Влияние различных факторов на процесс сгорания в дизелях
Свойства топлива. Состав топлива в значительной степени влияет на продолжительность задержки воспламенения. Чем выше содержание в топливе парафиновых углеводородов, тем больше его цетановое число, а, соответственно, короче период задержки воспламенения и работа двигателя мягче.
Рис. 10.2. Влияние цетанового числа на характер изменения давления.
Давление нарастает плавно и его максимальное значение ниже, т.к. большая часть топлива сгорает во второй фазе процесса горения.
Физические свойства топлива. Вязкость и поверхностное натяжение влияют на степень дисперсии топлива, испаряемость - на скорость образования смеси.
Степень сжатия. С увеличением степени сжатия увеличиваются давление и температура, уменьшаются периоды задержки воспламенения, уменьшается скорость нарастания давления и двигатель работает мягче. Однако при этом возникает потребность в более прочных элементах КШМ, что увеличивает массу и механические потери в двигателе.
Угол опережения впрыска топлива. При большом угле опережения впрыска задержка воспламенения увеличивается, т.к. температура и давление воздуха в момент начала впрыска понижается. Соответственно резко повышается давление в цилиндре вследствие накопления в камере сгорания к моменту воспламенения большого количества распыленного топлива.
При малых значениях угла опережения впрыска задержка воспламенения уменьшается. Двигатель работает мягче, но его мощность снижается, т.к. большая часть топлива сгорает в процессе расширения в третьей фазе.
|
|
|
Рис. 10.3. Влияние угла опережения впрыска на давление.
Оптимальные углы опережения впрыска зависят от конструкции двигателя, его теплового режима, степени сжатия, давления и температуры воздуха в цилиндре.
Качество распыления и продолжительность подачи топлива. Степень дисперсии топливовоздушной смеси повышается с ростом давления. При этом сокращается время задержки воспламенения, но уменьшается “дальнобойность” струи топлива, что ухудшает перемешивание, особенно в удаленных зонах, а следовательно - и полноту сгорания.
На течение рабочего процесса влияет также продолжительность впрыска и закон подачи топлива.
С увеличением скорости подачи топлива при одной и той же цикловой подаче задержка воспламенения практически не изменяется, но скорость нарастания давления увеличивается, т.к. к моменту воспламенения в камеру подается большее количество топлива.
Частота вращения. С изменением частоты вращения изменяются коэффициент наполнения и коэффициент остаточных газов, качество распыления и смесеобразования, тепловое состояние двигателя.
|
|
|
С увеличением частоты вращения коленвала сокращается абсолютная длительность задержки воспламенения, но возрастает ее продолжительность в градусах угла поворота коленвала. Поэтому с повышением частоты вращения коленвала растет и угол опережения впрыска.
Лекция 11
ПРОЦЕССЫ РАСШИРЕНИЯ И ВЫПУСКА
План
11.1. Процесс расширения
11.2. Влияние различных факторов на показатель политропы расширения
11.3. Процесс выпуска
11.4.Токсические составляющие продуктов сгорания. Способы их обезвреживания
Процесс расширения
В процессе расширения (рабочий ход) производится механическая работа за счет тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива. В действительном цикле рабочий ход начинается при сгорании (точка С') и заканчивается, когда начинается процесс выпуска отработавших газов.
При расчете цикла за начало процесса расширения принимают точку Z при максимальных расчетных значениях давления и температуры.
Считают, что процесс в четырехтактных двигателях заканчивается в НМТ (точка в) без учета предварения открытия выпускного клапана.
В начале процесса расширения продолжается интенсивное сгорание топлива. Температура газов достигает максимума правее точки рmax. Это указывает на то, что до Tmax интенсивно выделяется теплота. Однако в это время имеются большие ее потери через стенки.
|
|
|
В начале расширения показатель политропы n2 имеет отрицательное значение, в точке рmax. до Tmax n2 становиться положительным, далее n2 возрастает.
Ввиду сложности определения точного значения n2 для расчетов используют усредненное значение.
Для политропного процесса при среднем показателе n2 для дизеля
для искрового зажигания d = e , тогда
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 630; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!