14 камера сгорания

Виды конструкций камер сгорания:

  1. Камера сгорания с прямым впрыском 
  2. Камера сгорания с непрямым впрыском.

Камера сгорания с прямым впрыском

В камере сгорания с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно у закрытого конца цилиндра. Давайте рассмотрим подробнее схему камеры сгорания открытого типа.

Камеры сгорания, как правило использовались на тяжелых автомобилях, но после модификации стали использоваться на автомобилях с 2-х литровым двигателем. Как вы видите в поршне имеется глубокая выемка в которой находится воздух, в тот момент когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке) в непосредственной близости к головке цилиндров. Поэтому, чтобы получить требуемую степень сжатия, необходимо использование верхнеклапанного механизма. Для головок цилиндров в головке поршня имеются неглубокие выемки для обеспечения необходимых зазоров. При неправильной регулировке клапанов, последние будут бить по поршню. Для подачи тонко распыленного топлива с давлением 175 бар с струю воздуха применяется форсунка, затем топливовоздушная смесь поступает в выемку поршня (камеру сгорания). Завихрение в этом случае образуется в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

При подъеме поршня воздух заходит в выемку и перемещается примерно так, как изображено на рисунке. Когда поршень находится в ВМТ, это движение еще больше ускоряется благодаря завихрению поршня между поршнем и головкой. Горизонтальное или вращающееся завихрение может быть получено путем использования завихрителя на впускном клапане.

Комбинация двух вихревых потоков создает «круговорот» воздуха в выемке и обеспечивает необходимую подачу кислорода в область горения.

Камера сгорания с непрямым впрыском

При непрямом впрыске может впрыск более равномерный, за счет этого необходимо меньшее давление впрыска. Непрямой впрыск обеспечивает работу двигателя в большом диапазоне оборотов.

Фирма Ricardo Comet сконструировала большинство камер сгорания с непрямым впрыском. В камерах непрямого впрыска имеется вихрекамера, которая соединяется каналом с главной камерой. Благодаря этому конструкция позволяет работать с более высокими температурами.

При такте сжатия нагнетание воздуха происходит через канал вихрекамер. В быстро движимую массу воздуха происходит впрыск топлива, после чего оно распыляется на мельчайшие частички. После горения в вихревой камере уже горящее топливо с несгоревшим топливом поступает в основную камеру сгорания, которая находится в днище поршня. При увеличении времени впрыска для поддержания необходимой мощности двигателя, основная часть топлива, впрыскиваемая уже в конце периода впрыска, тщательно смешивается с воздухом в основной камере и уже потом загорается. Благодаря этому период горения может продолжаться в течении длительного времени до тех пор, пока топливу не будет хватать кислорода для горения. С этого момента начнет появляться черный смог. Он показывает максимум топлива, которое может быть впрыснуто для работы двигателя с максимальной мощностью и без потери экономичности.

Компаундный паровой двигатель

Упрощённая схема паровой компаунд-машины тройного расширения:

Пар высокого давления (красный цвет) от котла проходит через двигатель, выходя в конденсатор при низком давлении (голубой цвет).

Большим минусом компаунд-машины, который выявило применение на паровозах, является невозможность трогания, если поршень в цилиндре высокого давления остановился в мертвой точке. Чтобы преодолеть этот недостаток паровозы с компаундной паровой машиной получили сложные приборы трогания, подающие кратковременно свежий пар сразу в два цилиндра.

На паровозах использовалось несколько вариантов компаундов:

  • цилиндры высокого и низкого давления располагаются параллельно один под другим снаружи рамы и работают на общий ползун. Данную схему имели паровозы американской постройки серий «B» и «X»;
  • цилиндры располагаются последовательно на общем длинном штоке (тандем-машина). По такой схеме строились российские паровозы серий «Р» и «П»;
  • Система де Глена — дополнительные цилиндры располагаются внутри рамы и работают на коленчатую ось. По данной схеме выпускались паровозы серии «У», а также опытный чехословацкий паровоз «18-01». В поздних сериях паровозов компаунд-машины не применялись из-за присущих им недостатков, добиваясь экономичности за счет перегрева пара.

Существенный вклад в изучение и применение паровой компаунд-машины на паровозах внёс российский инженер Александр Парфеньевич Бородин.

