Mootori põlemiskamber- see on suletud ruum, õõnsus gaasilise või vedelkütuse põletamiseks mootorites sisepõlemine. Põlemiskambris valmistatakse ette ja põletatakse õhu-kütuse segu.

Lisaks optimaalse segu moodustumise tagamisele peaksid põlemiskambrid aitama kaasa kõrgete ökonoomsuste ja mootorite heade käivitusomaduste saavutamisele. Sõltuvalt konstruktsioonist ja kasutatavast segu moodustamise meetodist jagatakse diislikütuse põlemiskambrid kahte rühma:

• jagamata
• eraldatud

Jagamata põlemiskambrid esindavad ühte mahtu ja on tavaliselt lihtsa kujuga, mis on reeglina kooskõlas sissepritse ajal tekkivate kütusejugade suuna, suuruse ja arvuga. Need kambrid on kompaktsed ja suhteliselt väikese jahutuspinnaga, mis vähendab soojuskadu. Selliste põlemiskambritega mootoritel on korralikud majandusnäitajad ja head stardiomadused.

Jagamata põlemiskambreid on väga erineva kujuga. Enamasti teostatakse neid kolvikroonis, mõnikord osaliselt kolvipeas ja osaliselt silindripeas, harvemini peas.

Joonisel on kujutatud mõningaid jaotamata põlemiskambrite konstruktsioone.

Riis. Diiselmootorite põlemiskambrid on jaotamata tüüpi: a - kolvis toroidsed; b - poolkerakujuline kolvis ja silindripeas; c - poolkerakujuline kolvis; g - silindriline kolvis; d - külgmise paigutusega kolvis silindriline; e - ovaal kolvis: g - pall kolvis; h - toroidaalne kaelaga kolvis; ja - silindriline, mille moodustavad kolvipead ja silindri seinad; k - keeris kolvis; l - trapetsikujuline kolvis; m - väljalaskeklapi all olevas peas silindriline

Joonisel näidatud põlemiskambrites a-d kvaliteet segu moodustumine saavutatakse eranditult kütuse pihustamisel ja kambrite kuju sobitamisega kütuse sissepritsepõleti kujuga. Nendes kambrites kasutatakse kõige sagedamini mitme avaga injektoreid ja kõrget sissepritserõhku. Sellistel kambritel on minimaalsed jahutuspinnad. Neid iseloomustab madal tihendusaste.

Joonisel fig. kujutatud põlemiskambrid. e-h, neil on rohkem arenenud soojusülekande pind, mis mõnevõrra halvendab mootori käivitusomadusi. Kuid surudes surveprotsessi käigus õhku kolvi kohal olevast ruumist kambri ruumalasse, on võimalik tekitada intensiivseid keerislaenguvooge, mis aitavad kaasa kütuse heale segunemisele õhuga. See tagab kõrge kvaliteet segu moodustumine.

Joonisel kujutatud põlemiskambreid kasutatakse mitme kütusega mootorites. Neid iseloomustab rangelt suunatud laenguvoogude olemasolu, mis tagab kütuse aurustumise ja selle põlemistsooni sisestamise kindlas järjekorras. Väljalaskeklapi all olevas peas olevas silindrilises põlemiskambris tööprotsessi parandamiseks (joonis m) kasutatakse väljalaskeklapi kõrget temperatuuri, mis on üks kambri seintest.

Jaotatud põlemiskambrid

Jaotatud põlemiskambrid koosnevad kahest eraldi mahust, mis on omavahel ühendatud ühe või mitme kanali kaudu. Selliste kambrite jahutuspind on palju suurem kui jagamata tüüpi kambritel. Seetõttu on jagatud põlemiskambriga mootoritel suurte soojuskadude tõttu tavaliselt halvemad majanduslikud ja käivitusomadused ning reeglina suurem surveaste.

Eraldatud põlemiskambritega on aga ühest õõnsusest teise voolavate gaaside kineetilise energia kasutamise tõttu võimalik tagada kütuse-õhu segu kvaliteetne valmistamine, mille tõttu toimub kütuse üsna täielik põlemine. saavutatakse ja suits väljalaskeavas on kõrvaldatud.

Riis. Diiselmootorite põlemiskambrid on jagatud tüüpi: a - eelkamber; b - keeriskamber peas; c - keeriskamber plokis

Lisaks võib eraldatud kambrite ühenduskanalite drosselefekt oluliselt vähendada mootori töö "jäikust" ja vähendada vändamehhanismi osade maksimaalset koormust. Jagatud põlemiskambritega mootorite töö "kõvadust" saab mõnevõrra vähendada ka põlemiskambrite üksikute osade temperatuuri tõstmisega.

Perioodilise mootori põlemiskamber

Mootori põlemiskamber- ruumala, mille moodustab mootori osade kogum, milles põlev segu põleb. Põlemiskambri konstruktsiooni määravad mehhanismi töötingimused ja eesmärk; Reeglina kasutatakse kuumakindlaid materjale. Sõltuvalt pidevas põlemiskambris kujunevast temperatuurist kasutatakse nende valmistamisel konstruktsioonimaterjalidena järgmisi materjale:

• kuni 500 °C - kroom-nikkelterased;
• kuni 900 °C - titaanilisandiga kroom-nikkelterased;
• üle 950 °C - spetsiaalsed materjalid.

