลิงที่มีค่าซีเทนต่ำนั้นถูกคิดค่าเสื่อมราคาด้วยการเพิ่มขึ้น ซึ่งในเครื่องยนต์ดีเซลหลายเชื้อเพลิงชนิดพิเศษจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 26 สำหรับห้องที่มีส่วนผสมใกล้ผนัง ความเสี่ยงของการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีความยาวไม่เพียงพอ เครื่องบินไอพ่นมีค่าน้อยกว่าในกรณีของห้องที่มีการก่อตัวของส่วนผสมเชิงปริมาตร ดังนั้นการเพิ่มขึ้นจึงไม่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพในการก่อตัวของส่วนผสม ด้วยวิธีการผสมแบบใกล้ผนัง ทำให้ต้องมีการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงที่ละเอียดน้อยลง ค่าแรงดันฉีดสูงสุดไม่เกิน40¸45 MPa ใช้รูสเปรย์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หนึ่งหรือสองรู

ในเครื่องยนต์ดีเซล CS ที่พัฒนาโดย Central Research Diesel Institute (TsNIDI) ได้พบการใช้งาน (รูปที่ 8c) คบเพลิงในห้องดังกล่าวตกอยู่ที่ผนังด้านข้างใต้ขอบทางเข้า ลักษณะเด่นของการก่อตัวของส่วนผสมคือการเคลื่อนที่ของไอพ่นของเชื้อเพลิงและประจุที่เคลื่อนตัวออกจากพื้นที่ลูกสูบเหนือ ซึ่งทำให้ปริมาณเชื้อเพลิงที่แขวนลอยอยู่ในปริมาตรของ CS เพิ่มขึ้น และทำให้กระบวนการนี้ใกล้เคียงกับของผสมเชิงปริมาตรมากขึ้น รูปแบบ. เมื่อใช้ห้อง TsNIDI จะใช้รูหัวฉีด 3¸5 พารามิเตอร์การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงใกล้เคียงกับที่ใช้ใน VTZ และ YaMZ CSs (รูปที่ 8a, b)

การก่อตัวของส่วนผสมปริมาตรผนัง การก่อตัวของส่วนผสมดังกล่าวได้มาจากขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าของห้องเผาไหม้ เมื่อส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงไปถึงผนังและมีความเข้มข้นในชั้นใกล้ผนัง ส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงนี้สัมผัสโดยตรงกับผนัง CS อีกส่วนหนึ่งอยู่ในชั้นขอบเขตของประจุ การสัมผัสเชื้อเพลิงบางส่วนบนผนังห้องเผาไหม้และการผสมอากาศและอนุภาคเชื้อเพลิงอย่างเข้มข้นจะลดปริมาณไอน้ำมันเชื้อเพลิงที่เกิดขึ้นระหว่างช่วงหน่วงเวลาการจุดระเบิด เป็นผลให้อัตราการปล่อยความร้อนที่จุดเริ่มต้นของการเผาไหม้ก็ลดลงเช่นกัน หลังจากเปลวไฟปรากฏขึ้น อัตราการระเหยและการผสมจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นการจ่ายเชื้อเพลิงบางส่วนไปยังเขตใกล้ผนังจึงไม่ทำให้การเผาไหม้สมบูรณ์ล่าช้า หากอุณหภูมิผนัง ณ จุดที่เครื่องบินไอพ่นพุ่งชนนั้นอยู่ในช่วง 200–300 °C

ที่ d cs /D = 0.5-0.6 (รูปที่ 8a, b, g) เนื่องจากการเร่งความเร็วของการหมุนประจุอย่างมีนัยสำคัญเมื่อไหลเข้าสู่ CC จึงเป็นไปได้ที่จะใช้รูสเปรย์3¸5ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เพียงพอ ค่าขององค์ประกอบสัมผัสของความเร็วในการเคลื่อนที่ของประจุถึง25¸30m/s แรงดันฉีดสูงสุดตามกฎแล้วไม่เกิน 50–80 MPa

เนื่องจากจังหวะการขยายตัวระหว่างการไหลกลับของประจุจากห้องเพาะเลี้ยง ส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้จะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่เหนือ displacer ซึ่งมีอากาศที่ยังไม่ได้ใช้ในการเผาไหม้ ไม่ได้เกี่ยวข้องอย่างเต็มที่ในกระบวนการออกซิเดชัน ดังนั้นพวกเขาจึงพยายามลดปริมาณประจุที่อยู่ในช่องว่างระหว่างลูกสูบ (ที่ตำแหน่ง TDC) และหัวถัง โดยนำความสูง δ จาก (รูปที่ 8a) เป็น 0.9-1 มม. ในกรณีนี้ การรักษาช่องว่างในการผลิตและซ่อมแซมเครื่องยนต์ดีเซลเป็นสิ่งสำคัญ ผลลัพธ์ที่เป็นบวกยังมาจากการลดช่องว่างระหว่างหัวลูกสูบและปลอกลูกสูบ และลดระยะห่างจากเม็ดมะยมลูกสูบถึงแหวนอัดอันแรก

การก่อตัวของสารผสมในห้องเผาไหม้ที่แยกจากกัน ห้องเผาไหม้แบบแบ่งส่วนประกอบด้วยช่องหลักและช่องเสริมที่เชื่อมต่อกันด้วยคอ ปัจจุบันมีการใช้ vortex CSs และ prechambers เป็นหลัก

