5. Типові камери згоряння двз з іскровим запалюванням, вимоги до них.

У сучасних автомобільних дизелях застосовуються три типи камер згоряння: нерозділені (однопорожнинні), які складаються з простору над поршнем і неглибокої порожнини в поршні; напіврозділені, в яких значка частина об'єму камери згоряння (до 70,..90%) міститься у поршні; розділені (двопорожнинні), в яких камера згоряння складається з простору над поршнем І додаткового об'єму, розташованого у головці циліндра (так звані вихрові камери і передкамери).

6. Розділені камери згоряння дизелів, їх переваги та недоліки.

Розділені камери згоряння складаються з двох окремих об'ємів, що з'єднуються між собою одним або декількома каналами. Поверхня охолодження таких камер значно більше, ніж у камер нерозділеного типу. Тому у зв'язку з великими тепловими втратами двигуни з розділеними камерами згоряння мають зазвичай гірші економічні і пускові якості і, як правило, більш високі ступені стиснення.

Однак при розділених камерах згоряння за рахунок використання кінетичної енергії газів, що перетікають з однієї порожнини в іншу, вдається забезпечити якісне приготування паливно-повітряної суміші, завдяки чому досягається досить повне згоряння палива і усувається димлення на випуску.

Крім того, що дроселює дію сполучних каналів розділених камер дозволяє значно зменшити «жорсткість» роботи двигуна і знизити максимальні навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму. Деяке зниження «жорсткості» роботи двигунів з розділеними камерами згоряння може також забезпечуватися шляхом підвищення температури окремих частин камер згоряння.

7. Нерозділені камери згорання дизелів, їх позитивні якості та недоліки.

Сумішоутворення в нерозділених і напіврозділених камерах згоряння. Нерозділені і напіврозділені камери згоряння найчастіше використовуються в автомобільних дизелях із значним діаметром циліндра (Р- 100 мм).

Головні їх переваги: простота конструкції, можливість забезпечення найвищої паливної економічності дизеля при порівняно невеликих ступенях стиску і непогані пускові якості.

Основні недоліки дизелів з нерозділеними камерами пов'язані з гіршою якістю сумішоутворення на нерозрахункових режимах роботи внаслідок порушення узгодження характеристик впорскування і направленого руху повітряного заряду; високою жорсткістю роботи дизеля; підвищеними вимогами до паливної апаратури. У нерозділених І напів розділених камерах згоряння реалізується один з трьох способів сумішоутворення: об'ємне, плівкове і об'емкоплівкове.

8.Способи сумішоутворення в дизелях: об'ємний, плівковий і об'ємно-плівковий, їх особливості

Типу Гесельман

Об'ємне сумішєутворення здійснюється в нерозділених (однопорожнинних) неглибоких, значного діаметра (d_K,₃/D = 0,75—0,85) камерах згоряння, наприклад, типу «Гесельман» (рис. 4.12, а). При цьому способі основна частина палива вприскується і розміщується в об'ємі над поршнем. Значна доля енергії, яка витрачається на сумішоутворення, складається із кінетичної енергії вприскування і розпилювання палива. Тому паливна апара­тура повинна забезпечити проникнення факелів розпиле­ного палива до периферії камери згоряння, максимально заповнити ними і їх парою весь її об'єм, а в середині факелів забезпечити дрібне і однорідне розпилювання і рівномірне розподілення капель палива. Для забезпечення ефективного сумішоутворення в ци­ліндрах цих дизелів організується направлений рух повіт­ряного заряду, узгоджений за інтенсивністю з кількістю паливних факелів.

Змішування пари палива з повітрям відбувається завдяки дифузії: пара палива дифундує в напрямку поверхні факела, де концентрація палива значно менша, ніж у ядрі. При оптимальній організації об'ємного способу сумішоутворенні забезпечується максимальна економічність дизеля. Однак це досягається завдяки підвищенню жор­сткості його роботи і ускладненню конструкції система живлення паливом, що знижує експлуатаційну надійність і довговічність її двигуна. Бажання позбутися цих недо­ліків і при цьому зберегти досягнуту економічність при­вело до розробки дизелів з напіврозділеними камерами згоряння, виконаними у поршні.

Типу Дойтц

Плівкове сумішоутворення. Для плівкового сумішоутворення необхідно значну частину порції палива (до 90...95 %), яке вприскується, подати на стінку камери згоряння в поршні під невеликим кутом, що створює умо­ви для розтікання палива по стінці тонким шаром, а край стінки забезпечують рух заряду з такою швидкістю, щоб був гарантований інтенсивний відтік пари палива від плівки, і щоб плівка при цьому не руйнувалась {рис. 4.12, б). Спочатку самозаймаються пари тієї частки палива (5—10%), що подається в об'єм. Ефективність сумішоутворення досягається оптимальним поєднанням товщі плівки, інтенсивності руху повітряного заряду над нею і температури стінки камери згоряння .У цілому плівкове сумішоутворювання при середньо­му значенні коефіцієнта надлишку повітря (а= 1,3...1,4) забезпечує для дизелів без наддуву задовільне зго­ряння в достатньо широкому діапазоні зміни режимних параметрів при знижених вимогах до паливної апаратури.

Разом з тим чисто плівкове сумішоутворення має і не­доліки: сприяє незадовільним пусковим якостям двигу­на; приводить до неможливості значного форсування дизеля наддувом через високу температуру деталей камери згоряння; ускладнює доводку робочого процесу.

Типу ЯМЗ

Обємно-плівкове сумішоутворення здійснюється в напіврозділених камерах згоряння з відношенням d_K.з/D = =0,5...0,6. При цьому способі 40...60 % циклової порції палива досягає стінок камери згоряння у поршні (рис. 4.12, е). Попадання палива на стінку спочатку знач­но зменшує швидкість його випаровування, а тому й швидкість утворення паливоповітряної суміші. Завдяки цьому знижується жорсткість роботи дизеля. Після по­чатку згоряння і підвищення температури заряду швид­кість випаровування І змішування зростає, тому завер­шення згоряння порівняно з об'ємним способом не дуже запізнюється. Саме це дає можливість зберегти високу економічність циклу.."Важливе значення для якісного сумішоутворення у цих дизелів мають складові швидкості руху повітряного заряду, які пов'язані з напрямком і інтенсивністю перетікання його з надпоршневого просто­ру. Перетворені із радіальних в осьові (направлені вздовж осі циліндра), вони захоплюють пару, дрібні каплі в пристінній зоні, продукти згоряння й переносять їх у глибину камери згоряння у поршні. При ході розширення під час зворотного перетікання заряду частина палива, що не згоріла, і продукти неповного згоряння переносять­ся в об'єм над витісняючими частинами поршня, де знахо­диться ще не використане для згоряння повітря. Це активізує сумішоутворення і догоряння.

При цьому способі сумішоутворення максимальний тиск вприскування, як правило, не перевищує рвпр40 ..50 МПа і можна застосовувати розпилювачі з чотирма-п'ятьма отворами, відносно значного діаметра (d_p = 0,3 ...0,45 мм). Є також можливість для зміщення осі камери згоряння й розпилювача відносно осі циліндра з метою збільшення діаметра впускного клапана для забезпе­чення кращого наповнення циліндра свіжим зарядом. Основними недоліками двигуна з цим способом сумішоутворювання є: більша висота головки поршня; високе теплове навантаження поршня (особливо кромок горло­вини камери згоряння) і головки циліндрів; необхідність роботи з більшим надлишком повітря у зв'язку з малим відносним об'ємом камери згоряння.