|
|
Камеры сгорания
Сгорание
Для понимания рассматриваемых вопросов достаточно знать
следующее:
1 Скорость сгорания должна быть большой, но не слишком.
2 На скорость сгорания влияют несколько факторов, из которых
здесь упоминаются только температура, давление и турбуленция.
3 Чем больше степень сжатия двигателя, тем больше степень
термического влияния,
4 Детонация представляет собой чрезвычайно быстрое сгорание,
которое может возникать при определенных условиях. Такая
работа двигателя опасна и ее следует избегать. Детонация
возникает в том случае, если смесь при горении слишком
сильно нагревается и сжимается. Определенное значение имеет
также качество топлива.
Общие принципы конструкции камеры сгорания
Мощность, развиваемая двигателем, зависит от следующих
факторов:
1 Количества воздуха, который может пройти через двигатель
за одну минуту, то есть от объемной производительности
двигателя.
2 От эффективности смешивания воздуха с топливом и
эффективности сгорания смеси с высвобождением тепла, то есть
от теплового КПД.
3 От эффективности, с которой высвобожденная энергия
сгоревшего топлива может превращаться в механическую работу
на коленчатом вале, то есть механического КПД.
Конструкция камеры сгорания может оказывать только
чрезвычайно малое влияние на механический КПД, но она может
иметь очень большое влияние на тепловой КПД и объемную
производительность двигателя. Таким образом, она оказывает
непрямое влияние и на механический КПД.
Условия для получения высокой объемной производительности
Главными условиями для получения высокой объемной
производительности являются:
1 Наличие больших и не забитых каналов, оказывающих
минимальное сопротивление протеканию газов.
2 Оптимальный выбор времен открывания и закрывания клапанов
для данных оборотов коленчатого вала двигателя и данной
степени открытия дроссельной заслонки.
3 Когда впускной клапан закрывается, температура смеси
должна быть как можно более низкой. (Из-за термического
расширения цилиндр будет вмещать меньшую массу смеси, когда
она нагрета).
Условия для получения высокого термического КПД
Главными условиями являются:
1 Как можно большая степень сжатия, которая может
использоваться без возникновения детонации.
2 Минимальные потери тепла, отдаваемого стенкам камеры
сгорания. Это зависит от разницы температур горячих газов и
стенок, а также от площади поверхности стенок. Так как
высокая температура необходима для получения высокого
давления, важным условием является уменьшение площади
поверхности — то есть необходимо сделать камеру сгорания как
можно более компактной. Такая компактность имеет и другие
преимущества — уменьшается время, необходимое для сгорания
газов, благодаря уменьшению расстояния распространения
пламени. Этого можно добиться путем размещения свечи
зажигания как можно ближе к центру камеры сгорания.
Возможно, наиболее важным условием для получения высокой
степени сжатия является использование топлива с высоким
октановым числом. Поскольку сорта топлива с высоким
октановым числом дорогие, степень сжатия может выбираться по
наилучшему соотношению термического КПД и стоимости топлива,
в зависимости от того, для каких целей используется
двигатель. (Если расходы на топливо не имеют значения, может
быть выбрано топливо с высоким октановым числом,
обеспечивающее более высокую степень сжатия). Конструкция
камеры сгорания может также оказывать влияние на подавление
детонации. Риск появления детонации максимальный при
сгорании остатков газа, — который называется конечным
газовым продуктом горения — и этот риск может быть уменьшен
двумя способами:
1 Если заставить газ сгореть как можно быстрее.
2 Если сделать так, чтобы конечный газовый продукт сгорал в
наиболее холодной части камеры сгорания: это легче сделать,
если разместить свечу зажигания ближе к выпускному клапану
(который очень сильно нагрет), чем к впускному клапану
(который остается относительно холодным).
назад
>> |
|
