Особенности процесса сгорания в поршневом двигателе

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ В ПОРШНЕВОМ ДВИГАТЕЛЕ [c.97]

Вследствие особенностей процесса сгорания в реактивных двигателях могут применяться более тяжелые топлива и с более широким фракционным составом, чем в поршневых. Однако не всякое топливо может обеспечить надежную и устойчивую работу реактивного двигателя. Для быстрого запуска двигателя при низкой температуре топливо должно быстро и полностью испаряться. После [c.30]

Вследствие особенностей процесса сгорания в реактивных двигателях можно применять более тяжелые топлива и более широкого фракционного состава, чем в поршневых двигателях с искровым зажиганием. Однако не всякое топливо может обеспечить надежную и устойчивую работу реактивного двигателя. Для быстрого запуска двигателя при низкой температуре топливо должно быстро и полностью испаряться. После перехода двигателя на нормальный режим топливо должно обеспечивать хорошее образование смеси с воздухом, что обусловливается степенью его распыливания, а также способностью хорошо испаряться. [c.31]

Ряд специфических особенностей процессов окисления высших углеводородов требует специального объяснения. Для углеводородов с тремя и более углеродными атомами в цепочке в определенной области температур и давлений возможно возникновение холодного пламени. Область холодного пламени по температуре ограничена с двух сторон, т. е. холодное пламя прекращается как при низких, так и при высоких температурах. Вопрос о границах области холодного пламени по давлению до сих пор окончательно не выяснен. Нейман [211] считает, что область холодного пламени ограничена с обеих сторон также и по давлению, т. е. что холодное пламя невозможно как при слишком низких, так и при слишком высоких давлениях. Соколик [212], напротив, считает, что верхней границы области холодного пламени по давлению не существует и что холодное пламя возможно и при высоких давлениях. Этот вопрос представляет существенный интерес для теории процессов в поршневом двигателе внутреннего сгорания, поскольку от его решения зависит, можно ли ожидать в двигателе возникновения холодного пламени. [c.146]

Первыми ДВС были поршневые двигатели, главная особенность которых — периодичность процесса сгорания. И в настоящее время под термином двигатели внутреннего сгорания в первую очередь подразумевают поршневые двигатели. В последние 50 лет интенсивно развивается другая группа ДВС, куда входят реактивные двигатели и газовые турбины (рис. 1.1), сгорание топлива в которых происходит непрерывно. [c.8]

Дизельные топлива являются основным видом топлива для поршневых двигателей с воспламенением топливно-воздушной смеси от сжатия (дизелей). Главная особенность дизельных двигателей — смесеобразование и самовоспламенение рабочей смеси происходит в камере сгорания за счет энергии адиабатического сжатия воздуха. Процессы испарения, смесеобразования и сгорания топлив в дизелях сильно отличаются от подобных процессов в карбюраторных двигателях. Впрыск топлива производится в горячий до 700 °С сжатый воздух (степень сжатия 15-18 и более). Для обеспечения хорошего распыла топлива (диаметр капель 10-100 мкм) и смесеобразования оно подается в цилиндры двигателя под давлением до 150 МПа и выше. [c.110]

Первыми тепловыми машинами с внутренним сгоранием были поршневые двигатели, характерной особенностью которых является периодичность процесса сгорания. И до настоящего времени под термином двигатели внутреннего сгорания в первую очередь подразумевают поршневые двигатели. В последние 40—50 лет интенсивно развивается другая группа двигателей внутреннего сгорания, куда входят реактивные двигатели и газовые турбины (рис, 1), процесс сгорания в которых осуществляется непрерывно. [c.22]

Особенности сгорания топлива в двигателе, работающем на основе РМ-процесса (отсутствие предпламенного этапа), как показали результаты испытания, видимо, дают в принципе возможность в одном варианте объединить положительные качества обоих типов поршневого двигателя внутреннего сгорания. [c.134]

В износе двигателя немаловажную роль играет коррозия деталей (зеркала цилиндров, поршневых колец), соприкасающихся с горячей рабочей смесью и с продуктами сгорания. В ряде работ отмечено значительное влияние температурного состояния двигателя, состава рабочей смеси, установки момента зажигания, свойст] топлива, конструктивных особенностей двигателя на износ вследствие коррозии и указано на сложность проблемы исследования износов. Теории, охватывающей все факторы, влияющие на износ вследствие коррозии, пока еще нет. Поэтому представляет интерес рассмотреть явления коррозии двигателя с точки зрения развитой теории процессов сгорания. [c.95]

Стремительное развитие на протяжении немногих последних лет реактивной техники, в осно аном предвосхищенное в теоретических трудах заме чательного русского ученого Циолковского, открывает новую, чрезвычайно широкую и многообразную область научного исследования. Если сам реактивный двигатель, особенно бескомпрессорный, представляет, на первый взгляд, значительное конструктивное упрощение по сравнению с поршневым авиационным двигателем, то это отнюдь не означает соответствующего упрощения и рабочего процесса. Наоборот, рабочий процесс в реактивных двигателях, в основе которого лежит сгорание при постоянном давлении, представляет в ц°лом вероятно, еще более сложный комплекс явлений, чем, например, процесс в четырехтактном поршневом двигателе. Уже в стадии смесеобразования, осуществляемого а камере сгорания реактивного двигателя непосредственно перед сгоранием, мы сталкиваемся с весьма сложными вопросами испарения жидкого топлива в скоростном воздушном по токе (в воздушном реактивном двигателе) или одновременного испарения топлива и окислителя (в жидкостном реактивном двигателе). [c.5]

Предкамерные двигатели имеют также разделенную камеру сгорания. В отличие от вихревых камер, вмещающих до 80% сжимаемого воздуха, предкамеры составляют около 25—40% объема по отношению к камере сжатия. Благодаря конструктивным особенностям предкамер механизм вихреобразования у них совершенно отличен от механизма вихреобразования у двигателей с непосредственным впрыском и вихрекамерных двигателей. Если у двигателей с непосредственным впрыском для создания однородной смеси топлива с воздухом используются вихревые движения, возникающие в процессе всасывания и сжатия воздуха, а в вихрекамерных двигателях используются главным образом вихри сжатия, то в предкамерных двигателях эту роль выполняют вихри сгорания. В процессе хода сжатия воздух из поршневой камеры через узкие каналы поступает в предкамеру, куда впрыскивается топливо. Часть этого топлива па периферии факела сгорает, в результате чего резко нарастает давление в предкамере и наступает явление так называемого выдувания предкамеры. Продукты сгорания вместе с несгоревшим топливом вырываются с громадной скоростью в основную камеру, смешиваются с воздухом и полностью сгорают. Следовательно, для смесеобразования используется часть энергии первых сгоревших порций топлива, составляющая около 3—4% всей мощности. Горящие газы и топливо, попадая в цилиндр, создают в нем вихри сго(рания, действие которых усиливается при ударах [c.34]

Применяя промоторы воспламенения, мы влияем на рабочий процесс дизеля и токсичность ОГ. Но влияние это неоднозначно и зависит от типа двигателя (особенно - способа смесеобразования), режима его работы и достигаемой величины ЦЧ. Чем выше ЦЧ топлива, тем быстрее оно воспламеняется и тем меньше период задержки воспламенения (ПЗВ). Должна выдерживаться некоторая оптимальная продолжительность ПЗВ. При слишком высоком значении ЦЧ она слишком мала, и на подготовку горючей смеси отводится мало времени. В результате топливо впрыскивается в уже горящую смесь, содержащую продукты сгорания, которые затрудняют доступ кислорода к новым порциям топлива. Поэтому оно не успевает сгорать полностью, и в ОГ содержится много продуктов неполного сгорания, а экономичность падает. При малом ЦЧ, напротив, продолжительность ПЗВ велика и смесь хорошо подготавливается, зато меньше времени остается на собственно горение. При этом горение происходит интенсивней и сопровождается быстрым нарастанием давления в камере сгорания, что, в свою очередь, ведет к стуку, повышенному износу двигателя, опасности поломки поршневых колец и прорыва картерных газов. [c.48]

Авиационные бензины предназначены для применения в поршневых авиационных двигателях малых винтовых самолетов и вертолетов. В отличие от автомобильных двигателей в авиационных используется в большинстве случаев принудительный впрыск топлива во впускную систему, что определяет некоторые особенности авиационных бензинов по сравнению с автомобильными. В связи с тем что к авиационным бензинам предъявляются более жесткие требования, чем к автомобильным, в их состав входят компоненты ограниченного числа технологических процессов прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, алкилирования, ароматизации, реже продукты изомеризации. Продукты вторичных процессов, содержащие олефиновые углеводороды, для получения авиационных бензинов не используются. К основным показателям качества авиационного бензина относятся достаточная детонационная стойкость на богатой и бедной топливно-воздушной смеси, оптимальный фракционный состав, низкая температура кристаллизации, небольшое содержание смолистых веществ, кислот и сернистых соединений, высокие теплота сгорания и стабильность при хранении. Для авиационных двигателей требуется топливо с такими же и даже более высокими антидетонационными характеристиками, чем у чистого изооктана. Поэтому оценивать антидетонационные свойства авиационных бензинов только на бедной смеси (по октановому числу) [c.225]

ДВИГАТЕЛИ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (дизели) -поршневые двигатели внутреннего сгорания, в цилиндре к-рых сжимается воздух, а топливо, впрыскиваемое в конце сжатия, воспламеняется вследствие высокой т-ры сжатого воздуха. Работают по циклу Дизеля или Са-батэ с четырехтактным или двухтактным рабочим процессом (см. Двухтактные судовые двигатели) с использованием в за-висимоии от числа оборотов, конструктивных особенностей и условий применения легкого ди-стиллятнсго или тяжелого остаточного топлива. [c.172]

Такое Представление о сущности процесса указывает на значительный прогресс по сравнению со взглядами, господствовавшими 10 лет тому йазад. Однако по многочисленным важным вопросам до сих пор сведений не публиковалось. Нагарообразованию способствуют крекинг-топлива, особенно хвостовые их фракции но наиболее активно способствующие нагарообразованию структуры до сих пор строго не установлены. Обнаружена четкая зависимость между нагарообразованием и реакционной способностью бензина по отношению к п-нитробензолдиазонийфторобо-рату — классическому реагенту, применяемому для качественного определения реакционноспособных олефинов [268]. Обычно считают, что парафиновые и простые олефиновые углеводороды не способствуют нагарообразованию, но сложные диолефиновые, тяжелые ароматические и некоторые нафтеновые углеводороды, как показывают многочисленные экспериментальные данные [243], вызывают обильное нагарообразование. Подобные различия, несомненно, связаны с природой продуктов неполного окисления, прорывающихся через поршневые кольца в картер двигателя, однако химическое строение этих продуктов еще не выяснено. Не выяснен также механизм, в результате которого с повышением температуры в рубашке двигателя нагарообразование уменьшается. Очень сомнительно, что в представленных на рис. 1 опытах [244] уменьшение образования лака на поршне вызывается испарением компонентов, являющихся предшественниками нагара. Поскольку температуру поршня, работавшего с зажиганием-, поддерживали постоянной, самый процесс сгорания и, следовательно, состав прорывающихся в картер газов оставались неизмененными. Не изменялись также параметры, определяющие существующий в картере режим его вентиляция (количество отсасываемых газов), содержание воды и температура. Следовательно, наиболее важным параметром была температура в зоне, в которой изучался процесс нагарообразования, т. е. в зоне юбки поршня. Можно принять, что с повышением температуры растворимость смолистых предшественников лака в масле увеличивается. В этом случае нагарообразование на горячем поршне должно уменьшаться, что и объясняет увеличение лакообразова-ния на более холодном поршне в цилиндре, работавшем с зажиганием. Возможно также, что скорость превращения смолы в нелипкие, подобные коксу, продукты значительно увеличивается с повышением температуры в цилиндре. Роль окислов азота во всем этом процессе еще не ясна. Для ответа на эти и многочисленные другие вопросы, связанные с нагарообразованием в условиях низкотемпературного режима, потребуются дополнительные исследования. [c.20]

Таким образом, в практических условиях применения масел характер образующихся продуктов окисления и их количество будут определяться совокупным действием трех основных факторов температуры, давленияЦкоицентрации) кислорода и величины реагирующей поверхности. В зависимости от конкретных условий будет наблюдаться или преимущественное образование кислых, растворимых в масле продуктов, что наблюдается в емкостях, циркуляционных системах смазки, или образование твердых осадков, лаков и т. п., наблюдаемое на горячей поверхности деталей двигателей внутреннего сгорания, поршневых компрессоров и других машин такого рода. Наряду с жидкими и твердыми продуктами окисления всегда образуются легколетучие продукты, особенно интенсивно при окислении масла в тонком слое при повышенной температуре. Естественно, что род масла и характер присутствующих катализаторов окисления также влияют на интенсивность и направление процесса окисления. [c.359]

Склонность к образованию отложений и нагарообразованию. Применение автомобильных бензинов, особенно этилированных, сопровождается образованием отложений во впускной системе двигателя, в топливном баке, на впускных клапанах и поршневых кольцах, а также нагара в камере сгорания. Наиболее интенсивное образование отложений происходит на деталях карбюратора на дроссельной заслонке и вблизи нее, в воздушном жиклере и жиклере холостого хода. Образование отложений на указанных деталях прршодит к нарушению регулировки карбюратора, уменьшению мощности и ухудшению экономичности работы двигателя, увеличению токсичности отработавших газов. Образование отложений в топливной системе частично зависит от содержания в бензинах смолистых веществ, нестабильных углеводородов, неуглеводородных примесей, от фракционного и группового состава, которые определяют моющие свойства бензина. Однако в большей степени этот процесс определяется конструктивными особенностями двигателя. Так, введение принудительной системы вентиляхдаи картера резко увеличило образование отложений в карбюраторе, в основном вследствие содержания в картерных газах капель масла, продуктов неполного сгорания бензина и др. Использование двигателей с непосредственным впрыском бензина привело к повьштенному образованию отложений на впускных клапанах (в местах расположения форсунок). [c.25]

Рассмотрев особенности химической кинетики процесса воспламенения гомогенных топливовоздушных смесей, остановимся на примерах практической реализации. Анализ известных работ по созданию двигателей с новым типом воспламенения (инициирование активными радикалами или термическое инициирование) показывает, что разработчики акцентируют свое внимание в основном на применении H I-технологии. Возможно, это связано с тем, что в этом случае имеет место минимальное вмешательство в конструкцию двигателя с потенциальным уменьшением его стоимости ввиду отсутствия необходимости в доро-гостояшей топливной аппаратуре высокого давления, в то время как для организации AR -процесса необходима отработка конструкции либо поршневой группы, либо головки цилиндра. Кроме того, наличие в камере сгорания дополни- [c.421]