Рассмотрение основных стадий процесса смесеобразования в двигателях - развитие топливного факела, его прогрев, испарение паров и смешивание их с воздухом. Описание устройства и преимуществ использования вихревых камер сгорания и предкамерных дизелей.
Аннотация к работе
Под смесеобразованием в двигателях с искровым зажиганием подразумевают комплекс взаимосвязанных процессов, сопровождающих дозирование топлива и воздуха, распыливание и испарение топлива и перемешивание его с воздухом. Протекание процессов смесеобразования в значительной степени зависит от физико-химических свойств топлива и способа его подачи. В двигателях с внешним смесеобразованием процесс смесеобразования начинается в карбюраторе (форсунке, смесителе), продолжается во впускном коллекторе и заканчивается в цилиндре. После выхода струи топлива из распылителя карбюратора или форсунки начинается распад струи под воздействием сил аэродинамического сопротивления (вследствие разности скоростей движения воздуха и топлива). Часть капель топлива, увлекаемая потоком воздуха и паров топлива, продолжает испаряться, а часть - оседает в виде пленки не стенках смесительной камеры, впускного коллектора и канала в головке блока.Увеличивая скорость воздуха в диффузоре и уменьшая вязкость и коэффициент поверхностного натяжения топлива, улучшают мелкость и однородность распыливания. Под действием потока воздуха и гравитационных сил некоторые капли оседают на стенках карбюратора и впускного трубопровода, образуя топливную пленку. На пленку топлива воздействуют силы сцепления со стенкой, касательное усилие со стороны потока воздуха, перепад статического давления по периметру сечения, а также силы тяжести и поверхностного натяжения. Наибольшее количество пленки образуется на режимах полных нагрузок и малой частоты вращения, когда скорость воздуха и мелкость распыливания топлива невелики. Подача топлива при карбюрации (а), центральном (б) и распределенном (в) впрыскивании: 1 - воздух; 2 - топливо; 3 - горючая смесьОтличие коэффициента избытка воздуха по цилиндрам при впрыскивании топлива составляет 6-7 %, а при карбюрации 20-30 %. Системы с впрыскиванием осуществляют подачу топлива под повышенным давлением, как обычно, во впускной трубопровод (центральное впрыскивание) или впускные каналы в головке цилиндров (распределенное впрыскивание) (рис. Для систем центрального и распределенного впрыскивания кроме перечисленных параметров мелкость распыливания зависит также от давления впрыскивания, формы распыливающих отверстий форсунки и скорости течения бензина в них. В этих системах наибольшее применение получили электромагнитные форсунки, к которым топливо подводится под давлением 0,15?0,4 МПА, что обеспечивает получение капель со средним диаметром 50?400 мкм, в зависимости от типа форсунок (струйная, штифтовая или центробежная). Количество пленки, образующейся при впрыскивании бензина, зависит от места установки форсунки, дальнобойности струи, мелкости распыливания, а при распределенном впрыскивании в каждый цилиндр - от момента его начала.При внешнем смесеобразовании качество смеси зависит от температуры кипения и коэффициента диффузии газа. Поэтому при работе на газовом топливе и внешнем смесеобразовании обеспечивается формирование практически однородной горючей смеси и исключается образование жидкой пленки на поверхностях впускного тракта.Смесеобразование в дизельных двигателях осуществляется в конце такта сжатия и начале такта расширения. Этот процесс в дизеле имеет следующие особенности: - смесеобразование протекает внутри цилиндра и в основном осуществляется в процессе впрыскивания топлива; Наряду с зонами высокой концентрации топлива (с малыми значениями локального (местного) коэффициента избытка воздуха), имеются зоны с малой концентрацией топлива (с большими значениями ?).Впрыскивание и распыливание топлива в цилиндре дизеля осуществляется с помощью специальных устройств - различных типов форсунок, имеющих, в частности, разное число сопловых отверстий распылителя. Последнее обеспечивает быстрое протекание процессов тепло-и массообмена между каплями и воздухом в камере сгорания, имеющим высокую температуру до 2000 °C и более. Для одновременной оценки мелкости и однородности распыливания пользуются характеристикой распыливания, представляющей собой зависимость между диаметрами капель dk и их относительным содержанием ? - отношением объема капель, имеющих диаметры от минимального до данного, к объему всех капель. Скорость ст продвижения вершины факела при увеличении сопротивления среды и уменьшении кинетической энергии частиц уменьшается, а ширина факела Вст увеличивается. Влияние на параметры распыливания топлива и развитие топливного факела оказывают конструкция распылителя, давление впрыскивания, состояние среды, в которую впрыскивается топливо, свойства самого топлива.Если топливо распыливается в объеме однополостных (неразделенных) камер сгорания и лишь небольшая часть его попадает в пристеночный слой, то смесеобразование называют объемным. Рабочий цикл дизелей с объемным смесеобразованием характеризуется следующими особенностями: - смесеобразование обеспечивается путем мелкого распыливания топлива при высоких максимальных давлениях впрыскивания (рвпрмах=50?150 МПА), турбулизация в КС возникает вследствие вытеснения воздух
План
Содержание
1. Смесеобразование в бензиновых двигателях
1.1 Смесеобразование при карбюрации
1.2 Смесеобразование при центральном и распределенном впрыске топлива
1.3 Особенности смесеобразования в газовых двигателях
2. Смесеобразование в дизелях
2.1 Особенности смесеобразования
2.2 Способы смесеобразования. Типы камер сгорания
Библиографический список
1. Смесеобразование в бензиновых двигателях
Список литературы
смесеобразование вихревой камера дизель
1. Луканин, В.Н. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учебник. в 3 т. Т. 1. Теория рабочих процессов / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян [и др.] ; под ред. В.Н. Луканина. - М. : Высшая школа, 2009. - 368 с. : ил.
2. Луканин, В.Н. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учебник. в 3 т. Т. 2. Динамика и конструирование / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян [и др.] ; под ред. В.Н. Луканина. - М. : Высшая школа, 2008. - 365 с. : ил.
3. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей [Текст] / А.И. Колчин, В.П. Демидов. - М. : Высшая школа, 2003.
4. Автомобильный справочник [Текст] / под ред. В.М. Приходько. - М. : Машиностроение, 2008.
5. Сокол, Н.А. Основы конструкции автомобиля. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учеб. пособие / Н.А. Сокол, С.И. Попов. - Ростов н/Д : Издательский центр ДГТУ, 2010.
6. Кульчицкий, А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей [Текст] / А.Р. Кульчицкий. - М. : Академический Проект, 2010.
7. Вахламов, В.К. Техника автомобильного транспорта. Подвижной состав и эксплуатационные свойства [Текст] : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. - М. : Академия, 2009. - 528 с.
8. Иванов, А.М. Основы конструкции автомобиля [Текст] / А.М. Иванов, А.Н. Солнцев, В.В. Гаевский [и др.]. - М. : "Книжное издательство "За рулем"", 2009. - 336 с. : ил.
9. Орлин, А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. - М. : Машиностроение, 2008.
10. Алексеев, В.П. Двигатели внутреннего сгорания : устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / В.П. Алексеев [и др.]. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 2010.
11. Бочаров, А.М. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Теория рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания" [Текст] / А.М. Бочаров, Л.Я. Шкрет, В.М. Сычев [и др.] ; Южно-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2010.
12. Ленин, И.М. Автомобильные и тракторные двигатели [Текст]. в 2 ч. / И.М. Ленин, А.В. Костров, О.М. Малашкин [и др.]. - М. : Высшая школа, 2008. - Ч. 1.
13. Григорьев, М.А. Современные автомобильные двигатели и их перспективы [Текст] / М.А. Григорьев // Автомобильная промышленность. - 2009. - № 7. - С. 9-16.
14. Гирявец, А.К. Двигатели ЗМЗ-406 автомобилей ГАЗ и УАЗ. Конструктивные особенности. Диагностика. Техническое обслуживание. Ремонт [Текст] / А.К. Гирявец, П.А. Голубев, Ю.М. Кузнецов [и др.]. - Нижний Новгород : Изд-во НГУ им. Н.И. Лобачевского, 2010.
15. Шкрет, Л.Я. О методах оценки токсичности карбюраторных двигателей в эксплуатационных условиях [Текст] / Л.Я. Шкрет // Двигателестроение. -2008. - № 10-11.
17. Орлин, А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. - М. : Машиностроение, 2009. - 283 с.