ห้องเผาไหม้แบบวอร์เท็กซ์ห้องเผาไหม้ของกระแสน้ำวน (รูปที่ 10) เป็นพื้นที่ทรงกลมหรือทรงกระบอกที่เชื่อมต่อกับช่องว่างเหนือลูกสูบของกระบอกสูบด้วยช่องทางสัมผัส ปริมาตร V K ของกระแสน้ำวน COP 2 อยู่ที่ประมาณ 60-80% ของปริมาตรการบีบอัดทั้งหมด V c พื้นที่หน้าตัด f c ของช่องต่อ 3 คือ 1-5% ของพื้นที่ลูกสูบ F p

ตามกฎแล้ว หัวฉีดชนิดพินปิด 1 ถูกใช้ในเตาเผาแบบหมุนวน ให้เชื้อเพลิงที่เป็นอะตอมแบบกลวง

เมื่ออากาศเข้าสู่ห้องหมุนวนจากกระบอกสูบระหว่างจังหวะการอัด อากาศจะหมุนอย่างเข้มข้น กระแสน้ำวนในอากาศซึ่งกระทำต่อเปลวไฟของเชื้อเพลิงที่กำลังก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีส่วนช่วยในการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงและผสมกับอากาศได้ดีขึ้น ในช่วงเริ่มต้นของการเผาไหม้ กระแสน้ำวนอากาศจะให้อากาศบริสุทธิ์แก่หัวไฟและกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ออกไป ในกรณีนี้ ความเร็วของกระแสน้ำวนจะต้องเท่ากับว่าในช่วงเวลาของการฉีดเชื้อเพลิง อากาศสามารถหมุนได้อย่างน้อยหนึ่งครั้งในห้องเผาไหม้

การเผาไหม้เกิดขึ้นครั้งแรกในห้องวอร์เท็กซ์ แรงดันที่เพิ่มขึ้นในกรณีนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงไหลเข้าสู่กระบอกสูบซึ่งกระบวนการเผาไหม้เสร็จสิ้นลง

ในรูป 11 แสดงองค์ประกอบโครงสร้างของห้องกระแสน้ำวน ส่วนล่างของห้องตามกฎแล้วประกอบด้วยเม็ดมีดพิเศษที่ทำจากเหล็กทนความร้อนซึ่งช่วยป้องกันศีรษะจากการเผาไหม้ อุณหภูมิสูงของเม็ดมีด (800-900 K) ช่วยลดระยะเวลาหน่วงการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ การสร้างกระแสน้ำวนแบบเร่งรัดและการมีอยู่ของเม็ดมีดทำให้ได้การไหลของวงจรการทำงานที่เสถียรในโหมดโหลดและความเร็วที่หลากหลาย

วัฏจักรการทำงานของห้องวอร์เท็กซ์ช่วยให้การเผาไหม้เชื้อเพลิงไร้ควันที่อัตราส่วนอากาศส่วนเกินต่ำ (α = 1.2-1.3) อันเนื่องมาจากผลที่ดีของกระแสน้ำวนในอากาศที่รุนแรง การเผาไหม้ส่วนสำคัญของเชื้อเพลิงในห้องเพิ่มเติมที่อยู่นอกกระบอกสูบทำให้ความดันการเผาไหม้สูงสุดลดลง (p z \u003d 7-8 MPa) และอัตราความดันเพิ่มขึ้น (0.3-0.4 MPa / ° PKV) ใน ช่องลูกสูบเกินของกระบอกสูบเมื่อโหลดเต็มที่

วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์วอร์เท็กซ์-แชมเบอร์มีความไวน้อยกว่าต่อคุณภาพของการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิง ซึ่งช่วยให้สามารถใช้อะตอมไมเซอร์แบบรูเดียวที่มีแรงดันการฉีดสูงสุดต่ำ (pvp = 20–25 MPa) และรูหัวฉีดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างใหญ่ - ขึ้น ถึง 1.5 มม.

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์วอร์เท็กซ์-แชมเบอร์คือ: อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เจาะจงเพิ่มขึ้นถึง 260¸270 g/(kWh) ที่โหลดเต็มที่ เช่นเดียวกับคุณภาพการสตาร์ทที่แย่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ที่มี CV ที่ไม่มีการแบ่งแยก อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้หัวเทียนในห้องกระแสน้ำวน คุณภาพการเริ่มต้นจะดีขึ้นอย่างมาก

ประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าของเครื่องยนต์ดีเซลห้องหมุนวนนั้นอธิบายได้จากการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นไปยังผนังของการเผาไหม้หลักและการเผาไหม้เพิ่มเติมเนื่องจากพื้นผิวที่พัฒนามากขึ้น การมีอยู่ของการก่อตัวของกระแสน้ำวนที่รุนแรงในการเผาไหม้ การสูญเสียไฮดรอลิกขนาดใหญ่ระหว่างการไหลของ ของเหลวทำงานจากกระบอกสูบไปยังห้องหมุนวนและด้านหลังตลอดจนมักจะเพิ่มขึ้นในระยะเวลาของกระบวนการเผาไหม้ การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติการเริ่มต้นของเครื่องยนต์เกิดจากอุณหภูมิอากาศลดลงเมื่อไหลเข้าสู่ห้องกระแสน้ำวนและการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นไปยังผนังเนื่องจากพื้นผิวที่พัฒนาแล้วของ CS เพิ่มเติม

เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับรถแทรกเตอร์ SMD, ZIL-136, D50, D54 และ D75, เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับรถยนต์ Perkins และ Rover (บริเตนใหญ่) และอื่นๆ เป็นเครื่องยนต์ที่มีการผสมระหว่างห้องน้ำวน

ดีเซลพรีแชมเบอร์ปริมาตรของห้องเตรียมล่วงหน้า (รูปที่ 12) คือ 25-35% ของปริมาตรการบีบอัดทั้งหมด V s พื้นที่การไหลของช่องต่อเท่ากับ 0.3-0.8% ของพื้นที่ลูกสูบ

CS ใช้หัวฉีดแบบรูเดียว (ปกติคือพิน) 1 ซึ่งให้การฉีดเชื้อเพลิงในทิศทางของช่องเชื่อมต่อ 3

ในเครื่องยนต์ดีเซลพรีแชมเบอร์ ระหว่างกระบวนการอัด อากาศบางส่วนจะไหลเข้าสู่พรีแชมเบอร์ โดยที่จะถูกอัดต่อไป ในตอนท้ายของการบีบอัดเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปซึ่งจะจุดไฟและเผาไหม้ทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงเผาไหม้ในปริมาตรของห้องเตรียมการล่วงหน้าเพราะ ปริมาณอากาศในนั้นมี จำกัด เชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้จะถูกขนส่งโดยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เข้าไปในกระบอกสูบ ซึ่งจะมีการพ่นเพิ่มเติมและผสมกับอากาศอย่างทั่วถึงอันเนื่องมาจากการไหลของก๊าซที่รุนแรง การเผาไหม้จะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่เหนือลูกสูบ ทำให้แรงดันในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น

ดังนั้นในเครื่องยนต์ดีเซลก่อนห้องเพาะเลี้ยงสำหรับการก่อตัวของส่วนผสม พลังงานของก๊าซที่ไหลจากห้องเตรียมล่วงหน้าอันเนื่องมาจากการเผาไหม้เบื้องต้นของส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงในปริมาตรจึงถูกใช้

การใช้การไหลของก๊าซเพื่อสร้างส่วนผสมทำให้การผสมเชื้อเพลิงกับอากาศมีความเข้มข้นมากขึ้นโดยใช้หัวฉีดเชื้อเพลิงที่ค่อนข้างหยาบ ดังนั้นในเครื่องยนต์ดีเซลห้องก่อนความดันการฉีดเริ่มต้นที่ค่อนข้างต่ำไม่เกิน 10-15 MPa และอัตราส่วนอากาศส่วนเกินที่โหลดเต็มคือ 1.3-1

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการของเครื่องยนต์ดีเซลแบบพรีแชมเบอร์คือค่าความแข็งของการเผาไหม้ต่ำของเชื้อเพลิง Dr/Dj แรงดันแก๊สในพื้นที่เกินลูกสูบ - ไม่เกิน 5.5¸6 MPa เนื่องจากการควบคุมปริมาณแก๊สในช่องเชื่อมต่อ

ข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซลแบบพรีแชมเบอร์ควรรวมถึงความไวที่ต่ำกว่าของรอบการทำงานกับชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้และการเปลี่ยนแปลงในโหมดความเร็ว ประการแรกอธิบายโดยอิทธิพลของพื้นผิวที่ร้อนของด้านล่างห้องก่อนห้องต่อสภาพการจุดระเบิด ประการที่สอง - โดยอิสระของพลังงานของการไหลของก๊าซที่ไหลจากห้องก่อนล่วงหน้าจากความเร็วของลูกสูบ ความเร็วสูงสุดสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลพรีแชมเบอร์ที่มีขนาดกระบอกสูบเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก) คือ 3000¸4000 min -1 .

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์ดีเซลก่อนเปิดห้องคือ: ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงต่ำเนื่องจากการสูญเสียความร้อนและไฮดรอลิกที่เกิดจากการไหลของก๊าซ เนื่องจากความยาวของกระบวนการเผาไหม้ ตลอดจนพื้นผิวรวมที่เพิ่มขึ้นของห้องเผาไหม้ แรงดัน PM การสูญเสียทางกลโดยเฉลี่ยสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลก่อนเปิดห้องจะสูงกว่าเครื่องยนต์ที่ไม่มีช่องแยก 25–35% และการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพจำเพาะคือ 260–290 g/(kWh)

เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ดีเซลวอร์เท็กซ์-แชมเบอร์ที่มีการก่อตัวของส่วนผสมก่อนห้อง พวกมันมีคุณสมบัติในการออกตัวต่ำ ดังนั้นเครื่องยนต์ดีเซลเหล่านี้มักจะโดดเด่นด้วยอัตราส่วนการอัดที่เพิ่มขึ้น (สูงถึง 18-20) และติดตั้งหัวเทียนสตาร์ท

