Сгорание в поршневых двигателях (Брозе Д.) - часть 54

 

215 

движением  заряда  (см.  рис.  111).  Этот  двигатель,  названный 
«Комета»  из-за  формы  камеры  сгорания  в  виде  шара  с  хво- 

стом,  имел  вполне  хорошие  для  того  времени  (1932  г.) 

характеристики;  процесс 

воспла- 

менения  происходил  мягко  вслед- 

ствие  действия  горячей  стенки 
(абзац  273)  и  концентрации  топ- 

лива  (абзац  286).  Однако  при  уве- 

личении  нагрузки  сильно  возра- 

стало  догорание  (см.  индикаторные 

диаграммы  на  рис.  173)  в  резуль- 

тате  того,  что  в  цилиндре  остава- 

лось  по  меньшей  мере  25%  воз- 

духа,  причем  процент  этот  увели- 

чивался,  как  только  начиналось 

горение  в  сферической  камере. 

При  этом  смешение  в  цилиндре 

было  плохим,  а  гидравлические 

потери  на  перетекание  (абзац  339) 

достаточно большими.

 

350.  К  тому  же  работа  на  минимальных  числах  обо- 

ротов  холостого  хода  двигателей,  предназначенных  для 

автобусов и грузовых автомобилей, была очень шумной.

 

 

Рис.  173.  Догорание    топлива  на  линии  рас- 

ширения  при  больших  нагрузках  в  двигателе 

с камерой типа  «Комета» :

 

1 — сжатие-расширение;   2 — начало впрыска

 

Стремясь  поднять  температуру  стенок  горловины  камеры 

и  ускорить  таким  образом  воспламенение,  было  решено 

уменьшить количество воздуха в вихревой камере, чтобы

 

 

Рис. 172. Центрально рас- 

положенная     предкамера 

в   двигателе   с   четырех- 

клапанной головкой

 

 

216 

приблизить  в  большей  мере  состав  смеси  в  ней  на  малых 

нагрузках  к  стехиометрическому  и  обеспечить  высокую 

температуру  горения.  Было  хорошо  известно,  что  темпера- 

тура  горловины  дополнительной  камеры  мало  изменяется 

с  режимом  работы  двигателя  потому,  что  уже  на  умерен- 

ной  нагрузке  в  ней  достигается  максимальная  температура 

горения,  а  на  большей  нагрузке  испарение  и  распад  топ- 

лива  вызывают  охлаждение  горловины  (см.  уменьшение 

температуры  горения  в  бензиновых  двигателях  при  бо- 

гатых  смесях,  абзац  182).  Уменьше- 

ние  сферы  не  привело  к  уменьшению 

стука  при  работе  на  холостом  ходу, 

вероятно,  потому,  что  для  этого  сме- 

шение  было  слишком  интенсивным. 

Хотя  и  было  достигнуто  сокращение 

периода  задержки  воспламенения,  но 

в  целом  процесс  был  не  очень  «мяг- 

ким».  В  связи  с  тем,  что  увеличился 

объем  части  камеры  сгорания,  рас- 

положенной  в  цилиндре,  появилась 

возможность 

создать 

условия 

для 

лучшего  проникновения  горячих  га- 

зов,  вытекающих  из  вихревой  камеры 

в  воздух  главной  камеры  сгорания 

в  основном  за  счет  придания  правиль- 

ных  очертаний  углублению  в  днище 

поршня,  расположенному  под  горловиной,  а  именно, 

сделав  углубления  в  форме  двух  маленьких  круглых  ка- 

мер  (рис.  174).  Так  была  создана  так  называемая  камера 
«Комета-III»,  в  которой  было  получено  очень  хорошее 

сгорание  и  одновременно  были  значительно  уменьшены 

гидравлические  потери.  Двигатель  превратился  в  типич- 

ный  предкамерный  двигатель  с  довольно  большой  пред- 

камерой,  занимающей  около  50%  полного  объема  камеры 

сгорания.  Как  минимальный  удельный  расход  топлива, 

так  и  достижимое  значение  среднего  давления  цикла  были 

значительно  улучшены  по  сравнению  с  первоначальной 

конструкцией.

 

351.  Можно  достигнуть  основных  особенностей  работы 

предкамерного  двигателя  другим  путем  —  впрыскивая 

топливо  непосредственно  в  основное  пространство  горе- 

ния,  но  направляя  его  так,  чтобы  часть  топлива  проникала 

в дополнительную камеру. По такому принципу работает

 

 

Рис.  174.  Усовершен- 

ствованная  камера  сго- 

рания 

Рикардо 

типа 

«Комета» 

с  улучшен- 

ными  условиями  выте- 

кания заряда в цилиндр

 

 

217 

двигатель  с  так  называемой  воздушной  камерой,  о  которой 

много  писалось  в  тридцатых  годах  и  которая  получила 

распространение в двигателях некоторых моделей.

 

На  рис.  175  приведены  конструкции  таких  камер, 

а  именно:  упомянутая  ранее  акрокамера,  более  поздняя 

конструкция камеры сгорания типа Ланова, предложен-

 

 

Рис.      175.      Камеры  сгорания    различных    типов  со  вспо- 

могательными воздушными камерами:

 

а — Ланова;   б — Акро-Заурер;   в — ΜΑΗ;  г — Ακρο

 

ная  Ф.  Лангом  (создатель  насоса  и  форсунки  типа  Бош), 

и  одна  из  ранних  конструкций  камеры  типа  ΜΑΗ.  В  дви- 

гателе  с  акрокамерой  идея  первоначально  сводилась 

к  впрыску  топлива  против  потока  воздуха,  вытекающего 

при  расширении  из  дополнительной  камеры,  что  должно 

было  привести  к  позднему  «мягкому»  горению.  В  дей- 

ствительности  в  тех  двигателях,  которые  производились 

коммерчески,   некоторая   часть   топлива   впрыскивалась

 

2239 

 

 

218 

в  дополнительную  камеру  при  относительно  раннем  начале 

впрыска  топлива.  Влияние  чрезмерно  высоких  скоростей 

воздуха  вблизи  горловины  на  воспламенение  уже  рас- 

смотрено  (абзац  270).  Из-за  больших  гидравлических  и 

тепловых  потерь  в  дополнение  к  высокой  интенсивности 

горения  этот  двигатель  не  получил  применения.  В  двига- 

теле  с  камерой  типа  Ланова  уже  намного  меньшая  часть 

струи  попадает  во  вспомогательную  камеру,  а  истечение 

газов  из  нее  в  основную  камеру  происходит  приблизи- 

тельно  таким  же  образом,  как  в  двигателе  Рикардо 
(рис.  175).  Результаты,  достигаемые  на  этом  двигателе, 

иногда  оказывались  очень  хорошими,  но  чувствитель- 

ность  его  к  моменту  воспламенения  очень  велика.  В  неко- 

торых  двигателях  ΜΑΗ  функция  дополнительной  камеры 

сводилась  лишь  к  турбулизации  заряда  на  поздней  стадии 

горения в правильно выбранном месте.

 

352.  В  двигателях  с  вихревой  камерой,  предкамерой  и 

камерой,  имеющей  воздушный  аккумулятор,  имеет  место 

неполное  горение  в  одной  из  частей  камеры  из-за  недо- 

статка  воздуха  и  истечение  газов,  образовавшихся  в  итоге 

горения,  в  другую  часть  камеры.  О  составе  этих  газов  очень 

мало  известно.  В  дополнение  к  СО  и  Н

2

  возможно,  с 

одной  стороны,  образование  альдегидов  и,  с  другой  сто- 

роны, 

продуктов 

распада 

углеводородов, 

содержащих 

большой  процент  углерода.  Эти  газы  могут  способствовать 

увеличению  отложений,  если  каналы,  соединяющие  обе 

части  камеры,  расположены  на  периферии  цилиндра. 

О  действительном  влиянии  этих  каналов  на  работу  дви- 

гателя  также  мало  сведений.  Имеются,  впрочем,  данные 

о  том,  что  в  смазочном  масле  вихрекамерных  двигателей 

обнаруживается  относительно  много  сажи  и  что  в  пред- 

камерных  дизелях  больше  лаковых  отложений  на  поршне, 

чем  в  двигателях  с  непосредственным  впрыском 

1

.  Послед- 

нее  явление  может  быть  скорее  следствием  высокой  темпе- 

ратуры  поршня,  которая  при  прочих  равных  условиях 

в  предкамерном  двигателе  выше,  чем  в  двигателе  с  непо- 

средственным 

впрыском, 

из-за 

сильной 

турбулизации, 

вызываемой  горящими  газами,  вытекающими  с  большими 

скоростями из предкамеры в основную камеру сгорания»

 

1

  Это  относится  к  случаю  применения  минеральных  смазочных 

масел.  При  использовании  современных  масел  с  присадками  ни  в  одно»* 

из  двигателей  не  наблюдаются  чрезмерные  загрязнения  деталей  и 

смазочного масла.

 

218