Масло в камере сгорания двигателя


Масло в камере сгорания, фотоКлиновидная камера сгорания сконструирована таким образом, чтобы сгорание смеси и масла в ней происходило равномерно с постоянной, контролируемой скоростью. В клиновидной камере сгорания впуск порции рабочей смеси и выпуск отработавших газов осуществляется через клапаны, стоящие параллельно друг другу. Поршень, подходя в такте сжатия к верхней мертвой точке, вплотную приближается к плоскому скошенному участку поверхности камеры сгорания, вытесняя из этого клиновидного промежутка рабочую смесь. Эта область называется зоной вытеснения, зоной гашения или зоной вихреобразования.

Газы, вытесняемые из этого промежутка, создают вихрь рабочей смеси. Полное смешивание воздуха с топливом в камере сгорания происходит благодаря создаваемому в ней турбулентному вихрю. Место для свечи зажигания выбирается так, чтобы она находилась в самом центре этого вихря. После поджига происходит равномерное и быстрое сгорание смеси. Фронт пламени распространяется во все стороны от свечи зажигания. Краевые газы, сгорание которых могло бы нарушить равномерность процесса сгорания смеси, остаются в зоне вытеснения. В этой зоне газы охлаждаются и не вступают в реакцию, потому что эта область, когда поршень находится в верхней мертвой точке, сплющена до очень маленькой — менее 0,100 дюйма (2,5 мм) толщины. Конструкция камеры сгорания разрабатывается с учетом конкретных характеристик двигателя и топлива. Турбулентные камеры сгорания обычно полностью изготавливаются в процессе отливки головки блока цилиндров и не подвергаются дополнительной механической обработке.

Камера сгорания со слоистой структурой топливной смеси

Камера сгорания со слоистой структурой топливной смеси (масла) получила свое название от слоев или пластов разной концентрации, которые формируются в турбулентном вихре рабочей смеси. В одних слоях создается обогащенная рабочая смесь, а в других — обедненная. Слоистая порция смеси, в целом, представляет собой очень обедненную топливно-воздушную смесь.

Обогащенная топливно-воздушная смесь лучше воспламеняется свечой зажигания, чем обедненная. По этой причине вокруг свечи зажигания создается слой обогащенной смеси. Высокотемпературный факел, возникающий после воспламенения этого слоя, вызывает нагрев и сжатие остальной обедненной части смеси, обеспечивая ее сгорание.

В серийных двигателях используются два типа камер сгорания со слоистой структурой топливной смеси. В одном варианте конструкции используется карбюратор и две камеры сгорания — основная камера и форкамера. В другом варианте топливо впрыскивается в вихрь воздуха в конце такта сжатия. Свеча зажигания стоит рядом с форсункой и вокруг нее создается обогащенная топливно-воздушная смесь.

Много-клапанная камера сгорания

Многоклапанная камера сгорания, фотоМощность, развиваемая двигателем, напрямую зависит от количества топливно-воздушной смеси, всасываемой в цилиндр. Увеличение внутреннего объема цилиндра — это общеизвестный метод повышения мощности двигателя. Турбонаддув или компрессорный наддув также увеличивает мощность двигателя, но при этом возрастает и его стоимость.

Если увеличить число клапанов в цилиндре, то это позволит впустить в цилиндр больше рабочей смеси с большей скоростью, не увеличивая при этом время пребывания клапана в открытом состоянии. Время пребывания клапана в открытом состоянии определяется как угол, на который поворачивается коленчатый вал за время, пока проходное отверстие в седле клапана остается открытым. Увеличение времени пребывания клапана в открытом состоянии приводит к увеличению перекрытия клапанов. Перекрытие клапанов возникает в конце такта выпуска отработавших газов и в начале такта впуска рабочей смеси, когда оба клапана оказываются открытыми одновременно. На низких оборотах двигателя газы проникают через открытые клапаны в обоих направлениях. Таким образом, увеличение времени пребывания клапана в открытом состоянии вызывает снижение мощности двигателя на низких оборотах и его приемистости, но при этом обеспечивает рост поступления рабочей смеси на высоких оборотах.

Максимальное количество газа, проходящего через проходное отверстие клапана, зависит от периметра головки клапана и высоты подъема клапана над седлом. Стандартная высота подъема клапана составляет примерно 25% диаметра его головки. Например, если головка впускного клапана имеет диаметр 2,00 дюйма, стандартная высота подъема клапана (но не высота выступа кулачка распределительного вала) составляет полдюйма. Но количество топливновоздушной смеси, поступающей в цилиндр, зависит не просто от высоты подъема клапана, а от площади просвета, открываемого им. Периметр просвета рассчитывается по формуле я х D (3,1416 х диаметр головки клапана).

Если вместо одного большого клапана в цилиндре используются два клапана меньшего диаметра, то, при той же высоте подъема клапанов, общая площадь просвета, открываемого ими, возрастает. При использовании клапанов меньшего диаметра двигатель на низких оборотах работает ровнее (потому что вследствие сужения впускных окон возрастает скорость поступления рабочей смеси в цилиндры). При этом мощность двигателя на высоких оборотах также возрастает, вследствие увеличения общей площади просвета и снижения веса клапанов.

Четырех-клапанные камеры сгорания имеют двускатную конструкцию с рядной установкой каждой пары клапанов на своем скате или полусферическую конструкцию, где каждый клапан стоит под своим углом. В двускатной конструкции камеры сгорания для управления клапанами используются два верхних распределительных вала или один верхний распределительный вал и клапанные

В полусферической конструкции камеры сгорания для управления четырьмя клапанами необходим сложный механизм привода клапанов, который управляется обычно одним верхним распределительным валом. Использование четырех клапанов позволяет разместить свечу зажигания по центру камеры сгорания. Это наилучшее место для поджига, обеспечивающее быстрое сгорание смеси.

Поделиться записью с друзьями в:

Смотрите также

Комментарии:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *