4. Датчик кислорода (λ – зонд)

- формирует сигнал о концентрации кислорода в отработавших газах, обеспечивает управление топливоподачей по замкнутому контуру с обратной связью.

Тип датчика: двуокись циркония – рабочее тело.

При разнице в концентрации кислорода в отработавших газах и в атмосфере в рабочем теле возникает разность потенциалов, фиксируемая в контроллере, после чего происходит корректирование цикловой подачи топлива.

Датчик работает в температурном интервале ›150⁰С.

По результатам эксперимента строятся графические зависимости коэффициентов избытка воздуха и наполнения от частоты вращения коленчатого вала и делаются выводы.

Отчет по лабораторной работе.

Отчет должен содержать:

1.Схему электронной системы управления двигателем.

2.Принципиальные схемы датчиков управления двигателем.

3. Протокол испытаний. Расчетные формулы.

4. Графики зависимостей α и η_V от частоты вращения коленчатого вала.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия датчиков системы управления двигателем.

2. Принцип действия форсунки для впрыскивания топлива в двигатель.

3. Значения коэффициента избытка воздуха на различных режимах работы двигателя.

4. Что такое коэффициент наполнения и его значения?

5. Недостатки карбюраторного смесеобразования.

6. Основные преимущества инжекторного двигателя перед карбюраторным.

Лабораторная работа № 4. Камеры сгорания в двигателях

Цель работы: Уметь по форме камеры сгорания определять тип смесеобразования в двигателе

Последовательность выполнения работы

Общие положения. Дизели. Анализ различных способов смесеобразования в дизелях показывает, что каждому из этих способов присущи свои определенные достоинства и недостатки. Так, например, двигатели с объемным смесеобразованием обладают хорошими пусковыми качествами, имеют высокие топливно-экономические показатели, допускают значительную форсировку наддувом. В то же время для этих двигателей характерны высокая жесткость работы и шумность, большие нагрузки на детали, высокие значения коэффициента избытка воздуха, чувствительность к сорту топлива и ограниченные возможности форсирования по частоте вращения коленчатого вала без специальных конструкционных мероприятий.

При достаточно высоких эффективных показателях, мягкой работе и нетребовательности к топливу дизели с пленочным и объемно-пленочным смесеобразованием имеют плохие пусковые качества.

Мягкая работа, низкие нагрузки на детали, меньшие значения коэффициента избытка воздуха и широкие возможности форсирования по частоте вращения дизелей с разделенными камерами сгорания (предкамеры и вихре камеры) сопровождается худшими экономическими показателями и плохими пусковыми качествами.

В таблице 2 приведены данные отечественных и зарубежных дизелей с различными камерами сгорания (рис.10), позволяющие оценить их топливно-экономические и энергетические показатели

Таблица 4

Характеристика камер сгорания

Камера сгорания	Неразделенная в поршне			Разделенная (вихревая)	Разделенная (предкамера)
Тип смесеобразования	Объемное	Объемно-пленочное	Пленочное М-процесс	-	-
	1,4…1,5	1,3…1,4	1,2…1,3	1,15…1,25	1,2…1,25
, мин-1	3000*	3500	3000	4000	4000
, г/квт.ч.	225	220	220	255	260
pz, МПа (без наддува)	10	7…8	6…7	6…7	5…6
Давление открытия форсунки , МПа	20…150	15…30	14…20	12…15	8…13

и)

Рис 10. Камеры сгорания дизелей:

а, б, в, г, д, е, ж, з,и – формы камер сгорания

Бензиновые двигатели. Форма камеры сгорания в этих двигателях в значительной мере влияет на протекание рабочего процесса. Повышение частоты вращения и степени сжатия требует от камер сгорания хорошего наполнения свежим зарядом и повышенных антидетонационных свойств. Выбор соответствующей формы камеры сгорания во многом определяет экономичность и надежность работы двигателя. В бензиновых двигателях нашли применение: смещенная (Г-образная); полусферическая; клиновидная камеры сгорания (рис.11). Камеру сгорания необходимо проектировать так, чтобы в первую очередь воспламенилась наиболее нагретая часть смеси, находящаяся, как правило, около выпускного клапана. Для этого свечу зажигания смещают в сторону выпускного клапана, стремясь одновременно уменьшить расстояние от нее до наиболее удаленных участков камеры сгорания. Смещенная камера сгорания применяется в двигателях с нижним расположением клапанов. Недостатком этой камеры сгорания является большая поверхность, что приводит к значительным тепловым потерям и тем самым снижению топливной экономичности, увеличению токсичности отработавших газов. В полусферических камерах сгорания лучше происходит турбулизация заряда, она компактна, дает возможность увеличить степень сжатия. Недостатком этих камер сгорания является сложность конструкции привода клапанов, обычно располагаемых в поперечной плоскости головки. В клиновидной камере сгорания впускной и выпускной клапаны располагаются на одной оси вдоль головки, что упрощает конструкцию их привода и увеличивает удобство обслуживания. Недостатком клиновидной камеры сгорания следует отнести возможное воспламенение свежего заряда от головки выпускного клапана, недостаточное охлаждение зоны межклапанной перемычки, связанное с близким расположением каналов впускного и выпускного клапанов, недостаточную завихренность свежего заряда, сложную механическую обработку стенок камеры.

Рис. 11 Формы камер сгорания бензиновых двигателей:

 – смещенная;  – полусферическая;  – клиновидная; 1 – клапан; 2 – свеча зажигания; 3 – камера сгорания

Из приведенных выше схем указать (согласно номеру схемы) характеристику камер сгорания по следующей форме.

Таблица 5

Характеристика камер сгорания

№ схемы	Тип смесеобразования и камеры сгорания	Марка двигателя		, мин-1	, г/квт.ч.	, МПа	, МПа

По результатам анализа камер сгорания выбрать оптимальную камеру для проектируемого двигателя и обосновать данный выбор.