Получают распространение различные системы электронного зажигания, контактные и безконтактные. Их применение позволяет получить более стабильные условия пробоя искрового промежутка, увеличить тепловую мощность искры, расширить пределы возможного обеднения горючей смеси. Все вместе взятое улучшает стабильность воспламенения при работе двигателя на малых нагрузках, на холостом ходу, на переходных нагрузочных режимах. Вследствие меньшего количества пропусков зажигания и более быстрого развития процесса сгорания улучшается приемистость двигателя, повышается экономичность, снижается токсичность отработавших газов.
Используют для организации эффективного процесса сгорания послойное (расслоенное) смесеобразование, при котором в зоне образования очага воспламенения (го есть в объеме, окружающем электроды свечи) обеспечивается обогащенная горючая смесь α=0,8-0,9, которая надежно и стабильно воспламеняется от электрической искры. Остальная масса свежего заряда обедняется до α=1,5-1.7. При воспламенении бедная смесь поджигается горящей богатой смесью. В результате инициирования окислительных процессов химически активными продуктами неполного сгорания богатой смеси ускоряется сгорание основной массы бедной горючей смеси. При этом повышается полнота сгорания топливовоздушной смеси, экономичность и снижается токсичность отработавших газов. Однако в неразделенных камерах сгорания обеспечить такое расслоение свежего заряда в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов очень трудно.
Хорошие результаты достигаются при использовании разделенных камер сгорания с форкамерно-факельным зажиганием (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Схема двигателя с форкамерно-факельным зажиганием: 1 - предкамера; 2 - основная камера сгорания; 3 - свеча зажигания
В этих двигателях камера сгорания делится на два неравных объема, предкамеру 1 (0,3 Vc) и основную камеру сгорания 2. Свеча зажигания 3 установлена в предкамере 1. Через впускные клапаны в предкамеру подается обогащенная смесь α=0.5-0.7, а в основную камеру сгорания - обедненная а=1,4, выходящая за пределы воспламенения от электрической искры.
При воспламенении топливовоздушной смеси от электрической искры в предкамере начинается сгорание обогащенной горючей смеси и повышение давления газов. Через сопловое отверстие, соединяющее предкамеру с основной камерой, вырывается факел пламени, который поджигает сильно обедненную горючую смесь в основной камере. При таком способе организации процесса сгорания обеспечивается высокая экономичность и уменьшение токсичности отработавших газов.
Устойчивое воспламенение, быстрое и более полное сгорание топливовоздушной смеси получается при интенсификации турбулизации свежего заряда в процессах наполнения и в результате перетекания свежего заряда из одной области камеры сгорания в другую при движении поршня в такте сжатия. Повышенную турбулизацию свежего заряда в процессе наполнения обеспечивают применением тангенциальных или спиральных впускных каналов, выполненных в головке цилиндра. Перетекание свежего заряда в процессе сжатия обеспечивается рациональным размещением вытеснителей (выступов, углублений) на поверхностях поршня и головки цилиндра, образующих внутреннее пространство камеры сгорания. Вытеснители обычно располагают таким образом, чтобы создать интенсивное завихрение свежего заряда в тех зонах, которые выгорают в самую последнюю очередь. Тем самым ускоряется догорание горючей смеси и снижается вероятность детонационного сгорания.
Комментарии посетителей