Põlemiskamber- see on suletud ruum, õõnsus gaasilise või vedela kütuse põletamiseks sisepõlemismootorid.
Gaasiturbiinmootori põlemiskamber- seade, milles kütuse põlemise tulemusena tõuseb sellesse siseneva õhu (gaasi) temperatuur.

Klassifikatsioon

Vastavalt tööpõhimõttele

• Pidev tegevus(gaasiturbiinmootoritele (GTE), turboreaktiivmootoritele (TRD), õhku hingavatele reaktiivmootoritele (WRE), vedelik rakettmootorid(LPRE)).
• Perioodiline tegevus(kolb-sisepõlemismootoritele (ICE));

Pideva põlemiskambrid klassifitseeritakse omakorda järgmiselt:
Eesmärgi järgi

• Põhiline;
• Reserv;
• Vaheküte;

Õhuvoolu ja põlemisproduktide suunas

• otse-läbi;
• vastuvoolu põlemiskambrid (viimaseid kasutatakse suure hüdraulilise takistuse tõttu harva).

Paigutuse järgi

• Sisseehitatud;
• Kaugjuhtimispult;

Vastavalt korpuse ja leegitoru disainifunktsioonidele

• Sõrmus;
• torukujuline rõngas;
• Torukujuline;

Perioodilised põlemiskambrid jagunevad omakorda järgmiselt:
Kasutatud kütuse järgi

• bensiin;

Disaini järgi Bensiini põlemiskambrid jagunevad:

• • Külgmised
  • Keskne
  • Poolkiil
  • Klinovaya
• Diisel.

Disaini järgi diislikütuse põlemiskambrid jagunevad:

• • Jagamata (ainult üks kamber, kus toimub nii segu moodustumine kui ka kütuse põlemine)
  • Jagatud (jagatud kaheks osaks: põhi- ja lisaosa, omavahel kaelaga ühendatud. Sel juhul süstitakse kütust lisakambrisse)

Vastavalt segu moodustamise meetodile

• • Volumetriline (jagamata põlemiskambrite jaoks);
  • Film;
  • Kombineeritud.

Pidev põlemiskamber

Pidevad põlemiskambrid on energiasektoris laialdaselt kasutatavate lennu- ja kosmosejõusüsteemide, spetsiaalsete ja transpordigaasiturbiinide olulisemate komponentide hulgas. keemiatööstus, raudteel transpordi-, mere- ja jõelaevad.

Toimimispõhimõte

Põlemiskamber on gaasiturbiinmootori (GTE) komponent, milles valmistatakse ette ja põletatakse õhu-kütuse segu. Õhk-kütuse segu valmistamiseks juhitakse kütus põlemiskambrisse läbi pihustite ja õhk suunatakse kompressorist. Mootori käivitamisel süüdatakse õhu-kütuse segu elektrisädemega (või käivitusseadmega) ning edasisel töötamisel säilib põlemisprotsess pidevalt tänu tekkiva õhu-kütuse segu kokkupuutele kuumade põlemisproduktidega. Põlemiskambris tekkiv gaas suunatakse kompressori turbiini.

Põlemiskambris toimuvate protsesside stabiilsus ja täiuslikkus tagavad suures osas gaasiturbiinmootori töökindla ja ökonoomse töö.

Nõuded pidevale põlemiskambrile

• Põlemisprotsessi stabiilsus kõigis võimalikes režiimides ja lennutingimustes. On vajalik, et kütuse põlemine oleks pidev ning ei toimuks leegi või pulseerivat põlemist, mis võib põhjustada mootori väljalülitamise. Mootori töörežiimi ja lennutingimuste muutudes muutub põlemiskambrisse siseneva kütuse ja õhu suhe, s.o. segu kvaliteet muutub.
• Ühtlase gaasi temperatuurivälja tagamine turbiini ees. Põlemiskambritel on kütuse varustamiseks tavaliselt mitu pihustit, mistõttu kipub gaaside põlemiskambrist väljumisel tekkima erineva temperatuuriga tsoone. Gaasi temperatuurivälja märkimisväärne ebatasasus võib põhjustada turbiini labade hävimise.
• Leegi minimaalne pikkus, s.o. Põlemisprotsess peab lõppema põlemiskambris. Vastasel korral ulatub leek düüsiaparaadi labadeni, mis võib viia nende läbipõlemiseni.
• Usaldusväärne töö, pikk kasutusiga, lihtne juhtimine ja Hooldus. Põlemiskambri pikaajalise ja usaldusväärse töö tagamine saavutatakse nii mitmete projekteerimismeetmetega kui ka lennu- ja lennureiside range järgimisega. tehniline operatsioon. Loetletud nõuete maksimaalse täitmise tagamiseks valitakse igale mootoritüübile sobiv põlemiskambri tüüp.

