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 з’являється 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

7207. Financial institutions 65.5 KB
  Тема: Financial institutions Вид заняття: лекція-семінар. Мета: спонукати студентів до висловлювання англ. мовою шляхом постановки проблемних питань, практикувати навички усного мовлення розвивати у студентів навички самостійної р...
7208. The role of the government 36 KB
  Тема: The role of the government Вид заняття: самостійна робота. Мета: розвивати самостійність студентів, розвивати вміння і навички роботи з додатковою літературою, оволодівати методами добору матеріалу, вчитися виділяти головне. Літера...
7209. Sources of finance 54.5 KB
  Тема: Sources of finance Вид заняття: лекція-семінар. Мета: спонукати студентів до висловлювання англ. мовою шляхом постановки проблемних питань, практикувати навички усного мовлення розвивати у студентів навички самостійної робот...
7210. Insuranse services of banks 45.5 KB
  Тема: Insuranse services of banks Вид заняття: лекція-cемінар Мета: спонукати студентів до висловлювання англ. мовою шляхом постановки проблемних питань, практикувати навички усного мовлення розвивати у студентів навички самостійн...
7211. Telephone Etiquette 31.5 KB
  Тема: TelephoneEtiquette Вид заняття: самостійна робота. Мета: розвивати самостійність студентів, розвивати вміння і навички роботи з додатковою літературою, оволодівати методами добору матеріалу, вчитися виділяти головне. Літерату...
7212. Классификация субъектов предпринимательской деятельности и организационно- правовые формы. Юридические лица 35.22 KB
  Классификация субъектов предпринимательской деятельности и организационно-правовые формы. Юридические лица. Понятие, признаки, общая и специальная правоспособность юридического лица. Государственная регистрация и учредительные документы юридич...
7213. Правовий режим майна субєктів господарювання 491 KB
  План 1. Майно у сфері господарювання. 2. Поняття і види правового режиму майна у сфері господарювання. 3. Право державної власності та правові форми її реалізації. 4. Право комунальної власності та правові форми її реалізації. 5. Право колективної в...
7214. Религия и культура 119.5 KB
  Религия и культура 1. Взаимоотношения религии и культуры в истории человечества. Сущность и основные функции религии. 2. Языческая культура. 3. Христианство и культура. 4. Исламская культура. Религия (лат. religio - благочестие...
7215. Распространение сигналов по оптическому кабелю 252.5 KB
  Распространение сигналов по оптическому кабелю. Передача сигналов по оптическому кабелю имеет свои особенности, которые связаны со способом передачи оптических сигналов, а также с тем, что распространение излучения по световоду является многомодовым...