Процессы горения в дизельных двигателях

ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема. Процессы горения в дизельных двигателях Занятие № 19

Сгорание топлива в дизельном двигателе

Сгорание является слож ным физико-химическим процессом. Оно определяет энергетические, экономические и экологические показатели цикла, динамические нагрузки на детали двигателя. Хорошие показатели работы дизеля на номинальном режиме достигаются при тепловыделении, начинающемся в положении поршня за 5... 13° до ВМТ и завершающемся на 45,..50° после ВМТ.

Процесс тепловыделения в дизеле можно условно разделить на четыре фазы

Сгорание

Первая фаза — период задержки воспламенения — начинается с момента начала впрыскивания топлива и заканчивается в момент, когда давление в цилиндре в результате выделения теплоты становится выше давления при сжатии воздуха без впрыскивания

топлива. Длительность фазы определяют как интервал времени, или угол поворота коленчатого вала ,

Сгорание

Фаза сгорание включает процессы распада струй на капли, продвижения капель по объему камеры сгорания, прогрева, частичного их испарения и смешения с воздухом, а также время саморазгона химических реакций. Неоднородность смеси по объему камеры сгорания положительно влияет на развитие воспламенения.

На длительность сгорания, влияют следующие факторы:

• воспламеняемость топлива улучшается при увеличении цетанового числа топлива;
• увеличение давления и температуры заряда в начале впрыскипания топлива сокращает время сгорания,
• применение наддува

Сгорание

На длительность сгорания, влияют следующие факторы:

• тип камеры сгорания оказывает влияние на время сгорания, из-за различий в распределении топлива по объему заряда и в пристеночной зоне, а также в температуре стенок камеры сгорания;
• увеличение интенсивности направленного движения заряда несколько сокращает длительность задержки воспламенения;

Вторая фаза — фаза быстрого сгорания

Вторая фаза — фаза быстрого сгорания— начинается с мо мента отрыва кривой сгорания от линии сжатия и завершается при достижение максимума давления.

В этой фазе вначале сгорает часть смеси, подготовленной к воспламенению за предыдущую фазу, а затем процесс сгорания определяется смешением воздуха и топлива, подаваемого в данной фазе

Чтобы включить воспроизведение видео щелкните мышью по изображению всплывет ссылка Вы на нее нажимаете и… начнется воспроизводится видео

Вторая фаза — фаза быстрого сгорания

• Развитие и длительность второй фазы сгорания определяют следующие факторы:
• количество и состояние топлива, поданного в цилиндр за время т, и подаваемого в течение второй фазы сгорания;
• с увеличением мелкости распыливания первых порций впрыскиваемого топлива растут скорости тепловыделения и нарастания давления;
• скорость движения заряда интенсифицирует тепловыделения в фазе быстрого сгорания, однако при сильной турбулизации количество выделяемой теплоты уменьшается ;

Вторая фаза — фаза быстрого сгорания

Развитие и длительность второй фазы сгорания определяют следующие факторы:

• тип камеры сгорания определяет количество топлива, попадающее в пристеночную зону, и чем оно больше, тем меньше скорости тепловыделения и нарастания давления;
• увеличение нагрузки, т.е. количества впрыскиваемой порции топлива, и длительности подачи приводит к большей продолжительности второй фазы сгорания;
• повышение частоты вращения.

Третья фаза — фаза быстрого диффузного сгорания

• Третья фаза — фаза быстрого диффузионного сгорания —
• начинается в момент достижения максимума давления и завершается в момент достижения максимума температуры.
• В этот период происходит быстрое смешение воздуха с топливом, подаваемым в пламя, а также интенсивное тепловыделение.
• В зонах с повышенным содержанием топлива происходит активное образование сажи.

Третья фаза — фаза быстрого сгорания

• На продолжительность третьей фазы сгорания влияют следующие факторы :
• количество топлива, впрыскиваемого после начала сгорания и качество распыливания,
• увеличение скорости движения воздушного заряда до определенного, оптимального значения повышает тепловыделение в третьей фазе. Дальнейшее ее повышение создает ≪перезавихривание≫ заряда, тепловыделение снижается, что связано с ухудшением распределения топлива в объеме заряда. При этом происходит перенос продуктов сгорания из зоны одного факела в зону другого. Это увеличивает неполноту сгорания и приводит к дымлению дизеля;

Третья фаза — фаза быстрого сгорания

• На продолжительность третьей фазы сгорания влияют следующие факторы

• повышение нагрузки и наддув увеличивают тепловыделение и его скорость, а также длительность третьей фазы;
• увеличение частоты вращения интенсифицирует подачу и распыливание топлива благодаря повышению скорости движения заряда, при этом продолжительность третьей фазы по времени сокращается .

Четвертая фаза - Догорание

Четвертая фаза — догорание — начинается с момента достижения максимальной температуры цикла, т.е. практически после завершения впрыскивания, и завершается по окончании тепловыделения. В ней происходит диффузионное сгорание при малых скоростях смешения паров топлива и воздуха .

Четвертая фаза Догорание

На развитие четвертой фазы сгорания влияют следующие факторы:

турбулентные пульсации заряда интенсифицируют процесс догорания;

качество распыливания порций топлива, подаваемых в конце впрыскивания, влияет на длительность процесса догорания топлива. Чем больше диаметр капель, тем больше продолжается догорание и интенсивнее сажеобразование. Медленное завершение

впрыскивания и подвпрыскивания вызывают затягивание процесса сгорания и образование сажи, снижает надежность работы дизеля, увеличивает закоксовывание распыливающих отверстий и отложения на деталях;

Четвертая фаза - Догорание

• На развитие четвертой фазы сгорания влияют следующие факторы:
• попадание топлива на холодные поверхности внутрицилиндрового пространства затягивает догорание топлива и вызывает перегрев дизеля;
• наддув обычно несколько затягивает процесс догорания топлива из-за роста продолжительности впрыскивания и ухудшения распределения топлива по объему камеры сгорания.

От чего может воспламенятся рабочая смесь в камере сгорания ДВС?

Как называется 1 период горения и почему?

Период задержки воспламенения начинается с момента начала впрыска и заканчивается в момент воспламенения

Как называется 2 период горения и почему?

Вторая фаза — фаза быстрого сгорания

Когда начинается 2 фаза горения в дизеле

Период распространения начинается с момента воспламенения до начала горения всего топлива впрыснутого в камеру сгорания

Чтобы включить воспроизведение видео щелкните мышью по изображению всплывет ссылка Вы на нее нажимаете и… начнется воспроизводится видео

Как называется 3 фаза горения и почему?

Третья фаза — фаза быстрого диффузионного сгорания

Как называется 4 фаза горения и почему?

Четвертая фаза — догорание

Топливо воспламеняется только там, где оно перемешалось с воздухом

Что влияет на скорость сгорание в камере во 2 и 3 фазе горения?

Рост температуры и давления в камере сгорания за счет воспламенения топлива

На что и как влияет увеличение времени фазы задержки воспламенения топлива?

За счет чего быстро сгорает топливо при его впрыске в пламя цилиндра ДВС?

При каком повороте коленвала в цилиндре ДВС достигается максимальная величина давления при сгорании топлива?

Что происходит с температурой и давлением в цилиндре ДВС, когда поршень идет от ВМТ к НМТ в третьем такте «Рабочий ход»

Они падают

Сжатый воздух имеет низкую температуру и низкое давление в цилиндре ДВС, рабочая смесь может даже не воспламениться, а ДВС не завестись, или завестись при большом количестве топлива, которое все не успеет сгореть и догорит в глушителе, мощность двигателя будет падать

Почему из трубы глушителя идет белый дым?

Несгоревшее топливо догорает в глушителе из которого будет идти белый дым, а так же при позднем впрыске топлива

THE END