ในตาราง. 1 นำเสนอข้อมูลสถิติของเครื่องยนต์ด้วยวิธีการคาร์บูเรชั่นต่างๆ

ตารางที่ 1 ลักษณะของการเกิดของผสม

คุณสมบัติของการเกิดส่วนผสมในระหว่างการอัดบรรจุมากเกินไป การจ่ายเชื้อเพลิงแบบวนรอบขนาดใหญ่อย่างมีนัยสำคัญควรดำเนินการในเวลาไม่เกินการจ่ายเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้เชื้อเพลิงเป็นเชื้อเพลิงพื้นฐาน เพื่อเพิ่มการจ่ายเชื้อเพลิงแบบวัฏจักรและรักษาระยะเวลาการฉีดรวม j dp พื้นที่การไหลที่มีประสิทธิภาพของรูสเปรย์สามารถเพิ่มได้ถึงขีดจำกัดที่ยอมรับได้

ความเป็นไปได้ที่สองคือการเพิ่มแรงดันในการฉีด ในทางปฏิบัติ มักใช้มาตรการเหล่านี้ร่วมกัน การเพิ่มแรงดันฉีด ภายใต้สภาวะที่เหมือนกันอื่น ๆ จะทำให้เชื้อเพลิงมีละอองละเอียดและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพของการก่อตัวของส่วนผสมได้ ระดับที่เพิ่มขึ้นของแรงดันในการฉีดที่กำหนดนั้นถูกกำหนดตามระดับความเร่งที่ต้องการของกระบวนการสร้างส่วนผสม เมื่อฉีดเข้าไปในตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากขึ้น มุมการกระจายของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้น

ค่าที่ระบุไว้ของ j dp หากจำเป็น สามารถลดลงด้วยวิธีอื่นๆ ที่ต้องใช้เวลามากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบของปั๊มเชื้อเพลิงและเพิ่มความชันของลูกเบี้ยว เมื่อปรับปรุงเครื่องยนต์ดีเซลซุปเปอร์ชาร์จให้ทันสมัย ​​การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญมักจะเกิดขึ้นกับระบบและกลไกหลักทั้งหมด: ลดอัตราส่วนการอัด, ความเร็วในการหมุน n, เปลี่ยนมุมล่วงหน้าของการฉีด ฯลฯ แน่นอนว่ามาตรการเหล่านี้ส่งผลต่อการก่อตัวของส่วนผสมใน CS

ในกรณีของซูเปอร์ชาร์จเจอร์กังหันก๊าซ ความหนาแน่นของประจุในกระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วในการหมุน n และโหลดที่เพิ่มขึ้น และระยะเวลาของระยะเวลาหน่วงเวลาการจุดระเบิดจะลดลงตามเวลา เพื่อให้แน่ใจว่าการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในชั้นอากาศที่จำเป็นในช่วงการหน่วงเวลาการจุดระเบิด อุปกรณ์จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงจะต้องเพิ่มค่าแรงดันการฉีดที่คมชัดยิ่งขึ้นด้วยความเร็ว n และโหลดที่เพิ่มขึ้นมากกว่าในเครื่องยนต์ดีเซลแบบดูดตามธรรมชาติ ที่ระดับการบังคับบูสต์สูง จะใช้ปั๊ม-หัวฉีดและระบบเชื้อเพลิงประเภทแบตเตอรี่ ในเครื่องยนต์ดีเซล vortex-chamber ขนาดเล็กของรถยนต์นั่ง = 21-23

รายการบรรณานุกรม

ส่วนผสม การก่อรูป วอร์เท็กซ์ แชมเบอร์ ดีเซล

1. ลูกานิน V.N. เครื่องยนต์สันดาปภายใน [ข้อความ]: หนังสือเรียน ใน 3 เล่ม ต. 1. ทฤษฎีกระบวนการทำงาน / V.N. Lukanin, K.A. Morozov, A.S. Khachiyan [และอื่น ๆ ]; เอ็ด ว.น. ลูกานิน. - ม. : ม.5, 2552 - 368 น. : ป่วย.

2. ลูกานิน V.N. เครื่องยนต์สันดาปภายใน [ข้อความ]: หนังสือเรียน ใน 3 เล่ม ต. 2. พลวัตและการออกแบบ / V.N. ลูคานิน, K.A. Morozov, A.S. Khachiyan [และอื่น ๆ ]; เอ็ด ว.น. ลูกานิน. - ม. : ม.ปลาย, 2551. - 365 น. : ป่วย.

3. Kolchin, A.I. การคำนวณเครื่องยนต์รถยนต์และรถแทรกเตอร์ [ข้อความ] / A.I. Kolchin, V.P. เดมิดอฟ - ม.: ม.ต้น, 2546.

4. คู่มือรถยนต์ [ข้อความ] / ed. วีเอ็ม ปรีโคดโก. - ม. : มาชิโนสโตรนี, 2551.

5. โซกอล, N.A. พื้นฐานของการออกแบบรถยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน [ข้อความ]: หนังสือเรียน เบี้ยเลี้ยง / N.A. Sokol, S.I. โปปอฟ - Rostov n / a: DSTU Publishing Center, 2010.

6. Kulchitsky, A.R. ความเป็นพิษของเครื่องยนต์รถยนต์และรถแทรกเตอร์ [ข้อความ] / A.R. กุลชิตสกี้ - ม.: โครงการวิชาการ, 2553.

