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

42758. Построение циклов с инструкциями „while” и „repeat” 162.5 KB
  Инструкция whiledo Особенность этой инструкции состоит в том что условие проверяется перед входом в тело цикла поэтому цикл while называют еще циклом с предусловием.1 Синтаксис инструкции whiledo В этом описании условие продолжения это выражение логического типа определяющее условие при котором выполняются инструкции тела цикла . В целом инструкция while выполняется следующим образом: Вычисляется значение выражения условие продолжения . Если значение выражения условие равно flse то есть условие не выполняется выполнение...
42759. Динамический режим средств измерений 88 KB
  Ход работы: Спецификация используемых СИ: Наименование СИ Диапазон измерений Характеристики СИ классы точности Рабочий диапазон частот Параметры входа выхода Милливольтметр GVT417B 300 мкВ 100В 12 пределов Приведённая погрешность 3 20 Гц 200 кГц RBх=1 МОм СBх=50 пФ Вольтметр универсальный цифровой GDH8135 На постоянном токе 200 мВ 2 В 20 В 200 В 1200 В Пределы макс. 40 Гц 1 кГц RBx ≥ 10 МОм Осцилогр. 5 мВ дел 3 3 0 20 мГц Rвх = 1 МОм Определение динамической погрешности: β = 03 f0 = 04 кГц Кр = 1 мс дел Uut 178 178...
42761. Работа с документом в Microsoft Word 346.5 KB
  Работа с документом в Microsoft Word Выполнив эту лабораторную работу Вы сможете: познакомиться со структурой окна редактора MS Word; повторить технологию открытия документа; научиться менять размеры окна документа; освоить технологию исправления ошибок в документе с помощью средств MS Word; узнать технологию изменения режимов просмотра документа; выяснить назначение пунктов меню Файл и Вид. Работа с окном документа Текстовый процессор MS Word 97 сохраняет документы преимущественно в файлах имеющих расширение doc. Договоримся что все файлы...
42763. Перемещение по документу. Строка состояния 336.5 KB
  Строка состояния С помощью этой лабораторной работой Вы сможете: выяснить приемы перемещения по документу с помощью мыши и клавиатуры; потренироваться в работе со встроенной Справкой; выяснить технологию вставки одного документа MS Word в другой; изучить структуру и назначение элементов строки состояния. Перемещение с помощью мыши Перемещение по тексту с помощью мыши осуществляется с помощью вертикальной и горизонтальной полос прокрутки и кнопок расположенных в нижней части вертикальной полосы Рис. Назначение компонент вертикальной полосы...