Partii põlemiskamber

Bensiinil töötav põlemiskamber

Kiilpõlemiskambriga bensiinimootor

Poolkerakujuline põlemiskamber

Automootorite põlemiskambrite konstruktsioonid on erinevad. Õhuklappidega mootorid kasutavad keskkambreid, samuti poolkiil- ja kiilutüüpi kambreid. Põhjas asuvate ventiilidega nihutatakse põlemiskambri põhimaht silindri teljest eemale (L-kujuline); See kambri disain suurendab põleva segu turbulentsi ja parandab segu moodustumist. Kaasaegsetel mootoritel kasutatakse laialdaselt poolkiil- ja kiilutüüpi põlemiskambreid.

Kiilpõlemiskamber- saadakse lamedatest ovaalsetest nurkventiilidest, et saada gaasikanalite parem kuju. Süüteküünal nihutatakse sel juhul väljalaskeklapi poole, laengu liikumine kambris on suunatud süüteküünla poole. Kiilukujulises põlemiskambris on suurem osa selle mahust koondunud süüteküünla lähedusse, mille tõttu peaks esmalt põlema suurim kogus laengut ja süüteküünlast kõige kaugemal asuvasse põlemiskambri tsooni, kus on oht. detonatsiooni, peaks neid olema suhteliselt vähe suur hulkülejahutatud segu nihutusvahes. See kamber tagab pehme põlemise ja madalad soojuskaod. Mootori töö karmust hinnatakse rõhu tõusu kiiruse järgi, st rõhu tõus silindris väntvõlli pööramisel on määrava tähtsusega, kui sädelahenduse (süüte) tekke vahelisele intervallile vastav pöördelõik on segu) ja TDC. Põlemisprotsessi peetakse pehmeks, kui rõhu tõusu kiirus on vahemikus 0,2–0,6 MPa väntvõlli pöördenurga 1° kohta. Müratase mootori töötamise ajal sõltub ka kolvi ja silindri ning võlli ja selle laagrite vahelistest lõtkidest.

Varem laialt kasutatud poolkiilne põlemiskamber on praegu muudatustes. Sellise kujuga kambrit kasutatakse spordi- ja võidusõiduautode mootorites suure võimsustiheduse saavutamiseks. Kasutades silindripeas kahte nukkvõlli ja suurt klapinurka, saab silindripeasse mahutada suure läbimõõduga klapid. Sel juhul on põlemiskambri pind selle mahu suhtes üsna väike. Samuti on tagatud hea laenguvool läbi ventiilide silindrisse, kuna seda ei takista silindri või põlemiskambri seinad. Sisse- ja väljalaskekanalid on lühikese pikkusega ja väikese pindalaga. Sellise põlemiskambriga mootoritel on üsna kõrge kasutegur.

Diisli põlemiskamber

A- Poolkerakujuline jagamata põlemiskamber mahulise segu moodustamiseks
b– toroidaalne jagamata põlemiskamber mahulise segu moodustamiseks
G- Jagamata põlemiskambrid kilesegude moodustamiseks
d- jagamata põlemiskambrid kombineeritud segu moodustamiseks

Diiselmootorites määrab põlemiskambri kujule esitatavad nõuded segu moodustamise protsessi. Töötava segu loomiseks kulub väga vähe aega, kuna peaaegu kohe pärast kütuse sissepritse algust algab põlemine ja ülejäänud kütus suunatakse põlemiskeskkonda. Iga kütusetilk peab võimalikult kiiresti õhuga kokku puutuma, et paisumistakti alguses vabaneks soojus.

Kilesegude moodustumine kasutatakse paljudes põlemiskambri konstruktsioonides, kui peaaegu kogu kütus suunatakse seinalähedasse tsooni. Ligikaudu 5–10% pihustiga sissepritsitud kütusest siseneb põlemiskambri keskossa. Ülejäänud kütus jaotub põlemiskambri seintele õhukese kile (10–15 mikronit) kujul. Esialgu süüdatakse osa kütusest, mis satub põlemiskambri keskossa, kus tavaliselt laengu liikumist ei toimu ja kehtestatakse kõrgeim temperatuur. Seejärel, kui see aurustub ja seguneb õhuga, levib põlemine põhiosale kütusest, mis suunatakse seinalähedasse kihti. Kilesegude moodustamiseks on vaja kütuse vähem peent pihustamist. Kasutatakse ühe otsiku avaga otsikuid. Kütuse sissepritse rõhk ei ületa 17–20 MPa.

Kile segamine võrreldes mahulise segamisega tagab mootori parema majandusliku jõudluse ja lihtsustab kütusevarustuse projekteerimist.

Peamine puudus on mootori madalad käivitusomadused madalatel temperatuuridel, mis on tingitud esialgsest põlemisest vähesest kütusekogusest. See puudus kõrvaldatakse, soojendades õhku sisselaskeava juures või suurendades algse põlemisallika moodustamisel osaleva kütuse kogust.

Kombineeritud segamine saadakse põlemiskambri väiksema läbimõõduga, kui osa kütusest jõuab selle seinani ja koondub seinalähedasse kihti. Teine osa kütusepiiskadest asub laengu sisemahus. Ligikaudu 50% kütusest settib kambri pinnale. Kambrisse sisenedes ei teki laengu pöörlevat liikumist. Laeng pannakse liikuma, kui see liigutatakse kolvi kohal olevast ruumist põlemiskambrisse ja tekib keeris. Laadimiskiirus ulatub 40–45 m/s.

Iseloomulik omadus kilesegude moodustumisest on kolvi kohal olevast ruumist välja tõrjutud kütuse- ja laengujugade vastuliikumine, mis aitab suurendada põlemiskambri ruumalas hõljuva kütuse hulka ja lähendab protsessi mahulise segu moodustumisele. Düüsid kasutatakse 3–5 düüsiavaga pihustitel

Mahulise segu moodustamisega põlemiskambrid. Selliste kambritega diiselmootorites süstitakse kütust otse põlemiskambrisse 15–30 MPa töörõhuga düüsi abil, millel on väikese läbimõõduga düüsikanalid (0,15–7 auku) mitme auguga düüsid (5–7 auku). 0,32 mm). Selliseid kõrgeid sissepritserõhku kasutatakse seetõttu, et sel juhul saavutatakse kütuse pihustamine ja õhuga segamine peamiselt tänu sissepritse ajal kütusele antavale kineetilisele energiale. Kütuse ühtlase jaotumise tagamiseks kambris tehakse selliste mootorite pihustid sageli mitme auguga.

Nõuded kõikidele mootori põlemiskambritele

Põhinõuded kõigile pidevatele põlemiskambritele on järgmised:

• põlemisprotsessi stabiilsus
• kõrge termiline intensiivsus
• maksimaalne põlemise efektiivsus
• minimaalne soojuskadu
• usaldusväärne toimimine mootori kindlaksmääratud tööea jooksul.

Vaata ka

Kirjandus

• Ionin A.A. turboreaktiivmootori põhi- ja järelpõlemiskambrid / Nenishev A.S., Lebedev V.M. - Omsk: Omski Riiklik Tehnikaülikool, 2005. - 92 lk.

Diiselmootorite põlemiskambrid

Segu hea moodustamise jaoks on samaaegselt äärmiselt oluline õigesti ühendada kütuse pihustamine ja õhu liikumine põlemiskambris. See parandab kütuse jaotumist kambris ja viib põlemisprotsessi läbi väikseima õhuhulgaga.

Põlemiskambri kuju peaks:

• vastama sissepritse kütusejoa suunale ja ulatusele;
• tagada õhuvoolu organiseeritud liikumine, kütuse ja õhu intensiivne segamine, kütuse täielik põlemine lühikese aja jooksul väikseima õhuhulgaga;
• sujuv rõhu tõus silindris, mõõdukas maksimaalne rõhk põlemisel ja minimaalsed soojuskaod;
• luua tingimused mootori lihtsamaks käivitamiseks.

Disaini järgi on diiselmootorid jagatud kahte põhikategooriasse: jagamata ja eraldatud põlemiskambritega. Jaotamata kambritel on ainult üks kamber, milles toimub nii segu moodustumine kui ka kütuse põlemine. Jaotatud kambrid on jagatud kaheks osaks: põhi- ja lisakambrid, mis on omavahel kaelaga ühendatud. Sel juhul süstitakse kütust lisakambrisse.

Meetod eristab mahu-, kile- ja kombineeritud segude moodustamist.

Mahulise segu moodustumisel pihustatakse kütus põlemiskambri mahus ja ainult väike osa sellest siseneb seinakihti. Mahuline segu moodustamine toimub jagamata põlemiskambrites.

Kilesegamist kasutatakse paljudes põlemiskambrite konstruktsioonides, kui peaaegu kogu kütus suunatakse seinalähedasse tsooni. Ligikaudu 5–10% pihustiga sissepritsitud kütusest siseneb põlemiskambri keskossa. Ülejäänud kütus jaotub põlemiskambri seintele õhukese kile (10–15 mikronit) kujul. Esialgu süüdatakse osa kütusest, mis satub põlemiskambri keskossa, kus tavaliselt laengu liikumist ei toimu ja kehtestatakse kõrgeim temperatuur. Seejärel, kui see aurustub ja seguneb õhuga, levib põlemine põhiosale kütusest, mis suunatakse seinalähedasse kihti. Kilesegude moodustamiseks on vaja kütuse vähem peent pihustamist. Kasutatakse ühe otsiku avaga otsikuid. Kütuse sissepritse rõhk ei ületa 17–20 MPa. Kile segamine võrreldes mahulise segamisega tagab mootori parema majandusliku jõudluse ja lihtsustab kütusevarustuse projekteerimist. Peamine puudus on mootori madalad käivitusomadused madalatel temperatuuridel, mis on tingitud esialgsest põlemisest vähesest kütusekogusest. See puudus kõrvaldatakse õhu soojendamisega sisselaskeava juures või esialgse põlemisallika moodustamisel osaleva kütuse koguse suurendamisega.

Kombineeritud segu moodustumine saavutatakse põlemiskambri väiksema läbimõõduga, kui osa kütusest jõuab selle seinani ja koondub seinakihti. Teine osa kütusepiiskadest asub laengu sisemahus. Ligikaudu 50% kütusest settib kambri pinnale. Kambrisse sisenedes ei teki laengu pöörlevat liikumist. Laeng pannakse liikuma, kui see liigutatakse kolvi kohal olevast ruumist põlemiskambrisse ja tekib keeris. Laadimiskiirus ulatub 40–45 m/s. Kilesegude moodustumise eripäraks on kolvi kohal olevast ruumist välja tõrjutud kütuse- ja laengujugade vastupidine liikumine, mis aitab suurendada põlemiskambris hõljuva kütuse hulka ja lähendab protsessi mahulisele segule. moodustamine. Düüsid kasutatakse 3–5 düüsiavaga pihustitel.

Otsesissepritsega põlemiskambrid. Selliste kambritega diiselmootorites süstitakse kütust otse põlemiskambrisse 15–30 MPa töörõhuga düüsi abil, millel on väikese läbimõõduga düüsikanalid (0,15–7 auku) mitme auguga düüsid (5–7 auku). 0,32 mm). Selliseid kõrgeid sissepritserõhku kasutatakse seetõttu, et sel juhul saavutatakse kütuse pihustamine ja õhuga segunemine peamiselt tänu sissepritse ajal kütusele antavale kineetilisele energiale. Kütuse ühtlase jaotumise tagamiseks kambris tehakse selliste mootorite pihustid sageli mitme auguga.

Joonisel fig. Joonisel 6.4 on näidatud otsesissepritsega mootorite põlemiskambrid, mis tagavad mahulise segu moodustumise.

Riis. 6.4. Jagamata põlemiskambrid mahulise segu moodustamiseks:

a – poolkerakujuline, b – toroidaalne

Riis. 6.6. Jagamata põlemiskambrid kilesegude moodustamiseks:

a – MAN diiseltüüp, b – Gesselmani tüüp

Lisaks eelnevale muudetakse kilesegude moodustamisel põlemiskamber plaadikujuliseks (joonis 6.6b). Kütusejuga düüsist jõuab väikese vahemaa tõttu kambri põhja ja settib kile kujul.

Kütusejoad tabavad seina terava nurga all ja läbivad suhteliselt lühikese vahemaa. Ligikaudu 50% kütusest settib kambri koonilisele pinnale.

Otsesissepritsega põlemiskambrite peamine eelis võrreldes teist tüüpi kambritega on järgmine.

1. Põlemiskambri lihtne ja kompaktne kuju tagab väiksema soojuskao põlemisprotsessi ajal ja suurema efektiivse efektiivsuse.

2. Õhu vähemintensiivne jahutamine kompressiooniperioodil (kambri kompaktsus ja õhu suhteliselt väike keerisliikumine) loob tingimused kergemaks käivitamiseks. Otsesissepritsega mootori käivitamise aeg on 1,8–3,6 korda lühem kui muude põlemiskambritega mootorite käivitamisel.

3. Silindripea konstruktsioon on lihtsustatud.

Otsesissepritsega põlemiskambrite puudused on järgmised.

1. Segu moodustumine toimub kõrgel sissepritserõhul (kuni 30 MPa). See suurendab nõudeid kütusevarustusseadmetele.

2. Põlemisprotsessi iseloomustavad märkimisväärsed rõhud. Rõhu tõusu kiirus on kõrge. Vändamehhanismi koormuse suurenemise tõttu on vaja suurendada mootori komponentide ohutusvaru.

3. Pihusti pihusti väikesed düüsiaugud (0,1–0,25 mm) nõuavad täpset täitmist ja võivad ummistuda, kui kütust ei puhastata piisavalt. Sel põhjusel tuleb kütust puhastada väga hoolikalt. Väikesed kõrvalekalded kütuse kvaliteedis normist halvendavad mootori jõudlust.

Eelkambrid. Eelkambriga diiselmootoritel on põlemiskamber, mis on jagatud kaheks osaks (joon. 6.8). Peakamber asub otse kolvi kohal. Selle maht on 0,75–0,60 põlemiskambri kogumahust. Eelkamber asub silindripeas. See võtab 0,25–0,40 mahtu kambri kogumahust. Eelkamber on ühendatud peakambriga ühe või mitme kanali kaudu.

Sel juhul põletatakse 20–30% sissepritsetud kütusest, mis vastab eelkambris sisalduva õhuhapniku kogusele.

Kui osa kütusest põleb, tõuseb temperatuur ja rõhk eelkambris. Põlevad gaasid ja põlemata kütus voolavad eelkambrist põhikambrisse. Siin jätkub kütuse põlemine ja lõpeb paisumisprotsessiga.

Eelkambriga mootorites saavutatakse intensiivne segu moodustumine peamiselt tänu eelkambris osaliselt põletatud kütuse energiale. See energia põhjustab eelkambri ja põhikambri vahel rõhuerinevuse (tavaliselt 1,5 MPa), mis loob tingimused intensiivseks segu tekkeks ja eelnevalt eelkambris pihustatud kütuse peenemaks pihustamiseks.