7. Vakhlamov, V.K. เทคนิคการขนส่งทางถนน กลิ้งสต็อกและคุณสมบัติการดำเนินงาน [ข้อความ]: ตำราเรียน เบี้ยเลี้ยงสำหรับนักเรียน สูงกว่า หนังสือเรียน สถาบัน / V.K. วัคลามอฟ. - M. : Academy, 2552. - 528 น.

8. Ivanov, A.M. พื้นฐานของการออกแบบรถยนต์ [ข้อความ] / A.M. Ivanov, A.N. Solntsev, V.V. Gaevsky [ฉันดร.] - ม.: "สำนักพิมพ์หนังสือ" หลังพวงมาลัย "", 2552. - 336 น. : ป่วย.

9. ออร์ลิน อ. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. ทฤษฎีลูกสูบและเครื่องยนต์รวม [ข้อความ] / ed. เช่น. Orlin และ M.G. ครูกลอฟ. - ม. : มาชิโนสโตรนี, 2551.

10. Alekseev, V.P. เครื่องยนต์สันดาปภายใน: อุปกรณ์และการทำงานของลูกสูบและเครื่องยนต์รวม [ข้อความ] / V.P. Alekseev [และอื่น ๆ ] - ฉบับที่ 4, แก้ไข. และเพิ่มเติม - ม. : Mashinostroenie, 2010.

11. Bocharov, A.M. แนวทางการทำงานในห้องปฏิบัติการในหลักสูตร "ทฤษฎีกระบวนการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน" [ข้อความ] / A.M. โบชารอฟ, L.Ya. ชเครต, วี.เอ็ม. Sychev [และอื่น ๆ ]; ยูจโน-รอส สถานะ เทคโนโลยี ยกเลิก - โนโวเชอร์คาสค์: YuRGTU, 2010.

12. เลนิน, I.M. เครื่องยนต์รถยนต์และรถแทรกเตอร์ [ข้อความ] เวลา 2 นาฬิกา / I.M. เลนิน, เอ.วี. คอสตรอฟ, OM Malashkin [ฉันดร.] - ม.: ม.ต้น ปี 2551 - ตอนที่ 1

13. Grigoriev, M.A. เครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่และอนาคต [ข้อความ] / M.A. Grigoriev // อุตสาหกรรมยานยนต์. - 2552. - ลำดับที่ 7 - ส. 9-16.

14. Giravets, A.K. เครื่องยนต์ ZMZ-406 สำหรับรถยนต์ GAZ และ UAZ คุณสมบัติการออกแบบ การวินิจฉัย การซ่อมบำรุง. ซ่อม [ข้อความ] / A.K. Giravets, P.A. โกลูเบฟ, ยูเอ็ม Kuznetsov [ฉันดร.] - Nizhny Novgorod: สำนักพิมพ์ของ NSU ตั้งชื่อตาม N.I. Lobachevsky, 2010.

15. Shkret, L.Ya. เกี่ยวกับวิธีการประเมินความเป็นพิษของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ภายใต้สภาวะการทำงาน [ข้อความ] / ล.ญ. Shkret // Dvigatelestroyeniye. -2008. - เลขที่ 10-11

16. Bocharov, A.M. การประเมินเงื่อนไขทางเทคนิคของ CPG [Text] / A.M. โบชารอฟ, L.Ya. Shkret, V.Z. Rusakov // อุตสาหกรรมยานยนต์. - 2553. - ครั้งที่ 11

17. ออร์ลิน อ. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. อุปกรณ์และการทำงานของลูกสูบและเครื่องยนต์รวม [ข้อความ] / ed. เช่น. Orlin และ M.G. ครูกลอฟ. - M. : Mashinostroenie, 2552. - 283 น.

การผสมในเครื่องยนต์ดีเซล

การก่อตัวของส่วนผสมในเครื่องยนต์ดีเซลเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งน้อยกว่าในคาร์บูเรเตอร์ประมาณหนึ่งครั้ง ดังนั้นการหาส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดังกล่าวจึงเป็นงานที่ยากกว่าในคาร์บูเรเตอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงเผาไหม้ได้ทันเวลาและสมบูรณ์ จำเป็นต้องเติมอากาศส่วนเกิน (a = 1.2-1.75) และใช้มาตรการอื่นๆ อีกหลายมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศและเชื้อเพลิงผสมกันได้ดี

เพื่อลดอัตราส่วนอากาศส่วนเกินและเพิ่มแรงดันเฉลี่ยและความจุลิตร จำเป็นต้องปรับปรุงคุณภาพของการก่อตัวของส่วนผสมเนื่องจาก: - จับคู่รูปร่างของห้องเผาไหม้กับรูปร่างของเปลวไฟเชื้อเพลิงที่พุ่งออกมา จากหัวฉีดเมื่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง - การสร้างกระแสลมวนที่รุนแรงในห้องเผาไหม้ซึ่งนำไปสู่การผสมเชื้อเพลิงกับอากาศ – การใช้ละอองเชื้อเพลิงที่ละเอียดและสม่ำเสมอ

การปฏิบัติตามเงื่อนไขสองข้อแรกนั้นทำได้โดยการใช้ห้องเผาไหม้ที่มีรูปร่างพิเศษ ความวิจิตรและความสม่ำเสมอของการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงดีขึ้นด้วยการเพิ่มแรงดันในการฉีด ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของการเปิดหัวฉีดของหัวฉีด และความหนืดของเชื้อเพลิง

ตามวิธีการก่อตัวของส่วนผสม เครื่องยนต์ดีเซลมีห้องเผาไหม้แบบไม่มีการแบ่งแยกและแยกออกจากกัน

ห้องที่ไม่มีการแบ่งแยกเป็นปริมาตรเดียวที่ล้อมรอบด้วยหัวลูกสูบและพื้นผิวของส่วนหัวและผนังกระบอกสูบ (รูปที่ 69, a) เชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในปริมาตรนี้ผ่านทางหัวฉีดในรูปแบบของไอพ่นหนึ่งตัวหรือมากกว่า และกระบวนการของการก่อตัวของส่วนผสมและการเผาไหม้เกิดขึ้นในนั้น เพื่อปรับปรุงการก่อตัวของส่วนผสม รูปทรงของห้องเผาไหม้จึงถูกมองหาให้เข้ากับรูปร่างของไอพ่นเชื้อเพลิงที่หัวฉีดจ่ายให้ และการไหลของอากาศถูกบังคับให้หมุนรอบแกนแนวตั้งของกระบอกสูบและสร้างกระแสน้ำวนวงแหวนเพิ่มเติม

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการสร้างส่วนผสมที่พิจารณาแล้วคือประสิทธิภาพสูงและเริ่มต้นได้ง่าย

ข้อเสียรวมถึงการทำงานหนักและแรงดันในการฉีดสูง (25-40 MPa)

ห้องเผาไหม้แบบแยกส่วนประกอบด้วยห้องหลักที่ล้อมรอบด้วยเม็ดมะยมลูกสูบและพื้นผิวส่วนหัว และห้องเพิ่มเติมที่อยู่ในฝาสูบหรือเม็ดมะยมลูกสูบ ห้องหลักและห้องเพิ่มเติมสื่อสารกันโดยใช้ช่องทางหรือคออย่างน้อยหนึ่งช่อง

ขึ้นอยู่กับวิธีการปรับปรุงการก่อตัวของส่วนผสม เครื่องยนต์ดีเซลที่มีห้องเผาไหม้แยกออกจะถูกแบ่งออกเป็นห้องพรีแชมเบอร์และห้องวอร์เท็กซ์

ในเครื่องยนต์พรีแชมเบอร์ (รูปที่ 69.6) ห้องเผาไหม้แบ่งออกเป็นสองช่อง: พรีแชมเบอร์ซึ่งมีปริมาตร 25-40% ของปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้ และห้องหลักที่อยู่เหนือ ลูกสูบ. ห้องพรีแชมเบอร์และห้องสื่อสารกันผ่านช่องสัญญาณที่มีรูขนาดเล็กตั้งแต่หนึ่งรูขึ้นไป สาระสำคัญของการก่อตัวของส่วนผสมของบรรพบุรุษคือในระหว่างจังหวะการอัด ส่วนหนึ่งของอากาศจะไหลจากกระบอกสูบผ่านช่องทางเชื่อมต่อเข้าสู่ห้องเตรียมอาหาร เชื้อเพลิงที่ฉีดโดยหัวฉีดเข้าไปในห้องเตรียมล่วงหน้าจะถูกทำให้เป็นละอองเพิ่มเติมโดยเครื่องบินไอพ่นที่พุ่งเข้ามาและจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ เนื่องจากมีประจุอากาศเพียงเล็กน้อยใน prechamber จึงมีเพียงส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปเท่านั้นที่จะเผาไหม้ ในเวลาเดียวกัน ความดันและอุณหภูมิในห้องเตรียมล่วงหน้าจะสูงขึ้น และก๊าซพร้อมกับเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้ จะถูกเป่าผ่านช่องทางเชื่อมต่อเข้าสู่ห้องหลักด้วยความเร็วสูง 200-300 ม./วินาที เนื่องจากการใช้พลังงานส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ จึงทำให้เกิดกระแสน้ำวนที่รุนแรงขึ้น และเชื้อเพลิงที่ยังไม่ได้เผาไหม้จะผสมกับอากาศและการเผาไหม้ได้ดี แรงดันฉีดในห้องเตรียมล่วงหน้ามักจะอยู่ที่ 8-13 MPa ซึ่งช่วยลดการสึกหรอของอุปกรณ์เชื้อเพลิงและช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อท่อส่งแรงดันสูง เครื่องยนต์พรีแชมเบอร์ทำงานอย่างนุ่มนวลยิ่งขึ้น - เนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบต่อเนื่องในสองปริมาตร

ข้าว. 69. แบบแผนห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล

ข้อเสีย ได้แก่ การสูญเสียความร้อนจำนวนมาก การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะที่เพิ่มขึ้น (เนื่องจากการสูญเสียไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้น) เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่ไม่มีช่องแยก การสตาร์ทเครื่องยนต์ยาก ซึ่งทำให้มีการใช้อุปกรณ์สตาร์ทแบบพิเศษ

ในเครื่องยนต์ห้องหมุนวน (รูปที่ 69, c) ห้องเผาไหม้ยังแบ่งออกเป็นสองช่อง - ห้องหมุนวนซึ่งมีปริมาตร 60-80% ของปริมาตรของห้องเผาไหม้และห้องที่อยู่เหนือลูกสูบ . ห้องหมุนวนและห้องหมุนเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางที่มีรูปร่างพิเศษซึ่งเรียกว่าตัวกระจายแสง ดิฟฟิวเซอร์อยู่ในแนวสัมผัสกับห้องกระแสน้ำวน ระหว่างจังหวะการอัด อากาศจากห้องเพาะเลี้ยงจะไหลผ่านดิฟฟิวเซอร์ไปยังห้องวอร์เท็กซ์และได้รับการเคลื่อนที่แบบหมุน เนื่องจากการหมุนของอากาศอย่างเข้มข้นในห้องเพาะเลี้ยง เชื้อเพลิงที่ฉีดโดยหัวฉีดจะถูกทำให้เป็นละอองอย่างดี ผสมกับอากาศและจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ ในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงในห้องกระแสน้ำวน ความดันและอุณหภูมิของก๊าซจะเพิ่มขึ้น และเมื่อรวมกับส่วนที่ยังไม่เผาไหม้ของเชื้อเพลิงจะไหลเข้าสู่ห้องเผาไหม้หลักซึ่งผสมกับอากาศที่ไม่ได้ใช้และเผาไหม้จนหมด ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์ที่มีช่องวอร์เท็กซ์เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ที่มีช่องแบบแยกส่วนจะเหมือนกับเครื่องยนต์แบบพรีแชมเบอร์

เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์ต่างๆ

1. โดยการนัดหมาย:

ก) เครื่องเขียนซึ่งใช้ในโรงไฟฟ้าขนาดเล็กและขนาดกลาง เพื่อขับเคลื่อนหน่วยสูบน้ำ ในภาคเกษตรกรรม ฯลฯ

ข) การขนส่ง ติดตั้งบนรถยนต์ รถแทรกเตอร์ เครื่องบิน เรือ หัวรถจักร และยานพาหนะขนส่งอื่น ๆ

2. ตามประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ เครื่องยนต์ที่ทำงานบน:

ก) เชื้อเพลิงเหลวเบา (เบนซิน เบนซิน น้ำมันก๊าด แนฟทา และแอลกอฮอล์)

การจำแนกประเภทที่เสนอใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเศรษฐกิจของประเทศ เครื่องยนต์พิเศษ (เครื่องบินไอพ่น จรวด ฯลฯ) จะไม่ถูกพิจารณาในกรณีนี้

b) เชื้อเพลิงเหลวหนัก (น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์ น้ำมันดีเซล และน้ำมันแก๊ส)

c) เชื้อเพลิงก๊าซ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ก๊าซธรรมชาติและอื่น ๆ );

ง) เชื้อเพลิงผสม เชื้อเพลิงหลักคือก๊าซและใช้เชื้อเพลิงเหลวในการสตาร์ทเครื่องยนต์

e) เชื้อเพลิงต่างๆ (น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล ฯลฯ) - เครื่องยนต์หลายเชื้อเพลิง

3. ตามวิธีการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลเครื่องยนต์มีความโดดเด่น:

ก) ลูกสูบซึ่งกระบวนการเผาไหม้และการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลเกิดขึ้นในกระบอกสูบ

b) กังหันก๊าซซึ่งกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นในห้องเผาไหม้พิเศษและการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลเกิดขึ้นบนใบพัดของล้อกังหันก๊าซ

c) รวมกันซึ่งกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นในเครื่องยนต์ลูกสูบซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดก๊าซและการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลเกิดขึ้นส่วนหนึ่งในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ลูกสูบและส่วนหนึ่งบนใบมีดของ ล้อกังหันก๊าซ (เครื่องกำเนิดก๊าซลูกสูบฟรี เครื่องยนต์ลูกสูบเทอร์โบ ฯลฯ) ).

4. ตามวิธีการสร้างส่วนผสมเครื่องยนต์ลูกสูบมีความโดดเด่น:

ก) ด้วยการก่อตัวของส่วนผสมภายนอกเมื่อส่วนผสมที่ติดไฟได้เกิดขึ้นนอกกระบอกสูบ เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และแก๊สทั้งหมดทำงานในลักษณะนี้ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ที่มีการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อไอดี

b) ด้วยการก่อตัวของส่วนผสมภายในเมื่ออากาศเข้าสู่กระบอกสูบในระหว่างกระบวนการไอดีเท่านั้นและส่วนผสมการทำงานจะถูกสร้างขึ้นภายในกระบอกสูบ เครื่องยนต์ดีเซล, เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟพร้อมการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบและเครื่องยนต์แก๊สที่มีการจ่ายก๊าซไปยังกระบอกสูบที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการอัดอากาศในลักษณะนี้

5. ตามวิธีการจุดไฟของส่วนผสมที่ใช้งานได้มีดังนี้:

ก) เครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดของสารผสมการทำงานจากประกายไฟไฟฟ้า (พร้อมจุดประกายไฟ)

b) เครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดด้วยการอัด (ดีเซล);

c) เครื่องยนต์ที่มีการจุดไฟแบบพรีแชมเบอร์ - คบเพลิงซึ่งส่วนผสมถูกจุดประกายด้วยประกายไฟในห้องเผาไหม้ขนาดเล็กพิเศษ และการพัฒนาต่อไปของกระบวนการเผาไหม้เกิดขึ้นในห้องหลัก

d) เครื่องยนต์ที่มีการจุดไฟของเชื้อเพลิงก๊าซจากเชื้อเพลิงดีเซลส่วนน้อยที่จุดไฟโดยการอัด -

