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

49365. Разработка ЭТС, обеспечивающей увеличение объема и снижение себестоимости продукции сельскохозяйственных предприятий 367 KB
  Характеристика парка электрооборудования и Расчет объема работ по обслуживанию электрооборудования Разработка квартального графика технического обслуживания электрооборудования...
49366. Прямий перетворювач Фурє (з використанням ШПФ) 881 KB
  Вибір певної структури побудови мікропроцесорного пристрою обробки сигналів залежить від особливостей реалізуємого алгоритму і певного набору мікропроцесорних засобів
49370. Расчет шума при зондовой микроскопии 698.72 KB
  Некоторые виды шума неустранимы принципиальнонапример флуктуации измеряемой величины и с ними надо бороться только методами усреднения сигнала и сужения полосы. Другие виды шума например помехи на радиочастоте и “петли заземления†можно уменьшить или исключить с помощью разных приемов включая фильтрацию а также тщательное продумывание расположения проводов и элементов схем или другими методами. Джонсон впервые экспериментально установил закономерности этого вида шума в Bell Lbs. Реактивные цепи не имеют теплового шума.
49372. Амортизатор роликовый 3.07 MB
  Поэтому такой способ был выбран для изготовления корпуса которое происходит в следующей последовательности: Вначале строятся пять параллелепипедов со следующим взаимным расположением рис. 1 затем четыре из них расположенные по бокам вычитаются из самого большого получается такая фигура рис. 2 Далее следует наклонить две боковые грани фигуры для чего из неё вычитаются два клина расположенные как показано на рис. Этого можно добиться вычтя из детали фигуру сложной формы рис.
49373. Проектирование усилителя мощности звуковой частоты 208 KB
  Содержание Техническое задание Расчет структурной схемы: выбор транзистора для оконечного каскада. выбор транзистора для предоконечного каскада. расчет входных и выходных электрических показателей предоконечного каскада выбор транзистора для первого входного каскада расчет входных параметров первого каскада распределение частотных и нелинейных искажений в цепях усилителя структурная схема...