Segu moodustumist soodustab õhu keerisliikumiste teke, kui see liigub kokkusurumisprotsessi ajal põhikambrist eelkambrisse. Selliste mootorite pihusti tehakse tavaliselt ühe auguga.

Keeriskambrid. Keeriskambriga mootoritel, nagu ka eelkambriga mootoritel, on kamber jagatud kaheks osaks (joon. 6.9). Peakamber asub otse kolvi kohal ja sellel on suhteliselt väike maht. Keeriskamber on valmistatud silindripeas, voolujoonelise kujuga (pall või lapik pall) ja seda jahutatakse veega. Selle maht on vahemikus 50–75% põlemiskambri kogumahust. See maht võimaldab kaasata keerise liikumisesse suurel hulgal õhku. Keeriskamber suhtleb põhikambriga läbi kaela.

Põlemisperioodil tõuseb rõhk keeriskambris järsult. Sel juhul tormavad põlemissaadused ja kütuse põlemata osa peakambrisse. Siin jätkub põlemisprotsess, mis lõpeb paisumisega.

Keeriskambriga mootorites kasutatakse segu moodustamiseks peamiselt keeriskambris kokkusurumisprotsessi käigus tekkivaid keerise õhuvoogusid. Rõhuvahe kambrite vahel on suhteliselt väike (tavaliselt 0,6 MPa). Selliste mootorite pihustid kasutatakse tavaliselt ühe auguga. Etteande käivitusrõhk on 8–10 MPa.

Eraldatud põlemiskambritega diiselmootorid saavutavad suitsuvaba töö madala liigse õhu suhtega. Oluliselt vähenevad nõuded kütuse pihustamise kvaliteedile ning kasutusele võetakse ühe suure läbimõõduga (1–2 mm) düüsiavaga suletud tüüpi pihustid. Kütuse sissepritse rõhk on 12–15 MPa ja see on tagatud pehme töö mootor. Need diiselmootorid on kõigist diiselmootoritest kiireimad.

Eraldi põlemiskambrite peamised puudused:

Diiselmootorite põlemiskambrid - kontseptsioon ja tüübid. Kategooria "Diiselmootorite põlemiskambrid" klassifikatsioon ja omadused 2017, 2018.

Nagu on selge, peavad põlemiskambrid pakkuma mitte ainult
ei ole halb segu moodustumine ja veelgi parem jõudlus
mootori efektiivsus ja käivitusomadused. Konstruktiivseid on kaks
diiselmootorite põlemiskambrite rühmad, mis on üksteisest eraldatud mitte ainult
konstruktsioon ja kütusesegu moodustamise põhimõte kambris. See
purunenud ja jagamata põlemiskambrid.

Katkised põlemiskambrid

Sellistel kambritel on kaks mahust sõltumatut omavahel ühendatud kanalit:

• eelkamber;
• keeriskamber.

Keeriskambri saab paigutada kas plokipeasse
silindrites ja plokis endas. Katkiste kambrite jahutuspind on väga
kõrge. Sellega seoses on mootor altid märkimisväärsetele soojuskadudele,
mis toob kaasa lähteomaduste vähenemise ja negatiivse mõju tegurile
tõhusust. Tavaliselt katkiste põlemiskambritega diiselmootorid
tagavad üsna kõrge tihendusastme.

Katkiste põlemiskambrite peamine eelis on
praktiliselt ideaalse kütuse konsistentsi tootmine. Tänu kasutamisele
gaaside kineetiline energia kambriõõnsuste vahelisest voolust,
kütuse põlemine suureneb oluliselt ja heitgaasisuits on viidud miinimumini
süsteemid.

Lisaks katkiste kaamerate kanalite koosmõju
määrab mootorile stabiilsuse selle töö ajal. Peamine
koormused sellistele olulistele osadele nagu ühendusvardad, väntvõll, kolvi tihvtid.
Et kuidagi vähendada diisli töötamise nn karedust
katkised põlemiskambrid võivad olla tingitud ka temperatuuri tõusust
teatud kaamerapiirkondade režiim.

Jagamata põlemiskambrid

Jaotamata põlemiskambrid, erinevalt katkisest, on
ainult maht ja lihtsaim vorm, mis on kooskõlas suuna, arvu ja
sissepritsitud kütuse kütusevoogude suurus. Sellistel kaameratel on väga
väikestel suurustel on väike jahutuspind järgmiselt.
Nii kaob jagamata kambriga mootorites soojusenergia
põlemine on oluliselt väiksem kui katkiste kambritega mootoritel. Sellised
diislil on head käivitus- ja ökonoomsed omadused.

Jagamata põlemiskambrite kuju eristatakse nende järgi
mitmekesisus. Sagedamini on need konstrueeritud kolvipeadesse. Kuid see juhtub
kambrite paigutamine silindripeasse, osaliselt ka kolvipeadesse
ja osaliselt peas.

Diiselmootorite jagamata põlemiskambreid on võimalik lõhkuda
mootorid vastavalt nende põhistruktuurile, millele järgneb
tee:

1. Toroidaalne kolvis.
2. Poolkerakujuline kolvis ja peas
   silindrid
3. Poolkerakujuline kolvis.
4. Kolvis silindriline.
5. Kolvis silindriline külgmise paigutusega.
6. Kolvis ümardatud.
7. Pallid kolvis.
8. Toroidaalne kaelaga kolvis.
9. Silindriline, moodustatud kolvipõhjaga ja
   silindri sein.
10. Keeris kolvis.
11. Trapetsikujuline kolvis.
12. Silindriline silindripea all
    väljalaskeklapp.

1., 2., 3. tüüpi põlemiskambrites,
4, 5 saavutatakse väga kõrge kütuse konsistentsi kujunemise omadused
tänu kütuse pihustamisele ja selle kütusevoolude vormide kooskõlastamisele
kaamera kujundid. Sellistesse põlemiskambritesse paigaldatakse sageli düüsid,
millel on mitme auguga düüsid, mis võimaldavad teil juhtida kütuse vorme
voolab, kasutage ka kõrget sissepritserõhku. Need kaamerad
neil on väga väikesed jahutuspinnad. Diiselmootoritele koos
loetletud põlemiskambrite tüüpidele on iseloomulikud madalad omadused
kokkusurumine.

6, 7, 8 tüüpi põlemiskambrite jaoks,
9-l on laiemad jahutuspinnad. Kuigi see on ebatavaline,
kuid see mõjutab siiski mootori käivitamist. Aga selle käigus
õhu nihkumine kolvi kohal põlemiskambrisse kokkusurumise hetkel
tekivad vortex-tüüpi voolud, mis soodustavad head õhu segunemist
kütusega, moodustades üsna kvaliteetse kütusesegu.

Põlemiskambrid tüüp 10, 11, 12
kasutatakse mitte ainult diiselmootorites, vaid ka mootorites
kasutamise võimalus erinevat tüüpi kütust. Selliste kaamerate vastav omadus
on tõsine pöörisvoolude suund, mis soodustab aurustumist
kütus ja toimetada see kindlas järjekorras vajalikku kohta
põlemine. Parendada jõudlust pea silindrilistes kambrites
väljalaskeklapi all olev silindriplokk kasutab kõrgeimaid heitgaasi temperatuure
ventiil, mis moodustab koheselt põlemiskambri seina.

Põlemiskambrite tüübid
Saadaval on mitmesuguseid diiselmootorite põlemiskambrite konstruktsioone, millest igaüks on loodud kõige tõhusama keerisevoolu tekitamiseks. Need kujundused võib jagada kahte põhiklassi:
*Otsesissepritsega põlemiskamber
* Kaudsissepritsega põlemiskamber.
Esimeses konstruktsioonis süstitakse kütust otse silindri suletud otsa, teises konstruktsioonis aga eraldi täiendava põlemiskambri sisse, mis on väikese kanali kaudu silindriga ühendatud.
Otsene süstimine
Joonisel fig. Joonis 30.2 näitab avatud tüüpi põlemiskambrit. Otsesissepritsepõlemiskambreid on aastaid kasutatud raskeveokites ja veidi muudetud kujul on need nüüdseks levinud 2-liitrise mootoriga sõidukites.
Kolvi sügav süvend sisaldab õhku, kui kolb on TDC-s lameda silindripea lähedal. Nõutava surveastme saavutamiseks on vaja õhuklappe. Kolvipea madalad süvendid tagavad silindripeade jaoks vajaliku vaba ruumi.

Vale klapi reguleerimine põhjustab klappide kolvi tabamise. Mitme auguga pihusti suunab peeneks pihustatud kütuse kõrgel rõhul (175 baari) kiiresti liikuvasse õhuvoolu ja siseneb koheselt kolvi süvendisse (põlemiskambrisse).
Keeris moodustub kahel tasapinnal, vertikaalsel ja horisontaalsel. Kui kolb tõuseb üles, siseneb õhk otse süvendisse ja liigub ligikaudu nii, nagu joonisel näidatud. Kui kolb jõuab TDC-ni, kiirendab seda liikumist kolvi turbulents kolvi ja võra vahel. Horisontaalse või pöörleva keerise saab saavutada, kallutades sisselaskeava tangentsiaalselt silindri suhtes või kasutades sisselaskeklapil keerurit. Joonisel fig. Joonis 30.2a näitab kõige levinumat kujundust. Kahe keerisevoolu kombinatsioon loob süvendis õhukeerise ja tagab põlemisala hea hapnikuga varustatuse.
Kaudne süstimine
Umbes 1980. aastate keskpaigani olid kaudsissepritsega mootorid (IDI – InDirect Injection) kõige levinumad väikeautodesse paigaldatud mootorid. Võrreldes traditsiooniliste raskeveokite otsesissepritsemootoritega võib kaudsissepritsemootor töötada sujuvamalt; Sellise mootori puhul saab kasutada madalamat sissepritserõhku, lisaks annab see mootor suurema pööretevahemiku.
Enamikul kaudse sissepritsega mootorite põlemiskambritest on Ricardo Cometi pakutud konstruktsioon, mis on näidatud joonisel fig. 30.3. Sellel konstruktsioonil on keeriskamber, mis on põhikambriga ühendatud kanali abil, mis võimaldab töötada ümbritseva metalli temperatuurist kõrgemal temperatuuril.
Kokkusurumise ajal surutakse õhk läbi kuuma kanali keeriskambritesse, nii et selle käigu lõpus on kambris väga kuum ja kõrge keerise astmega õhk. Kütus süstitakse sellesse kiiresti liikuvasse õhumassi ja pihustatakse kiiresti väga peeneks osakesteks. See pihustamine on üsna tõhus isegi siis, kui kütust süstitakse "pehme" joana, kasutades tihvtpihustit või düüside komplekti suhteliselt madalal rõhul (umbes 100 baari).
Pärast põlemise algust keeriskambris juhitakse põlev kütus koos põlemata või osaliselt põlenud kütusega kolvi põhjas asuvasse põhipõlemiskambrisse. Kui sissepritseaega suurendatakse mootori suurema võimsuse tagamiseks, ei sütti suurem osa sissepritseperioodi lõpus sissepritsitud kütusest enne, kui see seguneb põhikambris oleva õhuga. See tagab, et põlemisperiood võib kesta suhteliselt pikka aega, kuni lõpuks jõutakse faasi, kus kütusel ei ole põlemiseks piisavalt hapnikku. Sellest hetkest alates hakkab eralduma must sudu ja selle sudu ilmumine näitab maksimaalset kütusekogust, mida saab sissepritsida ilma efektiivsust ohverdamata, ning ka maksimaalset võimsust, mida mootorist on võimalik saada.

Riis. 30.3
Diiselmootori kaheõõnsusega põlemiskamber - kaudne kütuse sissepritse
Kaudsissepritsega mootoris annab kuuma õhu ja väga peene pihustamise kombinatsioon lühikese süüteviivituse. Võrreldes otsepöördega mootoriga on mootori "kõva" töö intensiivsus väiksem, mootor töötab sujuvamalt; Sellised mootorid võivad kasutada madalama tsetaanarvuga kütust. Kõik survesüütega mootorid vajavad külmkäivituse tagamiseks spetsiaalseid vahendeid. Külma survesüütega mootori käivitamiseks süstitakse tavaliselt rohkem kütust ja sissepritseosas on rohkem süttivaid fraktsioone, kuid kaudsissepritsega mootorite suurem soojuskadu nõuab külmkäivituse tagamiseks lisavahendeid. Võrreldes otsesissepritsega mootoritega, mille surveaste on 16, kasutavad kaudsissepritsega mootorid surveastet umbes 22, mõnel juhul kuni 30.
Lisaks külmkäivituse tagamisele on kõrge surveaste vajalik ka soojusefektiivsuse ehk säästlikkuse tõstmiseks, nagu otsesissepritsemootoril. See kompenseerib kaudsissepritsega mootori põlemiskambri suurema pindala tõttu tekkivaid suuri soojuskadusid.
Kaudsissepritsemootori külmkäivituse tagamiseks kasutatakse ühte või mitut järgmistest lisavahenditest:
1 Hõõgküünal on elektriliselt soojendatav seade, mis on paigaldatud keeriskambrisse. Kambris olevat õhku soojendatakse elektriliselt mõni sekund enne külma mootori käivitamist. Tänapäeval juhitakse selliseid hõõgküünlaid tavaliselt automaatselt.
2 kollektorsoojendit - elektriseadmed, mis on ette nähtud sisselaskekollektorist silindritesse liikuva õhu elektriliseks soojendamiseks.
3 Pintox-pihusti - lisaavaga tihvtipihusti kütuse otseseks tarnimiseks spetsiaalse kanali kaudu põlemiskambrisse, käivitades samal ajal mootori väntvõlli starteriga.
Kaasaegsed mootorid, mis on mõeldud paigaldamiseks autod
Väikeste diiselmootorite kasutamine autodes on väga atraktiivne, kuna selliste väikeste mootorite kütusekulu on kuni 40 protsenti väiksem kui sama võimsusega ottomootoritel. See eelis on veelgi ahvatlevam, kui autot kasutatakse üsna palju ja kütusesääst võib sel juhul ületada kallima mootori suuremat esialgset maksumust.
See eelis koos üldise nõudluse kasvuga seda tüüpi mootorite järele on pannud paljud autotootjad pöörama rohkem tähelepanu väikestele diiselmootoritele.
Varem olid survesüütega mootorid väga mürarikkad ega suutnud ottomootoritega võistelda, kuid Hiljuti selles valdkonnas on tehtud suuri edusamme. Põlemiskambri kuju täiustamine ja mürasummutite kasutamine tagas mürataseme languse ning veidi suurema töömahuga mootori paigaldamisega vähenes ottomootorite võimsusvahe.