Класифікація камер згоряння дизельного двигуна, Двигун автомобіля
Камера згоряння двигуна - це замкнутий простір, порожнина для спалювання газоподібного або рідкого палива в двигунах внутрішнього згоряння. У камері згоряння відбувається приготування та спалювання паливоповітряної суміші.
Поряд із забезпеченням оптимального сумішоутворення ⭐ камери згоряння повинні сприяти отриманню високих економічних показників та хороших пускових якостей двигунів. Залежно від конструкції та способу сумішоутворення, що використовується, камери згоряння дизелів діляться на дві групи:
Нерозділені камери згоряння
Нерозділені камери згоряння є єдиним об'ємом і мають зазвичай просту форму, яка, як правило, узгоджується з напрямком, розмірами і числом паливних факелів при упорскуванні. Ці камери компактні мають відносно малу поверхню охолодження, завдяки чому знижуються втрати теплоти. Двигуни з такими камерами згоряння мають пристойні економічні показники та гарні пускові якості.
Нерозділені камери згоряння відрізняються великою різноманітністю форм. Найчастіше вони виконуються в днищі поршнів, іноді частково в днищі поршня і частково в голівці блоку циліндрів, рідше - в голівці.
На малюнку показано деякі конструкції камер згоряння нерозділеного типу.
Мал. Камери згоряння дизелів нерозділеного типу: а - тороїдальна в поршні; б - напівсферична в поршні та головці циліндра; в - напівсферична в поршні; г - циліндрична в поршні; д - циліндрична в поршні з бічним розміщенням; е - овальна в поршні: ж - кульова в поршні; з - тороїдальна в поршні з горловиною; і - циліндрична, утворена днищами поршнів та стінками циліндра; до - вихрова в поршні; л -трапецеїдальна в поршні; м - циліндрична в голівці під випускним клапаном
У камерах згоряння, наведених на малюнку, а-д якість сумішоутворення досягається виключно шляхом розпилення палива та узгодження форми камер з формою факелів упорскування палива. У цих камерах найчастіше застосовуються форсунки з багатодирчастими розпилювачами і використовуються високі тиски впорскування. Такі камери мають найменші поверхні охолодження. Їх характерна низька ступінь стиснення.
Камери згоряння показані на рис. е-з, мають більш розвинену теплопередаючу поверхню, що дещо погіршує пускові властивості двигуна. Однак шляхом витіснення повітря з надпоршневого простору обсяг камери в процесі стиснення вдається створити інтенсивні вихрові потоки заряду, які сприяють хорошому перемішування палива з повітрям. При цьому забезпечується висока якість сумішоутворення.
Камери згоряння, показані на малюнку, к-м, знаходять застосування в багатопаливних двигунах. Їх характерно наявність суворо спрямованих потоків заряду, що забезпечують випаровування палива та його введення в зону згоряння у певній послідовності. Для покращення робочого процесу в циліндричній камері згоряння в головці під випускним клапаном (рис. м) використовується висока температура випускного клапана, який є однією із стінок камери.
Розділені камери згоряння
Розділені камери згоряння складаються з двох окремих обсягів, що з'єднуються між собою одним або декількома каналами. Поверхня охолодження таких камер значно більша, ніж у камер нерозділеного типу. Тому у зв'язку з великими тепловими втратами двигуни з розділеними камерами згоряння мають зазвичай гірші економічні та пускові якості і, як правило, більшвисокі ступені стиснення.
Однак при розділених камерах згоряння за рахунок використання кінетичної енергії газів, що перетікають з однієї порожнини в іншу, вдається забезпечити якісне приготування паливно-повітряної суміші, завдяки чому досягається повне згоряння палива і усувається димлення на випуску.
Мал. Камери згоряння дизелів розділеного типу: а - передкамера; б - вихрова камера в голівці; в - вихрова камера в блоці
Крім того, дроселююча дія з'єднувальних каналів розділених камер дозволяє значно зменшити жорсткість роботи двигуна і знизити максимальні навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму. Деяке зниження жорсткості роботи двигунів з розділеними камерами згоряння може також забезпечуватися шляхом підвищення температури окремих частин камер згоряння.