กระบวนการแก๊สของเหลว

6. ตามวิธีการใช้วงจรการทำงานลูกสูบ

เครื่องยนต์แบ่งออกเป็น:

ก) สี่จังหวะสำลักโดยธรรมชาติ (อากาศเข้าจากบรรยากาศ) และซูเปอร์ชาร์จ (การรับประจุใหม่ภายใต้ความกดดัน);

b) สองจังหวะ - สำลักและอัดแน่นด้วยธรรมชาติ แยกแยะการอัดบรรจุอากาศมากเกินไปด้วยตัวขับคอมเพรสเซอร์จากกังหันก๊าซที่ทำงานด้วยก๊าซไอเสีย (การอัดมากเกินไปของกังหันก๊าซ) แรงดันจากคอมเพรสเซอร์ที่เชื่อมต่อทางกลไกกับเครื่องยนต์ และแรงดันจากคอมเพรสเซอร์ ซึ่งตัวหนึ่งขับเคลื่อนด้วยกังหันก๊าซและอีกตัวขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์

7. ตามวิธีการควบคุมเมื่อโหลดมีการเปลี่ยนแปลง ได้แก่ :

ก) เครื่องยนต์ที่มีการควบคุมคุณภาพสูงเมื่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของโหลด องค์ประกอบของส่วนผสมจะเปลี่ยนไปโดยการเพิ่มหรือลดปริมาณเชื้อเพลิงที่เข้าสู่เครื่องยนต์

b) เครื่องยนต์ที่มีการควบคุมเชิงปริมาณเมื่อองค์ประกอบของส่วนผสมคงที่เมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงและมีเพียงปริมาณเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง

c) เครื่องยนต์ที่มีการควบคุมแบบผสม เมื่อปริมาณและองค์ประกอบของส่วนผสมเปลี่ยนไปตามน้ำหนักบรรทุก

8. ตามการออกแบบพวกเขาแยกแยะ:

ก) เครื่องยนต์ลูกสูบซึ่งในทางกลับกันแบ่งออกเป็น:

ตามการจัดเรียงของกระบอกสูบเป็นแนวตั้งในแนวดิ่ง, ในแนวนอนในแนวดิ่ง, รูปตัววี, รูปดาวและทรงกระบอกตรงข้าม

ตามตำแหน่งของลูกสูบเป็นลูกสูบเดี่ยว (แต่ละกระบอกสูบมีหนึ่งลูกสูบและหนึ่งช่องการทำงาน) โดยมีลูกสูบเคลื่อนที่ตรงกันข้าม (ช่องทำงานตั้งอยู่ระหว่างลูกสูบสองตัวที่เคลื่อนที่ในกระบอกสูบเดียวในทิศทางตรงกันข้าม) การกระทำสองครั้ง (มี โพรงทำงานทั้งสองด้านของลูกสูบ) ;

b) เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี่ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสามประเภท:

โรเตอร์ (ลูกสูบ) ทำให้การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในร่างกาย เมื่อโรเตอร์เคลื่อนที่ระหว่างโรเตอร์กับผนังของตัวเครื่อง ห้องต่างๆ ของปริมาตรแปรผันจะถูกสร้างขึ้นซึ่งมีการทำวัฏจักร โครงการนี้ถูกใช้เป็นส่วนใหญ่

ร่างกายทำให้การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์และลูกสูบหยุดนิ่ง

โรเตอร์และตัวเรือนทำการเคลื่อนที่แบบหมุน - มอเตอร์แรงบิดแบบไบโร

9. ตามวิธีการทำความเย็นเครื่องยนต์มีความโดดเด่น:

ก) ระบายความร้อนด้วยของเหลว

b) ระบายความร้อนด้วยอากาศ

สำหรับรถยนต์ เครื่องยนต์ลูกสูบที่มีการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ (คาร์บูเรเตอร์ แก๊ส การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง) และการจุดระเบิดด้วยการอัด (ดีเซล) ในยานพาหนะทดลองบางรุ่น จะใช้กังหันก๊าซและเครื่องยนต์ลูกสูบแบบหมุน

เครื่องยนต์เบนซิน -
หนึ่งในประเภทของ ICE
(เครื่องยนต์ภายใน
การเผาไหม้) ซึ่งจุดติดไฟ
ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิง
ดำเนินการใน
กระบอกสูบผ่าน
ประกายไฟจากหัวเทียน
บทบาทของตัวควบคุมพลังงาน
ทำการเค้น
วาล์วที่ควบคุม
การไหลเข้า
อากาศ.

หลักการทำงานของระบบเชื้อเพลิงอากาศ

การก่อตัวของส่วนผสม

การก่อตัวของส่วนผสมของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบฉีด

การก่อตัวของส่วนผสมของเครื่องยนต์สันดาปภายในของคาร์บูเรเตอร์

10.

บ้าน » เครื่องยนต์ » โดยเครื่องยนต์ตัวไหนเป็นส่วนผสมที่ก่อตัวได้ดีกว่า การซ่อมแซมเรือจาก a ถึง z: การก่อตัวของส่วนผสมในเครื่องยนต์สันดาปภายใน หลักการทำงานของระบบเชื้อเพลิงอากาศ