ДВЗ конспекти лекций нова прог

де μд = φд εд коефіцієнт витрати дифузора, який враховує стиснення струмини в дифузорі εд і втрати швидкості у впускному тракті φд. μд =0,7…0,85

Швидкість витікання палива крізь жиклер

де φж = 0,75 … 0,90 - коефіцієнт швидкості руху палива крізь жиклер;

ρпл – густина палива, 760 кг/м3.

Кількість палива, що надходить у циліндр, визначають за формулою

де μж – коефіцієнт витрати жиклера; Fж – площа прохідного перерізу жиклера, м2; ∆рд – розрідження в дифузорі, кПа;

ρпл — густина палива, кг/м3.

Коефіцієнт витрати жиклера μж залежить від відношення його довжини до діаметра

рис.2 і є характеристикою найпростішого карбюратора.

Ця характеристика показує, що в найпростішому карбюраторі з підвищенням розрідження в дифузорі горюча суміш спочатку різко, а потім слабо, але постійно збагачується. Це явище пояснюється відмінністю між законами, якими описуються рідини і гази залежно від тиску (розрідження).

Гази змінюють свою густину залежно від тиску (розрідження), а густина рідини від тиску не залежить зовсім. Тому при відкриванні дросельної заслінки тиск у змішувальній камері зменшується, отже, зменшується і густина повітря, тоді як густина палива залишається незмінною.

Рис. 2. Характеристика найпростішого карбюратора При такій характеристиці найпростіший карбюратор не може забезпечити потрібний склад

паливної суміші на різних режимах роботи двигуна.

4. Характеристика ідеального карбюратора

Щоб забезпечити роботу двигуна на всіх режимах, характеристика карбюратора повинна бути такою, як на рис. 3 (лінія 2).

Порівнюючи характеристики ідеального і найпростішого карбюраторів (рис. 7.4), приходимо до висновку, що в найпростішому карбюраторі склад суміші змінюється за законом, майже оберненим до необхідного. Звідси можна зробити висновок, що для транспортних двигунів, у яких

навантаження і частота обертання змінюються в широкому інтервалі, найпростіший карбюратор непридатний.

До недоліків найпростішого карбюратора можна віднести таке: запуск двигуна з найпростішим карбюратором утруднений, тому що карбюратор, внаслідок незначного розрідження в дифузорі, не утворює багатої суміші.

Двигун з найпростішим карбюратором не зможе працювати на малих обертах холостого ходу при дуже прикритій дросельній заслінці, бо розрідження і швидкість руху повітря в цьому разі зменшуються настільки, що суміш стає надто бідною, а бензин недостатньо розпилюється. На режимах часткових навантажень найпростіший карбюратор готує збагачену суміш.

Системи карбюратора

Рис.3. Характеристики найпростішого ( 1 ) та ідеального (2 )карбюраторів Виходячи з цього, в кожному реальному карбюраторі треба передбачити такі пристрої або

системи, які усували б недоліки найпростішого карбюратора. До них належить: 1) пусковий

пристрій; 2) система холостого ходу; 3) головна дозуюча система з компенсацією незадовільної характеристики елементарного карбюратора; 4) економайзер; 5) прискорювальний насос.

2. Типи головних дозувальних систем ( самостійно)

Паливна система, яка має характеристику, близьку до характеристики ідеального карбюратора, і подає основну кількість палива в більшості режимів роботи двигуна під навантаженням, називається головною дозувальною системою.

Оскільки основним режимом роботи двигуна є режим середніх навантажень (від холостого ходу до повного навантаженнях який відповідає відкриванню дроселя на 20—80%, то звичайно насамперед треба забезпечити роботу двигуна в цьому (основному) режимі. Елементарний карбюратор у цьому діапазоні збагачує суміш (рис. 5), а її треба збіднювати. Виправлення характеристики елементарного карбюратора на середніх навантаженнях, називається компенсацією суміші. Компенсація може відбуватися двома способами: додаванням повітря в пальну суміш; уповільненням витікання палива.

