Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. Остриков В.В - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

газов
Продолжение табл. 3.1.
Требования
Определяющие свойст-
ва
Результат
Хорошее смесеоб-
разование и рас-
пыл
Вязкость и плотность,
содержание механи-
ческих примесей и
воды
Хорошая фильтруе-
мость, нормальная
подача топлива, даль-
нобойность факела и
конус распыла
Бесперебойная
работа топливного
насоса высокого
давления при от-
рицательных тем-
пературах окру-
жающей среды
Низкотемпературные
свойства
–
Безопасность при
эксплуатации и
хранении
Температура вспыш-
ки, стабильность
–
Минимальное
нагарообразова-
ние, отложения,
коррозия деталей
и узлов двигателя
Химический состав и
степени очистки −
наличие сернистых
соединений, металлов
Нормальное состоя-
ние клапанов, колец,
поршней, форсунок
3.2. УСЛОВИЯ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
Обычно выделяют
четыре фазы процесса сгорания топлива
в цилиндре дизеля: I – фаза задержки (запаздывания) само-
воспламенения, II – фаза быстрого горения (интенсивного нарастания давления), III – фаза замедленного горения, IV – фаза
догорания.
I фаза. После впрыскивания в камеру сгорания топливо воспламеняется не сразу, а через определенное время, характе-
ризуемое так называемой задержкой самовоспламенени
я
. В этой фазе топливо распыляется, нагревается, испаряется и пе-
ремешивается. Температура самовоспламенения дизельного топлива – это наименьшая температура, до которой должны
быть нагреты частицы распылённого в воздухе топлива в конце такта сжатия, чтобы произошло их воспламенение без по-
стороннего источника огня. Чем меньше рассматриваемая фаза, тем равномернее происходит процесс сгорания топлива. При
своевременном воспламенении смесь сгорает быстро и плавно, обеспечивая максимальную мощность и необходимую эко-
номичность двигателя, а запаздывание самовоспламенения обуславливает жёсткую работу двигателя (похожую на работу
карбюраторного двигателя с детонацией): в последнем случае его детали подвергаются повышенным нагрузкам, быстрее
изнашиваются и выходят из строя.
Продолжительность фазы задержки во многом зависит от размера (дисперсности) капель топлива, образовавшихся при
его распылении: с уменьшением размера капель топливо быстрее нагревается и испаряется. Так капля топлива размером по-
рядка 10 мкм за 0,0001 с нагревается в воздухе до 240 °С, а увеличение её размера до 20 мкм обуславливает её нагрев лишь
до 175 °С.
За время первой фазы накапливается тепло, которого выделяется гораздо больше, чем отводится к стенкам камеры сго-
рания, повышается температура, возрастают скорости реакций, обуславливающие начало II фазы – фазы быстрого горения и
резкого увеличения средней скорости нарастания давления
dp
/
d
ϕ. По величине
dp
/
d
ϕ принято судить о характере работы
двигателя: если эта величина не превышает 0,5…0,7 МПа на 1° поворота коленчатого вала, то двигатель работает мягко, а
если превышает (0,8 МПа и более) – то жёстко.
Если в дизельном топливе имеется большое количество быстро окисляющихся углеводородов, то оно легко самовос-
пламеняется и двигатель работает мягко. Такие же углеводороды в бензине вызывают детонацию карбюраторных двигате-
лей.
Чем продолжительнее предыдущая фаза задержки самовоспламенения, тем большее количество испарившегося топлива
накапливается в камере сгорания. В этом случае во второй фазе выделение теплоты и нарастание давления происходят более
интенсивно, что приводит к жёсткой работе двигателя.
III фаза – замедленное горение – начинается сразу после второй и продолжается до конца подачи топлива в камеру сго-
рания. В этой фазе выделяется до 25 % энергии топлива (но с меньшей интенсивностью, чем во второй фазе), снижаются
температура и давление. При этом закончена цикловая подача топлива, а продукты сгорания топлива расширяются. По-
скольку в этот период осуществляется рабочий ход поршня, то желательно, чтобы к концу третьей фазы сгорел весь цикло-
вой заряд топлива, однако этого в дизелях обычно не происходит.
С момента окончания подачи топлива в камеру сгорания начинается IV фаза – фаза догорания, протекающего во время
такта расширения при пониженном давлении. Увеличение продолжительности этой фазы обуславливает повышение темпе-
ратуры отработавших газов, дымность выпуска и снижение КПД двигателя.
Существенное влияние на сгорание топлива оказывают конструктивные и эксплуатационные факторы. Так, увеличение
угла опережения впрыскивания топлива отрицательно сказывается на периоде задержки самовоспламенения, поскольку топ-
ливо поступает в менее сжатую и не нагретую среду. При этом работа двигателя будет более жёсткой. Если впрыскивание

Страницы