Двигатели с внешним смесеобразованием

ДВИГАТЕЛИ С ВНЕШНИМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ [c.139]

Наиболее распространен вариант применения природного газа в двигателе с внешним смесеобразованием и принудительным (искровым) воспламенением с сохранением степени сжатия на уровне, соответствующем при использовании товарные бензинов. Перевод двигателя на газовое топливо ведет к снижению индикаторного к. п. д. и уменьшению максимальных [c.142]

При смесеобразовании в поршневых ДВС, как правило, происходит неизотермическое испарение, когда температуры испаряющегося топлива и среды не равны. При этом могут быть два вида испарения низкотемпературное, когда температура среды ниже температуры кипения топлива, и, следовательно, ср,у Тв—Tjn)ILv<. высокотемпературное, когда, наоборот, температура среды выше температуры кипения топлива и Ср, 1/(Гв—Ги)/ у> I (Тв и 7 — температуры соответственно воздуха и стационарного испарения, или их можно рассматривать как температуры сухого и мокрого термометров. Для высоких температур можно принимать 7 = 7 s). Низкотемпературный режим характерен для испарения капель и пленки топлива во впускных трубопроводах в двигателях с внешним смесеобразованием (например, в карбюраторных ДВС). [c.107]

Все современные авиационные поршневые двигатели — четырехтактные, с искровым зажиганием. Существуют два типа двигателей с искровым зажиганием с внутренним смесеобразованием (двигатели непосредственного впрыска) и с внешним смесеобразованием, (карбюраторные двигатели). [c.97]

Максимальная температура в камере сгорания современного ДВС с внешним смесеобразованием может достигать 3000 К при давлении 6—8 МПа. При таких температурах возможна значительная диссоциация продуктов сгорания, которая оказывает существенное влияние на процесс сгорания, в частности на температуру и состав продуктов сгорания и в конечном счете на эффективные показатели двигателя. Поэтому при расчете процессов сгорания и расширения в теоретическом цикле необходимо учитывать реакции диссоциации и рекомбинации продуктов сгорания. [c.25]

При внешнем смесеобразовании в водородном двигателе значительная часть объема цилиндра заполняется водородом, что снижает энергоемкость заряда, поэтому целесообразно записать предыдущее выражение в следующем виде [c.9]

При стехиометри чес ком составе смеси энергоемкость заряда водородного двигателя с внешним смесеобразованием на 15 % ниже, чем бензинового двигателя. При внутреннем смесеобразовании, наоборот, энергоемкость заряда водородного двигателя на 12 % выше, что позволяет достичь довольно высоких значений среднего эффективного давления (до 0,85 МПа). Однако на основании имеющихся данных еще нельзя сделать вывод [c.10]

В случае внешнего смесеобразования степень гомогенности смеси определяется такими свойствами топлива, как температура кипения и диффузионная способность. Водород в этом отношении имеет прекрасные свойства температура кипения —253 °С, что в любых условиях работы двигателя исключает наличие жидкой фазы водорода в смеси коэффициент диффузии водорода в воздухе при нормальных условиях составляет 0,63 см /с, что в восемь раз превышает коэффициент диффузии углеводородных топлив в воздухе. [c.11]

Максимальное давленпе конца сгорания в водородном двигателе по причинам, указанным выше, должно быть более высоким, чем в бензиновом двигателе. При внешнем смесеобразовании это увеличение незначительно — примерно 10—15 %, что не оказывает сущ,ественного влияния на условия работы деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. При внутреннем смесеобразовании максимальное давление может достигать величин, характерных для дизелей с непосредственным впрыском. Для легких двигателей эти величины неприемлемы, и поэтому необходимо ограничивать как скорость нарастания давления, так и максимальное давленпе. Это можно осуществить путем применения бедных смесей, но значительное обеднение этих смесей до а 1,3 1,5 ведет к слишком большому снижению мощности [49, 57, 60, 70, 85 . При внутреннем смесеобразовании с подачей водорода на сжатии такой способ может быть пспользован, так как мощность двигателя примерно будет на уровне мощности базового бензинового двигателя (см. табл. 1), но при внешнем смесеобразовании такой способ практически неприемлем, в этом случае потеря мощности составляет до 36 %. [c.48]

Высокая экономичность дизелей обусловлена следующими причинами. В двигателях с принудительным воспламенением и внешним смесеобразованием в такте сжатия в цилиндре находится горючая смесь. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или появления детонационного сгорания степень сжатия в таких двигателях ограничивают, и в зависимости от качества применяемого топлива она колеблется в пределах 8—10. В дизелях в такте сжатия цилиндр заполнен воздухом, поэтому степень сжатия может быть более высокой. Известно, что термический к. п. д. двигателя при прочих равных условиях возрастает с увеличением степени сжатия. [c.127]