Компенсація суміші здійснюється системами: з пневматичним гальмуванням палива; з компенсаційним жиклером; з регулюванням розрідження в дифузорі; з регулюванням прохідного, перерізу жиклера (механічним гальмуванням).

Система з пневматичним гальмуванням палива набула найбільшого поширення внаслідок простоти відповідних пристроїв, високої якості сумішоутворення (витікання емульсії) і надійності роботи. Робота цієї системи ґрунтується на тому, що в канали головної дозувальної системи разом з паливом крізь повітряний жиклер надходить повітря, утворюючи паливну емульсію. Тому такі карбюратори називають емульсійними.

Рис. 5. Схема головної дозуючої системи карбюратора

зпневматичним гальмуванням палива.

Уцій системі (рис. 5) між паливним жиклером 1 і розпилювачем 4 є колодязь 2 із повітряним жиклером 3.

Суть роботи системи полягає у тому, що при незначних розрідженнях у дифузорі карбюратор працює як елементарний, тиск повітря у колодязі при цьому дорівнює атмосферному. З ростом розрідження у дифузорі рівень палива у колодязі знижується, і коли він досягає рівня паливного жиклера, то через повітряний жиклер починає поступати у канал, що веде до розпилювача, невелика кількість повітря, яка змішується з паливом, утворює емульсію. Хоча повітря надходить

у канал дуже мало і це, не впливає на склад паливоповітряної суміші, але надходження його внаслідок перепаду тиску до і після паливного жиклера призводить до зменшення кількості палива» що проходить через паливний жиклер у порівнянні з елементарним карбюратором. Це призводить до поступового збіднення паливоповітряної суміші у міру зростання розрідження. Шляхом підбору розмірів паливного та повітряного жиклерів, а також місця установки паливного жиклера можна забезпечити характеристику карбюратора при часткових навантаженнях близьку до ідеальної. Ця система компенсації забезпечує ефективне розпилювання палива. Вона конструктивно проста, стабільна і надійна в експлуатації через відсутність рухомих деталей. Все це і забезпечило їй широке застосування.

Головна дозуюча система з компенсаційним жиклером. Схема такої системи показана на рис. 5.5. Особливість її полягає у тому, що поряд з головним паливним жиклером 1 є компенсаційний жиклер - 2, через який паливо надходить у компенсаційний колодязь 3, а звідти до розпилювача в дифузорі.

Кількість палива, що проходить через головний паливний жиклер, змінюється як в елементарному карбюраторі, тобто суміш постійно збагачується (рис 5.6 крива 3). Кількість палива, що проходить через компенсаційний жиклер, не залежить від розрідження в дифузорі, залишається постійною з відкриттям дросельних заслінок і визначається лише розмірами жиклера і різницею ДАпал у рівнях палива в поплавцевій камері і компенсаційному колодязі.

Таким чином, у міру зростання розрідження у дифузорі компенсуюча система значно збіднює суміш (рис. 7 крива 1), в той час, як суміш, що готується з допомогою головного жиклера, збагачується. Загальний же склад суміші, що надходить у двигун (рис. 7 крива 2), може бути забезпечений близьким до оптимального шляхом вибору розмірів і місця розміщення паливних жиклерів. Головна дозуюча система з регулюванням розрідження у дифузорі. Суть роботи такої системи полягає у тому, що при малих розрідженнях у дифузорі карбюратор працює як елементарний, тому що все повітря проходить через дифузор. У міру зростання розрідження частина повітря проходить у двигун повз дифузор і не бере участі у підсмоктуванні палива.

Оскільки ця частина поступово збільшується, то це приводить до збіднення суміші, що надходить у двигун. Для автоматичного регулювання кількості повітря, що проходить повз дифузор, у карбюраторах використовують пружні пластини (рис. 8). Ця система компенсації не забезпечує високої якості розпилювання палива, тому що не все повітря, яке поступає у карбюратор, бере участь у цьому процесі. Крім того, регулювання карбюратора з цією системою нестабільне через зміну в експлуатації жорсткості пластин. Використання цієї системи можливе на основі електронного (мікропроцесорного) управління роботою пластин.

Головна дозуюча система з регулюванням отвору головного паливного жиклера. Така система об'єднана з системою холостого ходу (рис .9). В цьому випадку система холостого ходу працює на малих і середніх навантаженнях. Вихідний отвір системи холостого ходу знаходиться під дросельними заслінками. Розпилювач 5 головної дозуючої системи, що включає паливний жиклер 4, отвір якого регулює голка 3 з певним профілем. У режимі холостого ходу, малих навантажень працює система холостого ходу, необхідний склад паливоповітряної суміші при цьому забезпечується паливним 1 і повітряним 2 жиклерами цієї системи. При збільшенні навантаження розрідження за дросельними заслінками знижується, що призводить до зменшення кількості палива, що надходить через систему холостого ходу. Для того, щоб отримати необхідний склад суміші, з допомогою голки 3, яка пов'язана з приводом дросельних заслінок, змінюється вихідний отвір головного паливного жиклера 4, що призводить до зміни витрати палива через головну дозуючу систему. Таким чином, на всіх навантажувальних режимах забезпечується склад суміші, близький до оптимального.

5.1.4. Додаткові паливодозуючі системи і пристрої карбюраторів

Як зазначалось вище, карбюратор повинен забезпечити стійку роботу двигуна у різних режимах. Головна дозуюча система забезпечує необхідний склад паливоповітряної суміші у режимах малих та середніх навантажень. Для забезпечення надійного луску двигуна, сталої його роботи у режимах холостого ходу, гарних динамічних характеристик максимальних енергетичних показників при повному відкритті дросельних заслінок, обмеження максимальної частоти обертання у карбюраторах застосовують доданкові системи: пусковий пристрій, систему холостого ходу, прискорювальний насос, економайзерний пристрій і обмежувач частоти обертання.

Пусковий пристрій. Пуск автомобільних двигунів, якщо двигун добре прогрітий і температура навколишнього середовища висока, не викликає великих ускладнень. При низьких температурах унаслідок невисокої частоти обертання колінчастого вала двигуна від електростартера, збіднення суміші внаслідок випадання важких фракцій палива в плівку, незначної температури в кінці процесу стиску пуск двигуна ускладнюється, а іноді стає неможливим. Для забезпечення необхідного збагачення складу суміші у процесі пуску використовують пристрій, який частіше всього являє собою повітряну заслінку 14, що розміщена над дифузором карбюратора (рис. 10). При прикритті повітряної заслінки паливо поступає не тільки через систему холостого ходу, а й через головну дозуючу систему (1 — 3), що значно збагачує суміш і полегшує пуск двигуна. У повітряній заслінці розміщують автоматичний запобіжний клапан 15 для запобігання значного збагачення суміші після пуску двигуна, коли кількість палива, що поступає в двигун, різко зростає.

При роботі двигуна з прикритою повітряною заслінкою у його відпрацьованих газах міститься велика кількість шкідливих продуктів неповного згоряння. Тому в експлуатації необхідно вчасно, у міру прогріву двигуна, відкривати повітряну заслінку. В ряді карбюраторів цей процес здійснюється автоматично.

