Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Воспламенение и сгорание в двигателях с искровым зажиганием. Фазы сгорания




Индикаторный КПД двигателя зависит от полноты, скорости и своевременности сгорания топлива. О полноте, скорости и своевременности сгорания можно судить, анализируя индикаторную диаграмму, для чего на ней условно выделяют три фазы (рис. 24)

Первая фаза θI начинающаяся в момент проскакивания электрической искры и заканчивающаяся, когда давление в цилиндре становится в результате выделения теплоты выше, чем при сжатии смеси до ВМТ без сгорания, называется начальной фазой сгорания или фазой формирования фронта пламени.

На длительность θI (в градусах ПКВ) влияют следующие факторы.

Состав смеси. Наименьшее значение θI соответствует составу
смеси, при котором скорость сгорания имеет наибольшее значение (α =0,8...0,9).

 

 

 

Рис.24

Фазы процесса сгорания в двигателях с искровым зажиганием:

φо..з —Угол опережения зажигания; θIII , θIII — фазы процесса сгорания; Хх — коэффициент выделения теплоты

 

Вихревое движение заряда. Применение винтовых или тангенциальных впускных каналов позволяет создать интенсивное вихревое движение заряда в цилиндре, что способствует увеличению мелкомасштабной турбулентности, а это, в свою очередь, приводит к сокращению длительности θI.

Степень сжатия. С ростом е увеличиваются температура и давление рабочей смеси, что способствует повышению нормальной скорости сгорания и соответствующему сокращению длительности θI. По этим же причинам уменьшение угла опережения зажигания приводит к некоторому снижению θI.

Частота вращения. Опыты показывают, что θI ~nm, где m—0,5...1,0. Чем сильнее возрастают мелкомасштабные пульсации при увеличении частоты вращения п, тем меньше значение показателя т.

Нагрузка двигателя. По мере закрытия дроссельной заслонки увеличивается относительное количество ОГ и уменьшается давление рабочей смеси. Все это приводит к увеличению длительности θI а также к ухудшению стабильности воспламенения.

Характеристики искрового разряда. Чем выше пробивное напряжение, длительность и стабильность разряда, тем меньше θI поэтому электронные (транзисторные) системы зажигания несколько улучшают по сравнению с классическими контактными системами воспламенение и сгорание, особенно на режимах разгона или при значительном обеднении смеси.

Вторая фаза θп называется основной фазой сгорания, ее длительность отсчитывается от конца первой фазы до момента достижения максимального давления в цикле. Длительность θп определяется закономерностями крупномасштабного турбулентного горения. Максимальная скорость распространения пламени в этой фазе сгорания может достигать 60...80 м/с, а доля сгоревшего топлива 80...85%.

Опыт показывает, что при оптимальном угле опережения зажигания часть основной фазы, протекающей до ВМТ, составляет 30...40% от ее общей длительности θп.

К моменту окончания второй фазы сгорание не заканчивается, поэтому средняя температура газов продолжает возрастать, достигая максимума в точке 1 (рис. 24).

Скорость тепловыделения в основной фазе определяет интенсивность нарастания давления dp/dφ, от которой зависит так называемая жесткость работы двигателя.

Третья фаза θш, или фаза догорания, начинается в момент достижения максимального давления цикла. В этой фазе смесь горит главным образом в пристеночных слоях, где масштабы турбулентных пульсаций и температура заметно меньше, чем в основном объеме камеры сгорания. Отдельные объемы смеси догорают за фронтом пламени, особенно когда зона турбулентного горения имеет большую глубину.

Выгорание топлива по времени характеризует показанная на (рис. 24) кривая Xx=Qx/Qтц. Коэффициент выделения теплоты Хх равен отношению количества теплоты, выделившейся к текущему моменту (Qx), к теплоте, введенной в цикл с топливом.

Коэффициент активного тепловыделения


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 91; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты