내연 기관에서 혼합. 적용된 연료. 가솔린 엔진의 혼합물 형성

혼합은 연료를 공기와 혼합하여 매우 짧은 시간에 가연성 혼합물을 형성하는 과정입니다. 연료 입자가 연소실 전체에 고르게 분포될수록 연소 과정이 더 완벽해집니다. 혼합물의 균질화는 연료의 증발에 의해 보장되지만, 우수한 증발을 위해서는 액체 연료가 미리 분무되어야 합니다. 연료 분무는 또한 공기 흐름의 속도에 의존하지만 과도한 증가는 흡입관의 유체 역학적 저항을 증가시켜 악화시킵니다 ...

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내연 기관의 혼합

강의 6.7

얼음에서 주의 형성

1. 혼합물 형성 기화 엔진

연소 과정을 개선하는 것은 혼합물 형성의 품질에 크게 좌우됩니다. 혼합은 연료를 공기와 혼합하여 매우 짧은 시간에 가연성 혼합물을 형성하는 과정입니다. 연료 입자가 연소실 전체에 고르게 분포될수록 연소 과정이 더 완벽해집니다. 외부 및 내부 혼합물이 형성되는 엔진이 있습니다. 외부 혼합물이 형성되는 엔진에서 혼합물의 균질화는 기화기 및 흡기 매니폴드를 통해 이동할 때 발생합니다. 이들은 기화기 및 가스 엔진입니다. 혼합물의 균질화는 연료의 증발에 의해 제공되지만, 우수한 증발을 위해 액체 연료는 미리 분무되어야 합니다. 미세 분무는 노즐 또는 채널의 오리피스 출구 부분의 모양에 의해 제공됩니다. 연료 분무는 또한 공기 흐름의 속도에 의존하지만 과도한 증가는 흡입관의 유체 역학적 저항을 증가시켜 실린더의 충전을 악화시킵니다. 표면 장력 계수, 온도는 제트 분쇄 에너지에 영향을 미칩니다. 더 큰 물방울은 흡입관의 벽에 도달하고 실린더의 윤활유를 씻어내고 혼합물의 균질성을 감소시키는 필름 형태로 벽에 침전됩니다. 필름은 혼합물 흐름보다 훨씬 낮은 속도로 움직입니다. 연료와 공기 증기의 혼합은 확산과 연료 및 공기 증기 흐름의 난류로 인해 발생합니다. 혼합물 형성은 기화기에서 시작하여 엔진 실린더에서 끝납니다. 최근에는 프리챔버 플레어 시스템이 등장했습니다.

가솔린의 완전한 증발은 배기 가스 또는 냉각수로 인해 흡기 매니폴드의 혼합물을 가열하여 보장됩니다.

혼합물의 구성은 부하 모드에 의해 결정됩니다. 엔진 시동 - 풍부한 혼합물(알파 \u003d 0.4-0.6); 아이들링(알파=0.86-0.95); 평균 부하(알파=1.05-1.15); 풀 파워(알파=0.86-0.95); 엔진 가속(혼합물의 급격한 농축). 기본 기화기는 혼합물의 필요한 정성적 구성을 제공할 수 없으므로 최신 기화기는 모든 부하 모드에서 필요한 구성의 혼합물을 준비하는 특수 시스템 및 장치를 갖추고 있습니다.

2행정 기화 엔진에서 혼합물 형성은 기화기에서 시작하여 크랭크실과 엔진 실린더에서 끝납니다.

1. 씨 가벼운 연료 분사 엔진의 엉망 형성

기화에는 단점이 있습니다: 디퓨저와 스로틀이 저항을 생성합니다. 기화기의 혼합 챔버의 결빙; 혼합물 조성의 불균일성; 실린더에 혼합물의 고르지 않은 분포. 가벼운 연료의 강제 분사 시스템은 이러한 단점과 다른 단점이 없습니다. 강제분사는 압력을 가해 분사하여 좋은 혼합물 균질성을 보장하고 혼합물을 가열할 필요가 없으며 연료 손실 없이 2행정 엔진을 보다 경제적으로 퍼지할 수 있으며 배기 가스의 유독 성분 양이 감소합니다. 엔진은 저온에서 더 쉽게 시동됩니다. 분사 시스템의 단점은 연료 공급을 조절하기 어렵다는 것입니다.

흡기 매니폴드 또는 엔진 실린더로의 분사를 구별하십시오. 실린더의 작동과 동기화된 연속 분사 또는 주기적 공급; n 이하의 주입그리고 저압(400-500KPa) 또는 고압(1000-1500KPa). 연료 분사는 연료 펌프, 필터, 감압 밸브, 인젝터, 피팅을 제공합니다. 연료 제어는 기계식 또는 전자식일 수 있습니다. 유량 제어 장치의 작동에는 크랭크축의 회전 빈도, 흡기 시스템의 진공, 부하, 냉각 온도 및 배기 가스에 대한 데이터 수집이 필요합니다. 수신 된 데이터는 미니 컴퓨터에서 처리되고 얻은 결과에 따라 연료 공급이 변경됩니다.

1. 혼합물 형성 디젤 엔진

내부 혼합물 형성 엔진에서는 공기가 실린더에 들어간 다음 미세하게 분무된 연료가 실린더에 공급되어 실린더 내부의 공기와 혼합됩니다. 이것은 대량 혼합입니다. 제트의 액적 크기는 동일하지 않습니다. 제트의 중간 부분은 더 큰 입자로 구성되고 외부 부분은 더 작은 입자로 구성됩니다. 현미경 사진은 압력이 증가함에 따라 입자 크기가 급격히 감소함을 보여줍니다. 연료가 실린더 전체에 고르게 분포될수록 산소가 부족한 영역은 줄어듭니다.

현대의 디젤 엔진에서는 혼합기 형성의 세 가지 주요 방법이 사용됩니다. 분할되지 않은 연소실을 위한 제트 및 두 부분으로 분할된 챔버에서 혼합기 형성 및 연소(프리챔버(20-35%) + 주 연소실, 소용돌이 챔버(최대 80%) ) + 주 연소실) . 분할 연소실이 있는 디젤 엔진은 특정 연료 소비량이 더 높습니다. 이것은 챔버의 한 부분에서 다른 부분으로 공기 또는 가스가 흐르는 동안 에너지 소비 때문입니다.

분할되지 않은 연소실이 있는 엔진에서 연료의 미세 분무는 흡입 파이프의 나선형 모양으로 인한 와류 공기 이동으로 보완됩니다.

필름 믹싱.최근에는 연소실 벽에 연료를 분사하여 혼합기 형성 효율이 높아져 혼합막 형성이 이루어지고 있습니다. 이것은 연소 과정을 다소 늦추고 최대 사이클 압력을 줄이는 데 도움이 됩니다.필름 믹싱에서는 다음과 같은 경향이 있습니다., 점화 지연 기간 동안 최소한의 연료가 증발하여 공기와 혼합되는 시간을 갖도록 합니다.

연료 토치는 연소실 벽에 예각으로 공급되어 방울이 반사되지 않고 0.012-0.014mm 두께의 박막 형태로 표면에 퍼집니다. 연소실에서 제트가 이동하는 동안 증발된 연료의 양을 줄이기 위해 노즐 구멍에서 벽까지 토치의 경로는 최소화되어야 합니다. 공기 충전의 속도 벡터 방향은 연료 이동 방향과 일치하여 필름의 퍼짐에 기여합니다. 동시에 이것은 기화를 감소시킵니다. 연료와 공기의 속도가 감소합니다. 연료 제트의 에너지는 체적 제트의 경우보다 2배 적습니다(2.2-7.8 J/g). 동시에 공기 충전 에너지는 2배 커야 합니다. 미세한 방울과 그로 인한 증기는 연소실의 중심을 향해 이동합니다.

연료 증발을 위한 열은 주로 피스톤(450-610K)에서 공급됩니다. 더 높은 온도에서 연료는 끓기 시작하고 구형 형태로 벽에서 튀어 오르며 연료와 코크스의 열 분해도 가능하여 피스톤을 오일로 냉각시킵니다. 연료의 증발은 벽을 따라 공기의 이동으로 인해 발생하며, 화염에서 벽으로의 에너지 전달로 인해 연소가 시작된 후 증발 과정이 급격히 증가합니다.

장점. PSO를 사용하면 엔진의 효율이 증가하고(218-227g/kWh), 평균 유효 압력이 감소하고 엔진 작동의 강성이 감소하고(0.25-0.4 MPa/g) 사이클의 최대 압력이 7.0으로 증가합니다. 7.5MPa 엔진은 고옥탄가 가솔린을 비롯한 다양한 연료로 작동할 수 있습니다.

단점. 엔진 시동 어려움, 저속에서 배기가스 독성 증가, 피스톤에 COP가 존재하여 피스톤의 높이와 질량이 증가하고 속도로 인해 엔진을 강제하는 데 어려움이 있습니다.

연료 공급은 분사 펌프와 노즐을 사용하여 수행됩니다. 고압 연료 펌프는 연료 투여량과 적시 공급을 제공합니다. 노즐은 공급, 연료의 미세 분무, 부피 및 차단 전체에 걸친 균일한 연료 분배를 제공합니다. 닫힌 노즐은 혼합 방법에 따라 스프레이 부분의 디자인이 다릅니다. 다중 구멍 노즐(직경 0.2-0.4mm의 4-10개 구멍)과 바늘 끝에 핀이 있는 단일 구멍 노즐 및 단일 구멍 핀리스 것들.

모든 실린더에 공급되는 연료의 양은 동일해야 하며 부하에 해당해야 합니다. 고품질 혼합물 형성을 위해 피스톤이 TDC에 도달하기 20-23도 전에 연료가 공급됩니다.

엔진의 성능은 동력, 스로틀 응답, 연료 소비, 엔진 실린더의 가스 압력, 배기 가스 독성과 같은 디젤 동력 시스템 장치의 품질에 따라 다릅니다.

분리된 CS - 프리챔버 및 와류 챔버.연료는 블록 헤드에 위치한 추가 챔버에 주입됩니다. 추가 챔버의 점퍼로 인해 압축 공기의 강력한 움직임이 형성되어 연료와 공기의 더 나은 혼합에 기여합니다. 추가 챔버에서 연료가 점화된 후 압력이 증가하고 가스 흐름이 브리지 채널을 통해 오버 피스톤 챔버로 이동하기 시작합니다. 혼합물 형성은 연료 제트의 에너지에 약간 의존합니다.

소용돌이 챔버에서연결 채널은 채널의 모선이 챔버 표면에 접하도록 블록 헤드의 끝 평면에 비스듬히 위치합니다. 연료는 공기 흐름에 직각으로 챔버에 분사됩니다. 작은 물방울은 공기 흐름에 의해 포착되고 온도가 가장 높은 중앙 부분에 속합니다. 연료의 짧은 점화 지연 시간 높은 온도연료의 빠르고 안정적인 점화를 유발합니다. 연소실 벽으로 큰 방울의 연료가 흐르고 가열 된 벽과 접촉하여 연료도 증발하기 시작합니다. 와류 챔버의 집중적인 공기 이동으로 핀 분무기가 있는 폐쇄형 노즐을 설치할 수 있습니다.

장점 . 더 낮은 최대 압력, 더 낮은 압력 축적, 무연 배기 가스로 더 완전한 산소 활용도(알파 1.15-1.25), 높은 작동 능력 속도 모드만족스러운 성능, 다양한 분수 구성의 연료 사용 가능성, 낮은 분사 압력.

단점 . 특정 연료 소비가 증가하고 시동 품질이 저하됩니다.

프리 챔버는 부피가 작고 연결 채널의 면적이 작습니다 (0.3-0.6 %에프 n) 공기가 고속(230-320m/s)으로 사전 챔버로 흐릅니다. 노즐은 일반적으로 흐름을 향해 프리챔버의 축을 따라 배치됩니다. 혼합물의 과농축을 피하기 위해 분사는 조악하고 조밀해야 하며, 이는 낮은 연료 분사 압력에서 단일 핀 노즐에 의해 달성됩니다. 점화는 사전 챔버의 상부에서 발생하며 챔버의 전체 볼륨을 사용하여 토치가 전체 볼륨에 퍼집니다. 압력이 급격히 상승하고 좁은 채널을 통해 메인 챔버로 파열되어 주요 공기 덩어리와 연결됩니다.

장점 . 낮은 최대 압력(4.5-6 MPa), 저압 축적(0.2-0.3 MPa/gr.), 공기 및 연료의 집중 가열, 연료 분무를 위한 에너지 비용 절감, 엔진 주파수를 강제할 가능성, 독성 감소.

단점 . 엔진 효율 저하, 냉각 시스템으로의 열 제거 증가, 냉각 엔진 시동 어려움(압축비 증가 및 글로우 플러그 설치).

분할되지 않은 연소실이있는 디젤은 경제적 인 성능과 시동 성능, 과급 사용 가능성이 있습니다. 소음, 압력 상승(0.4-1.2 MPa/g) 측면에서 최악의 지표입니다.

디젤 엔진의 혼합

디젤 엔진의 혼합물 형성은 기화기보다 약 1배 적은 매우 짧은 시간에 진행됩니다. 따라서 이러한 엔진의 연소실에서 균질한 혼합물을 얻는 것은 기화기에서보다 훨씬 어려운 작업입니다. 연료의 시기적절하고 완전한 연소를 보장하려면 상당한 과잉 공기(a = 1.2-1.75)를 도입하고 공기와 연료의 양호한 혼합을 보장하기 위해 여러 다른 조치를 적용해야 합니다.

과잉 공기 비율을 줄이고 결과적으로 평균 유효 압력과 리터 용량을 늘리려면 다음과 같은 이유로 혼합기 형성 품질을 개선해야 합니다. - 연소실의 모양과 분사되는 연료 제트의 모양을 일치 연료가 공급될 때 노즐에서; - 연료와 공기의 혼합에 기여하는 연소실에서 와류의 강렬한 공기 흐름 생성; – 연료의 미세하고 균일한 분무 구현.

처음 두 가지 조건의 충족은 특별한 모양의 연소실을 사용하여 보장됩니다. 분사 압력의 증가, 인젝터 노즐 개구부의 직경 감소 및 연료 점도의 감소에 따라 연료 분무의 미세함 및 균일성이 향상됩니다.

혼합물 형성 방법에 따르면, 디젤 엔진은 분할되지 않고 분리된 연소실이 있습니다.

분할되지 않은 챔버는 피스톤 헤드와 헤드 및 실린더 벽의 표면으로 둘러싸인 단일 볼륨입니다(그림 69, a). 연료는 하나 이상의 제트 형태로 노즐을 통해 이 부피에 주입되고 혼합물 형성 및 연소 과정이 그 안에서 발생합니다. 혼합물 형성을 개선하기 위해 연소실의 모양은 노즐에 의해 공급되는 연료 제트의 모양과 일치하도록 하고 공기 흐름은 실린더의 수직 축을 중심으로 강제 회전하여 추가 환형 와류를 형성합니다.

고려된 혼합물 형성 방법의 주요 장점은 고효율과 쉬운 시동입니다.

단점은 비교적 힘든 작업과 높은(25-40MPa) 사출 압력을 포함합니다.

분할 연소실은 피스톤 크라운과 헤드 표면으로 둘러싸인 메인 챔버와 실린더 헤드 또는 피스톤 크라운에 위치한 추가 챔버로 구성됩니다. 주 챔버와 추가 챔버는 하나 이상의 채널 또는 목에 의해 서로 통신합니다.

혼합물 형성을 개선하는 방법에 따라 연소실이 분리된 디젤 엔진은 프리 챔버와 와류 챔버로 구분됩니다.

사전 챔버 엔진(그림 69.6)에서 연소실은 두 개의 공동으로 나뉩니다. 사전 챔버는 그 부피가 연소실 전체 부피의 25-40%이고 메인 챔버는 연소실 위에 위치합니다. 피스톤. 프리챔버와 챔버는 작은 직경의 구멍이 하나 이상 있는 채널을 통해 서로 연결됩니다. 조상 혼합물 형성의 본질은 압축 행정 동안 공기의 일부가 실린더에서 연결 채널을 통해 프리 챔버로 흐른다는 것입니다. 인젝터에 의해 프리챔버로 분사된 연료는 다가오는 공기 제트에 의해 추가로 분무되고 자발적으로 점화됩니다. 프리챔버에는 공기 충전량의 작은 부분이 있기 때문에 주입된 연료의 일부만 연소됩니다. 동시에 예비 챔버의 압력과 온도가 상승하고 미연 연료와 함께 가스가 연결 채널을 통해 200-300m/s의 고속으로 메인 챔버로 분출됩니다. 연소된 연료의 일부의 에너지를 이용하여 격렬한 소용돌이 운동이 형성되고 아직 연소되지 않은 연료는 공기와 잘 혼합되어 연소된다. 프리챔버의 분사 압력은 일반적으로 8-13 MPa로 연료 장비의 마모를 줄이고 고압 파이프라인 연결의 신뢰성을 높입니다. 사전 챔버 엔진은 두 가지 볼륨의 연료가 순차적으로 연소되기 때문에 더 부드럽게 작동합니다.

쌀. 69. 디젤 엔진의 연소실 계획

단점은 큰 열 손실, 분할되지 않은 챔버가있는 엔진에 비해 증가 된 특정 연료 소비 (수압 손실 증가로 인한), 특수 시동 장치를 사용하는 어려운 엔진 시동을 포함합니다.

소용돌이 챔버 엔진 (그림 69, c)에서 연소실은 두 개의 공동으로 나뉩니다. 소용돌이 챔버의 부피는 연소실 부피의 60-80 %이고 피스톤 위에 위치한 챔버 . 소용돌이 챔버와 챔버는 디퓨저라고 불리는 특별한 모양의 채널로 연결됩니다. 디퓨저는 소용돌이 챔버에 접선 방향으로 위치합니다. 압축 행정 동안 챔버의 공기는 디퓨저를 통해 와류 챔버로 흐르고 내부에서 회전 운동을 얻습니다. 챔버 내 공기의 강한 소용돌이로 인해 노즐에서 분사된 연료는 잘 분무되고 공기와 혼합되어 자연 발화됩니다. 와류실에서 연료가 연소되는 동안 가스의 압력과 온도가 증가하고 연료의 연소되지 않은 부분과 함께 주 연소실로 흘러 들어가 사용되지 않은 공기와 혼합되어 완전히 연소됩니다. 분할되지 않은 챔버가 있는 엔진과 비교하여 와류 챔버가 있는 엔진의 장점과 단점은 프리 챔버 엔진의 경우와 동일합니다.

아시다시피 연료가 연소되고 열을 방출하려면 연소가 연료(가연성 물질)를 산화시키는 과정, 즉 산소와 결합하는 과정이므로 산소가 필요합니다. 그리고 산소가 충분하지 않으면 가장 가연성 및 폭발성 가연성 물질조차도 타지 않습니다.
이 모든 철학은 열 엔진에 완전히 적용됩니다. 연소실의 연료가 연소를 시작하려면 산소가 필요하며 우리의 경우 대기와 함께 실린더에 공급됩니다.
하지만 그게 다가 아닙니다. 실린더의 연료는 매우 빨리 연소되어야 합니다. 그렇지 않으면 연소할 시간이 없었던 것은 문자 그대로의 의미에서 "파이프 속으로 날아갈" 것입니다.
연소 속도는 점화 전에 실린더의 연료와 공기를 얼마나 빠르고 효율적으로 혼합하는지에 직접적으로 달려 있습니다.
이 혼합물이 연소되기 전에 연료와 공기를 혼합하는 과정을 혼합물 형성. 고품질 혼합물 형성은 모든 열 기관의 효율적이고 경제적인 작동의 핵심입니다.

기화 엔진에서 가솔린은 먼저 기화기에서 공기와 혼합된 다음 흡기 매니폴드를 통해 흡기 밸브를 지나 실린더로 이동하고 흡기 및 압축 행정 중에도 혼합됩니다. 디젤 엔진에서 이 가장 중요한 과정은 매우 짧은 순간이 주어집니다. 즉, 압축 행정이 끝날 때 디젤 엔진의 연소실에 연료가 공급되어 상사점까지의 크랭크축 회전 각도(10 ... 20 ˚)가 됩니다. ). 동시에 기화기 엔진과 같이 공기와 혼합 된 실린더에 공급되지 않고 "순수한 형태"로 주입되며 실린더에서만 대기 산소와 "만날"기회를 얻습니다. 빨리 섞고, 태우고, 열을 방출하기 위해.

디젤 엔진에서 혼합물 형성 및 혼합물 연소에 할당된 시간은 기화기 엔진보다 약 5~10배 짧고 0,002…0, 01 초.
연소가 충분히 빠르기 때문에 디젤은 가솔린 엔진보다 2~3배 더 세게 작동합니다.
엔진의 강성은 측정된 매개변수라는 점에 유의해야 합니다( W = dp/dφ)는 압력 증가율( DP) 회전 각도( dφ) 크랭크축의 값이므로 계산할 수 있습니다.

디젤 엔진의 연소 속도는 빠르지만 일반적으로 4단계로 구분되며 첫 번째 단계를 점화 지연 기간( 0.001… 0.003초). 이때 분사된 연료는 작은 방울로 분해되어 연소실을 통해 이동하면서 증발하고 공기와 혼합되며 화학적 자체 점화 반응이 가속화됩니다. 다음 세 단계는 공기-연료 혼합물의 연소 단계입니다.

점화 지연 기간이 길면 연료의 상당 부분이 증발하여 공기와 섞일 시간이 있습니다. 볼륨 전체에서이 부품이 동시에 점화되면 부품의 동적 부하가 증가하고 소음 수준이 증가하여 연소실의 압력이 급격히 증가합니다 (힘든 작업).
따라서 긴 점화 지연 시간은 바람직하지 않습니다. 온도 조건, 연료 유형, 엔진 부하 및 기타 요인에 따라 다릅니다. 하지만 내부 혼합디젤에서 항상 기화 엔진에 비해 더 힘든 작업을 결정합니다.

디젤 엔진에서 혼합물 형성 시간은 매우 짧기 때문에 연료의 완전한 연소를 위해 실린더보다 더 많은 공기가 실린더로 유입됩니다. 가솔린 엔진(제외하고 분사 엔진사용 직접 주입, 공기가 정상보다 조금 더 많이 유입되는 곳). 디젤 엔진의 초과 공기 계수 α 범위는 다음과 같습니다. 1,4 ~ 전에 2,2 .

따라서 디젤 엔진의 혼합물 형성에 대한 높은 요구 사항이 부과됩니다. 그것은 공기와 연료의 균일한 혼합, 시간이 지남에 따라 연료의 점진적인 연소, 가능한 가장 낮은 α 값에서 연소실의 모든 공기를 완전히 사용하고 디젤 엔진의 가장 부드러운 작동을 보장해야 합니다.

혼합물 형성을 개선하는 방법

디젤 엔진에서 혼합물 형성의 품질을 향상시키는 대부분의 문제는 연소실의 형태를 선택함으로써 대부분 해결됩니다.
구별하다 분할되지 않은 연소실(단일 캐비티) (그림 1a, b) 및 분리된(그림 1, c).

분할되지 않은 연소실피스톤이 TDC에 있을 때 피스톤의 바닥과 실린더 헤드의 평면에 의해 형성된 챔버입니다. 비분할 연소실은 주로 트랙터의 디젤 엔진에 사용되며, 트럭. 이를 통해 엔진의 효율성과 시동 품질(특히 차가운 엔진)을 높일 수 있습니다.

분리된 연소실채널로 연결된 메인 및 보조 캐비티가 있습니다. 11 . 보조 챔버는 그림 1과 같이 구형일 뿐만 아니라 1, c뿐만 아니라 원통형.
첫 번째 경우라고 합니다. 와동(디젤 D-50, SMD-114), 두 번째 - 곁방또는 더 일반적으로 불리는 것처럼, 프리챔버(KDM-100).

소용돌이 챔버는 다음과 같이 작동합니다. 실린더 헤드에는 피스톤 위의 주 연소실에 채널로 연결된 와류실인 볼 캐비티가 있습니다. 압축하는 동안 피스톤이 위쪽으로 이동할 때 공기는 벽에 접하는 방향으로 와류 챔버로 고속으로 들어갑니다.
결과적으로 공기 흐름은 최대 200m/s. 이 화끈한 속으로 700… 900K) 공기 소용돌이 인젝터가 연료를 분사하여 점화되고 챔버의 압력이 급격히 상승합니다.
연소되지 않은 연료가 포함된 가스는 채널을 통해 메인 챔버로 배출되며, 여기서 나머지 연료는 연소됩니다. 소용돌이 챔버의 부피는 40…60% 연소실의 총 부피, 즉 부피의 약 절반.

프리챔버(프리챔버) 엔진투피스 챔버가 있습니다. 연료는 원통형 프리챔버(프리챔버)에 주입되고 그 일부(최대 60% ) 발화한다. 연료 연소 과정은 와류 챔버에서와 같은 방식으로 진행됩니다.

분리된 연소실은 연료 구성에 덜 민감하고 광범위한 크랭크축 속도에서 작동하며 점화 지연 시간을 줄여 더 나은 혼합물 형성 및 덜 거친 작동을 제공합니다.
그러나 그들의 주요 단점은 분할되지 않은 연소실에 비해 엔진 시동이 어렵고 연료 소비가 증가한다는 것입니다.

때때로 고립 반 분리된 연소실(그림 2 참조), 피스톤 헤드의 깊은 공동에 의해 형성된 챔버를 포함합니다. 이러한 챔버에서 공기-연료 혼합물의 연소 과정은 별도의 챔버에서의 연소 과정과 유사하지만 피스톤 캐비티로의 연료 분사는 작동 중 냉각에 유익한 영향을 미칩니다.

혼합물 형성의 품질은 또한 연소실의 연료 제트 및 공기 충전의 상호 방향 및 이동 강도에 의해 크게 영향을 받습니다. 이와 관련하여 구별 체적 혼합, 필름 및 체적 필름.

대량 혼합연료가 연소실의 체적에 위치한 뜨거운 공기의 두께로 직접 분사된다는 점에서 다릅니다. 동시에 분무된 연료 입자와 공기의 더 나은 혼합을 위해 스월러 또는 나사 입구 채널을 통해 신선한 충전물에 회전 운동을 제공하고 연소실의 모양이 연료의 모양과 일치하도록 합니다. 노즐에 의해 분사되는 제트.
체적 혼합물 형성이 있는 디젤 엔진의 정상적인 작동을 위해서는 매우 높은 연료 분사 압력이 필요합니다. 100MPa그리고 더. 이 혼합물 형성을 가진 엔진은 매우 경제적이지만 열심히 작동합니다( W = 0.6… 1.0 MPa/deg).

필름 혼합분사된 연료의 대부분이 구형 연소실의 뜨거운 벽에 공급되어 필름을 형성한 다음 증발하여 벽에서 열의 일부를 제거한다는 사실이 특징입니다.
체적과 필름 형성의 근본적인 차이점은 첫 번째 경우에는 분무된 연료의 입자가 공기와 직접 혼합되고 두 번째 경우에는 연료의 주요 부분이 먼저 증기 상태에서 증발하여 공기와 혼합된다는 것입니다.
필름 혼합은 MAN 엔진, D-120 및 D144 제품군의 일부 엔진에서 사용됩니다. 이 방법은 디젤 엔진의 허용 가능한 강성을 제공합니다( W = 0.2… 0.3 MPa/deg) 및 우수한 효율성을 제공하지만 피스톤 온도를 지정된 한계 내로 유지해야 연료막이 집중적으로 증발합니다.

벌크 필름 혼합벌크 및 필름 혼합 공정을 결합합니다. 이 혼합물 형성 방법은 예를 들어 용적 연소실이 피스톤에 있는 가정용 ZIL-645 엔진에 사용됩니다.
블록의 헤드에 위치한 노즐은 두 개의 먼지가 많은 제트 형태의 두 개의 구멍이 있는 노즐을 통해 연료를 분사합니다. 벽 제트는 연소실의 모선을 따라 유도되어 그 위에 박막을 생성합니다. 체적 제트는 연소실의 중심에 더 가깝게 향하게 됩니다.

체적-필름 혼합물 형성은 디젤 엔진의 원활한 작동을 보장합니다( W = 0.25… 0.4), 양호한 경제성과 허용 가능한 시동 품질, 그리고 대부분의 현대식 디젤 엔진에 사용됩니다. 피스톤의 오목한 부분은 원환체(SMD, KamAZ, YaMZ A-41, A-01) 또는 잘린 원뿔 형태의 챔버 모양을 형성합니다. - 델타 모양의 챔버(D-243, D-245) .

디젤 엔진의 혼합물 형성 품질은 연소실의 디자인과 모양뿐만 아니라 개선될 수 있습니다. 연료 분사 공정 자체의 기술이 중요한 역할을 합니다.
여기에서 설계자는 여러 가지 방법으로 혼합물 형성 개선 문제를 해결합니다.

• 연료 제트의 스프레이 품질을 향상시키는 분사 압력의 증가(이 목표를 달성하는 방법 중 하나는 단위 인젝터를 사용하는 것입니다);
• 연료가 여러 단계로 연소실에 공급될 때 단계적(분리된) 분사의 사용(단계적 분사는 마이크로컴퓨터 제어 전원 시스템에서 구현하기 쉽습니다);
• 분무 제트의 최적 모양, 제트 수 및 방향을 제공하는 노즐용 분무기 선택.

기화기 엔진에서 가연성 혼합물은 다음과 같은 특수 장치에서 준비됩니다. 기화기.

떨어지는 흐름을 가진 기본 기화기의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 16.9.

플로트 챔버에서 2 플로트를 사용하여 4 및 니들 밸브 3 일정한 연료량을 유지합니다.

디퓨저에 있는 피스톤의 흡입 작용으로 엔진이 작동 중일 때 6 진공이 생성됩니다. 플로트 챔버에서 나오는 연료 2 보정된 구멍을 통해 1, ~라고 불리는 전자 제트기,분무기 5로 흡입되어 분무합니다.

엔진이 작동하지 않을 때 분무기 5에서 연료 누출을 방지하기 위해 상단 가장자리는 플로트 챔버의 연료 레벨보다 2-3mm 위에 위치합니다. 2. 후자는 일어난다 균형이 잡힌그리고 불안정한.첫 번째 경우 플로트 챔버는 at-

쌀. 16.9.

1 - 제트기; 2 - 플로트 챔버; 3 - 니들 밸브; 4 - 뜨다; 5 - 분무기; 6 - 디퓨저; 7 - 스로틀 밸브; 8 - 공기 청정기를 통한 대기 공기가 있는 파이프라인, 두 번째로 그림과 같이 대기 공기와 직접 연결됩니다. 16.9.

균형의 이점에 플로트 챔버저항에 관계없이 그 안에 있는 것을 나타냅니다. 공기 정화기, 공기와 휘발유 소비가 더 잘 균형을 이루고 챔버가 덜 오염됩니다.

디퓨저에서 형성 6 흡기 매니폴드의 가연성 혼합물 8 흡기 밸브를 통해 엔진 실린더로 전달됩니다. 연료 증발 및 혼합물 형성은 기화기의 디퓨저 6에서 시작하여 가연성 혼합물이 흡입 파이프를 통해 이동할 때 계속됩니다. 8 실린더에서 압축되면 끝납니다. 4행정 엔진에서 이 과정은 크랭크축 회전의 330-340°에 해당하는 2개의 피스톤 행정에 걸쳐 발생합니다. 흡입 및 압축 중에 난류가 형성되어 증발 된 연료가 공기와 잘 혼합됩니다.

혼합물 형성 중 더 나은 연료 증발을 위해 가연성 혼합물은 때때로 흡입 파이프에서 가열되어 낮은 공기 과잉 비율과 높은 크랭크축 속도에서 경제적인 연료 연소를 보장합니다.

엔진에 들어가는 가연성 혼합물의 양과 그에 따른 출력은 스로틀에 의해 조절됩니다. 7. 개구부가 클수록 디퓨저의 공기 속도가 증가합니다. 6, 진공 및 분무기(5)로부터의 연료 유출의 강도가 증가할 뿐만 아니라 실린더에 들어가는 가연성 혼합물의 양이 증가한다.

엔진의 설계와 부하에 따라 디퓨저의 공기 속도는 50~150m/s입니다. 기화기에서 준비된 가연성 혼합물의 조성은 과잉 공기 계수로 특징 지어집니다. = 1에서 가연성 혼합물을 정상, a = 1-=-1.15에서 - 고갈, a > 1.15일 때 - 가난한.엔진 성능은 중간에서 풀로드희박 혼합물에서 가장 낮은 특정 연료 소비를 제공합니다. a > 1.3일 때 가연성 혼합물은 연료 부족으로 인해 점화되지 않습니다. 가연성 혼합물 과잉\u003d 1.00의 연료 - ID 5가 호출됩니다. 풍부한, 부자에 있는 동안. 언제

농축 혼합물에 대해 작업할 때 제공됩니다. 최고 권력장약의 연소열 증가와 화염 전파 속도 증가로 인한 엔진. 그러나이 혼합물에서 작동하면 연료가 완전히 연소되지 않아 특정 소비가 증가합니다.

엔진은 시동, 공회전 및 최대 출력에서 ​​풍부한 혼합물로 작동해야 합니다.

시동 기간 동안 기본 기화기로 엔진이 작동되면 디퓨저의 작은 진공과 분무기 입구 아래 2-3mm의 연료 레벨 위치로 인해 연료가 유출되지 않습니다. 분무기 및 깨끗한 공기가 엔진에 들어갑니다(a -? ° °). 따라서 기본 기화기로 엔진을 시동하는 것은 불가능합니다.

기본 기화기는 엔진 시동 및 안정적인 작동을 보장할 수 없습니다. 아이들링, 한 작동 모드에서 다른 작동 모드로 전환하는 동안 필요한 혼합물 구성. 따라서 다양한 엔진 작동 모드에 가장 유리한 혼합 조성을 제공하는 장치가 장착되어 있습니다. 이러한 장치에는 보상 제트, 이코노마이저, 가속기 펌프 등이 포함됩니다.

가솔린 엔진 -
ICE의 종류 중 하나
(내부 엔진
연소) 발화
공기와 연료의 혼합물,
에서 수행
실린더를 통해
점화 플러그에서 나오는 불꽃.
파워 레귤레이터의 역할
스로틀을 수행
조절하는 밸브
들어오는 흐름
공기.

연료 공기 시스템의 작동 원리

혼합물 형성

분사 내연 기관의 혼합물 형성

기화기 내연 기관의 혼합물 형성

10.