Существуют два типа двигателей с искровым зажиганием — с внутренним смесеобразованием (двигатели непосредственного впрыска) и с внешним смесеобразованием (карбюраторные двигатели). [c.115]

Рабочая смесь топлива с воздухом может быть приготовлена до подачи в камеру сгорания или в самой камере сгорания. Первый способ приготовления рабочей смеси называется внешним и осуществляется в специальном устройстве — карбюраторе, а двигатели такого типа называются карбюраторными. Такие двигатели работают на легком топливе (бензине, спирте, газе и др.). При втором способе горючая смесь образуется в камере сгорания и такое смесеобразование называется внутренним. Двигатели с внутренним смесеобразованием называются дизельными. Они работают иа тяжелых топливах — керосине, газойле, нефти и др. [c.139]

В двигателях с внешним смесеобразованием топливо распыляется карбюратором. В современных двигателях скорость потока воздуха, проходящего через диффузор карбюратора, достигает 150 м сек при перепаде давления (разность давления между атмосферным и давлением в диффузоре) до 0,2 кг см . [c.115]

Все это относится к двигателям с внешним смесеобразованием, т. е. с подачей газа в цилиндры до закрытия впускных клапанов. [c.512]

Эффективное и экономичное сгорание газообразного топлива в цилиндре двигателя во многом зависит от качества приготовления газо-воздушной смеси. Газо-воздушная смесь может приготовляться до поступления в цилиндр (внешнее смесеобразование) и внутри цилиндра (внутреннее смесеобразование). Устройства для приготовления газо-воздушной смеси вне цилиндров двигателя носят название смесителей. [c.341]

Указанные двигатели работали на сжатом газе. Позже бьши созданы двигатели с системами топливоподачи сжиженного газа. В этих системах сжиженный газ вначале преобразуется в газообразное состояние, затем смешивается в газовоздушном смесителе, установленном во впускном трубопроводе, т.е. организуется внешнее смесеобразование. [c.219]

На небольших судах с ограниченным районом плавания в качестве главных двигателей установлены сравнительно маломощные дизели, для многих из которых разработаны газовые варианты. Например, на базе двигателя 6415/18 был изготовлен и прошел испытания его газодизельный вариант с внешним смесеобразованием. При внешнем смесеобразовании газ может подаваться во впускной канал крышки цилиндра или во впускной коллектор. В двигателях 6415/18 [4] из газобаллонной батареи в жидком состоянии через общий коллектор газ поступает в испаритель, а за- [c.80]

Внешнее смесеобразование по газовому топливу у газодизеля обеспечивает работу на более низких по сравнению с дизелем значениях коэффициента избытка воздуха. Это позволяет при увеличенной подаче топлива получить у газодизеля мощность на 20-30 % большую, чем у базового дизеля. Однако из условий сохранения уровня форсировки и надежности работы двигателя мощность газодизелей регулируется на одинаковую с базовым дизелем величину за счет ограничения подачи газового топлива. [c.48]

Нет никаких оснований для ухудшения приемистости двигателя при переводе на питание природным газом бензиновых двигателей. При этом сравнение должно осуществляться для двигателей с принципиально одинаковой системой подачи топлива и управления двигателем. Приемистость дизелей в сравнении с газовыми двигателями, имеющими внешнее смесеобразование, и особенно в случае центральной подачи газа, лучше. Однако достигается это при одновременном перерасходе топлива и чрезмерном выбросе твердых частиц и других продуктов неполного сгорания дизельного топлива в атмосферу. [c.12]

Реализация концепции двигателя, работающего на бедных смесях (а = 1,4-1,6). В этом случае для сохранения мощности и максимального момента в газовом двигателе необходимо применить наддув с промежуточным охлаждением (если базовый дизель наддува не имел) или при внешнем смесеобразовании в газовой модели пересмотреть систему наддува с целью повышения давления наддува и компенсации потери наполнения цилиндров воздухом из-за заметного парциального объема природного газа. Как показали наши исследования, при равной мощности в газовом двигателе с наддувом (а = 1,6) тепловые нагрузки на детали ниже, чем в двигателе без наддува, работающем при а = 1. Преимуществом рассматриваемого варианта конвертации дизеля на питание природным газом является и заметно более высокая экономичность. Максимальное значение эффективного КПД газового двигателя достигает 0,38 и оказывается выше, чем в газовом стехиометриче-ском, на 10-12 %, и ниже, чем в базовом дизеле, лишь на 10-12 %. В [c.17]

Мощностные и топливно-экономические показатели газодизельных тракторов отрегулированы на одинаковые с базовым трактором значения. Следует отметить, что мощность у газодизеля может быть получена больше, чем у базового дизеля. Это связано с тем, что газодизель по газовой топливной составляющей переходит на внешнее смесеобразование и может работать при меньших значениях коэффициента избытка воздуха и, как следствие этого, при одинаковом расходе воздуха двигателем обеспечивается эффективное сгорание большего количества топлива и увеличивается до 30 % мощность у газодизеля. [c.47]

В двигателях этого типа воспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется от внешнего источника - электрической искры (свечи), а процесс смесеобразования происходит вне цилиндра в специальном устройстве - карбюраторе (либо во впускном трубопроводе или камере сгорания, куда бензин впрыскивается с помощью форсунки). Непосредственный впрыск применяется в авиационных поршневых двигателях и в некоторых зарубежных моделях ДВС. Карбюратор служит для дозирования и распыливания, частичного испарения и смешения бензина с воздухом. Полученная в карбюраторе горючая смесь поступает в цилиндр в такте впуска. Далее горючая смесь подвергается сжатию (до е=7-9), при этом топливо полностью испаряется, перемешивается и нагревается. В конце такта сжатия в камеру сгорания подается от свечи электрическая искра, от которой смесь воспламеняется и сгорает. В результате резко повышается температура и давление над поршнем. Под действием давления поршень перемещается в цилиндре (рабочий ход) и совершает полезную работу. Затем поршень выталкивает продукты сгорания в атмосферу (выпуск). Рабочие такты двигателя регулируются с помощью впускных и выпускных клапанов. [c.120]

Двигатели с форкамерно-факельным зажиганием выполнены с раздельной подачей газа и воздуха в цилиндры двигателя, что позволяет организовать внутреннее смесеобразование. При этом газообразное топливо подается к фор-камерам, в которых обеспечивается оптимальный состав газовоздушной смеси, воспламеняющей свечой зажигания, установленной в форкамере. Газовые двигатели с форкамерно-факельным зажиганием являются значительно более сложными, чем двигатели с внешним смесеобразованием, и в настоящее время не нашли широкого применения. [c.220]

Большое влияние на рабочий процесс двигателя оказывают свойства топлива (табл. 2), определяющие качество смесеобразования. При использовании водорода в качестве топлива для ДВС могут применяться несколько способов смесеобразования для двигателей с зажиганием от искры — внешнее и внутреннее (подача водорода как в процессе впуска, так и на линии сжатия) для двигателей с самовоспламенением — внешнее и внутреннее (подача водорода на линии сжатия и зажигание путем впрыска запальной дозы жидкого углеводородного топлива, а также подача водорода в конце такта сжатия по определенному закону совместно с запальной дозой жидкого углеводородного топлива) для газовых турбин — внутреннее с непрерывной подачей водорода в зону горения. [c.11]

Уровень токсичности ОГ дизелей зависит как от конструктивных факторов и регулировок двигателя, так и от эксплуатационных факторов [2.14, 2.28, 2.38-2.40]. К первым можно отнести способ смесеобразования и тип КС, рабочий объем цилиндра и степень сжатия, уровень форсирования дизеля и параметры воздушного заряда, наличие систем турбонаддува и рециркуляции ОГ. Значимым фактором являются конструктивные особенности и режимы работы системы топливоподачи [2.41-2.42]. Основные регулировочные параметры двигателя - форма внешней скоростной характеристики, угол опережения впрыскивания топлива, система воздухоснабжения, фаза газораспределения, степень рециркуляции ОГ. [c.58]

Рассмотрены вопросы конвертации автобусного шестицилиндрового горизонтального безнаддувного дизеля мощностью 141,9 КВТ в газовый двигатель с зажиганием от искры, внешним смесеобразованием, эжекционной подачей газа, бесконтактнотранзисторной системой зажигания и трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором отработавших газов. Приведены результаты стендовых испытаний по определению мощностных, топливноэкономических и экологических показателей на различных режимах. [c.104]

Известно, что газодизельный процесс может быть организован с применением как смешанного (внешнего по газу и внутреннего - по запальному дизельному топливу), так и внутреннего смесеобразования (и по газу, и по топливу), В крупных судовых, стационарных двигателях применение внутреннего смесеобразования (впрыск в цилиндр дизельного топлива - 3-5% от всего вводимого топлива - и затем компрессорный под давлением до 20 МПа впрыск природного газа) обеспечило получение самого высокого для существующих двигателей эффективного КПД (50-55%) [4] при высоких экологических качествах. В автотракторных двигателях такой процесс пока осуществить не удается. Однако применение принципов внутреннего смесеобразования в газодизеле автотракторного назначения возможно за счет раздельного впрыска жидкого и газового (газ сжиженный нефтяной - ГСН) топлив или впрыска их смеси. В связи со сложностями организации подачи ГСН или его смеси с жидким топливом топливным насосом высокого давления перспективной может стать организация газодизельного процесса с использованием так называемого клапана регулирования начального давления (РНД) [5]. Экспериментальные исследования подтвердили возможность и эффективность такой организации процесса [6]. Возникает вопрос о сравнительном анализе экологических и экономических качеств известных методов организации газодизельных процессов. [c.4]

Исследования последних лет показали, что характер работы карбюраторных двигателей на водно-топливной эмульсии аналогичен работе его с прямой подачей воды во впускной коллектор [164]. Этот факт свидетельствует о том, что хорошее внешнее смесеобразование в современных карбюраторных двигателях и подогрев топливной смеси сводит влияние эффекта вторичного распыления эмульсии к минимуму. Улучшение в некоторых случаях топливной экономичности, как правило, обусловлено антидетонационным эффектом водной фазы либо переходом от мошностного к экономичному составу топливовоздушной смеси благодаря ее фактическому обеднению при использовании эмульсии. [c.167]

Обратные вспышки на впуске. Большинство работ по использованию водорода для ДВС проводилось в основном на двигателях с искровым зажиганием, за исключением работ Р. Эррена [55] и Де Боейера [53], в которых использовались двигатели с воспламенением от сжатия. Для ДВС с искровым зажиганием возможно применение внутреннего и внешнего смесеобразования. Наибольшее распространение для экспериментальных двигателей получило внешнее смесеобразование, поскольку оно может быть реализовано с помощью относительно простой аппаратуры питания и не требует источников водорода высокого давления. Однако при внешнем смесеобразовании, как отмечается в ряде работ [24, 49, 60, 70, 82, 85, 87], для составов водородовоздушной смеси при а < 2,5 2,0 происходит нарушение рабочего процесса вследствие возникновения обратных вспышек на впуске. [c.40]

При внешнем смесеобразовании водородовоздушная смесь формируется, как правило, в смесительном устройстве на входе во впускной патрубок. Одним из таких устройств является смеситель для восьмицилиндрового У-образного двигателя Додж (рис. 15), разработанный корпорацией энергетических исследований Р. Биллингса [47]. При таком способе смесеобразования перед впускным клапаном всегда находится гомогенная водородовоздушная смесь. Несмотря на то что температура воспламенения водородовоздушной смеси выше, чем смесей углеводородных топлив, в момент открытия впускного клапана возможно ее воспламенение, так как необходимая для этого энергия довольно низкая — 0,02 мДж, в то время как для бензина она равна 0,25 мДж. Поэтому причиной воспламенения водородовоздушной смеси могут быть те высокотемпературные источники, которые имеют место в бензиновом двигателе, но их энергия недостаточна для воспламенения бензовоздушной смеси. Источниками воспламенения могут быть горячие точки камеры сгорания свеча зажигания, выпускной клапан, острые кромки, остаточные горячие газы или раскаленные твердые частицы продуктов сгорания в них. Возможно, воспламенение происходит в результате контакта свежей смеси с ОГ в период перекрытия клапанов. [c.40]

В [4] отмечается, что перевод бензинового двигателя на газ с внешним смесеобразованием со-провояодается снижением мощности на 15—20 %. [c.512]

Одна из схем питания жидким метаном автомобильного двигателя с внешним смесеобразованием приведена на рис. 177. Сжиженный газ из бачков 1 но трубопроводам 2 через вентиль 3 поступает в испаритель 4. Из испарителя метан в газообразном состоянии поступает в автоматически переключаюш,ийся клапан 5, а из него — в регулятор давления первой ступени 6. В карбюратор-смеситель 7 газ под рабочим давлением поступает после регулятора давления 8 второй ступени. Питание двигателя осуществляется параллельно из двух бачков — из газовой и жидкой фаз одновременно. [c.323]

Первые промышленные образцы газовых двигателей создавались на базе двигателей с искровым зажиганием и предназначались для работы только на газообразном топливе. Внешнее смесеобразование в этих двигателях бьшо организовано путем установки во впускном трубопроводе газовоздушных смесителей, что позволяло сохранить неизменной конструкцию головки цилиндров. В послевоенные годы в СССР были созданы газовые двигатели с внутренним смесеобразованием и форкамерно-факельным зажиганием на базе двигателей размерностей 8,5/11 и 12/14 транспортного назначения (двигатель ГЧ 8,5/11 и др.) [6.22]. По такой же схеме выпускались двигатели большой размерности для двигатель-генераторных установок (двигатель 8 ГЧН 26/26 и др.). [c.219]

При конвертации дизеля RABA MAN, D2156HM6U в газовый реализована схема организации рабочего процесса с внешним смесеобразованием, обеспечиваемым эжекционной системой подачи газа в газовоздушный смеситель, смешанным регулированием при использовании рычажно-механического управления дроссельными заслонками смесителя, бесконтактно-транзисторной (БСЗ) системой зажигания, имеющей катушку зажигания и датчик-распределитель искрового разряда по цилиндрам двигателя. Степень сжатия понижается до Е =13. [c.57]

Первую из групп двигателей составляют двигатели, работающие только на природном газе, как правило, с искровым зажиганием, создаваемые либо на базе дизелей, либо на базе бензиновых двигателей. В случае, если в качестве базы используется бензиновый двигатель с внещним смесеобразованием, газовый двигатель также имеет внешнее смесеобразование. В обоих двигателях используются, как правило, стехиометрическая смесь и трехкомпонентный нейтрализатор. Интересно, в связи с этим, отметить, что в ряде случаев при создании газовой модели отказываются от распределенной подачи топлива по патрубкам впускного коллектора и применяют центральную подачу газа. Это, в частности, показала выставка, сопровождавшая Конференцию по газовым автомобилям, которая проходила в 2000 г. в г. Иокогама, Япония. Отмеченное связано, видимо, со следующими причинами [c.14]

При стендовых испытаниях макетного образ газового двигателя КАМАЗ со степенью сжатия 12,82 внешним смесеобразованием, искровым зажиганием применялась бесконтактная нзисторная система зажигания с магнитоэлектрическим датчиком-расщ>еделите-лем, комц тором 3734,02 и одной катушкой зажигания ВИб /2/. Система зажигания обеспечивала максимальное вторичное напряже- [c.85]

В двигателях этого типа воспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется от внешнего источника — электрической искр1>1 (свечи), а процесс смесеобразования происходит вне цилин — дра в специальном устройстве — карбюраторе (либо во впускном трубопроводе или камере сгорания, куда бензин впрыскивается с помосцью форсунки). Непосредствегни ш впрыск применяется в [c.100]

Испаряемость топлива, с точки зрения обеспечения нормальной работы двигателя, имеет большое значение. От испаряемости топлива зависит процесс смесеобразования и качество горючей рабочей смеси. Испаряемость топлива зависит от его фракционного состава и внешних воздействий, оказываемых на тошшво (температура, давление). С уменьшением давления окоухающей среды температура кипения топлива понижается, т.е. повышается его испаряемость, повышается давление насыщенных пароз данного топлива. Известно, что топливо закипает тогда, когда давление его паров становится равным давлению окружающей атмосферы. При подъёме са1лолётов на значительную высоту в результате сникения абсолютного давления повышается испаряемость топлива. [c.101]

Испарением бензинов в значительной мере определяются качество смесеобразования и равномерность распределения топлива по цилиндрам карбюраторного двигателя. Путем подбора соответствую-ш его фракционного состава бензина, правильной и точной регулировки карбюратора и использования внешних факторов можно резко повысить топливную экономичность карбюраторного двигателя. В этом отношении очень важно рассмотреть процессы испарения и смесеобразования в карбюраторном двигателе и основные факторы, влияюп ие на эти процессы. [c.82]

Следует отметить, что предложенная Мейрером шарообразная форма камеры с сужением в верхней части может не обеспечить полного удаления из нее топлива за один такт даже в условиях интенсивной турбулентности воздуха в надкамерном пространстве. Кроме того, поскольку источник нарастания давления— горение происходит вне камеры испарения, внешнее давление мешает поступлению топлива в камеру сгорания. Следовательно, не исключена возможность неполного расходования топлива, находящегося в камере поршня, т. е. его неполного сгорания за данный цикл. Это подтверждается таким весьма неприятным явлением, как интенсивное осмоление выпускного тракта дизелей с пленочным смесеобразованием при их эксплуатации при малых нагрузках в условиях низких температур окружающего воздуха. В то же время в литературе приводятся факты положительного влияния остаточных продуктов предыдущего цикла на горение [252]. По нашему мнению, за время нахождения в камере испарения топливо может претерпевать первичные изменения, которые прежде всего и обеспечивают такие положительные качества работы двигателя, как малая задержка воспламенения, ровное нарастание давления и полнота сгорания. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология