93214

Особливості процесу згорання в ДВЗ з іскровим запалюванням. Швидкість фронту полум’я

Доклад

Производство и промышленные технологии

Згоряння палива протікає в газовій фазі. Сам процес згоряння являє собою швидко минучу хімічну реакцію між компонентами горючої суміші під час якої виділяється теплота зявляється світіння і утворюється рух у газовому середовищі.

Украинкский

2015-08-28

38.49 KB

1 чел.

Особливості процесу згорання в ДВЗ з іскровим запалюванням. Швидкість фронту полум’я.

Згоряння палива протікає в газовій фазі. Сам процес згоряння являє собою швидко минучу хімічну реакцію між компонентами горючої суміші, під час якої виділяється теплота, з’являється світіння і утворюється рух у газовому середовищі. В горінні беруть участь молекули палива, в яких є вуглець, водень, а в деяких паливах і кисень, та молекули кисню повітря/Д

і- Згідно законам хімічної кінетики для виникнення реакції необхідно, по-перше, щоб молекули, що реагують, зіткнулись між собою, а по-друге, щоб ці молекули були активні, тобто енергія їх повинна перевищувати деяку межу, за якою відбувається руйнування внутрішньомолекулярних зв’язків молекул, що реагують, та заміщення їх новими зв’язками. Це критичне значення енергії називається енергією активації Е. Якщо енергія молекули перевищує значення Е, то реакція починає протікати самочинно.

Запалювання в цих двигунах починається в таких умовах: циліндр двигуна, наповнений робочою сумішшю, яка складається з пари палива, повітря й деякої кількості залишкових газів від попереднього циклу; суміш стиснута до тиску 0,9 ... 1,5МПа, її температура становить 600... 750 К; суміш запалюється від високотемпературного розряду між електродами свічки.

Процес згоряння відбувається поблизу в.м.т. за короткий відрізок часу, десь 0,001 с. За цей час колінчастий вал повертається на 15... 20 ° і поршень трохи переміщується від в.м.т. Тому лінія згоряння на звичайній діаграмі дійсного циклу відхиляється від лінії підводу теплоти при V = const в ідеальному циклі. Однак відхилення це незначне і на Індикаторній діаграмі в системі координат р — V аналізувати процес згоряння важко. Для цієї мети зручніше використовувати так звану розгорнуту індикаторну діаграму, на якій змінення параметрів р, Т і інших зображується в залежності від кута повороту колінчастого вала °, ...п.к.в.

Для швидкого згоряння робочої суміші поблизу в.м.т., при якому забезпечене найбільш повне використання теплоти, електричну іскру необхідно подавати, коли поршень трохи не доходить до В.М.Т. Кут повороту колінчастого вала до в.м.т., який відповідає проскакуванню іскри, називається кутом випередження запалювання Він становить 20... 55 ° п.к.в. Після подачі електричної іскри видиме полум’я з’являється не миттю, тому що для його утворення та підготовки суміші до згоряння потрібен деякий проміжок часу. На інддкаторній діаграмі можна виділити три фази згоряння.

Перша фаза (/), або період скритого горіння — від моменту проскакування електричної іскри до початку різкого збільшення тиску на індикаторній діаграмі. В цей період виникає невеликий осередок горіння в зоні розряду між електродами свічки і згоряє 6... 8 % горючої суміші. Тиск газів в циліндрі підвищується в основному за рахунок стиснення поршнем. Тривалість першої фази становить 10 ... ЗО ° п.к.в. (0,0005 ... 0,001 с). ~]

Друга фаза (//) період швидкого або видимого горіння. Починається з моменту відриву лінії згоряння від лінії стиснення на індикаторній діаграмі і закінчується в момент досягнення максимального тиску в циліндрі. В цей період відбувається швидке розповсюдження фронту полум’я по всьому об’єму камери згоряння.

Третя фаза (///) називається періодом догоряння. Вона починається від точки максимального тиску газів у циліндрі, яке в третій фазі циклу знижується з-за збільшення об’єму робочої полості при розширенні, а також внаслідок збільшення віддачі теплоти від газів до стінок циліндра та його головки, до кінця згоряння. Ця фаза не має чітко визнаного закінчення. На початку цієї фази процес згоряння ще точиться інтенсивно, тому температура продуктів згоряння продовжує підвищуватися до максимального значення (точка 4), а далі знижується, тому що швидкість розповсюдження пломеню біля стінок камери згоряння знижується через підсилення тепловідводу, ослаблення турбулентності та через нестачу кисню. Приблизна її тривалість становить 20 ... 35 ° п.к.п. (0,001 ... 0,0015 с). У цій фазі виділяється 10 ... 15 % теплоти, внесеної з паливом, і вона остаточно формує економічність циклу.

Швидкість розповсюдження полум’я в гомогенній бензоповітряній суміші залежить від її складу, який характеризується коефіцієнтом надлишку повітря а. Найбільше її значення досягається при а = 0,85... 0,95 (рис. 4.16). При збідненні та збагаченні горючої суміші швидкість фронту полум’я зменшується до деякої (приблизно 0,10 м/с) межі, при досягненні якої полум’я гасне; в першому випадку внаслідок витрати частки теплоти на нагрівання надлишку повітря, а в другому — через нестачу кисню. Межа збагачення горючої суміші, вище якої розповсюдження полум’я стає неможливим, називається верхньою концентраційною межею ccmjh, а межа збіднення нижньою концентраційною межею макс розповсюдження полум’я. Ці межі залежать від властивостей палива та фізичних умов їх згоряння. Для більшості моторних палив при атмосферному тиску та температурі 293 К (рис. 4.16, крива 2} верхня межа., розповсюдження ламірного полум’я мін = 0,25 . . . 0,35, а нижня макс = 1,65 ... 2,8. У бензинових двигунах при турбулентному згорянні (рис. 4.16, крива 1) маємо мін = 0,4 . .. 0,5 і 1,3 ... 1,4. У газових двигунах вони ширші в бік збіднення.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51480. Кинематика материальной точки 287 KB
  Рассмотрим участок АВ: Согласно II закону Ньютона При проектировании на оси координат получаем величина непостоянная а переменная то ускорение непостоянно. Получаем где выражение это определение скорости. Подставляя полученные значения в исходное выражение получаем. Интегрируем обе части выражения получаем.
51481. Динамика вращательного движения вокруг горизонтальной оси 263 KB
  Система состоящая из диска массой m и радиуса R с прикрепленными к нему тонкими стержнями общей массой m может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Через обод на диске переброшена тонкая невесомая нерастяжимая нить к концам которой привязаны грузы массой каждый. На ободе диска прикреплен шарик массой пренебрежимо малого размера. На какой наибольший угол повернётся система если на один из висящих на нити грузов положить перегрузок массой .
51482. Отклонить тело из положения равновесия и написать уравнение колебаний 210.5 KB
  Найдем центры масс каждого тела отдельно а затем и всей системы: ; Центр массы стержня 1 лежит на его середине: Центр массы стержня 2 лежит на его середине: Центр массы большого диска 3 лежит в его центре а центр находится на оси OX: Центр массы большой пластины 4 лежит на пересечении ее диагоналей: Центр массы малого диска 5 лежит в его центре: Центр массы малой пластины 6 лежит на пересечении ее диагоналей: Найдем центр масс всей системы: Координаты центра масс: С0.14 Угол на который отклонится центр масс системы от нормали: где ...
51485. ИНТЕРПОЛЯЦИЯ 114 KB
  В данной работе был рассмотрен метод наименьших квадратов для интерполяции функции, заданной при помощи выборки ее значений в нескольких точках
51487. Умножитель 121 KB
  Техническое задание Требуется спроектировать шестнадцатиразрядный умножитель дробных чисел со знаком и плавающей точкой.
51488. Полная экологическая характеристика Новгородской области 137 KB
  Основное богатство области - лес.Лесная зона Новгородской области делится на две подзоны - тайга и смешанные леса, граница между которыми выражена не резко. В настоящее время леса занимают около 40 % территории области и представлены тремя типами: хвойные...