Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Степень сжатия двигателей с искровым зажиганием составляет от 7 до 11. Увеличение степени сжатия существенно повышает индикаторные показатели ηi и pi улучшает условия воспламенения, что позволяет на частичных нагрузках обеднять смесь. С ростом ε уменьшается поверхность камеры сгорания, но возрастает температура в цилиндре, поэтому теплообмен между рабочим телом и стенками камеры сгорания может проходить более интенсивно. При увеличении е растут механические и тепловые нагрузки налетали двигателя, выбросы N0х и СН, повышаются требования к октановому числу топлива.
Размеры цилиндра влияют на процессы теплообмена. С увеличением диаметра цилиндра для обеспечения работы без детонации следует использовать топливо с более высоким октановым числом. Увеличение D при неизменной е из-за снижения теплоотвода в стенки повышает ηi.
Состав смеси существенно влияет на процесс сгорания и на индикаторные показатели (рис. 6.1, а). Максимальные значения ηi и pi зависят от протекания процесса сгорания, конструкции двигателя, а также от частоты вращения и положения дроссельной заслонки.
Pис. 6.1. Зависимости индикаторного КПД от коэффициента избытка воздуха для двигателя с искровым зажиганием (a) и дизеля (б)
Максимум ηi достигается при обедненных смесях (α = 1,05...1,1), что обусловлено улучшением полноты сгорания и ростом доли в продуктах сгорания двухатомных газов. При этом получается оптимальное сочетание полноты и скорости сгорания с теплоотводом в стенки. Дальнейшее обеднение смеси приводит к существенному снижению скорости ее сгорания и к возникновению пропусков воспламенения. По этой причине сгорание будет заканчиваться позже, а отвод теплоты в стенки увеличится.
Максимальное значение pi достигается при несколько обогащенных смесях, при которых сгорание происходит с максимальной скоростью.
При полностью открытой дроссельной заслонке ηi достигает максимума при α= 1,1... 1.3, а pi — при α = 0,85... 0,95.
Угол опережения зажигания определяет положение процесса сгорания топлива относительно ВМТ. Каждому режиму работы двигателя (сочетанию степени открытия дроссельной заслонки, коэффициента избытка воздуха α и частоты вращения n) соответствует свое оптимальное значение угла φо.з. опт, при котором одновременно достигают максимума ηi и pi.
При φо.з.>φо.з. опт (раннее зажигание) интенсивно увеличиваются максимальная температура Тz и давление цикла рz. Это вызывает повышенные тепловые потери в систему охлаждения, а также утечки газов через поршневые кольца.
При φо.з.<φо.з. опт (позднее зажигание) сгорание переносится на линию расширения и выделившаяся теплота превращается в работу в течение меньшей части хода поршня, а тепловые потери с отработавшими газами и в систему охлаждения возрастают.
Частота вращения (при ее увеличении) интенсифицирует в цилиндре движение рабочего заряда и сгорание. При этом время, отводимое на цикл, уменьшается, а продолжительность сгорания в градусах ПКВ несколько увеличивается. Для оптимизации процесса приходится увеличивать φо.з., что выполняет центробежный регулятор опережения зажигания или микропроцессорная система управления. При увеличении n кроме того сокращаются утечки газов через кольца и теплоотвод в систему охлаждения. Поэтому ηi и pi несколько возрастают (рис. 6.2, а).
Рис. 6.2. Зависимости индикаторных показателей от частоты вращения коленчатого вала (а) и нагрузки (б): 1 — двигатель с искровым зажиганием; 2 — дизель
Нагрузка двигателя при прикрытии дроссельной заслонки и постоянной частоте вращения снижается.. Условия воспламенения и сгорания в двигателе ухудшаются из-за повышения доли остаточных газов в рабочей смеси и снижения давления в цилиндре.
Кроме того возрастают относительные тепловые потери в систему охлаждения и с отработавшими газами. Для компенсации уменьшения скорости сгорания увеличивают угол опережения зажигания. Эту операцию выполняет вакуум-регулятор или микропроцессорная система управления.
В зависимости от нагрузки система питания двигателя формирует состав смеси. На средних нагрузках ηi достигает наибольшего значения при αэк = 1,1... 1,3. Максимум pi получают при полностью открытой дроссельной заслонке при αм = 0,8...0,95. По мере прикрытия заслонки количество свежей смеси уменьшается (количественное регулирование нагрузки) и pi, снижается.
Скорость движения заряда должна иметь на каждом режиме работы двигателя определенное оптимальное значение. Для этого используются профилированные (тангенциальные или вихревые) впускные каналы, а также специальные заслонки, изменяющие направление потока. Если скорость заряда превышает оптимальную, то из-за увеличения теплоотдачи в стенки ηi уменьшается.
Дата публикования: 2014-10-19; Прочитано: 2163 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!