Наддув дизелей и двигателей с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием

Известно, что для сжигания данного количества топлива в дизеле необходимо иметь определённый избыток воздуха. У автотракторных дизелей коэффициент избытка воздуха на номинальном режиме (аном) редко снижается ниже 1,4 — 1,5. У крупных дизелей (судовых, стационарных, тепловозных) удаётся организовать высокое качество смесеобразования лишь при аном = (1,6); 1,8 — 2,0; (2,4). Практически эти же требования сохраняются и для дизелей с наддувом. Поэтому система наддува должна обеспечивать повышенный расход воздуха для зарядки цилиндров. Применение наддува повышает тепловые нагрузки деталей, образующих камеру сгорания, особенно выпускного клапана. По-этому система наддува, как правило, проектируется для создания более высокого расхода воздуха, чтобы обеспечить некоторое охлаждение выпускного клапана продувочным воздухом (избыток воздуха для продувки цилиндра и охлаждения клапана).

Двигатели с внешним смесеобразованием работают на горючих смесях, близких по составу к стехиометрическим, т. е. при аном = 1,0, обычно без избытка воздуха. Это определяет необходимый расход воздуха при данном давлении. Давление наддува у таких двигателей должно быть ограничено. Так как при чрезмерно высоком давлении в процессе сжатия горючей смеси могут возникать проблемы с детонацией смеси, с детонационным износом и разрушением двигателя. У дизелей такой проблемы не существует. Поэтому степень наддува, величина давления наддувочного воздуха у дизелей может быть существенно, многократно выше, чем у двигателей с принудительным зажиганием и внешним смесеобразованием.

У дизелей из-за высокого уровня степени сжатия высокий наддув приводит к чрезмерно высоким давлениям в цилиндре. Т. е. высоким механическим нагрузкам. Для снижения этих нагрузок приходится снижать степень сжатия (до 14 — 10 и даже 7 — 5). При этом возникает проблема запуска дизеля и работы на малых нагрузках. При пуске, когда давление воздуха на входе в цилиндр равно атмосферному, низкая степень сжатия не обеспечивает получения достаточных для самовоспламенения топлива температур. То же может наблюдаться и при малых нагрузках, при «холодном» двигателе.

Наддув дизелей применяется для решения, в основном, следующих задач:

  1. для повышения к. п. д. дизеля и снижения токсичности и дымности его выбросов (отработавших газов);
  2. для повышения мощности дизеля.

В первом случае компрессор повышает давление воздуха на входе в двигатель на сравнительно небольшую величину, а подача топлива топливным насосом остаётся практически неизменной. Т. е. повышается коэффициент избытка воздуха, растёт к. п. д., снижаются температуры в цилиндре, уменьшается дымность ОГ и их токсичность. Во втором случае подача топлива топливным насосом увеличивается пропорционально увеличению расхода воздуха, пропорционально росту плотности подаваемого воздуха. Коэффициент избытка воздуха практически не меняется, к. п. д. может возрастать, растут температуры и давления в цилиндре, выбросы токсичных компонентов с ОГ, растёт мощность.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.