Камеры сгорания ДВС


Камеры сгорания в поршне дизельного двигателя (варианты)

В течение короткого цикла двигателя должно происходить не только сгорание, но и предварительное приготовление горючей смеси (за исключением устаревших карбюраторных моторов). Поэтому форма камеры сгорания, размещение форсунки и клапанов/окон должно обеспечивать как приготовление смеси, так и её сгорание с минимальными теплопотерями в стенки

Кроме того, важно соблюдение экологических норм.

В искровых моторах камера сгорания может быть шатрового, полусферического, линзовидного, клинового, и более редких типов. Движение фронта пламени должно обеспечивать примерно одинаковую скорость сгорания, чтобы работа двигателя не была «жёсткой». Из соображений детонационной стойкости путь пламени должен быть кратчайшим, а последняя порция смеси не должна располагаться в зоне выпускных клапанов. В системах с расслоением заряда повышение детонационной стойкости достигают обеднением последней сгорающей порции смеси.Камера должна быть компактной, чтобы уменьшить теплоотдачу в стенки. Подача топлива — через карбюратор, в коллектор, прямой впрыск в цилиндр.

В моторах с воспламенением от сжатия форма камер более разнообразна, определяется выбранным методом смесеобразования (испарения топлива). Это может быть вихрекамера или предкамера в головке блока, либо камера в поршне. Смесеобразование — плёночное, объёмно-плёночное, объёмное. Метод впрыска — только прямой. В последнее время эффективная система Common rail значительно улучшило показатели двигателей с объёмным смесеобразованием, так что разнообразие камер сократилось.

Назначение камер сгорания и основные требования к ним

Камеры
сгорания ГТД предназначаются для подвода
теплоты к рабочему телу в двигателе за
счет преобразования химической энергии
топлива, запасенного на борту летательного
аппарата, в тепловую при его сгорании
с участием кислорода, содержащегося в
воздухе. Двигатели для сверхзвуковых
самолетов имеют обычно две камеры
сгорания: основную
(перед турбиной) и форсажную (перед
соплом), включа­емую
для увеличения тяги.

Топливом
для современных авиационных ГТД служит
керосин. Существует много марок
авиационных керосинов, но все они,
являясь продуктами переработки нефти,
представляют собой смесь углеводородов,
в которой содержится 84…86 % (по массе)
углерода (С), 14…16 % водорода (Н) и очень
малое количество других веществ.

Разведанных
запасов нефти хватит, по ориентировочным
оценкам на 40…80 лет. Поэтому в настоящее
время ведутся интенсивные исследования
по применению в качестве топлива для
авиации так называемых криогенных
(сжиженных при низких температурах)
топлив 
жидкого метана (СН4),
сжиженного природного газа (СПГ),
состоящего примерно на 90 % из метана и
даже жидкого водорода (Н2).

Камера
сгорания 
один из важнейших элементов ГТД, от
со­вершенства
которого в значительной мере зависят
надежность дви­гателя
и его экономичность. Соответственно к
камерам сгорания предъявляются
нижеследующие
основные
требования
.

1.Высокая полнота
сгорания топлива
.
Потери теплоты
в
процессе горения связаны, в основном,
с неполным сгоранием. Теплоотдача через
стенки камеры сгорания во внешнюю по
отношению к двигателю среду обычно
пренебрежимо мала.

2. Возможно
малые

потери полного давления
.
Снижение полного
давления
потока, проходящего через камеру, из-за
наличия гидрав­лических
и других потерь отрицательно
сказывается как на тяге, так и на
экономичности дви­гателя.

3.
Минимально
возможные габариты

при данном количестве выделяемой при
сгорании топлива теплоты, поскольку
они связаны с общими габаритами и массой
двигателя.

4.Устойчивый
процесс горения

в широком диапазоне режимов
работы и условий полета. Иначе возможно
самовыключение
двигателя или его форсажной камеры
из-за «срыва»
пламени.
Недопу­стимым
является также наличие сильных колебаний
давления в ка­мерах
сгорания, которые могут быть вызваны
воз­никновением
так называемого вибрационного горения.

