Анализ развернутой диаграммы

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Первый период (а-б) – период задержки самовоспламенения. Он продолжается 3-25 град. п. к. в. Моменту начала впрыска соответствует точка а. Здесь происходят сложные физико – химические процессы подготовки топлива к самовоспламенению.

Количество топлива поступившего в цилиндр в течение первого периода:

где γ и τ – продолжительности первого периода и впрыска топлива. Чем больше γ, тем большее количество топлива накапливается в цилиндре к моменту начала его самовоспламенения. На период задержки воспламенения существенное влияние оказывает и опережение впрыска топлива (φ) – момент начала впрыска относительно ВМТ. При более раннем опережении впрыска топливо поступает в среду с более низкой температурой, из-за чего удлиняется период задержки самовоспламенения (угол γ возрастает).

Второй период (б-в) – период основного горения. Он продолжается 2-30 град. п.к.в. Резкое повышение давления начинается в точке б, соответствующей началу самовоспламенения топлива. Происходит интенсивное горение топлива, впрыснутого в первом периоде, и части топлива, подаваемого в течение второго периода. За динамические показатели процесса сгорания обычно принимают максимальную скорость нарастания давления (ΔР/Δα) и максимальное давление сгорания Pz. Если максимальная скорость нарастания давления не превышает 0,2 Мпа/град, то работу двигателя считают мягкой, а если она больше 0,7 Мпа/град. – жесткой. На динамические показатели процесса сгорания будут влиять все факторы, от которых зависит период задержки самовоспламенения, в частности, цетановое число топлива, температура газов в цилиндре к моменту начала впрыска топлива, частота вращения коленчатого вала и т.д. Если при изменении какого-либо фактора давление и температура воздуха в цилиндре возрастают, то жесткость процесса сгорания уменьшается.

Третий период (в-г) – замедленное сгорание. В течение этого периода сгорает 30-50% топлива. В точке в характер нарастания давления изменяется. Наилучшие экономические показатели работы двигателя достигаются при такой организации процесса сгорания, когда основная часть топлива сгорает вблизи ВМТ поршня, а максимальное давление сгорания достигается при повороте коленчатого вала после ВМТ на угол ψ=10…15 град. п. к. в. Если не принимать специальные меры, то с изменением режима работы двигателя угол ψ меняется. Его корректируют воздействуя на опережение впрыска топлива φ.

Четвертый период – догорание. Точка д соответствует максимальному давлению сгорания. Он должен быть по возможности коротким. Здесь выделяется 10-20% всего тепла. С увеличением опережения впрыска φ продолжительность догорания уменьшается. Уменьшению продолжительности этого периода способствует и усиление вихревого движения в камере сгорания. Большое влияние оказывает на этот период и качество конечного участка процесса впрыска. Грубый распыл, затяжная топливоподача удлиняют четвертый период и снижают экономичность работы двигателя.

При объемном смесеобразовании топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, где прогревается и испаряется в основном за счет теплосодержания части воздушного заряда в зоне топливной струи. Большое влияние на смесеобразование оказывает равномерность распределения топлива в объеме воздушного заряда. В нераздельной камере сгорания на смесеобразование в основном влияет кинетическая энергия, полученная топливом при впрыскивании, роль энергии воздушных вихрей менее значительна.

Рисунок 1.3 Развернутая теоретическая индикаторная диаграмма дизеля

Процессы подготовки топлива к сгоранию и его сгорание в дизелях подразделяются на четыре периода.

Первый период (а-б) продолжается 3…25 град. п.к.в. - период задержки воспламенения. В этом периоде происходят сложные физико-химические процессы подготовки топлива к самовоспламенению. Чем больше продолжительность первого периода, тем большее количество топлива накапливается в цилиндре двигателя к моменту начала его самовоспламенения. В течение первого периода поступает от 14% до 60% всего топлива.

Второй период (б-в) продолжается 2…30 град. п.к.в. – горение. Во-втором периоде происходит интенсивное горение топлива, впрыскнутого в первом периоде, и части топлива, подаваемого в течении самого второго периода (сгорает 30…60% всего впрыскнутого топлива).

Третий период (в-г) – замедленное горение. В третьем периоде происходит замедленное сгорание (сгорает 30…50% всего топлива).

Четвертый период (после г) - догарание.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Дата добавления: 2015-07-15