65. Классификация камер сгорания

Наряду с обеспечением оптимального смесеобразования камеры сгорания должны способствовать получению высоких экономических показателей и хороших пусковых качеств двигателей.

В зависимости от конструкции и используемого способа смесеобразования камеры сгорания дизелей делятся на две группы:

неразделенные и разделенные.

Неразделенные камеры сгорания представляют собой единый объем и имеют обычно простую форму, которая, как правило, со­гласуется с направлением, размерами и числом топливных факелов при впрыске. Эти камеры компактны, имеют относительно малую поверхность охлаждения, благодаря чему снижаются потери тепло­ты. Двигатели с такими камерами сгорания имеют приличные эко­номические показатели и хорошие пусковые качества.

Неразделенные камеры сгорания отличаются большим разнооб­разием форм. Чаще всего они выполняются в днище поршней, ино­гда частично в днище поршня и частично в головке блока цилинд­ров, реже — в головке.

На рис. 1 показаны некоторые конструкции камер сгорания неразделенного типа.

В камерах сгорания, приведенных на рис. 1, а—д качество смесеобразования достигается исключительно путем распыления топлива и согласования формы камер с формой факелов впрыска топлива. В этих камерах чаще всего применяются форсунки с мно­годырчатыми распылителями и используются высокие давления впрыска. Такие камеры имеют минимальные поверхности охлажде­ния. Для них характерна низкая степень сжатия.

Рис. 1. Камеры сгорания дизелей неразделенного типа: а — тороидальная в по­ршне; б — полусферическая в поршне и головке цилиндра; в — полусферическая в поршне; г — цилиндрическая в поршне; д — цилиндрическая в поршне с боко­вым размещением; е — овальная в поршне; ж — шаровая в поршне; з — торои­дальная в поршне с горловиной; и — цилиндрическая, образованная днищами поршней и стенками цилиндра; к — вихревая в поршне; л — трапецеидальная в поршне; м — цилиндрическая в головке под выпускным клапаном

Камеры сгорания, показанные на рис. 1, е—з, имеют более развитую теплопередающую поверхность, что несколько ухудшает пусковые свойства двигателя. Однако путем вытеснения воздуха из надпоршневого пространства в объем камеры в процессе сжатия удается создать интенсивные вихревые потоки заряда, которые спо­собствуют хорошему перемешиванию топлива с воздухом. При этом обеспечивается высокое качество смесеобразования.

Камеры сгорания, показанные на рис. 1, к—м, находят приме­нение в многотопливных двигателях. Для них характерно наличие строго направленных потоков заряда, обеспечивающих испарение топлива и его введение в зону сгорания в определенной последова­тельности. Для улучшения рабочего процесса в цилиндрической ка­мере сгорания в головке под выпускным клапаном (рис. 1, м) ис­пользуется высокая температура выпускного клапана, который яв­ляется одной из стенок камеры.

Разделенные камеры сгорания (рис. 2) состоят из двух отдель­ных объемов, соединяющихся между собой одним или несколькими каналами. Поверхность охлаждения таких камер значительно боль­ше, чем у камер неразделенного типа. Поэтому в связи с большими тепловыми потерями двигатели с разделенными камерами сгорания имеют обычно худшие экономические и пусковые качества и, как правило, более высокие степени сжатия.

Рис. 2. Камеры сгорания дизелей разделенного типа: а — предкамера; б — вих­ревая камера в головке; в — вихревая камера в блоке

Однако при разделенных камерах сгорания за счет использова­ния кинетической энергии газов, перетекающих из одной полости в другую, удается обеспечить качественное приготовление топливно-воздушной смеси, благодаря чему достигается достаточно полное сгорание топлива и устраняется дымление на выпуске.

Кроме того, дросселирующее действие соединительных каналов разделенных камер позволяет значительно уменьшить «жесткость» работы двигателя и снизить максимальные нагрузки на детали кривошипно-шатунного механизма. Некоторое снижение «жесткости» работы двигателей с разделенными камерами сгорания может также обеспечиваться путем повышения температуры отдельных частей камер сгорания.