Рис. 10. Схема пускового пристрою карбюратора і системи холостого ходу

Система холостого ходу. При роботі двигуна у режимі холостого ходу необхідно, щоб суміш була дещо збагачена. Оскільки через головну дозуючу систему паливо починає поступати лише при розрідженнях 80... 120 Па, що значно вище, ніж при роботі у режимах холостого ходу, необхідний склад паливоповітряної суміші в цих режимах забезпечується спеціальною системою. Для живлення двигуна використовується розрідження за дросельними заслінками, яке у режимі холостого ходу є максимальним. Як правило, у систему холостого ходу паливо поступає через головний паливний жиклер 3 (рис. 10). Воно проходить паливний жиклер системи холостого ходу 4, а далі — по каналах 5 і 7 надходить у канал 8, внизу якого в стінці змішувальної камери е отвори 9 і 10. У каналі 5 до палива підмішується повітря, що надходить через повітряний жиклер б. Повітряний жиклер забезпечує розрив потоку палива, коли система холостого ходу не працює. Інакше паливо надходило б у систему холостого ходу навіть при непрацюючому двигуні. Отвір 10 знаходиться вище краю дросельної заслінки при її закритому положенні, і через цей отвір теж до палива підсмоктується повітря при роботі двигуна у режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу. Отвір 9 знаходиться нижче краю дросельної заслінки і через нього у двигун поступає паливо-повітряна емульсія, кількість якої регулюється гвинтом 11, таким чином регулюється склад суміші у режимі холостого ходу. Кількість суміші регулюється положенням дросельної заслінки 12 за допомогою гвинта 13, що й визначає частоту обертання двигуна у режимі холостого ходу. Виконуючи регулювання гвинтами 11 і 13, можна досягти стійкої роботи двигуна у режимі холостого ходу при складі суміші, що забезпечує виконання вимог ГОСТ 17.2.2.03-87 щодо обмеження концентрації СпНт у відпрацьованих газах. Наявність двох, а інколи і більшої кількості вихідних отворів системи холостого ходу забезпечує плавний перехід до роботи двигуна під навантаженням, оскільки при відкритті дросельної заслінки отвір 10 опиняється в зоні розрідження і через нього також буде поступати емульсія, що призведе до збільшення подачі палива в двигун і допоможе запобігти збідненню суміші, що мало б місце при одному вихідному отворі.

Прискорювальний насос. В умовах експлуатації одним із найбільш розповсюджених режимів роботи автомобільних двигунів є режим розгону. В цих режимах водій різко відкриває дросельні заслінки карбюратора. Якщо до відкриття заслінок двигун працював на суміші економічного складу, то при різкому відкритті заслінок суміш стане збідненою, і високих динамічних показників автомобіль не буде мати. Збіднення суміші при різкому відкритті дросельних заслінок пояснюється більшою інерційніспо палива у порівнянні з повітрям, інтенсивним випаданням палива в плівку і невідповідністю теплового режиму у впускному трубопроводі режимові роботи двигуна внаслідок так званої «теплової інерції». Збіднення суміші може призвести до пропусків робочих циклів у циліндрах, зворотних спалахів в карбюраторі і навіть до зниження частота обертання. Щоб запобігти цим порушенням у роботі двигуна, у карбюраторі застосовують прискорювальний насос, що подає додаткову порцію палива у впускний трубопровід при різкому відкритті дросельних заслінок (рис. 11).

Рис. 11. Схема прискорювального насоса

При закритих дросельних заслінках 1 поршень 5 насоса знаходиться у верхньому положенні, порожнина 6 під ним заповнена паливом. При різкому відкритті заслінок через важіль 2, що закріплений на їх осі, і пластину 3 стискується пружина 4, яка, в свою чергу, натискує на поршень 5, переміщуючи його вниз. При цьому паливо з порожнини 6 через нагнітальний клапан 8 і розпилювач 9 з жиклером 10 вприскується в камеру карбюратора. Впускний клапан 7 при швидкому переміщенні поршня 5 знаходиться у закритому стані. Якщо ж дросельні заслінки відкриваються повільно, то паливо обтікає впускний клапан 7 і повертається в поплавцеву камеру. При закритті дросельних заслінок нагнітальний клапан 8 закривається, а паливо через впускний клапан 7 заповнює порожнину під поршнем. Використання пружини 4 для переміщення поршня сприяє більш затяжній за часом подачі додаткового палива у циліндри двигуна. У деяких карбюраторів реалізовані схеми прискорювального насоса з пневматичним приводом завдяки насосу діафрагменого типу.

Економайзер (збагачувач суміші). Економайзером називається пристрій, який дає можливість поєднувати економічну роботу двигуна на неповних навантаженнях з одержанням максимальної потужності при повністю відкритому дроселі. Коли необхідно одержати повну потужність двигуна, паливо подається в змішувальну камеру і головним дозувальним пристроєм, і економайзером. Але при переході до середніх і малих навантажень економайзер виключається, і паливо подається тільки крізь головний дозувальний пристрій, відрегульований на збіднену суміш.

Рис. 12. Схеми економайзерів.

На рис. 12 а, показано схему карбюратора з економайзером, який має механічний привод. Під час роботи на середніх навантаженнях кількість палива, що надходить до розпилювача, дозується головним жиклером 3, а клапан економайзера 2 закритий. Якщо дросель відкрити майже повністю, то за допомогою важеля 1 відкривається клапан 2 економайзера, паливо в кількості, 15...20%, необхідний для збагачення пальної суміші, додатково надходитиме крізь жиклер 4. Прохідний переріз підбирають так, щоб при повністю відкритій дросельній заслінці утворювалася збагачена суміш, яка забезпечила б максимальну потужність з α = 0,85... 0,95.

Недоліком економайзера з механічним приводом є то, що він незалежно від швидкості обертання колінчастого вала включається в роботу при одному й тому ж положенні дроселя, а потужність двигуна змінюється непропорційно відкриванню дроселя на різних швидкостях обертання вала. Механічний привод економайзера конструктивно не відрізняється від розглянутого раніше привода прискорювального насоса, а деталі 1,2,4,5 і 8 звичайно виконують однаковими для всіх систем. При механічному приводі економайзера двигун на всіх часткових режимах навантаження працює економічно, але паливо, яке подається економайзером, не можна

ефективно використати для поліпшення динаміки автомобіля, оскільки розгін з повністю відкритою заслінкою застосовують порівняно рідко.

В сучасних карбюраторах зустрічаються економайзери з пневматичним приводом. Схему такого економайзера зображено на рис. 12, б. У циліндрі 2 міститься поршень 3 із штоком. Циліндр з'єднаний каналом 1 із задросельною порожниною, а в нижній частині через отвір 4— з атмосферою. Коли дросель прикритий і розрідження за дроселем значне, поршень 3 утримується у верхній частині циліндра. Клапан 6 збагачувача закритий. При переході на максимальне навантаження, коли дросельна заслінка відкривається майже повністю, розрідження за дроселем різко зменшується і нездатне утримати поршень вгорі. Під дією сили пружини 5, що перевищує розрідження, поршень опускається вниз, і його шток натискує на стержень клапана 6. Клапан відкривається, і крізь жиклер 7 (жиклер потужності) та розпилювач у дифузор надійде додаткова кількість палива. Недоліком пневматичного привода є збагачення пальної суміші в швидкісних режимах, що веде до підвищеної витрати палива. Перевага цього привода полягає в тому, що він забезпечує певне збагачення пальної суміші в усіх випадках різкого відкривання дросельної заслінки, коли неминуче порушення сумішоутворення спричинює перебої в роботі двигуна. Паливо, яке подається економайзером, сприяє в цих випадках прискоренню розгону і поліпшує динаміку автомобіля.

Використовуючи переваги обох приводів, у деяких карбюраторах (К-82, К-84) їх встановлюють разом. У таких карбюраторах клапан економайзера з пневматичним приводом відкривається при розрідженні за дросельною заслінкою, яке дорівнює 0,17 Мн/м2, тобто раніше звичайного; доза економайзерного палива частково поліпшує потужнісний склад пальної суміші і динаміку автомобіля.

