Komora za izgaranje motora- ovo je zatvoreni prostor, šupljina za izgaranje plinovitog ili tekućeg goriva u motorima unutarnje izgaranje. U komori za izgaranje priprema se i izgara smjesa zrak-gorivo.

Uz osiguravanje optimalnog stvaranja smjese ⭐ komore za izgaranje trebale bi pridonijeti postizanju visokih ekonomskih performansi i dobrih startnih svojstava motora. Ovisno o dizajnu i korištenoj metodi formiranja smjese, dizelske komore za izgaranje dijele se u dvije skupine:

• nepodijeljen
• odvojeni

Nepodijeljene komore za izgaranje predstavljaju jedan volumen i obično imaju jednostavan oblik, koji je u pravilu u skladu sa smjerom, veličinom i brojem mlaznica goriva tijekom ubrizgavanja. Ove komore su kompaktne i imaju relativno malu rashladnu površinu, što smanjuje gubitak topline. Motori s takvim komorama za izgaranje imaju pristojne ekonomski pokazatelji i dobre startne kvalitete.

Nepodijeljene komore za izgaranje dolaze u raznim oblicima. Najčešće se izvode u kruni klipa, ponekad djelomično u kruni klipa i djelomično u glavi cilindra, rjeđe u glavi.

Slika prikazuje neke izvedbe nepodijeljenih komora za izgaranje.

Riža. Komore za izgaranje dizelskih motora su nepodijeljenog tipa: a - toroidalne u klipu; b - polukuglasti u klipu i glavi cilindra; c - polukuglasti u klipu; g - cilindrični u klipu; d - cilindrični u klipu s bočnim postavljanjem; e - oval u klipu: g - kuglica u klipu; h - toroidalni u klipu s vratom; i - cilindrični, formiran od glava klipa i stijenki cilindra; k - vrtlog u klipu; l - trapezoidni u klipu; m - cilindrični u glavi ispod ispušnog ventila

U komorama za izgaranje prikazanim na slici, a-d kvaliteta stvaranje smjese se postiže isključivo raspršivanjem goriva i usklađivanjem oblika komora s oblikom plamenika za ubrizgavanje goriva. Ove komore najčešće koriste injektore s više rupa i koriste visoke tlakove ubrizgavanja. Takve komore imaju minimalne rashladne površine. Karakterizira ih nizak omjer kompresije.

Komore za izgaranje prikazane na sl. e-h, imaju razvijeniju površinu za prijenos topline, što donekle pogoršava startna svojstva motora. Međutim, istiskivanjem zraka iz prostora iznad klipa u volumen komore tijekom procesa kompresije, moguće je stvoriti intenzivne vrtložne tokove naboja, koji doprinose dobrom miješanju goriva sa zrakom. Ovo osigurava visoka kvaliteta stvaranje smjese.

Komore za izgaranje prikazane na slici koriste se u motorima s više goriva. Karakterizira ih prisutnost strogo usmjerenih tokova punjenja, osiguravajući isparavanje goriva i njegovo uvođenje u zonu izgaranja u određenom slijedu. Za poboljšanje radnog procesa u cilindričnoj komori za izgaranje u glavi ispod ispušnog ventila (slika m) koristi se visoka temperatura ispušnog ventila, koji je jedna od stijenki komore.

Podijeljene komore za izgaranje

Podijeljene komore za izgaranje sastoje se od dva odvojena volumena međusobno povezana jednim ili više kanala. Rashladna površina takvih komora mnogo je veća nego kod nepodijeljenih komora. Stoga zbog velikih toplinskih gubitaka motori s podijeljenim komorama za izgaranje obično imaju lošije ekonomske i startne kvalitete te u pravilu veće kompresijske omjere.

Međutim, s odvojenim komorama za izgaranje, zahvaljujući korištenju kinetičke energije plinova koji struje iz jedne šupljine u drugu, moguće je osigurati kvalitetnu pripremu smjese goriva i zraka, zbog čega dolazi do prilično potpunog izgaranja goriva. postiže se i eliminira se dim na izlazu.

Riža. Komore za izgaranje dizelskih motora podijeljene su vrste: a - predkomora; b - vrtložna komora u glavi; c - vrtložna komora u bloku

Osim toga, prigušni učinak spojnih kanala odvojenih komora može značajno smanjiti "krutost" rada motora i smanjiti maksimalno opterećenje na dijelovima koljenastog mehanizma. Određeno smanjenje "tvrdoće" rada motora s podijeljenim komorama za izgaranje može se postići i povećanjem temperature pojedinih dijelova komora za izgaranje.

Komora za izgaranje periodičkog motora

Komora za izgaranje motora- volumen koji tvori ukupnost dijelova motora u kojima dolazi do izgaranja zapaljive smjese. Dizajn komore za izgaranje određen je radnim uvjetima i svrhom mehanizma; U pravilu se koriste materijali otporni na toplinu. Ovisno o temperaturi koja se razvija u kontinuiranoj komori za izgaranje, kao konstrukcijski materijali za njihovu izradu koriste se:

• do 500 °C - čelici krom-nikal;
• do 900 °C - čelici krom-nikal s dodatkom titana;
• iznad 950 °C - posebni materijali.

