Процесс сгорания в дизелях

Процесс сгорания в дизелях упрощенно можно представить состоящим из трех периодов, которые видны на развернутой индикаторной диаграмме дизеля, построенной в зависимости давления от угла поворота коленчатого вала.

Точка К на индикаторной диаграмме находится за f ⁰ до В.М.Т. Она отмечает момент начала впрыска топлива в цилиндр. Угол f ⁰ называют углом опережения впрыска.

Впрыск топлива продолжается в течении большей части процесса сгорания.

В первый период процесса сгорания (на индикаторной диаграмме от т. К до т. С) закон нарастания давления в цилиндре остается неизменным, а температура топлива повышается до температуры самовоспламенения. Этот период называется периодом задержки самовоспламенения.

Точка С характеризует момент самовоспламенения топлива и начала второго периода процесса сгорания, так называемого периода быстрого сгорания.

Во второй период (от т. С до т. Z₁) сгорает все топливо, поданное в цилиндр в первый и второй периоды, поэтому резко возрастает давление а следовательно, и температура.

Скорость нарастания давления в период быстрого сгорания характеризует жесткость работы двигателя.

Условно принято считать работу дизеля мягкой, если скорость нарастания давления в период быстрого сгорания не превышает 4 кг/см² на 1⁰ поворота коленчатого вала.

Для уменьшения жесткости работы дизеля необходимо уменьшить период задержки самовоспламенения.

Этого можно добиться:

- подбором топлива необходимого качества

- увеличением степени сжатия

- дополнительным подогревом поступающего топлива

- уменьшением размеров капель распыленного топлива.

У дизелей степень сжатия должна быть такой величиной, при которой обеспечивалось надежное самовоспламенение e = 15 - 20.

В третьем периоде (от т. Z₁ до т. Z) температура и давление настолько велики, что частицы топлива, продолжающие поступать в цилиндр, сгорают почти сразу же.

Третий период обычно называют периодом замедленного сгорания.

Он протекает при увеличивающемся объеме над поршнем, поэтому давление нарастает медленнее, чем во втором.

Продолжительность третьего периода зависит:

- от количества топлива, поступающего в цилиндр за этот период

- от интенсивности перемешивания топлива с воздухом.

Давление и температура в конце сгорания (в т. Z) для автотракторных дизелей:

Р_z = 50 – 90 кг/см²

Т_z = 1900 – 2400 К