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.
Характеристики морского транспорта
Сообразно особенностям технического средства морской путь может пролегать по поверхности воды (преимущественно), под водой (субмарины), в приводных слоях воздуха (суда на воздушной подушке). Путь движения и его протяженность характеризуется расстоянием и условиями передвижения, маршрутом следования ...
Технология
ремонта топливной аппаратуры
Совокупность ремонтных операций, выполняемых в определенной последовательности, представляет собой технологию ремонта. В зависимости от объема и условий выполнения ремонта она может быть различной. Так, капитальный ремонт топливной аппаратуры автомобилей выполняют на специализированных АРЗ в центра ...
Анализ особенностей существующих конструкций
Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих кол ...