книги из ГПНТБ / Чернышев А.Н. Корабельные двигатели внутреннего сгорания. (Теория рабочих процессов поршневого двигателя) учебное пособие

может быть объяснено нелинейной зависимость!) скорости от давления (формула (124)).

(уравнение (124)). Снижение скорости вызывает ухудшение тонкости и однородности распиливания, а также уменьшение

среды и значительнее силы аэродинамического сопротивления, способствующие распаду струи и улучшению тонкости и одно­ родности распыливания.

Таким образом, при изменении давления в цилиндре мож­

шается. Нарушение величины затяжки пружин отдельных фор­ сунок приводит к возникновению неидентичных условий сме­

160

5. Поясните, почему качество распиливания обусловли­ вается скоростьо истечения топлива из форсуночных отвер­ стий. Назовите силы, вызывающие распад струи, и факторы, от которых эти силы зависят. Стр. 144, 145, рис. 36 .

6.Поясните природу образования топливного факела и назовите параметры, характеризующие топливный факел.

Стр. 145, 146, рис. 37 .

7.Какими критериями характеризуется качество распи­ ливания? Стр. 146 .

8. Что понимается под характеристиками распиливания, как их получают и как ими пользоваться для оценки качест­ ва распиливания? Стр. 147, рис. 38 .

9. Изобразите характер изменения давления в топливном трубопроводе, подъема иглы форсунки, закона подачи топли­ ва в функции угла поворота вала дизеля. Стр. 148,

рис. 39 .

10. Назовите и укажите на графике (пункт 9) периоды впрыскивания топлива. Поясните их сущность. Стр. 149,

150•

11.Чем обусловливается появление повторных впрысков

и какие существуют меры борьбы с ними? Стр. 150, 151,

рис. 39 .

12. Поясните, как и почему число оборотов вала дизеля влияет на величину максимального давления распиливания.

Стр. 151, рис. 39 .

13.Как и почему изменение цикловой порции топлива за счет конца подачи влияет на величину максимального давле­ ния распиливания? Стр. 152, рис. 39 .

14.За счет чего достигается требуемое качество смесе­

образования в однокамерных двигателях? Стр. 152 , 153,

рис. 41 .

15. Каковы преимущества и недостатки однокамерного смесеобразования? Стр. 154 .

16. Сформулируйте принципы смесеобразования в вихре­ камерных и предкамерных дизелях. Изобразите индикаторную

162

ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ В ДИЗЕЛЯХ

Процесс сгорания играет огромную роль в обеспечении высокой надежности, долговечности и экономичности дизелей. Борьба за повышение экономичности имеет огромное на­

роднохозяйственное значение, тах как суммарная мощность двигателей внутреннего сгорания во много раз превышает мощность всех электростанций страны. Не менее важно отме­ ченное требование и для корабельных ДВС.

Двигатели внутреннего сгорания с момента их появления по настоящее время являются наиболее экономичными тепловы­ ми двигателями. Однако и сейчас исчерпаны далеко не все возможности увеличения эффективного к. п. д. Повынение эффективного к. п. д. возможно за счет как механического, тах и индикаторного коэффициентов полезного действия

=П « -

Величина является одним из важнейших критериев оценки качества процесса сгорания и предопределяется не

В последние годы все большее внимание уделяется надеж­ ности двигателей. Как и экономичность, надежность во мно­ гом определяется организацией процесса сгорания и зависит от правильности эксплуатации дизеля личным составом.

Поэтому глубокое понимание процесса сгорания является

164

обязательным условием и залогом длительно! безаварийной и экономичной эксплуатации ДВС*

3 . В отличие от карбюраторных д вигателей , где воспла­ менение осущ ествляется от постороннего источника и е го на­

смеси и различными условиями самовоспламенения и сгорания по зонам.

5 . Если в карбюраторных двигателях сущ ественное изме-

165

ненке мощности достигается за счет количественного регули­ рования, т .е . изменением общего количества рабочей смеси, поступающей в цилиндр при сравнительно небольиом измене­ нии соотнопения воздух-топливо ( оС *0,8*-1,2), то в дизе­ лях используется принцип качественного регулирования. При изменении цикловой подачи топлива в самых широких преде­ лах цикловой заряд воздуха может меняться незначительно, а в отдельных случаях оставаться практически постоянным. Вследствие этого на различных режимах величина оС (фор­ мула (4 0 0 ) может изменяться в несколько раз.

Итак, к процессу сгорания предъявляются два основных требования, одновременное выполнение которых достаточно сложно.

1. С одной стороны, процесс сгорания должен обеспечить максимальную реализацию теплотворной способности топлива

виндикаторную работу, т .е . максимальный индикаторный

к. п. д. Для этого необходимы по возможности большее ско­

уменьнается теплоотвод к холодному источнику (с выпускны­

происходит вблизи ВИТ при малом раскрытии поверхности сте­ нок цилиндра).

2. С другой стороны, скорость сгорания должна находить­ ся в умеренных пределах. Это необходимо для обеспечения приемлемой скорости нарастания давления в цилиндре и вели­ чины максимального давления сгорания, так как от перечис­ ленных факторов зависят надежность я срок службы многих деталей и узлов дизеля.

§ 30. Понятие о физико-химической природе самовоспламенения

Горение - это быстро протекающая химическая реакция,

166

сопровождающаяся выделением тепла и света. В более узком смысле под горением понимается процесс окисления веществ кислородом.

Процесс самовоспламенения в дизелях происходит пример­ но по следующей упрощенной схеме. Распыленное жидкое топ­ ливо попадает в цилиндр будучи нагретым до 60«80°С (330*

которые непосредственно с кислородом не соединяются. Одна­ ко в результате соударений находящихся в движении молекул, если энергия соударений достаточно велика, может происхо­

центрами. Каждый такой активный центр, появивижсь, не толь­

167

р е а к ц и я * / (рис. 46). Разветвленная цепная реакция окисления сопровождается выделением большого количества теплоты. Нагревание смеси вызывает еце более ускоренное

В камере сгорания дизеля возникает множество первич­

* / Честь разработки цепной теории самовоспламенения при­ надлежит академику И. Н. Семенову.

168

Под скорости) реакции будем понимать изменение кон­ центрации топлива в единице объема за единицу времени или число активных столкновений молекул реагентов

где Ст , кмоль/м3 - мгновенная концентрация топлива.

S V,' \ Л'

-С \

~.V / “ ь v<

Г/У ///77777т

Рис. 47. Схема воспламенения.

самовоспламенения.

Если условно предположить, что химическое взаимодейст­ вие является результатом столкновения молекул топлива и кислорода, что является заведомым упрощением (в действи­ тельности картина реакции выглядит значительно сложнее), то скорость реакции будет пропорциональна мгновенным кон­ центрациям топлива Ст и кислорода С0г

где

169