A dízelmotorok égési folyamata
Az üzemanyag rendes égetéséhez szükséges, hogy elegendő ideje maradjon teljesen elpárologni a hengerben. Az üzemanyag és a levegő aránya a henger térfogatában egyenletes legyen. Ezeket a feltételeket a motor tüzelőanyag-berendezéseinek és égéskamrájának tervezési jellemzői és a dízelolaj (viszkozitás, frakcionált összetétel, sűrűség stb.) Tulajdonságai miatt érik el.
A palackok teljes elpárologtatásához és tüzeléséhez elégetni kell. Ha a dízelmotorkon belül az üzemanyag egy része a gyújtás pillanatában cseppszerű állapotban lesz, az égési folyamat részben megmarad és az üzemanyag a tágulási ciklus végén, vagy akár a kimenet végén ég. Emiatt a dízel túlmelegszik, és teljesítménye csökken. Az üzemanyag teljes égetéséhez szükséges, hogy a dízelmotor elegendő mennyiségű levegőt juttasson el, és az üzemanyag levegővel való keverése egyenletesen történik. Ha a dízel elégtelen mennyiségű levegőt szállít, ez a munkageverék elégtelen égését eredményezi, azaz éghető anyagok maradnak az égéstermékekben - szénmonoxid vagy tiszta szén korom formájában. Ezért a motorhengerekben a tüzelőanyag teljes égetése esetén a levegőt bizonyos mértékű felesleggel szállítják.
Elméletileg megállapítást nyert, hogy 1 kg dízel üzemanyag égetéséhez 14,5 kg levegőre van szükség. A gyakorlatban a teljes égéshez a dízelmotorokhoz több levegőt szállítanak, mint elvileg szükséges. Ez annak köszönhető, hogy a nagy sebességű dízel (0,003-0,004 másodperc) alatt a tüzelőanyag befecskendezésétől kezdve az égés kezdetére kevés idő telik el. Ilyen rövid idő alatt az üzemanyagnak nincs ideje teljesen és egyenletesen keverni a levegővel, ha nincs túlszárnyalva, és ennek következtében az üzemanyag elégetése nem lesz tökéletes - a dízel füstöl. A dízelmotorokba bevezetett tényleges légáram arányát 1 kg tüzelőanyagonként az elméletileg szükséges mennyiségű levegőre a feleslevegő tényezőnek nevezik, és a görög a (alfa) betű jelöli. Így például egy névleges dízelmotor teljesítménye 2D100 kilogrammonként égetett dízel üzemanyag esetén körülbelül 26 kg levegőt fogyaszt. Ebben az esetben a felesleges levegő tényező:
Következésképpen, ha a két 2D100 dízelmozdonyok SRE 1 órán égett maximális növelése a 700 kg dízel üzemanyag, a teljes tüzelőanyag-égést, amikor a felesleges levegő arány 1,8 szükséges alkalmazni a dízelmotor hengert (26X700) = = 18,200 kg, vagy 14 500 m3 levegőt (1 kg levegő foglal a térfogata körülbelül 0,8 m3 standard körülmények között). Ha a levegő felesleges arány túl nagy, ez is kívánatos, mivel a hasznos része az üzemanyag energiájának fordítunk az fűtés a felesleges levegőt, ami az égési hőmérséklet csökken, és ennek következtében, a dízel teljesítmény lecsökken. Gazdaságos és megbízható működés a dízelmozdony kiválasztási légfelesleg aránya nagyon fontos.
Az üzemanyag elégetése a sűrítéses gyújtású dízelmotorokban általában három fázisra oszlik.
Az első fázis a gyújtási késleltetési idő, vagy az előhűtéses időtartam, amely függ az üzemanyag kémiai és frakcionált összetételétől, a munkakeverék hőmérsékletétől és nyomásától az égéstérben. A gyújtási késleltetés legrövidebb időszaka paraffin szénhidrogének, majd naftein és a legnagyobb időszak - aromás.
A levegő hőmérsékletének növelése az üzemanyag befecskendezésével növeli a fűtést, ami növeli a párolgási arányt, javítja az üzemanyag öngyulladását, és lerövidíti az első időszakot. A nyomás növekedésével az önszabályozó hőmérséklet csökken. Ezenkívül, amikor a finom fűrészelés növeli a felszíni bepárlást, a tüzelőanyag egyenletes eloszlása történik a henger térfogata fölé, ami szintén csökkenti az első időszakot.
A második fázis a tüzelőanyag gyors tüzelésének és a hirtelen nyomásnövelésnek a hüvelybe befecskendezett üzemanyag mennyiségétől és a lángterjedés sebességétől függ. Ha ebben a periódusban a nyomásnövekedés intenzitása nem haladja meg a főtengely forgatásával járó 4-6 kg / cm2 értéket 1 ° -kal, akkor általában feltételezzük, hogy a motor normálisan működik. A hengerekben a nyomásnövekedés nagy értékei miatt a dízel keményen dolgozik (kopog), miközben a csapágyakra nehezedő nyomás nő.
A harmadik fázis a késleltetett szabályozott égés időszaka, amely az időben rendelkezésre bocsátott üzemanyag sebességétől és az első két fázis áramlásától függ.
Az összes tüzelőanyag-típus közös jellemzője az égés hője. Az üzemanyag elégetésének hője a kalória mennyiség (kalória) mennyisége, amely felszabadul, ha a tüzelőanyag tömegegységét vagy térfogatát teljesen megégte. Az üzemanyag elégetése magasabb és alacsonyabb.
Magasabb égéshőt nevezzük a hőmennyiség, amely által generált teljes elégetését egy súly (1 kg) vagy térfogat (1 liter) üzemanyag egységek és kondenzvíz következtében képződött égés hidrogén szereplő szénhidrogén üzemanyag.
A legkisebb égési hő az a mennyiség, amelyet 1 kg vagy 1 liter tüzelőanyag elégetése nélkül szabadít fel, anélkül, hogy figyelembe kellene venni a víz kondenzáció során felszabaduló hőt. A dízelüzemanyag legmagasabb és legkisebb égési hője közötti különbség 5-10%.
Az üzemanyag termikus tulajdonságainak és a technikai számítások felméréséhez alacsonyabb fűtőértéket kell alkalmazni. A égéshőt a tüzelőanyag kifejezve kcal per 1 kg tüzelőanyag (kcal / kg) égéshő úgynevezett súlya, és a kifejezett kilokalória per 1 liter üzemanyag (kkal1l) a térfogata az égési hő. A térfogati égéshő számszerűen egyenlő a tömeg fűtőérték megszorozzuk a fajsúlya az üzemanyag.
Összehasonlításképpen, az égés 1 kg gázolaj megjelent átlagosan mintegy 10.200 kalória hő az égés során 1 kg jó minőségű szenek (antracit) jut 8000 kcal, és az égés 1 kg száraz nyírfa - 4700 kcal.
A dízelüzemanyag elégetésének becslését a cetánszám szolgáltatja.