Меню
многие игроки выбирают для себя кристалл казино для ведения своей игры
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Развитие факела топлива

Характеристика факела. В результате дробления струи топлива возникает большое число движущихся капель, которые образуют факел. Общее число капель, образующихся при распыливании

топлива, составляет 0,5 • 106 20 • 106. Распределение капель в факеле по числу и размерам весьма неравномерное. Следовательно, факел имеет неоднородную структуру. Скорость движения капель топлива и их количество возрастают по мере приближения к оси факела.

В переднем фронте факела, встречающего при движении наибольшее аэродинамическое сопротивление среды, происходит наиболее быстрое торможение капель. Факел продвигается в результате того, что в его переднем фронте заторможенные капли все время заменяются новыми, обладающими достаточным запасом энергии.

Кинетическая энергия капель передается окружающему воздуху, который также частично подсасывается внутрь факела. В результате возникает спутный турбулентный поток. Он способствует перемешиванию мелких капель и паров топлива во внешних слоях факела, а также уменьшает сопротивление движению капель, образовавшихся в результате подачи топлива в середине и конце впрыска.

На рис. 204 приведена схема факела и распределение частиц топлива в его поперечных сечениях на различном удалении от соплового отверстия. Определение структуры факела, т. е. распределения частиц топлива в нем по мере развития факела, достаточно сложно. Обычно определяют лишь количество топлива, приходя-

щегося на единицу телесного угла факела или проходящего через единицу площади поперечного сечения факела в течение всего впрыска.

Для штифтового распылителя структура факела значительно отличается от показанной на рис. 204. Наличие штифта приводит к тому, что капли топлива располагаются по внешней поверхности конуса, а в центре факел заполнен воздухом.

и ширина Вф увеличиваются по мере развития факела.

Влияние различных факторов на развитие и структуру факела. Одним из основных факторов, определяющих дальнобойность факела, является кинетическая энергия топлива, вытекающего из распылителя. Она зависит от массы и скорости истечения, которые определяются давлением впрыска (характеристикой впрыска) и проходным сечением распыливающих отверстий.

меняется продвижение

переднего фронта факела. При увеличении кинетической энергии частиц топлива внутри факела появляются новые скопления капель, летящих быстрее и достигающих переднего фронта факела. Это увеличивает дальнобойность и скорость продвижения переднего фронта факела. На рис. 207 штриховыми линиями показаны траектории движения скоплений капель внутри факела с момента изменения скорости подачи топлива из сопла до достижения ими переднего фронта факела. Кривые 2 и а характеризуют движение капель в среде с атмосферными условиями, кривые 2 и б в газовой среде большей плотности.

факела в зависимости от режимов работы топливоподающей аппаратуры дизеля ЯМЗ-236 приведены на рис. 208.

За это время впрыскивается около х/3 топлива, подаваемого за цикл.

возрастает дальнобойность факела (рис. 209). Это объясняется увеличением массы топлива, вытекающего из соплового отверстия и, следовательно, его кинетической энергии.

На дальнобойность факела существенно влияет плотность газовой среды, в которую впрыскивается топливо. С повышением плотности среды резко сокращается дальнобойность факела (см. кривые 1 и 2 на рис. 207). Одновременно при уменьшении дальнобойности факела увеличиваются его ширина и угол конуса.

В случае штифтового распылителя с повышением плотности газовой среды уменьшается угол конуса факела и его ширина.

Объясняется это тем, что при штифтовом распылителе получается полый факел, заполненный внутри газом. Газ захватывается движущимися частицами топлива, в результате чего давление внутри факела уменьшается и тем в большей степени, чем выше плотность газа. Под действием давления факел сжимается.

Равномерность распределения топлива в факеле улучшается с увеличением плотности среды и скорости истечения топлива из сопловых отверстий. Наличие предварительного завихрения топлива в распылителе способствует более равномерному распределению топлива в факеле.

Все рассмотренные данные по динамике развития факела относятся к случаю впрыска топлива в неподвижную среду. Наличие вихревого движения воздуха в камере сгорания дизеля может в значительной степени влиять на развитие и структуру факела.

При впрыске в неподвижную газовую среду (рис. 210, а) направление движения факела не меняется. При движении газа перпендикулярно факелу топлива (рис. 210, б) внешние слои разрушаются и уносятся по направлению газового потока, факел становится несимметричным, а его ось искривляется. При развитии факела в вихревой камере (рис. 210, в) он искривляется и топливо частично попадает на стенку. Мелкие капли, находящиеся во внешних слоях факела, уносятся газовым потоком в зону, где начинается воспламенение топлива. При встречном движении газа (рис. 210, г) в предкамере малого перепада давления факел топлива искривляется, его внешние слои разрыхляются и находящиеся в них капли уносятся потоком в верхнюю зону предкамеры.

Следует отметить также, что с ростом частоты вращения, т. е. с повышением скорости движения газа в камере сгорания, усиливается влияние потока газа на развитие факела.

Реклама