Komora za izgaranje- ovo je zatvoreni prostor, šupljina za izgaranje plinovitog ili tekućeg goriva motori s unutarnjim izgaranjem.
Komora za izgaranje plinskoturbinskog motora- uređaj u kojem se, kao rezultat izgaranja goriva, povećava temperatura zraka (plina) koji ulazi u njega.

Klasifikacija

Prema principu rada

• Kontinuirano djelovanje(za plinskoturbinske motore (GTE), turbomlazne motore (TRD), mlazne motore koji udišu zrak (WRE), tekućine raketni motori(LPRE)).
• Periodično djelovanje(za klipne motore s unutarnjim izgaranjem (ICE));

Kontinuirane komore za izgaranje su pak klasificirane kao:
Po namjeni

• Osnovni, temeljni;
• Rezerva;
• Međugrijanje;

U smjeru strujanja zraka i produkata izgaranja

• ravno kroz;
• komore za izgaranje s protustrujom (potonje se rijetko koriste zbog visokog hidrauličkog otpora).

Po rasporedu

• Ugrađeni;
• Daljinski;

Prema značajkama dizajna kućišta i plamene cijevi

• Prsten;
• Cjevasti prsten;
• cjevasti;

Periodične komore za izgaranje se pak klasificiraju kao:
Prema utrošenom gorivu

• Benzin;

Po dizajnu Komore za izgaranje benzina dijele se na:

• • Bočno
  • Središnji
  • Polu-klin
  • Klinovaya
• Dizel.

Po dizajnu Komore za izgaranje dizela dijele se na:

• • Nepodijeljen (ima samo jedan odjeljak u kojem dolazi do stvaranja smjese i izgaranja goriva)
  • Podijeljen (podijeljen na dva dijela: glavni i dodatni, međusobno povezani vratom. U ovom slučaju gorivo se ubrizgava u dodatnu komoru)

Prema načinu stvaranja smjese

• • Volumetrijski (za nepodijeljene komore za izgaranje);
  • Film;
  • Kombinirano.

Komora za kontinuirano izgaranje

Komore za kontinuirano izgaranje među najvažnijim su komponentama zrakoplovnih i svemirskih pogonskih sustava, specijalnih i transportnih plinskoturbinskih jedinica, koje se široko koriste u energetskom sektoru, kemijska industrija, na željeznici transportna, pomorska i riječna plovila.

Princip rada

Komora za izgaranje je sastavni dio plinskoturbinskog motora (GTE) u kojem se priprema i izgara smjesa zraka i goriva. Za pripremu smjese zrak-gorivo, gorivo se dovodi u komoru za izgaranje kroz mlaznice, a zrak se dovodi iz kompresora. Prilikom pokretanja motora, mješavina zraka i goriva se zapali električnom iskrom (ili uređajem za pokretanje), a tijekom daljnjeg rada proces izgaranja održava se kontinuirano zbog kontakta nastale smjese zraka i goriva s vrućim produktima izgaranja. Plin koji nastaje u komori za izgaranje usmjerava se u turbinu kompresora.

Stabilnost i savršenstvo procesa u komori za izgaranje uvelike osiguravaju pouzdan i ekonomičan rad plinskoturbinskog motora.

Zahtjevi za kontinuiranu komoru za izgaranje

• Stabilnost procesa izgaranja u svim mogućim režimima i uvjetima leta. Potrebno je da je izgaranje goriva kontinuirano i da nema plamena ili pulsirajućeg izgaranja, što može uzrokovati gašenje motora. Kako se mijenja način rada motora i uvjeti leta, mijenja se omjer goriva i zraka koji ulaze u komoru za izgaranje, tj. mijenja se kvaliteta smjese.
• Osiguravanje ravnomjernog temperaturnog polja plina ispred turbine. Komore za izgaranje obično imaju više mlaznica za opskrbu gorivom, tako da postoji tendencija da postoje zone različitih temperatura kako plinovi izlaze iz komore za izgaranje. Značajna neravnomjernost polja temperature plina može dovesti do uništenja lopatica turbine.
• Minimalna duljina plamena, tj. Proces izgaranja mora završiti unutar komore za izgaranje. Inače, plamen doseže oštrice aparata mlaznice, što može dovesti do njihovog izgaranja.
• Pouzdan rad, dug radni vijek, jednostavno upravljanje i Održavanje. Osiguravanje dugotrajnog i pouzdanog rada komore za izgaranje postiže se nizom projektiranih mjera i striktnim pridržavanjem leta i tehnička operacija. Kako bi se osiguralo maksimalno ispunjenje navedenih zahtjeva, za svaki tip motora odabire se odgovarajući tip komore za izgaranje.

Komora šaržnog izgaranja

Komora za izgaranje radi na benzin

Benzinski motor s klinastom komorom za izgaranje

Hemisferična komora za izgaranje

Konstrukcije komora za izgaranje automobilskih motora su različite. Motori s gornjim ventilima koriste središnje komore, kao i poluklinaste i klinaste komore. S ventilima koji se nalaze na dnu, glavni volumen komore za izgaranje je pomaknut od osi cilindra (u obliku slova L); Ovaj dizajn komore pojačava turbulenciju zapaljive smjese i poboljšava stvaranje smjese. Na modernim motorima naširoko se koriste polu-klinaste i klinaste komore za izgaranje.

Klinasta komora za izgaranje- dobiven od ravnih ovalnih zakrivljenih ventila za postizanje boljeg oblika plinskih kanala. Svjećica je u ovom slučaju pomaknuta prema ispušnom ventilu, kretanje punjenja u komori usmjereno je prema svjećici. U komori za izgaranje klinastog oblika, većina njenog volumena je koncentrirana u blizini svjećice, tako da mora prvo izgorjeti najveći broj punjenja, au zoni komore za izgaranje koja je najudaljenija od svjećice, gdje postoji opasnost od detonacije, treba biti relativno veliki broj prehlađena smjesa u rasporu istiskivača. Ova komora osigurava meko izgaranje i male gubitke topline. Tvrdoća rada motora ocjenjuje se brzinom porasta tlaka, tj. porast tlaka u cilindru pri okretanju koljenastog vratila od presudnog je značaja za okretni dio koji odgovara intervalu između stvaranja iskre (paljenja). smjese) i TDC. Proces izgaranja smatra se mekim kada je brzina povećanja tlaka u rasponu od 0,2 - 0,6 MPa po kutu rotacije radilice od 1°. Razina buke tijekom rada motora također ovisi o zazorima između klipa i cilindra te između vratila i njegovih ležajeva.

Naširoko korišten u prošlosti poluklinasta komora za izgaranje trenutno prolazi kroz promjene. Komora ovog oblika koristi se u motorima sportskih i trkaćih automobila za postizanje velike gustoće snage. Korištenjem dvije bregaste osovine u glavi motora i velikog kuta ventila, ventili velikog promjera mogu se smjestiti u glavu cilindra. U ovom slučaju, površina komore za izgaranje u odnosu na njen volumen je prilično mala. Također je osiguran dobar protok punjenja kroz ventile u cilindar, jer ga ne ometaju stijenke cilindra ili komora za izgaranje. Ulazni i izlazni kanali su kratki i imaju malu površinu. Motori s takvom komorom za izgaranje imaju prilično visoku učinkovitost.

Komora za izgaranje dizela

A- Hemisferna nepodijeljena komora za izgaranje za volumetrijsku formaciju smjese
b– toroidalna nepodijeljena komora za izgaranje za volumetrijsko stvaranje smjese
G- Nepodijeljene komore za izgaranje za stvaranje filmske smjese
d- nepodijeljene komore za izgaranje za kombinirano stvaranje smjese

U dizelskim motorima zahtjevi za oblikom komore za izgaranje određeni su procesom stvaranja smjese. Potrebno im je vrlo malo vremena za stvaranje radne smjese, jer gotovo odmah nakon početka ubrizgavanja goriva počinje izgaranje, a ostatak goriva se isporučuje u okolinu koja gori. Svaka kap goriva mora doći u kontakt sa zrakom što je brže moguće kako bi se toplina oslobodila na početku takta ekspanzije.

Formiranje filmske smjese koristi se u brojnim izvedbama komora za izgaranje, kada je gotovo svo gorivo usmjereno u zonu blizu zida. Otprilike 5–10% goriva ubrizganog mlaznicom ulazi u središnji dio komore za izgaranje. Ostatak goriva raspoređuje se na stijenke komore za izgaranje u obliku tankog filma (10–15 mikrona). U početku se zapali dio goriva koji dospije u središnji dio komore za izgaranje, gdje obično nema kretanja punjenja i uspostavlja se najviša temperatura. Naknadno, kako isparava i miješa se sa zrakom, izgaranje se širi na glavni dio goriva, usmjeren u sloj uz stijenku. Formiranje filmske smjese zahtijeva manje finu atomizaciju goriva. Koriste se mlaznice s jednom rupom za mlaznicu. Tlak ubrizgavanja goriva ne prelazi 17–20 MPa.

Filmsko miješanje u usporedbi s volumetrijskim miješanjem osigurava bolje ekonomske performanse motora i pojednostavljuje dizajn opreme za gorivo.

Glavni nedostatak su niska startna svojstva motora pri niskim temperaturama zbog male količine goriva uključenog u početno izgaranje. Taj se nedostatak uklanja zagrijavanjem zraka na ulazu ili povećanjem količine goriva koje sudjeluje u stvaranju početnog izvora izgaranja.

Kombinirano miješanje dobiva se s manjim promjerima komore za izgaranje, kada dio goriva dosegne njezinu stijenku i koncentrira se u prizidnom sloju. Drugi dio kapljica goriva nalazi se u unutarnjem volumenu punjenja. Otprilike 50% goriva taloži se na površini komore. Prilikom ulaska u komoru ne stvara se rotacijsko kretanje naboja. Naboj se pokreće istiskivanjem iz prostora iznad klipa u komoru za izgaranje, pri čemu se stvara vrtlog. Brzina punjenja doseže 40–45 m/s.

Posebnost od stvaranja filmske smjese je protukretanje mlaznica goriva i punjenja istisnutih iz prostora iznad klipa, što pomaže povećati količinu goriva suspendiranog u volumenu komore za izgaranje i približava proces volumetrijskom stvaranju smjese. Mlaznice se koriste s prskalicama koje imaju 3-5 rupa za mlaznice

Komore za izgaranje s volumetrijskim stvaranjem smjese. U dizelskim motorima s takvim komorama gorivo se ubrizgava izravno u komoru za izgaranje mlaznicom s radnim tlakom od 15–30 MPa, koja ima mlaznice s više rupa (5–7 rupa) s malim promjerom kanala mlaznice (0,15– 0,32 mm). Tako visoki tlakovi ubrizgavanja koriste se zbog činjenice da se u ovom slučaju raspršivanje goriva i njegovo miješanje sa zrakom postiže uglavnom zbog kinetičke energije koja se prenosi gorivu tijekom ubrizgavanja. Kako bi se osigurala ravnomjerna raspodjela goriva u komori, mlaznice takvih motora često se izrađuju s nekoliko rupa.

Zahtjevi za sve komore izgaranja motora

Osnovni zahtjevi za sve kontinuirane komore za izgaranje su:

• stabilnost procesa izgaranja
• visok toplinski intenzitet
• maksimalna učinkovitost izgaranja
• minimalni gubitak topline
• pouzdan rad tijekom navedenog radnog vijeka motora.

Vidi također

Književnost

• Ionin A.A. glavne i naknadne komore izgaranja turbomlaznog motora / Nenishev A.S., Lebedev V.M. - Omsk: Omsk State Technical University, 2005. - 92 str.

Komore za izgaranje dizel motora

Za dobro formiranje smjese istovremeno je izuzetno važno pravilno kombinirati raspršivanje goriva i kretanje zraka u komori za izgaranje. To će poboljšati raspodjelu goriva u komori i provesti proces izgaranja s najmanjom količinom zraka.

Oblik komore za izgaranje treba:

• odgovaraju smjeru i rasponu mlaza ubrizganog goriva;
• osigurati organizirano kretanje strujanja zraka, intenzivno miješanje goriva i zraka, potpuno izgaranje goriva u kratkom vremenu s najmanjom količinom zraka;
• glatko povećanje tlaka u cilindru, umjereni maksimalni tlak tijekom izgaranja i minimalni gubici topline;
• stvoriti uvjete za lakše pokretanje motora.

Prema dizajnu, dizel motori se dijele u dvije glavne kategorije: s nepodijeljenim i odvojenim komorama za izgaranje. Nepodijeljene komore imaju samo jedan odjeljak u kojem dolazi do stvaranja smjese i izgaranja goriva. Podijeljene komore podijeljene su u dva dijela: glavni i dodatni, međusobno povezani vratom. U ovom slučaju, gorivo se ubrizgava u dodatnu komoru.

Metoda razlikuje volumetrijsko, filmsko i kombinirano stvaranje smjese.

S volumetrijskim stvaranjem smjese gorivo se atomizira u volumenu komore za izgaranje i samo mali dio ulazi u sloj stijenke. Volumetrijsko stvaranje smjese provodi se u nepodijeljenim komorama za izgaranje.

Filmsko miješanje koristi se u brojnim izvedbama komora za izgaranje, kada je gotovo sve gorivo usmjereno u zonu blizu zida. Otprilike 5–10% goriva ubrizganog mlaznicom ulazi u središnji dio komore za izgaranje. Ostatak goriva raspoređuje se na stijenke komore za izgaranje u obliku tankog filma (10–15 mikrona). U početku se zapali dio goriva koji dospije u središnji dio komore za izgaranje, gdje obično nema kretanja punjenja i uspostavlja se najviša temperatura. Naknadno, kako isparava i miješa se sa zrakom, izgaranje se širi na glavni dio goriva, usmjeren u sloj uz stijenku. Formiranje filmske smjese zahtijeva manje finu atomizaciju goriva. Koriste se mlaznice s jednom rupom za mlaznicu. Tlak ubrizgavanja goriva ne prelazi 17–20 MPa. Filmsko miješanje u usporedbi s volumetrijskim miješanjem osigurava bolje ekonomske performanse motora i pojednostavljuje dizajn opreme za gorivo. Glavni nedostatak su niska startna svojstva motora pri niskim temperaturama zbog male količine goriva uključenog u početno izgaranje. Taj se nedostatak uklanja zagrijavanjem zraka na ulazu ili povećanjem količine goriva koje sudjeluje u stvaranju početnog izvora izgaranja.

Stvaranje kombinirane smjese postiže se s manjim promjerima komore za izgaranje, kada dio goriva dođe do njezine stijenke i koncentrira se u sloju stijenke. Drugi dio kapljica goriva nalazi se u unutarnjem volumenu punjenja. Otprilike 50% goriva taloži se na površini komore. Prilikom ulaska u komoru ne stvara se rotacijsko kretanje naboja. Naboj se pokreće istiskivanjem iz prostora iznad klipa u komoru za izgaranje, pri čemu se stvara vrtlog. Brzina punjenja doseže 40–45 m/s. Posebna značajka stvaranja filmske smjese je suprotno kretanje mlaznica goriva i naboja koji se istiskuju iz prostora iznad klipa, što pomaže povećati količinu goriva suspendiranog u volumenu komore za izgaranje i približava proces volumetrijskoj smjesi formiranje. Mlaznice se koriste s prskalicama koje imaju 3-5 rupa za mlaznice.

Komore za izgaranje s izravnim ubrizgavanjem. U dizelskim motorima s takvim komorama gorivo se ubrizgava izravno u komoru za izgaranje mlaznicom s radnim tlakom od 15–30 MPa, koja ima mlaznice s više rupa (5–7 rupa) s malim promjerom kanala mlaznice (0,15– 0,32 mm). Tako visoki tlakovi ubrizgavanja koriste se zbog činjenice da se u ovom slučaju raspršivanje goriva i miješanje sa zrakom postiže uglavnom zbog kinetičke energije koja se prenosi gorivu tijekom ubrizgavanja. Kako bi se osigurala ravnomjerna raspodjela goriva u komori, mlaznice takvih motora često se izrađuju s nekoliko rupa.

Na sl. Slika 6.4 prikazuje komore za izgaranje motora s izravnim ubrizgavanjem, osiguravajući volumetrijsku formaciju smjese.

Riža. 6.4. Nepodijeljene komore za izgaranje za volumetrijsku formaciju smjese:

a – hemisferičan, b – toroidalan

Riža. 6.6. Nepodijeljene komore za izgaranje za stvaranje filmske smjese:

a – tip MAN dizel, b – tip Gesselman

Osim navedenog, tijekom formiranja filmske smjese komora za izgaranje je izrađena u obliku ploče (slika 6.6b). Mlaz goriva iz mlaznice, zbog male udaljenosti, dolazi do dna komore i taloži se u obliku filma.

Mlazovi goriva udaraju o zid pod oštrim kutom i putuju relativno malom udaljenosti. Približno 50% goriva taloži se na konusnoj površini komore.

Glavna prednost komora za izgaranje s izravnim ubrizgavanjem u usporedbi s komorama drugih tipova je sljedeća.

1. Jednostavan i kompaktan oblik komore za izgaranje osigurava manji gubitak topline tijekom procesa izgaranja i veću efektivnu učinkovitost.

2. Manje intenzivno hlađenje zraka tijekom perioda kompresije (kompaktnost komore i relativno malo vrtložno kretanje zraka) stvara uvjete za lakše pokretanje. Vrijeme pokretanja motora s izravnim ubrizgavanjem je 1,8–3,6 puta kraće od vremena pokretanja motora s drugim komorama za izgaranje.

3. Dizajn glave cilindra je pojednostavljen.

Nedostaci komora za izgaranje s izravnim ubrizgavanjem su sljedeći.

1. Stvaranje smjese događa se pri visokim tlakovima ubrizgavanja (do 30 MPa). To povećava zahtjeve za opremu za opskrbu gorivom.

2. Proces izgaranja karakteriziraju značajni pritisci. Brzina porasta tlaka je velika. Zbog povećanja opterećenja na koljenastom mehanizmu, potrebno je povećati sigurnosnu marginu komponenti motora.

3. Male rupe mlaznice raspršivača mlaznice (0,1–0,25 mm) zahtijevaju preciznu izvedbu i mogu se začepiti ako gorivo nije dovoljno pročišćeno. Zbog toga se gorivo mora čistiti s velikom pažnjom. Manja odstupanja u kvaliteti goriva od norme smanjuju rad motora.

Predkomore. Predkomorni dizel motori imaju komoru za izgaranje podijeljenu na dva dijela (slika 6.8). Glavna komora nalazi se neposredno iznad klipa. Njegov volumen iznosi 0,75–0,60 ukupnog volumena komore za izgaranje. Predkomora se nalazi u glavi cilindra. Zauzima 0,25–0,40 volumena ukupnog volumena komore. Predkomora je povezana s glavnom komorom jednim ili više kanala.

U tom slučaju izgara od 20 do 30% ubrizganog goriva, što odgovara količini kisika u zraku sadržanom u predkomori.

Kada dio goriva izgori, temperatura i tlak u pretkomori se povećavaju. Izgorjeli plinovi i neizgoreno gorivo teku iz pretkomore u glavnu komoru. Ovdje se izgaranje goriva nastavlja i završava procesom ekspanzije.

U predkomornim motorima intenzivno stvaranje smjese postiže se uglavnom zahvaljujući energiji goriva koja je djelomično izgorjela u predkomori. Ta energija uzrokuje razliku tlaka između predkomore i glavne komore (obično 1,5 MPa), što stvara uvjete za intenzivno stvaranje smjese i finije raspršivanje goriva prethodno raspršenog u pretkomori.

Formiranje smjese je olakšano stvaranjem vrtložnih kretanja zraka kada se kreće tijekom procesa kompresije iz glavne komore u predkomoru. Injektor takvih motora obično je napravljen s jednom rupom.

Vrtložne komore. Motori s vrtložnim komorama, kao i motori s predkomorom, imaju komoru podijeljenu na dva dijela (sl. 6.9). Glavna komora nalazi se neposredno iznad klipa i ima relativno mali volumen. Vrtložna komora je izrađena u glavi cilindra, aerodinamičnog je oblika (kugla ili spljoštena kugla) i hladi se vodom. Njegov volumen se kreće od 50 do 75% ukupnog volumena komore za izgaranje. Ovaj volumen omogućuje da velika količina zraka bude uključena u vrtložno kretanje. Vrtložna komora komunicira s glavnom kroz vrat.

Tijekom perioda izgaranja, tlak u vrtložnoj komori naglo raste. U tom slučaju proizvodi izgaranja i neizgoreni dio goriva žure u glavnu komoru. Ovdje se nastavlja proces izgaranja, završavajući ekspanzijom.

U motorima s vrtložnim komorama za stvaranje smjese koriste se uglavnom vrtložna strujanja zraka nastala tijekom procesa kompresije u vrtložnoj komori. Razlika tlaka između komora je relativno mala (obično 0,6 MPa). Injektori za takve motore obično se koriste s jednom rupom. Početni tlak punjenja je 8-10 MPa.

Dizelski motori s odvojenim komorama za izgaranje postižu rad bez dima pri niskim omjerima viška zraka. Zahtjevi za kvalitetu raspršivanja goriva značajno su smanjeni, a koriste se mlaznice zatvorenog tipa s jednom rupom mlaznice velikog promjera (1–2 mm). Tlak ubrizgavanja goriva je 12–15 MPa i osiguran je mekani rad motor. Ovi dizel motori su najbrži od svih dizel motora.

Glavni nedostaci odvojenih komora za izgaranje:

Komore za izgaranje dizel motora - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Komore za izgaranje dizelskih motora" 2017., 2018.

Kao što je jasno, komore za izgaranje moraju osigurati ne samo
nije loše formiranje smjese, a još bolje performanse
učinkovitost i startna svojstva motora. Postoje dva konstruktivna
skupine komora za izgaranje dizelskih motora, odvojene jedna od druge ne samo
dizajn, te princip formiranja gorive smjese u komori. Ovaj
polomljene i nepodijeljene komore za izgaranje.

Polomljene komore za izgaranje

Takve komore imaju dva međusobno povezana kanala neovisno o volumenu:

• predkomora;
• vrtložna komora.

Vrtložna komora može se postaviti ili u glavu bloka
cilindrima i u samom bloku. Rashladna površina slomljenih komora je vrlo
visoka. U tom smislu, motor je sklon značajnim toplinskim gubicima,
što dovodi do smanjenja polaznih svojstava i negativnog djelovanja na faktor
učinkovitost. Tipično, dizel motori sa slomljenim komorama za izgaranje
pružaju prilično visok omjer kompresije.

Glavna prednost slomljenih komora za izgaranje je
proizvodnja gotovo idealne konzistencije goriva. Zahvaljujući korištenju
kinetička energija plinova zbog strujanja između šupljina komora,
izgaranje goriva je znatno povećano, a ispušni dim sveden na minimum
sustava.

Osim toga, interakcija kanala u pokvarenim kamerama
dodjeljuje stabilnost motora tijekom njegovog rada. Glavni
opterećenja na važnim dijelovima kao što su klipnjače, radilica, osovinice klipa.
Kako bi se nekako smanjila takozvana grubost rada dizela
slomljene komore za izgaranje također mogu biti posljedica povećanja temperature
način rada određenih područja kamere.

Nepodijeljene komore za izgaranje

Nepodijeljene komore za izgaranje, za razliku od slomljenih, imaju
samo volumen i najjednostavniji oblik, u skladu sa smjerom, brojem i
veličina protoka goriva ubrizganog goriva. Takve kamere imaju vrlo
male veličine, kako slijedi, imaju malu površinu za hlađenje.
Tako se gubi toplinska energija u motorima s nepodijeljenim komorama
izgaranje je znatno manje nego kod motora s polomljenim komorama. Takav
dizel ima dobre startne i ekonomske karakteristike.

Oblici nepodijeljenih komora za izgaranje razlikuju se po svojim
raznolikost. Češće su dizajnirani u glavama klipa. Ali događa se
smještaj komora u glavi cilindra, također djelomično u glavama klipa
a dijelom u glavi.

Moguće je razbiti nepodijeljene komore za izgaranje dizelskih motora
motore prema njihovom temeljnom strukturnom rasporedu nakon čega slijedi
put:

1. Toroidalni u klipu.
2. Hemisferičan u klipu i glavi
   cilindri
3. Polukugla u klipu.
4. Cilindrični u klipu.
5. Cilindrični u klipu s bočnim postavljanjem.
6. Zaobljeno u klipu.
7. Kuglice u klipu.
8. Toroidalni s vratom u klipu.
9. Cilindričan, oblikovan s dnom klipa i
   stijenka cilindra.
10. Vrtlog u klipu.
11. Trapezoidan u klipu.
12. Cilindrični u glavi motora ispod
    ispušni ventil.

U komorama za izgaranje tipa 1, 2, 3,
4, 5 dobiva se vrlo visok stupanj svojstava formiranja konzistencije goriva
zahvaljujući raspršivanju goriva i koordinaciji oblika njegovih tokova goriva s
oblici fotoaparata. U takvim komorama za izgaranje često se ugrađuju mlaznice,
imaju mlaznice s više rupa koje vam omogućuju kontrolu oblika goriva
protoka, također koristite visoki tlak ubrizgavanja. Ove kamere
imaju vrlo male rashladne površine. Za dizel motore sa
navedene vrste komora za izgaranje odlikuju se karakteristikama niskog stupnja
kompresija.

Za komore za izgaranje tipa 6, 7, 8,
9 ima šire rashladne površine. Iako je ovo nekonvencionalno,
ali još uvijek utječe na performanse pokretanja motora. Ali u procesu
istiskivanje zraka iznad klipa u komoru za izgaranje u trenutku kompresije
stvaraju se strujanja tipa vrtloga, što potiče dobro miješanje zraka
s gorivom, tvoreći prilično kvalitetnu smjesu goriva.

Komore za izgaranje tipa 10, 11, 12
koristi se ne samo u dizelskim motorima, već iu motorima s
mogućnost korištenja različite vrste gorivo. Odgovarajuća značajka takvih kamera
je ozbiljan smjer vrtložnih strujanja koji pospješuje isparavanje
goriva i doprema ga određenim redoslijedom na željeno mjesto
izgaranje. Za poboljšanje performansi u cilindričnim komorama u glavi
blok cilindra ispod ispušnog ventila koristi najviše temperature ispušnih plinova
ventil, koji odmah tvori stijenku komore za izgaranje.

Vrste komora za izgaranje
Dostupni su različiti dizajni komora za izgaranje dizelskih motora, od kojih je svaki dizajniran da proizvede najučinkovitije vrtložno strujanje. Ovi dizajni mogu se podijeliti u dvije glavne klase:
* Komora za izgaranje s izravnim ubrizgavanjem
* Komora za izgaranje s neizravnim ubrizgavanjem.
U prvoj izvedbi gorivo se ubrizgava izravno na zatvoreni kraj cilindra, dok se u drugoj izvedbi gorivo ubrizgava unutar zasebne dodatne komore za izgaranje, koja je malim kanalom povezana s cilindrom.
Izravno ubrizgavanje
Na sl. Na slici 30.2 prikazana je komora za izgaranje otvorenog tipa. Već dugi niz godina komore za izgaranje s izravnim ubrizgavanjem koriste se u teškim vozilima, au malo izmijenjenom obliku sada su uobičajene u vozilima s 2-litrenim motorom.
Duboko udubljenje u klipu sadrži zrak kada je klip u TDC vrlo blizu ravne glave cilindra. Da bi se dobio potreban omjer kompresije, potrebno je imati nadzemne ventile. Plitka udubljenja u glavi klipa osiguravaju zazore potrebne za glave cilindra.

Neispravno podešavanje ventila uzrokovat će udar ventila o klip. Injektor s više otvora isporučuje fino raspršeno gorivo pod visokim tlakom (175 bara) u struju brzog zraka i odmah ulazi u udubljenje klipa (komora za izgaranje).
Vrtlog se formira u dvije ravnine, vertikalnoj i horizontalnoj. Kada se klip podigne, zrak ulazi izravno u udubljenje i kreće se približno kao što je prikazano na slici. Kada klip dosegne TDC, ovo kretanje se ubrzava turbulencijom klipa između klipa i krune. Horizontalni ili rotirajući vrtlog može se postići naginjanjem usisnog otvora tangencijalno na cilindar ili korištenjem vrtloga na usisnom ventilu. Na sl. Slika 30.2a prikazuje najčešći dizajn. Kombinacija dvaju vrtložnih tokova stvara "vrtlog" zraka u udubljenju i osigurava dobru opskrbu kisikom u području izgaranja.
Indirektno ubrizgavanje
Otprilike do sredine 1980-ih, motori s neizravnim ubrizgavanjem (IDI) bili su najčešći motori u malim automobilima. U usporedbi s tradicionalnim teškim motorima s izravnim ubrizgavanjem, motor s neizravnim ubrizgavanjem može raditi mirnije; U takvom motoru može se koristiti niži tlak ubrizgavanja, osim toga, ovaj motor pruža veći raspon broja okretaja.
Većina komora za izgaranje motora s neizravnim ubrizgavanjem ima dizajn koji je predložio Ricardo Comet, prikazan na sl. 30.3. Ovaj dizajn ima vrtložnu komoru, koja je povezana s glavnom komorom pomoću kanala, što omogućuje rad na temperaturi višoj od temperature okolnog metala.
Zrak se tjera kroz vrući kanal u vrtložne komore tijekom kompresije, tako da na kraju ovog takta komora sadrži vrlo vrući zrak s visokim stupnjem vrtloženja. Gorivo se ubrizgava u ovu brzo pokretnu masu zraka i brzo raspršuje u vrlo fine čestice. Ova atomizacija je vrlo učinkovita čak i kada se gorivo ubrizgava kao "meki" mlaz pomoću injektora s iglom ili seta mlaznica pri relativno niskom tlaku (oko 100 bara).
Nakon pokretanja izgaranja u vrtložnoj komori, goruće gorivo, zajedno s neizgorenim ili djelomično izgorenim gorivom, dovodi se u glavnu komoru za izgaranje koja se nalazi na dnu klipa. Ako se vrijeme ubrizgavanja poveća kako bi se osigurala veća snaga motora, većina goriva ubrizganog na kraju perioda ubrizgavanja ne zapali se dok se ne pomiješa sa zrakom u glavnoj komori. To osigurava da se razdoblje izgaranja može nastaviti relativno dugo dok se konačno ne dosegne stupanj u kojem gorivo nema dovoljno kisika za izgaranje. Od ove točke počinje se emitirati crni smog, a pojava tog smoga označava maksimalnu količinu goriva koja se može ubrizgati bez žrtvovanja učinkovitosti, kao i maksimalnu snagu koja se može dobiti iz motora.

Riža. 30.3
Komora za izgaranje s dvostrukom šupljinom motora s kompresijskim paljenjem - neizravno ubrizgavanje goriva
U motoru s neizravnim ubrizgavanjem, kombinacija vrućeg zraka i vrlo fine atomizacije rezultira kratkom odgodom paljenja. U usporedbi s motorom s izravnim skretanjem, intenzitet "tvrdog" rada motora je manji, motor radi mirnije; Takvi motori mogu koristiti gorivo s nižim cetanskim brojem. Svi motori s kompresijskim paljenjem zahtijevaju posebna sredstva za osiguranje hladnog pokretanja. Za pokretanje motora s hladnim kompresijskim paljenjem uobičajeno je ubrizgati više goriva i imati više zapaljivih frakcija u dijelu za ubrizgavanje, ali veći gubitak topline kod motora s neizravnim ubrizgavanjem zahtijeva dodatna sredstva za osiguranje hladnog pokretanja. U usporedbi s motorima s izravnim ubrizgavanjem, koji koriste omjer kompresije od 16, motori s neizravnim ubrizgavanjem koriste omjer kompresije od oko 22, u nekim slučajevima i do 30.
Uz osiguravanje hladnog starta, visok omjer kompresije je nužan i za povećanje toplinske učinkovitosti, odnosno ekonomičnosti, kao kod motora s izravnim ubrizgavanjem. Time se kompenziraju veliki gubici topline koji nastaju zbog veće površine komore za izgaranje motora s neizravnim ubrizgavanjem.
Kako bi se osiguralo hladno pokretanje motora s neizravnim ubrizgavanjem, koristi se jedno ili više od sljedećih dodatnih sredstava:
1 Žarnica je električni grijani uređaj ugrađen u vrtložnu komoru. Zrak u komori se zagrijava električnim putem nekoliko sekundi prije pokretanja hladnog motora. Danas se takve žarnice obično kontroliraju automatski.
2 grijača kolektora - električni uređaji, dizajniran za električno zagrijavanje zraka koji prolazi kroz usisnu granu do cilindara.
3 Pintox injektor - injektor s iglom s dodatnom rupom za izravnu opskrbu gorivom kroz poseban kanal u komoru za izgaranje tijekom pokretanja radilice motora pomoću startera.
Moderni motori dizajnirani za ugradnju na automobili
Primjena malih motora s kompresijskim paljenjem u automobilima vrlo je atraktivna, jer takvi mali motori imaju i do 40 posto manju potrošnju goriva od motora s paljenjem svjećicom slične snage. Ova je pogodnost još privlačnija ako se automobil dosta intenzivno koristi i ušteda goriva tada može premašiti veću početnu cijenu skupljeg motora.
Ova prednost, u kombinaciji s općim porastom potražnje za ovim tipovima motora, potaknula je mnoge proizvođače automobila da posvete više pozornosti malim dizelskim motorima.
U prošlosti su motori s kompresijskim paljenjem bili vrlo bučni i nisu se mogli natjecati s motorima s paljenjem svjećicom, ali u U zadnje vrijeme u tom su području napravljena velika poboljšanja. Poboljšanjem oblika komore za izgaranje i upotrebom prigušivača buke smanjena je razina buke, a ugradnjom motora nešto većeg obujma smanjen je razmak u snazi ​​kod motora s paljenjem svjećicom.