С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Какая температура в камере сгорания бензинового двигателя


Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Температура стенок камеры сгорания и днища поршня у различных двигателей находится в пределах 250 - 400 С, а на впускных или выпускных клапанах она значительно выше. При таких температурах под действием кислорода воздуха и каталитического влияния металлических поверхностей масло претерпевает глубокие изменения, в результате чего образуются нагары.  [2]

Температура стенок камеры сгорания в карбюраторном двигателе не превышает 200 С. Наиболее высокую температуру стенок камеры сгорания имеют головки цилиндров дизелей с воздушной системой охлаждения, температура в межклапанной перемычке достигает 260 С. Введение масляного канала для отвода части тепла от головки на дизеле Д-37 М снижает температуру межклапанной перемычки до 200 С. Попытка обеспечить снижение температуры в межклапанной перемычке за счет более развитых ребер охлаждения ввиду конструктивной сложности головки не дает желаемых результатов.  [3]

Температура стенок камеры сгорания остается относительно низкой. Между приводной шестерней и внутренним кольцом верхнего подшипника находится пружина, которая компенсирует осевой зазор подшипника ( фиг.  [4]

Повышение температуры стенок камеры сгорания достигается применением теплоизолирующих вставок в камере или жароупорных накладок на днище поршня. При этом температура стенок камеры повышается на 160 - 240 С для наиболее горячей точки по сравнению с обычной конструкцией, что приводит к уменьшению задержки воспламенения с 13 85 до 12 6 м / сек.  [5]

С понижением температуры стенки камеры сгорания и температуры продуктов сгорания увеличивается зона пониженных температур, при которых может сохраниться агар.  [6]

Замечено, что при постоянной мощности двигателя температура стенки камеры сгорания снижается пропорционально увеличению в составе топлива содержания водорода. Эта особенность обнаруживается тем резче, чем больше мощность двигателя.  [7]

Отложение нагара на днище поршня.  [8]

Из табл. 6 и 7 видно также, что температура стенки камеры сгорания ТВД ( в зоне горения) в зависимости от нагрузки двигателя почти в 2 раза превышает температуру днища поршня из алюминиевого сплава. Между тем, толщина нагара на поверхностях камеры сгорания ГТД в зо-не горения достигает 20 мм и иногда нагарный пояс перекрывает до 60 % площади поперечно-то сечения жаровой трубы ( см. ркс. На кромках поршней со стороны входа горючей смеси в четырехтактных бензиновых двигателях или продувочного воздуха в двухтактных двигателях толщина нагара меньше иди его вообще не бывает.  [9]

Система охлаждения двигателя Кадиллак.  [10]

Для верхнеклапанных карбюраторных двигателей такая система охлаждения позволяет понизить температуру стенок камеры сгорания и повысить температуру стенок цилиндров, что несколько повышает мощностные и экономические показатели двигателя и снижает износ его цилиндров.  [11]

Считают, что в реактивном двигателе источником радиирую-щего пламени, повышающего температуру стенки камеры сгорания, является горение не непосредственно углеводородов, а продуктов их глубокой деструкции - микрочастиц углерода. Степень радиации пламени углеводородов определяется их химической структурой и отношением в рабочей смеси топлива к воздуху.  [12]

В качестве показателя теплоизоляционных свойств нагара принято теплоизоляционное число, представляющее собой отношение перепада температуры стенки камеры сгорания под слоем накопившегося нагара на испытуемом топливе к перепаду температуры стенки при проведении испытаний в определенных условиях на испытуемом топливе. Теплоизоляционное число так же, как и нагарное число, выражается в процентах.  [13]

Этиловый спирт, имея малые значения теплоты испарения по сравнению с другими применявшимися ОЖ незначительно влияет на снижение температуры стенки камеры сгорания, обдуваемой вторичным воздухом, содержащим пары и неиспарившиеся капли этилового спирта.  [14]

Индукционный период уменьшается при увеличении степени сжатия, повышении температуры и давления всасываемого в цилиндр воздуха, а также при повышении температуры стенок камеры сгорания в тех местах, куда ударяет струя топлива. Однако решающее значение имеет состав топлива. Меньшим индукционным периодом обладают парафиновые углеводороды нормального строения с длинной цепью. Топлива, содержащие много ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, имеют чрезмерно высокую температуру самовоспламенения и длинный индукционный период. Нафтеновые и ароматические углеводороды с длинными парафиновыми цепями, напротив, характеризуются коротким индукционным периодом и соответственно нормальной скоростью горения. Таким образом, условия возникновения стуков в дизелях противоположны тем, которые вызывают детонацию в двигателях с искровым зажиганием.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Как температура и давление в цилиндрах дизеля влияют на работу мотора

Дизельный двигатель сегодня является вторым по степени распространенности типом ДВС после бензинового агрегата. Конструктивно дизельный мотор похож на бензиновый аналог, так как имеет все те же цилиндры, шатуны, поршни, коленвал  и т.д. При этом все детали более массивные и тяжелые, ведь они должны выдерживать повышенные нагрузки.

Дело в том, что степень сжатия в дизеле выше, чем в агрегатах на бензине. Если в бензиновом моторе указанный средний показатель составляет от 9-и до 11-и единиц, то в дизельном уже целых 20-24. По этой причине дизельный двигатель тяжелее и крупнее бензинового агрегата.

Главным же отличием является способ приготовления, подачи и воспламенения топливно-воздушной смеси. В большинстве моторов на бензине рабочая смесь образуется во впускном коллекторе и «засасывается» в цилиндры.

После подачи в цилиндры рабочая смесь воспламеняется в камере сгорания от искры. При этом в дизельном двигателе топливо и воздух подаются отдельно, при этом смесь воспламеняется самостоятельно от резкого сжатия и нагрева.

Далее мы поговорим о том, какие процессы протекают в камере сгорания дизельного двигателя, как реализована подача дизтоплива, каким образом происходит смесеобразование и воспламенение заряда, а также какое давление и температура в камере сгорания дизеля.

Камеры сгорания дизельных двигателей и особенности работы такого ДВС

Начнем с того, что камеры сгорания дизельных двигателей несколько отличаются от бензиновых. Существует два основных типа камер:

  • неразделенная камера сгорания дизельного мотора;
  • разделенная камера сгорания дизельного ДВС;

Неразделенный тип является однообъемной камерой, как правило, простой формы, которая согласована с расположением форсунок. Такие камеры обычно выполняются в днище поршней, также могут быть изготовлены частично в днище и частично в ГБЦ, редко только в головке блока.

Разделенный тип камеры сгорания предполагает два отдельных друг от друга объема, которые соединены посредством особых каналов. Таких каналов может быть от одного и больше.

Если говорить о плюсах и минусах, первый тип позволяет обеспечить двигателю лучший КПД, однако температуры в такой камере сгорания выше. Также растут и ударные нагрузки. Что касается разделенных камер сгорания, КПД меньше, однако удается реализовать более полноценное сгорание топлива, такой дизель меньше коксуется, дымит и т.д.

Как сгорает топливо в дизельном двигателе

Теперь давайте рассмотрим сам процесс горения. Как известно, для горения топлива необходимо определенное количество кислорода, а также источник, который позволит смеси воспламениться.

В дизеле вместо внешней искры таким источником является высокая температура, то есть нагрев.

Указанный нагрев достигается благодаря тому, что воздух в цилиндре сильно сжимается, а дизтопливо подается в самый последний момент. Это обусловлено тем, что температура, необходимая для воспламенения, растет с ростом давления, при этом температура самовоспламенения топлива в подобных условиях понижается.

Другими словами, топливно-воздушная смесь в дизельном двигателе самовоспламеняется от высокого давления и нагрева. При этом нормальная работа мотора сильно зависит от правильно настроенного впрыска, качественного сжатия смеси, а также от полноты сгорания заряда в цилиндрах.

В самом начале в цилиндр подается воздух, сжимается и нагревается. Далее топливо впрыскивается в камеру сгорания дизельного двигателя, во время впрыска происходит его распыление.

Затем возникает самовоспламенение, пламя распространяется по цилиндру. Впрыск горючего останавливается, а остатки топлива продолжают гореть. Далее процесс повторяется.

Как видно, хотя подача и горение заряда в дизеле протекает за очень короткий промежуток времени, этот отрезок можно разделить на этапы:

  • Первый этап- впрыск топлива до начала его воспламенения (задержка воспламенения). Форсунки на данном этапе подают солярку, причем в распыленном виде. Образуется топливный «туман», который распространяется в сильно сжатом и нагретом воздухе.

Фактически туман представляет собой мельчайшие капли топлива, но они не воспламеняются. Дело в том, что сначала горючее должно испариться.

Только после этого произойдет смешивание испаренного дизтоплива с воздухом, а сама смесь нагреется до температуры, необходимой для самостоятельного воспламенения. Отметим, что задержка воспламенения должна быть короткой.

  • Второй этап-воспламенение и распространение фронта пламени по цилиндру. Дело в том, что после воспламенения сразу горит не весь объем, а возникают точечные «очаги» возгорания. Они локализуются в местах, где топливо наиболее качественно смешалось с воздухом, а температура в камере около 1700 К.