5.
Обеспечение
необходимого и стабильного поля
температур
на входе
в турбину.
Нестабильность и окружная неравномерность
темпера­турного поля отрицательно
сказываются на тепловом режиме соп­ловых
и рабочих лопаток турбины и, следовательно,
на их надеж­ности
и ресурсе. Радиальная неравномерность
поля температур вво­дится
преднамеренно с целью снижения температуры
наи­более
нагруженных сечений рабочих лопаток
турбины.

6.Низкий уровень
выброса твердых частиц
(сажи)
и вредных (токсичных) веществ

в продуктах сгорания. «Дым­ление»
двигателей приводит к загрязнению
атмосферы, к наруше­нию
нормального теплового режима деталей
газового тракта (при отложении
сажи на их поверхности) и т. д.

7. Надежный
запуск («розжиг») на земле и в воздухе
.
Важ­ность
этого требования очевидна. Основные
камеры сгорания ТРД должны
обеспечивать надежное воспламенение
топлива в них на высотах
по крайней мере до 6 …10 км, а форсажные
камеры — до высот,
близких к потолку самолета.

Кроме
того, к камерам сгорания предъявляются
общие для всех
элементов двигателя требования высокой
надежности, большо­го
ресурса, простоты изготовления,
эксплуатационной
и ремонтной технологичности (т. е.
простоты контроля, малого объема
регламентных работ и т.д.).

Ниже
будут рассмотрены схемы, параметры,
особенности организации процесса
горения и другие вопросы для камер
сгорания ГТД, работающих на керосине.
Камеры сгорания, предназначенные для
работы на криогенных топливах, как
показали уже проведенные экспериментальные
исследования, могут быть выполнены
аналогичным образом.

Котлы с закрытой камерой сгорания

Конструкция подобного устройства является наиболее производительной, поскольку газ, попадающий в нее, выжигается практически до конца. Дым обладает менее токсичными свойствами, в отличие от выше рассматриваемого типа камеры сгорания. Наличие дымохода для него необязательно.

Принцип работы

Работа газовых котлов с закрытой камерой сгорания происходит благодаря тому, что воздух в принудительном порядке отправляется в зону, где происходит горение. Конструкция блока нагревания претерпела некоторые изменения, и является камерой, внутри которой находится форсунка и канал для осуществления подачи воздуха из наружного вентилятора. Промеж двойных стенок находится вода. Когда газ горит, она подвергается нагреву, а дым выходит через дымоотвод под давлением, которое создает нагнетатель, на дальние расстояния. Часто используются и короткие дымоходы, чтобы осуществлять отвод дыма наружу. В таких случаях их устанавливают горизонтально. Воздух в котел попадает тем же путем, по которому выводится дам. За счет двойных стенок дымохода, забираемый воздух нагревается о тепло выхлопов.

Преимущества и недостатки

К ряду преимуществ котлов с таким видом камеры сгорания относят:

  • минимальный расход топлива, если сравнивать с расходом открытых горелок;
  • если турбина находится в рабочем состоянии, тяга и стабильность работы котла гарантируется;
  • подходит для установки в многоэтажных домах, так как сооружать дымоход не нужно. Выброс дыма происходит под давлением на расстояние более трех метров;
  • не требует создания отдельного помещения или обеспечение непрерывной вентиляции. Смесь из газа приготавливается вместе с наружным воздухом.

У всякого сложного агрегата помимо достоинств, всегда можно выделить ряд недостатков, которые помогут сделать правильный выбор:

Для котлов с таким видом камеры сгорания довольно часто необходимо проходить техническое обслуживание

При проверке всегда следует обращать внимание на состояние турбины, очищать лопасти и производить смазку. У турбины есть ограниченный срок использования

Это свойственно всем агрегатам, у которых имеются движущиеся части. Область сгорания может перемерзнуть. Это случается из-за того, что дымоход слишком короткий и при плохих погодных условиях в виде ветра и мороза может сулить аварией. Модели, которые выпускаются в наше время, оборудуются дополнительными деталями в виде заглушек, реагирующих на температуру извне. Такие конструкции больше склонны к поломкам. Шум от котла находится на довольно высоком уровне, создает его работающая турбина. С течением времени втулки изнашиваются и загрязняются лопатки, что способствует еще большему усилению шума. Хоть и расход топлива происходит экономично, но этого нельзя сказать об электричестве. Турбина и система электронного контроля нуждается в большом объеме электроэнергии.

Какой вид камеры сгорания лучше выбрать: открытый или закрытый?

Газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются довольно редко. Их ставят обычно тогда, когда не хватает финансов на настенные котлы (касается бюджетных напольников). Либо ставят когда, когда частные перебои со светом. Служат так же хорошим выбором в дома с большой площадью, где нет стабильно электроснабжения.

Котлы с закрытой камерой сгорания пользуются наибольшей популярностью и распространенность, поскольку не нуждаются в создании котельных, а сами выступают в их роли, вмещая все самое необходимое в размеры, подобные одному кухонному шкафу и значительно экономичнее напольников.

Наши рекомендации будут простыми: если ваш дом не превышает 350 кв. метров и нет систематических проблем с электричеством, ставьте настенный газовый котел. В остальных случаях рассматривайте напольные модели.

Но есть и альтернативно противоположная точка зрения. Вы можете с ней так же ознакомиться и поделиться ниже, какой подход вам ближе:

Читайте так же:

Чем выше компрессия, тем лучше: сказка четвертая

Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.

Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.

Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя — базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.

Ссылки

Ноты
Библиография
  • Хендерсон, Роберт Э .; Блазовски, Уильям С. (1989). «Глава 2: Технология сжигания турбодвигательных установок». В Оутс, Гордон С. (ред.). Технология и конструкция силовых установок самолетов . Образовательная серия AIAA. Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 0-930403-24-X.
  • Мэттингли, Джек Д .; Heiser, Уильям Х .; Пратт, Дэвид Т. (2002). «Глава 9: Конструкция компонентов двигателя: Системы сгорания». Конструкция авиационного двигателя . Образовательная серия AIAA (2-е изд.). Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 1-56347-538-3.

Мэттингли, Джек Д. (2006). «Глава 10: Впускные отверстия, сопла и системы сгорания». Элементы движителя: газовые турбины и ракеты . Образовательная серия AIAA. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 1-56347-779-3.

Поднял компрессию — увеличил мощность: сказка вторая

Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.

Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором — на 9%. Здорово!

А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, — на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2–3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких — никакого эффекта.

Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик — и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, — стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.

Способ второй — уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.

Сделали. Для нового мотора — всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2. 13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами — 10,8. 11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.

Компрессия резко выросла, а мощность — нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.

Размер — камера — сгорание

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Размеры камеры сгорания должны быть таковы, чтобы смешение и химические реакции успели закончиться до входа в сопло двигателя. Необходимые размеры камеры определяются величиной т — временем пребывания в камере топлива и его продуктов сгорания, которое находится по величине объема продуктов сгорания при температуре горения Т, давлении в двигателе р, объеме камера сгорания V, соотношению pV RT и количеству топлива, сгорающего в 1 сек. Однако нужно иметь в виду, что объем топлива по мере его сгорания в камере возрастает от очень малой величины ( объема жидкого тела) до значения VK, а время пребывания вычисляется по этому большему объему. При увеличении давления время пребывания в камере увеличивается, поэтому камера на том же расходе топлива может быть меньших размеров.  

Размеры камеры сгорания должны быть таковы, чтобы смешение и химические реакции успели закончиться до входа в сопло двигателя. Необходимые размеры камеры определяются величиной т времени пребывания в камере топлива и его продуктов сгорания. Время пребывания находится по величине объема продуктов сгорания при температуре горения Th, давлении в двигателе Р, объеме камеры сгорания V /, , соотношению PV — RT и количеству топлива, сгорающего в 1 сек.  

Распределение температур в пламенной трубе малой опытной камеры. а — при горелке с плоским регистром. б — при горелке с коническим регистром.  

С увеличением размеров камеры сгорания температура пламенной трубы возрастает. Однако имеющийся опытный материал, касающийся камер сгорания размером около одного метра и более, показывает, что температура пламенной трубы не достигает опасного уровня.  

При уменьшении размеров камеры сгорания уменьшаются разрежение, создаваемое горелкой в начале камеры, и количество рецирку-лирующих газов, а последнее при сжигании холодного газа с холодным воздухом ухудшает условия воспламенения и увеличивает отрыв факела от горелки. При очень малом сечении камеры и сжигании холодного газа с холодным воздухом для обеспечения устойчивого горения требуются специальные стабилизаторы воспламенения.  

С уменьшением размеров камеры сгорания увеличивается влияние нагрузки на полноту сгорания.  

При расчете размеров камер сгорания или при решении обратной задачи — выборе горелок для камер заданных размеров — руководствуются опытными данными работы сходственных установок и интуицией.  

Опережение зажигания зависит от размеров камеры сгорания, числа оборотов машины, нагрузки и должно быть определено экспериментально. Для транспортных двигателей, работающих с неременным числом оборотов, предусматривается автоматическое регулирование опережения зажигания.  

Скорость выделения тепла непосредственно влияет на размеры камеры сгорания, которые должны быть как можно меньше, чтобы снизить габариты и вес двигателя. Таким образом, задача состоит в достижении высокой интенсивности сгорания при минимальных турбулентности и потерях от неполноты сгорания. Мы располагаем очень малым количеством данных о влиянии различных топлив и их свойств на размеры пламени, хотя исследование этого вопроса ведется и в настоящее время.  

Погружная горелка.  

Поэтому он должен свестись к определению размеров камеры сгорания в зависимости от расхода горючей смеси. Чрезвычайно важным элементом расчета является определение длины камеры сгорания как непременное условие для полного сгорания топлива.  

Стволы детонационных установок различаются формой и размерами камеры сгорания, местом ввода горючей смеси и порошка, способом и местом инициирования горения горючей смеси, конструктивными особенностями системы охлаждения. Более перспективны конструкции стволов с переменным по длине сечением камеры сгорания.  

В работе [ 2J впервые рассмотрено влияние размеров камеры сгорания на среднюю скорость горения. Аналогичные, результаты сравнительно просто получить, используя метод Авери для определения повышения температуры, обусловленного поглощением энергии излучения.  

Если ширина зоны горения становится сравнимой с размерами камеры сгорания, то, несмотря на охват пламенем всего объема заряда, горение может затягиваться на значительную часть хода расширения, с соответствующим снижением экономичности цикла. Кроме того, вследствие непосредственного соприкосновения со стенками, резко возрастают скорости теплоотдачи и гибели активных частиц, что может не только снизить скорость горения, но и привести к полному его прекращению.  

Степень черноты канала и Пропускательная способность пристеночного слоя для экспоненциальной модели полосы с перекрытыми линиями.  

33 Материалы деталей компрессоров и турбин Компрессор

При выборе материалов
для деталей осевого компрес­сора
следует исходить из их теплового
состояния, сопротивления коррозии и
эрозии и обеспечения требуемой
долговечности.

Диски, барабаны
и проставки ротора.

Алюминиевые сплавы можно применять при
температурах до 250 °С, титановые сплавы
и жаропрочные стали — до 450 … 550 °С. Во
всех случаях указанные детали штампуют
и обрабатывают механически.

Рабочие лопатки.
При температуре t
< 250 °С возможно при­менение алюминиевых
сплавов АК4-1 и ВД-17. Однако для обес­печения
необходимого сопротивления усталости
при попадании посторонних предметов
лопатки первой ступени следует выполнять
из коррозионно-стойкой стали.

При рабочей
температуре лопаток менее 250 °С для их
изго­товления можно использовать
также стеклопластики. При тем­пературе
до 500 °С применяют титановые сплавы , а
выше 550 °С — хромистые стали 13Х11Н2В2МФ.

При выборе материала
для лопаток необходимо учитывать, что
для получения высокого сопротивления
усталости заготовка лопатки должна
быть получена
путем штамповки.
Окончательную форму лопатки получают
механической или электромеханической
обработкой. Для уменьшения припуска
применяют точную штамповку, чеканку,
после которой замковую часть
обрабатывают механически, а перо лопатки
только поли­руют.

Направляющие
лопатки.
Для
изготовле­ния лопаток направляющих
аппаратов ис­пользуются алюминиевые
и титановые спла­вы, приведенные выше,
а также листовой дуралюмин Д1 и стали
20, Х17Н2 и др. При выборе марки стали надо
учитывать, что лопатки направляющих
аппаратов ис­пытывают меньшие нагрузки,
чем рабочие.

Корпус компрессора.
Выбор материала для корпуса также
определяется его рабочей температурой.
Корпус может быть литым из алюминиевых
сплавов AJI4
и АЛ5, упрочненных термо­обработкой,
или сварным из листового титанового
сплава и стали.

Вал компрессора
и цапфы.

Наиболее часто для их изготовле­ния
используют различные стали. Для деталей
воздушных уплотнений применяются мягкие
углеродистые стали типа сталь 10, а при
допустимой рабочей температуре —
алюминиевые сплавы.

Титановые сплавы.
Для изготовления деталей компрессора
широко используются титановые сплавы.
Это объясняется их высоким пределом
прочности, не меньшим, чем у некоторых
сортов сталей, при сравнительно небольшой
плотности ρ
= 4,5·10³
кг/м³. Поэтому применение титановых
сплавов позволяет заметно снизить массу
компрессора, а вместе с тем и массу всего
двигателя

По статической
прочности при растяжении в условиях
нор­мальной температуры титановые
сплавы не уступают высоко­прочным
сталям.

Предел выносливости
σ–1
гладких полированных образ­цов из
титановых сплавов вы­ше, чем у образцов
из стали. Однако
детали из титановых сплавов
(особенно при нарушении технологических
процессов их изготовления) имеют
высокую чувствительность к концентрации
напряжений,
что существенно снижает их сопротивление
усталости. Модуль упругости Е для
титановых сплавов примерно в два раза
меньше, чем для стали. Поэтому, когда
решающее значение для тонкостенных
конструкций из титановых сплавов
имеет жесткость, толщину стенок
приходится увеличивать. При этом
снижения массы конструкции добиться
не всегда удается.

Особенностью
титановых сплавов
является их низкая
теплопроводность,
составляющая примерно 20 % теплопроводности
стали. Поэтому в одних и тех же температурных
условиях местная температура титановых
лопаток достигает значительно больших
значений, чем стальных.

Непрерывный контакт
двух взаимно подвижных поверхностей
из титановых сплавов вызывает их сварку
и возгорание. Если корпус компрессора
и рабочие лопатки изготовлены из
титанового сплава, следует применять
мягкие покрытия, разделяющие их. Покрытие
из титаново-оксидной пленки также
значительно уменьшает возможность
возгорания деталей.

Стеклопластики.
Стеклопластики можно применять для
изго­товления некоторых деталей
компрессора ТРД и особенно ТРД для
самолетов вертикального взлета. При
низких рабочих темпе­ратурах
стеклопластики обладают следующими
преимуществами:

— небольшой
плотностью — (1,6 … 1,7)·10³
кг/м³;

— достаточно
большой допускаемой длительной
температу­рой — до 260 °С (у некоторых
видов стеклопластиков до 350 °С);

— достаточно
высоким σв
= 400 … 480 МПа, а у некоторых видов — выше
600 МПа;

— весьма большим
декрементом затухания.

И как недостаток
современных стеклопластиков —
сравнитель­но небольшой при 108
циклах предел выносливости σ-1=
98 МПа, в то время как для стали σ-1=
465 МПа, для кованого алюмини­евого
сплава σ-1=
135 МПа, для титанового сплава σ-1=
422 МПа.

Предупреждение об использовании файлов cookies на сайте Info KS

В соответствии с законами ЕС, поставщики цифрового контента обязаны предоставлять пользователям своих сайтов информацию о правилах в отношении файлов cookie и других данных. Администрация сайта должна получить согласие конечных пользователей из ЕС на хранение и доступ к файлам cookie и другой информации, а также на сбор, хранение и применение данных при использовании продуктов Google.

Файл cookie – файл, состоящий из цифр и букв. Он хранится на устройстве, с которого Вы посещаете сайт Info KS. Файлы cookie необходимы для обеспечения работоспособности сайтов, увеличения скорости загрузки, получения необходимой аналитической информации.

Сайт использует следующие cookie:

Необходимые для работы сайта: навигация, скачивание файлов. Происходит отличие человека от робота.

Файлы cookie для увеличения быстродействия и сбора аналитической информации. Они помогают администрации сайта понять взаимодействие посетителей сайтом, дают информацию о страницах, которые были посещены. Эта информация помогает улучшать работу сайта.

Рекламные cookie. В эти файлы предоставляют сведения о посещении наших страниц, данные о ссылках и рекламных блоках, которые Вас заинтересовали. Цель — отражать на страницах контент, наиболее ориентированный на Вас.

Если Вы не согласны с использованием нами файлов cookie Вашего устройства, пожалуйста покиньте сайт.

Продолжением просмотра сайта Info KS Вы даёте своё согласие на использование файлов cookie.

Камера — сгорание — дизельный двигатель

КПД двигателя внутреннего сгорания. Сколько приблизительно равен, а также мощность в процентах Камеры сгорания дизельных двигателей, используемых наземными транспортными средствами, в основном, располагаются в поршне. Впускной канал создает необходимую закрутку воздушного потока для улучшения процессов смесеобразования и сгорания свежего заряда. В случае перехода на газовое моторное топливо, как правило, не имеется технологических возможностей изменения геометрии проточной части впускных органов, и повлиять на характер движения свежего заряда в цилиндре двигателя можно только подбором соответствующей камеры сгорания.  

Камеры сгорания дизельных двигателей.  

Камеры сгорания дизельных двигателей бывают неразделенного и разделенного типа.  

Штатная камера сгорания дизельного двигателя, имея малый объем и обеспечивающее, соответственно, большую степень сжатия, не гарантирует использовать в качестве топлива природный газ, поскольку не обеспечивает бездетонационную работу во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Изменяя геометрию камеры сгорания, необходимо учитывать, что в газовом двигателе с искровым воспламенением значительное влияние на экологические и экономические показатели оказывает уровень турбулизации свежего заряда в цилиндре до воспламенения и в течение процесса сгорания.  

Штатная камера сгорания дизельного двигателя, имея малый объем и, соответственно, большую степень сжатия, не позволяет использовать в качестве топлива природный газ, поскольку не обеспечивает бездетонационную работу во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Изменяя геометрию камеры сгорания, необходимо учитывать, кроме того, тот факт, что в газовом двигателе с искровым воспламенением значительное влияние на экологические и экономические показатели оказывает уровень турбулизации свежего заряда в цилиндре до воспламенения и в течение процесса сгорания.  

Камера сгорания дизельных двигателей второго типа состоит из основной и дополнительной камер, В конце такта сжатия топливо впрыскивается через форсунку в дополнительную камеру, где оно частично сгорает, после чего продукты сгорания и еще не сгоревшее топливо перетекают в основную камеру, где и завершается процесс горения. Хорошее перемешивание топлива с воздухом и полное сгорание полученной смеси у двигателей этого типа достигаются благодаря перетеканию с большой скоростью газов через канал, соединяющий обе части камеры сгорания.  

Форму камеры сгорания дизельного двигателя в основном определяет примененный способ смесеобразования. Камеры сгорания дизельных двигателей подразделяются на разделенные и неразделенные.  

В камере сгорания дизельного двигателя смесь гетерогенна. Таким образом, характер смесеобразования, предпламенных превращений, воспламенения и горения в дизельном двигателе предопределяет значительно большие размеры образования сажи по сравнению с бензиновыми двигателями.  

Индикаторная диаграмма дизельного двигателя ( пояснения в тексте.  

Топливовоздушная смесь в камере сгорания дизельного двигателя никогда не бывает однородной по температуре, поэтому развитие предпламенных реакций всегда протекает неодинаково в отдельных ее частях.  

Очень опасным является попадание значительного количества масла в камеру сгорания дизельного двигателя. В этом случае выключение подачи топлива насосом не прекращает нарастания оборотов, так как топливом служит сгорающее масло и двигатель трудно остановить сразу. Поэтому необходимо прежде всего нагрузить двигатель вплоть до стопорения, снизить давление сжатия в цилиндрах и выключить подачу топлива.  

На рис. 55 показана зависимость степени сжатия в камере сгорания дизельного двигателя на уровень цетанового числа применяемого топлива.  

Форсунки предназначены для высокодисперсного распыла и равномерной подачи топлива в камеру сгорания дизельного двигателя.  

Форму камеры сгорания дизельного двигателя в основном определяет примененный способ смесеобразования. Камеры сгорания дизельных двигателей подразделяются на разделенные и неразделенные.  

Сила тока прямо пропорциональна количеству отложившейся сажи. Так как условия горения топлива на лабораторной установке отличаются от условий горения в камере сгорания дизельного двигателя, прямой надежной зависимости между результатами, полученными по методу Факел и в стендовых испытаниях, нет, хотя в некоторых случаях корреляция наблюдается.  

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector