Стабильность процессов сгорания как основа их практического применения (часть 1) |
Сгорание
|
88. Наиболее важной характеристикой процесса сгорания применительно к двигателям внутреннего сгорания является его стабильность. Это означает, что процесс должен быть в состоянии равновесия при всех числах оборотов и нагрузках и проходить в полном соответствии
с условиями, характерными для этих режимов. Если имеют место нарушения, процесс должен обладать тенденцией возвращаться к этому равновесному состоянию.
Как будет показано, стабильность достигается правильным сочетанием процессов сгорания и смешения, конструкции двигателя и применяемого топлива.
-
Наиболее важное отличие условий протекания процесса при одном и том же сочетании числа оборотов и нагрузки при нормальной работе органов настройки двигателя связано с температурой стенок. Это становится очевидным из сравнения работы только что пущенного двигателя с работой полностью прогретого двигателя. Различия в температуре стенок пространства цилиндра могут доходить до нескольких сотен градусов по Цельсию. Увеличение температуры внутренней стороны стенки по отношению к температуре охлаждающей среды является функцией теплопроводности и полного теплового потока.
-
Одновременный взрыв наиболее нестабилен, особенно если смесь уже приготовлена внутри или вне цилиндра. В последнем случае период индукции т будет длительным, соответствуя по меньшей мере 180° угла поворота коленчатого вала. Следует также отметить, что теплообмен между стенками и смесью, приготовленной вне цилиндра, происходит в течение более длительного интервала времени. Могут иметь место следующие случаи.
-
Увеличение температуры внутренней стенки цилиндра при прогреве очень невелико. Это может иметь место при малой тепловой нагрузке или интенсифицированном контроле температуры двигателя (постоянная температура охлаждающей среды, тонкие стенки). При этом условия равновесия процесса воспламенения еще возможны, так как было показано, что момент воспламенения не очень зависит от температуры стенок и поэтому незначительное изменение последней будет вызывать лишь допустимые изменения т. Такие процессы на практике почти не применяются, так как соблюдение требования очень низкого теплового потока ведет либо к низкой удельной мощности двигателя, либо к чрезмерно усложненной в отношении теплового контроля конструкции двигателя. Более того, для поддержания т в необходимых узких пределах нужно было бы выдерживать очень жесткие требования к свойствам топлива. Это экономически не оправдано, и поэтому рассматриваемый процесс осуществляется только в тех случаях, когда таким путем разрешается проблема, иначе не разрешимая. В качестве примера можно привести маленькие карбюраторные двигатели с воспламенением от сжатия, используемые для авиамоделей, уже упомянутые в абзаце 34, а.
Newer news items:
Older news items:
|