Разделенные камеры

При использовании разделенных камер сгорания значения максимального давления и скорости нарастания давления относительно невелики и приближаются к соответствующим значениям показателей двигателей с искровым зажиганием. Поэтому дизель работает мягче и менее шумно. Требования к топливной аппаратуре для организации смесеобразования такого вида невелики. Разделенные камеры сгорания имеют ряд недостатков: малое проходное сечение горловины приводит к повышенным потерям при перетекании заряда между обеими полостями камеры сгорания, а это ухудшает экономичность дизеля;

при пуске непрогретого дизеля топливо впрыскивается на холодную стенку, имеющую большую поверхность, что затрудняет пуск. Для повышения надежности пуска повышают степень сжатия до 23 и в камере сгорания устанавливают свечу накаливания.

Смесеобразование при наддуве предполагает увеличение цикловой подачи топлива практически за то же время, что и в дизеле без наддува. Ее можно повысить путем увеличения эффективного проходного сечения распыливаюших отверстий или увеличением давлений впрыскивания.

При наддуве плотность заряда в цилиндре увеличивается. Поэтому, чтобы обеспечить требуемое проникновение топливных струй за период задержки воспламенения, необходимо более резко повысить давление впрыскивания с увеличением частоты вращения и нагрузки, чем в дизеле без наддува.

При высоких степенях наддува применяют насос-форсунки или топливные системы аккумуляторного типа.

Процессы сгорания и тепловыделения. Сгорание является сложным 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... 15° до ВМТ и завершающемся на 45...50° после ВМТ.

Процесс тепловыделения в дизеле можно условно разделить на четыре фазы (рис. 3.11).

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 ф, или угол поворота коленчатого вала И,·.

Фаза 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. В некоторых локальных зонах камеры сгорания существуют благоприятные условия для воспламенения бедной по составу смеси даже при среднем б = 6. Если большая часть впрыснутого топлива успевает испариться и смешаться с воздухом, то в цилиндре развиваются высокие давления, что приводит к высоким динамическим нагрузкам на детали двигателя и росту его шумоизлучения.