Обмежувач частоти обертання колінчастого валу. Для запобігання значного зростання частоти обертання колінчастого валу, зокрема двигуна вантажного автомобіля, що може викликати пошкодження його систем і механізмів, використовують обмежувачі частоти обертання, які при досягненні заданої частот, незалежно від положення органів управління карбюратором, прикривають дросельні заслінки, обмежуючи цим частоту обертання.

За принципом роботи обмежувачі частоти обертання поділяються на пневматичні і відцентрововакуумні. Принцип роботи пневматичних обмежувачів полягає у тому, що на високих частотах обертання, як правило, через карбюратор проходить значна кількість паливоповітряної суміші. Потік цієї суміші тисне на дросельну заслінку спеціальної форми і закриває її, обмежуючи цим дальший ріст частоти обертання. Пневматичні обмежувачі мають такі недоліки, як нечітка робота при часткових відкриттях дросельних заслінок і складність регулювання.

На сучасних карбюраторах, в основному, застосовують відцентрово-вакуумні обмежувачі частоти обертання.

Схема такого обмежувача показана на рис. 513. Обмежувач складається з двох вузлів — датчика і виконавчого органа. Датчик включає нерухомий корпус 3 і ротор 5. У роторі радіально розміщується клапан 6, який утримується від переміщення по направляючій втулці пружиною 4. Ротор обертається з частотою, пропорційною частоті колінчастого вала двигуна. Виконавчий орган складається з корпуса 8, в якому розміщена діафрагма 9 із стержнем 12. Вісь дросельної заслінки 16 входить у виконавчий орган і закінчується планкою 13, яка одним кінцем шарнірно зв'язана з стержнем 12, а другим − із пружиною 11. При цьому пружина прагне відкрити дросельну заслінку. Другий кінець осі дросельної заслінки за допомогою вилкового з'єднання поєднаний з важелем управління дросельними заслінками 1. При цьому відкриття дросельної заслінки здійснюється пружиною 11 при переміщенні важеля управління в бік відкриття. Якщо важіль управління 1 знаходиться в положенні повного відкриття дросельної заслінки, то це не заважає їх закриттю з боку виконавчого органу з допомогою стержня 12, якщо подолається зусилля пружини 11.

Порожнина виконавчого органу А, що знаходиться над діафрагмою, з'єднана каналом 2 через калібровані отвори 14 і 15 із змішувальною камерою до і після дросельної заслінки. У порожнині під діафрагмою тиск дорівнює атмосферному завдяки отвору 10.

Працює обмежувач таким чином. При частоті обертання нижче максимальної клапан 6 утримується пружиною 4, отвір 7 в роторі не закритий, і через цей отвір тиск атмосфери, що має

місце в корпусі 3, завдяки отвору 7 передається по каналу в роторі і з'єднувальному каналу в порожнину А над діафрагмою, забезпечуючи таким чином однаковий тиск з двох сторін діафрагми. При досягненні двигуном максимальної частоти обертання клапан під дією відцентрової сили долає зусилля пружини 4 і закриває отвір 7. У результаті тиск над діафрагмою 9 стає меншим атмосферного, діафрагма вигинається вверх і через стержень 12, долаючи зусилля пружини 11, прикриває дросельну заслінку, обмежуючи тим самим ріст частоти обертання колінчастого валу двигуна.

Рис. 13. Схема відцентрово-вакуумного обмежувача частоти обертання колінчастого валу

Відцентрово-вакуумні обмежувачі чітко працюють за будь-яких навантажень, у чому й полягає їх основна перевага в порівнянні з пневматичними.

Пристрій примусового холостого ходу. Призначений для зменшення втрат палива і викидів токсичних компонентів у відпрацьованих газах на режимах примусового холостого ходу (рух автомобіля під ухил, гальмування двигуном інше). Ці режими займають значну частину часу роботи автомобіля, а відповідно, і двигуна. В режимах примусового холостого ходу частота обертання колінчастого вала, яка підтримується за рахунок кінетичної енергії автомобіля, не погоджується з режимом роботи двигуна, який відповідає положенню дросельної заслінки на холостому ходу. Через це кількість суміші, що готується в карбюраторі, не відповідає частоті обертання колінчастого вала, а її склад може навіть вийти за межі займання. Виникають пропуски згоряння й збільшений вихід незгорілих вуглеводнів у атмосферу. Крім того, значно збільшуються втрати оливи, підвищуються димлення й нагароутворення.

Заняття № 6: « СУМІШОУТВОРЕННЯ В ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНАХ»

План заняття

1.Процес розпилення палива

2.Вплив розпилення на процес сумішоутворення.

3.Класифікація камер згоряння і способи сумішоутворення.

4.Процес сумішоутворення у різних типах камер згоряння.

1.Процес розпилення палива

Удизельних двигунах сумішоутворення здійснюється в кінці такту стиснення та на початку розширення і триває протягом дуже короткого проміжку часу, що відповідає 20-40° кута повороту колінчастого вала. Процес утворення паливо-повітряної суміші відбувається одночасно з процесом згоряння в періоди затримки займання і видимого згоряння. За таких умов рівномірний розподіл частинок палива по всьому об'єму повітряного заряду і швидке випаровування їх, що забезпечує повне і своєчасне згоряння палива, є завданням дуже складним.

Значний вплив якості сумішоутворення на період затримки займання в початковій фазі процесу згоряння обумовлює необхідність високоякісного розпилення палива для «м'якої» роботи двигуна. Сумішоутворення в дизельних двигунах починається з розпилення палива і розподілу його крапель по масі стиснутого повітряного заряду. При цьому паливо нагрівається і випаровується, в результаті чого утворюється пальна паливно-повітряна суміш.

Як зазначалося вище, процес сумішоутворення в циліндрі двигуна відбувається за 20…40° кута повороту колінчастого вала; тому в більшості випадків розпилення закінчується тоді, коли раніше впорскнуте паливо уже зайнялося. За цих умов для своєчасного і повного згоряння палива треба забезпечити високоякісне впорскування і розпилення його.

Паливо в циліндр дизеля впорскується під тиском крізь сопловий отвір форсунки. Під впливом ряду факторів — аеродинамічного опору стиснутого повітря, завихрень всередині циліндра тощо

—паливна струмина перетворюється на факел. Численними дослідженнями встановлено, що факел розпиленого палива (рис. 1) умовно можна поділити на серцевину 1, яка складається з великих розпилених крапель палива, середню зону 2, утворену великою кількістю крапель розпиленого палива, що оточують серцевину, і зовнішню зону 3, утворену загальмованими і частково перемішаними з повітрям найдрібнішими краплинами палива.

Рис. 1. Структура факела розпилення палива Багатьма дослідами встановлено, що розміри крапель у факелах розпиленого палива складають

5-100 мк. Найбільша кількість крапель має розмір 10…25 мк. Встановлено, що найбільш швидке згоряння в дизельному двигуні забезпечується при розмірі крапель 10…40 мк. Якщо краплі більші, то процес згоряння може уповільнитися, при цьому виділятиметься сажа. Дуже дрібні краплі (менш як 10 мк) випаровуються поблизу розпилювача, що призводить до неповного використання повітря в об’ємі камери згоряння.

Факел характеризується такими параметрами: довжиною факела –L ф; кутом конусності – βф =

12…20о

Слід зауважити, що процес розпилення і перемішування палива повинен відповідати досить суперечливим вимогам залежно від фаз процесу згоряння. У першій фазі однорідні пальні суміші мають більші періоди затримки займання, ніж неоднорідні. В другій і наступних фазах для повнішого і швидшого згоряння треба добиватися вирівнювання складу суміші за об’ємом камери згоряння.

До основних факторів, які визначають якість розпилення, належать: тиск впорскування, тиск у камері згоряння, розмір соплового отвору, швидкість витікання і в’язкість палива.