Холостой ход двигателя

Критическими параметрами (режимами), влияющими на дизельные двигатели, являются режимы холостого хода, низких оборотов и нагрузок. Хотя величины расхода топлива являются существенно ниже, чем у бензиновых двигателей на этих режимах, шумы и детонация создают проблемы, особенно на холодном двигателе. Задержка воспламенения является одной из наиболее важных причин шумов на холостом ходу. Как указано выше, конечная температура сжатия будет понижена для диапазона низких оборотов и нагрузок. Это особенно сильно проявляется на холостом ходу.

По сравнению с режимом полной нагрузки, камера сгорания будет относительно холодной в этой рабочей области (даже когда двигатель достиг рабочей температуры), т.к. подача энергии и, следовательно, рост температуры, являются низкими. Нагрев камеры сгорания происходит медленно и неравномерно.

Двигатели с предкамерой и с вихревой камерой в этом отношении являются особенно проблематичными, т.к. потери тепла на рассеяние будут особенно высоки из-за большой площади поверхности. Одним из средств является увеличение степени сжатия в двигателе. Однако возможности в этом случае сильно ограничены из-за соображений расхода топлива и увеличения механических шумов. К системе впрыска топлива предъявляются высокие требования относительно точности начала (момента) впрыска, количества впрыскиваемого топлива и интенсивности впрыска. Как и характеристики давления сжатия при запуске, максимальная температура сжатия для режима холостого хода будет в наличии лишь в малой области хода поршня около ВМТ. Начало впрыска регулируется в этом случае очень точно.

Характеристика избыточного воздуха

Рис. Характеристика избыточного воздуха:
Л — коэффициент характеристики избыточного воздуха при стационарном дроблении топлива; 1. Капли жидкого топлива; 2. Только воздух; 3. Зон а внешн его пламени; 4. Обедненная; 5. Пределы воспламеняемости; 6. Обогащенная; 7. Центр факела (струп) топлива; 8. Область воспламеняемости (зона пламени); 9. Расстояние r.

При подаче топлива в 5 — 7 мм3 на один впрыск степень точности, требуемая для дозировки топлива (0,5 мм3 на один впрыск, что соответствует 10%), немедленно становится явной. В фазе задержки воспламенения должно быть впрыснуто лишь малое количество топлива, т.к. количество топлива в камере сгорания в момент воспламенения имеет решающее значение для резкого роста давления в цилиндре. Производимый шум непосредственно зависит от роста давления, причем, чем круче рост, тем более явным становится специфический «дизельный шум». В дополнение к этому для гарантии точности начала впрыска и количества подачи, система впрыска топлива должна, следовательно, также обеспечить, чтобы количество подаваемого топлива (0,25 мм3 на один ход и на 1° поворота коленчатого вала) распределялось и подготавливалось равномерно в камере сгорания. Топливный насос высокого давления (ТНВД ) при этом «отвечает» за дозировку и управление, а форсунка — за смесеобразование.

Примеры характеристик давления

Рис. Примеры характеристик давления: a) Резкое сгорание (рост давления); b) Контролируемое давление сжатия; р — давление; h — подъем иглы; 1. Д а влени е р; 2. Подъем иглы h; 3. Угол поворота коленчатого вала; 4. ВМТ; 5. кВт.