8.Развернутая индикаторная диаграмма дизеля.

ГРАФИК!!!!!!!!!!!!

Для осуществления цикла в конце процесса сжатия в камеру сгорания подается топливо, распыливание струи на мелкие капли резко увеличивает поверхность жидкости (в 80-270 Раз) Это обеспечивает быстрое протекание процессов тепло- и масса- обмена между каплями и воздухом.

• Первая фаза сгорания (период задержки воспламенения)

Определяется как интервал времени или угла поворота коленчатого вала от начала впрыскивания до момента расхождения диаграмм со сгоранием и без сгорания. Если период задержки воспламенения больше продолжительности впрыскивания, все топливо подается в цилиндр до начала воспламенения, большая часть успевает испариться и смешаться с воздухом, в результате объемного воспламенения резко повышается давление, следовательно возрастают динамические нагрузки на детали и уровень шума.

На длительность первой фазы влияют следующие факторы: 1) воспламеняемость топлива (чем больше ЦЧ тем лучше воспламеняемость топлива). Наименьшим ЦЧ обладают высокооктановые бензины.

2) Давление и температура в начале впрыскивания. Увеличение давления и особенно температуры сокращает 1 фазу, это достигается за счет применения наддува, особенно без промежуточного охлаждения (повышение с.ж., уменьшение угла опережения впрыска). При увеличении утечек через кольца 1 фаза удлиняется.

3) Тип камеры сгорания оказывает влияние на продолжительность 1 фазы, вследствии различий в распределении топлива по объему и в пристеночной зоне, а также в температуре стенок камеры сгорания.

4) Интенсивность направленного движения заряда – увеличение интенсивности до определенного предела позволяет сократить продолжительность задержки воспламенения.

5) Характеристика впрыскивания и распыливания – топливо может впрыскиваться одностадийно и многостадийно. При однократном впрыскивании, давление возрастает, период задержки сокращается, но возрастают нагрузки на детали, увеличивается выброс оксидов азота.

При увеличении давления впрыска – улучшается распыливание, что способствует сокращению первой фазы.

6)Увеличение частоты вращения – сопровождается увеличением скорости свежего заряда, следовательно улучшается распыливание , повышается давление и температура, что способствует сокращению первой фазы.

• Вторая фаза сгорания – период быстрого сгорания. Начинается с момента воспламенения и продолжается до достижения максимума давления. На длительность второй фазы влияют следующие факторы:

1) Количество и состояние топлива, подаваемого в цилиндр. При увеличении количества впрыснутого топлива и улучшения распыливания топлива, интенсивность нарастания давления возрастает.

2) Скорость движения заряда. Вплоть до некоторого значения увеличение скорости движения заряда способствует интенсификации тепловыделения в фазе быстрого сгорания.

3) Тип камеры сгорания. Чем больше топлива подается в пристеночную зону, тем меньше скорость тепловыделения и нарастания давления.

4) Нагрузка. При уменьшении нагрузки сокращается продолжительность второй фазы, что связано с уменьшением величины впрыскиваемой дозы топлива и длительности её подачи.

5) Частота вращения – при повышении частоты улучшается распыливание топлива , уменьшается продолжительность впрыска по времени, повышается давление и температура.

• Третья фаза (фаза диффузионного сгорания) Начинается с момента достижения максимума давления и завершается в момент максимума температуры. На развитие третьей фазы оказывают влияние следующие факторы:

1. Качество распыливания и количество топлива, впрыскиваемого после начала сгорания, если впрыскивание топлива завершается до начала третьей фазы, то тепловыделение невелико (малые нагрузки).

2. Скорость движения заряда – при перезавихрении заряда тепловыделение снижается, так как ухудшается распределение топлива в объеме заряда и осуществляется перенос продуктов сгорания из зоны одного факела в зону другого.

3. Наддув – при наддуве тепловыделение в третьей фазе может превышать тепловыделение во второй фазе.

• Четвертая фаза – сгорание (догорание)

Продолжается с момента достижения максимальной температуры до окончания тепловыделения. В этой части происходит диффузионное сгорание с малой скоростью так как основная часть заряда выгорела.

На развитие четвертой фазы влияют:

1. Турбулентные пульсации заряда – они увеличивают вероятность своевременного контакта между частицами топлива и окислителем.

2. Качество распыливания, при увеличении диаметра капель увеличивается продолжительность догорания, при этом ухудшается теплоиспользование, закоксовываются сопловые отверстия, повышается отложение нагара.

3. Попадание топлива на холодные поверхности вызывает затянутость процесса догорания.

4. Скорость нарастания давления в цилиндре оказывает влияние на экономические, экологические и энергетические показатели, а также его ресурса. Для оценки скорости сгорания (скорости нарастания давления, вводятся – жесткость процесса сгорания.

– прирост давления на градус поворота коленчатого вала, чем выше жесткость тем больше нагрузки на детали двигателя. Жесткость зависит от способа смесеобразования, закона подачи топлива, режима работы. В бензиновом двигателе :

В дизеле зависит от способа смесеобразования:

1. Вихрекамерное смесеобразование

Давление впрыска 12-15 МПа.

2. Объемно пленочное смесеобразование

Давление впрыска 11-12 МПа.

3. Пленочное смесеобразование. Давление впрыска 15-25 МПа.

4. Объемное смесеобразование. Давление впрыска 11-20 МПа.

В современных дизелях применяется объемное смесеобразование, для уменьшения жесткости применяется многостадийный впрыск.