6.2. Периоды процесса сгорания
При анализе процесса сгорания по развернутой диаграмме весь процесс условно разбивают на 4 периода (рис. 36).
Рис. 36. Диаграмма изменения параметров рабочего процесса
1период – задержки самовоспламенения. От начала поступления топлива до момента отрыва кривой от политропы сжатия (точка с), условно принимаемого за начало самовоспламенения топлива. Время, соответствующее периоду задержки самовоспламенения в секунду i = i/6n , где n обороты в минуту, угол поворота коленчатого вала.
Период задержки самовоспламенения и порция топлива gi, которая впрыскивается в цилиндр за этот период, оказывают существенное влияние на характер протекания сгорания.
2 период – начального
горения. От начала самовоспламенения
(точки с) до момента Pz.
Характеризуется взрывообразным
воспламенением и сгоранием паров
топлива, впрыскнутого и испарившегося,
в основном, за период задержки
самовоспламенения. Сгорание происходит
с высокой скоростью тепловыделения и
резким нарастанием давления при
продолжающемся впрыскивании топлива
и повышении его концентрации в смеси.
Интенсивность роста давления
характеризует жесткость рабочего
процесса.
3 период – основного горения, соответствует участку от момента достижения Pz до момента Tz, характеризуется наиболее интенсивным протеканием процесса сгорания по всему объему камеры сгорания, при высокой скорости тепловыделения.
В течение этого периода обычно заканчивается впрыскивание топлива, причем топливо попадает в среду с высоким давлением и высокой температурой и сгорает с небольшой задержкой от поступления в цилиндр. Повышается концентрация продуктов неполного сгорания. Изменение давления зависит от соотношения между характеристикой впрыскивания и увеличением объема цилиндра. От продолжительности этого периода, а также давления в цилиндре существенно зависит индикаторная работа.
4-й период – это
период догорания топлива. Момент конца
сгорания топлива определяют по углу
поворота кривошипа, при котором
достигается нулевая скорость тепловыделения
Период догорания у ВОД распространяется иногда до конца расширения (момента выпуска). Догорание топлива на линии расширения не желательно. Вызывает повышение теплонапряженности деталей ЦПГ, увеличение тепловых потерь, снижение экономичности ДВС. Сокращению периода догорания способствуют: увеличение коэффициента увеличение угла опережения впрыска, уменьшение продолжительности впрыска, уменьшение частоты вращения, увеличение Рс и Тс, улучшение распыливания и смесеобразования. Для тяжелого топлива – оптимальная температура его подогрева и обеспечение оптимальной вязкости.
Для увеличения к.п.д. общая продолжительность сгорания топлива должна быть минимальной. Анализ динамики тепловыделения дизелей показывает, что период от начала самовоспламенения до момента достижения максимального давления в цилиндре Рz составляет 12÷20 ПКВ, а до момента достижения температуры Tz - 18÷-38 угла поворота коленчатого вала. Общая продолжительность процесса сгорания топлива у большинства современных дизелей не превышает 60÷80 угла поворота коленчатого вала.
28 вопрос тепло передача