И принудительным зажиганием

Наддув дизелей и двигателей с внешним смесеобразованием

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

Двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные, с впрыскиванием топлива во впускной коллектор или вблизи впускного клапана, или с впрыскиванием внутрь цилиндра, но до начала сжатия) работают на горючих смесях, близких по составу к стехиометрическим, т. е. при a_ном ≈ 1,0, обычно без избытка воздуха. Это определяет необходимый расход воздуха при данном давлении. Давление наддува у таких двигателей должно быть ограничено, так как при чрезмерно высоком давлении в процессе сжатия горючей смеси могут возникать проблемы с детонацией смеси, с детонационным износом и разрушением двигателя. У дизелей такой проблемы не существует. Поэтому степень наддува, величина давления наддувочного воздуха у дизелей может быть существенно, многократно выше, чем у двигателей с принудительным зажиганием и внешним смесеобразованием.

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

Наддув дизелей применяется для решения в основном следующих целей: 1 – для повышения к. п. д. дизеля и снижения токсичности и дымности его выбросов (отработавших газов); 2 – для повышения мощности дизеля. В первом случае компрессор повышает давление воздуха на входе в двигатель на сравнительно небольшую величину, а подача топлива топливным насосом остаётся постоянной. Т. е. повышается коэффициент избытка воздуха, растёт к. п. д., снижаются температуры в цилиндре, уменьшается дымности о. г. и их токсичность. Во втором случае подача топлива топливным насосом увеличивается пропорционально увеличению расхода воздуха, практически пропорционально росту плотности подаваемого воздуха.

Дата добавления: 2014-12-26