Такое начальное горение приводит к повышению температуры и давления в цилиндре. В результате топливо, которое еще не загорелось, активно испаряется и смешивается с воздухом. В этот момент фактически происходит полное возгорание смеси в цилиндре, при этом резко увеличивается давление.

  • Наступает третий этап, года топливо непосредственно сгорает. Инжекторная форсунка еще впрыскивает солярку, горючее уже сразу загорается от контакта с пламенем в камере сгорания. Пламя в этот момент эффективно распространяется по всему объему, давление также максимально.

Именно на данном этапе давление в результате сгорающего топлива с большой силой толкает поршень, заставляя двигатель совершать полезную работу. Что касается температуры, показатель растет до 2200 К.

  • Завершающий четвертый этап является моментом, когда остатки топлива догорают в цилиндре. В это время поршень уже перемещается вниз, что означает падение давления и температуры.

Как видно, давление в камере сгорания дизельного двигателя играет первостепенную роль для реализации самовоспламенение топлива. Что касается впрыска, необходимо, чтобы солярка подавалась в строго определенный момент, в нужном количестве, а также качественно распылялась.

Если возникнут сбои, распространение пламени будет нарушено, температура в камере сгорания дизельного двигателя  повышается,  возникает риск детонации, топливо не сгорает в полном объеме и т.д.

Частые проблемы дизелей: момент впрыска и компрессия

Если сжатие смеси в цилиндре оказывается недостаточным, во время работы двигателя можно услышать шумы и металлические стуки. Дело в том, что в таком случае смеси нужно больше времени, чтобы нагреться до температуры воспламенения.

Получается, снижение компрессии дизельного двигателя увеличивает время до воспламенения заряда.

При этом в цилиндре несгоревшей смеси будет больше, чем нужно. В результате в момент возгорания такого заряда процесс горения приобретает взрывной характер, давление резко увеличивается, появляется ударная волна и детонация, разрушая ЦПГ и оказывая значительные нагрузки на детали мотора.

Также снижение компрессии приводит к тому, что дизель начинает дымить. Выхлоп может быть черным или серовато-белым. В случае с белым дымом из выхлопной трубы, дизтопливо попросту неэффективно воспламеняется в момент, когда поршень доходит до ВМТ.

Затем поршень идет вниз, температура и давление дополнительно снижаются, нет условий для горения. Получается, несгоревшая солярка испаряется и далее попадает в выпускную систему

То же самое происходит и в том случае, если впрыск дизтоплива слишком поздний. Другими словами, компрессия в цилиндрах нормальная, но подача топлива с опозданием приводит к тому, что поршень уже идет вниз, нет нужного сжатия и давления для самовоспламенения.

Если же выхлоп черный, это может указывать на то, что форсунки «переливают», то есть подача горючего происходит в большем объеме, чем необходимо. Простыми словами, дизтоплива много, а кислорода просто недостаточно на такое количество горючего.

Имеющийся кислород позволяет выгореть только части топлива, а несгоревшие остатки превращаются в углерод, что и проявляется в виде характерного черного дыма из выхлопной трубы.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое степень сжатия двигателя. Из этой статьи вы узнаете о данном параметре применительно к двигателю внутреннего сгорания и особенностям его работы.

Еще отметим, что к похожим проблемам может приводить недостаточная подача воздуха (например, забит воздушный фильтр), завоздушивание системы питания дизельного двигателя и т.д.

В итоге, если нарушается нормальный процесс смесеобразования, это закономерно влияет на момент воспламенения и последующую эффективность сгорания топливного заряда в цилиндрах.

Что в итоге

С учетом вышесказанного становится понятно, что дизель особенно нуждается в высокоточном топливном впрыске. От этого напрямую завит КПД, ресурс мотора, экономичность, уровень токсичности отработавших газов и ряд других важных параметров.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему в двигателе может быть повышенная компрессия. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах возникновения данного отклонения от нормы и способах ремонта.

По этой причине дизельные форсунки на современных типах указанных моторов способны обеспечить так называемый фазированный (многофазный) впрыск,  подавая дизтопливо до 10 раз за один рабочий такт мотора.

Напоследок отметим, что сегодня привычный ТНВД с механическими форсунками активно заменяется насос-форсунками или системой Common Rail, позволяя добиться максимальной эффективности впрыска горючего на всех этапах подачи топлива в камеру сгорания.

Подобные решения в сочетании с турбокомпрессором позволяют современному дизельному мотору уверенно конкурировать на рынке с бензиновыми аналогами, при этом высокая топливная экономичность остается главным преимуществом дизельного двигателя.

autoexpert.today

температура в камере сгорания бензинового двигателя — Какое максимальное давление в камере сгорания ДВС (при вспышке горючей смеси) ? — 22 ответа



В разделе Прочие Авто-темы на вопрос Какое максимальное давление в камере сгорания ДВС (при вспышке горючей смеси) ? заданный автором Олег Хребтов лучший ответ это В бензиновом двигателе без турбины порядка 50 атм. , а в дизеле до 200.Эрни ПрэнгМастер(1570)

Это не из интернета.

Ответ от Евровидение[гуру]Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 - 9 МПа, а температура 1800 - 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ - происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 - 0.5 МПа, а температура до 700 - 900 С.Ответ от Простолюдин[гуру]Pz- максимальное давление сгорания очень важный показатель, если расхождение по цилиндрам более 3-5 кг/см2,то такая работа быстро приведет к плачевному результату. На каждый двигатель есть свой паспорт, там и смотри. Зависит от наддува (есть или нет), угла до ВМТ воспламенения, качества топлива (теплотворной способности), износа ЦПГ, и т. д. Колеблется в широких пределах 40 - 80 кг и выше (форсированные). Бензиновый двигатель внутреннего сгорания на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Бензиновый двигатель внутреннего сгоранияДвигатель внутреннего сгорания на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Двигатель внутреннего сгорания

22oa.ru

Температура поршня

Рейтинг:  5 / 5

Температуры в поршне

Температура поршня и цилиндра - важный параметр для эксплуатационной безопасностии срока службы. Пиковые температуры выхлопного газа, даже если они действуют короткоевремя, могут достигнуть больше 2,200°C. Температуры выхлопного газа варьируются между

600 к 850°C для дизельных двигателей, и 800 к 1050°C для бензиновых двигателей.

Температура свежей смеси (воздух или смесь) может быть боле 200°Cдля турбированных двигателей. Интеркуллеры на впуске уменьшают температуру до 40-60°C,

что обеспечивает лучшее заполнение камеры сгорания, так же использование впрыска водо-метанола дает хорошие показатели на впуске, об этом писал в теме про в пуск.

Из-за теплоемкости, поршня и других частей в камере сгорания невозможно точно определить температурные колебания. Но все же можно утверждать, что есть небольшая амплитуда изменения температуры поршня хоть и в несколько градусов, в зависимости от такта, впуск это или рабочий ход. Днище поршня первым подвергается нагреву раскаленными газами и поглощает различное количество тепла,в зависимости от такта, оборотов двигателя и нагрузки. Высокая температура в первую очередь отводится через поршневые кольца к стенкам цилиндра, и в меньшей степени, юбкой поршня.

Дальше разберем самые нагруженные температурные области поршня, следует отметить что они различны для разных типов поршней и зависят от их формы и материала из которого они изготовлены. Типичные температурные распределения для бензинового идизельного двигателя показаны на рисунках 1.1 и 1.2.

Рисунок 1.1:

Температурное распределение впоршне бензинового двигателя

Рисунок 1.2:

Температурное распределение впоршне дизельного двигателя

Температурные уровни и распределение в поршне по существу зависят от следующихпараметров:

  • Тип двигателя (бензин/дизель)
  • Число тактов (четырехтактный / двухтактник)
  • Процесс сгорания (прямой впрыск/обычный впрыск)
  • Режим двигателя (скорость, вращающий момент)
  • Охлаждение двигателя (вода/воздух)
  • Форма поршня и головки цилиндра (местоположение и число газовых каналов и клапанов,тип поршня, материал поршня)
  • Дополнительное охлаждение поршня (да/нет)
  • Интенсивность охлаждения (распыляют масло на поверхность поршня, охлаждающий канал, охлаждение этого канала, и т.д.),

Прочность поршней, особенно из легких сплавов, очень зависит от температуры. Очень важно знать о высоко температурных зонах возникающих в процессе работы, возможном расширении металла в этих областях и сможет ли поршень выдерживать нагрузку в этих режимах, особенно при возникновении детонации. Хоть современные двигателе и оснащаются системами контроля детонации, но все же она уместна и может привести к серьезным последствиям . Высокие тепловые нагрузки вызывают быстрое старение метала или так называемая усталость. Чаще всего усталость металла наблюдается в соединении поршневого пальца и поршня, а также в канавке первого компрессионного кольца..

Чрезмерно высокая температура компрессионного кольца приводит к нагару масла в канавке, закоксованию и в следствии залеганию. Повышается нагрузка на остальные кольца и теряется герметичность камеры сгорания, через кольца прорываются отработанные газы нарушая смазку поршня, что приводит к увеличению силы трения и еще большему увеличению температуры поршня. в последствии его заклиниванию или задирам.

Масса поршня

enginepower.pro


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости