Вопрос по работе дизельного двигателя

[prof]

Не совсем так. За счет турбулизации в цилиндре бушует ураган. Поэтому каждая последующая капелька попадает в чистый воздух, богатый кислородом. А так как в форсунке не одно отверстие, а 5-7, то сгорание происходит быстрее, чем в бензиновом двигателе. При такой же скорости сгорания топлива в 25-50 м/с. Только за счет того, что возгорание происходит не в одной точке (у свечи), а в нескольких (по числу отверстий в форсунке). Это Вы можете понять на слух по жесткой работе дизеля, вед слышали как работает трактор. Это происходит потому, что давление в цилиндре нарастает быстрее, чем в бензиновом. Именно за чет описанного выше. Поэтому, в том числе, и крутящий момент выше и расход топлива ниже. Ведь на поршень дольше действует высокое давление от сгоревшего топлива, выполняя больше работы.

 

[Kimon]

А что такое "клин" по Вашему и почему он возникает?

...только представте, в бензиново-карбюраторных, давление в цилиндре достигает до 30 бар. В дизельных - до 80! Соотношение уже говорит само за себя. А скорости горения какие (для справки: скорость горения, превыщающая 1000 м/сек - "предполагает" явление, под названием взрыв)? ...и для чего в большой кубатуре дизелях, применяют крейц-копфы? Поймёте и ответите - мне меньше работы склочится с вами! 😎

 

[Anatoliy]

Процессы смесеобразования и сгорания топлива в дизелях происходят за очень короткий промежуток времени (примерно 20-25° поворота коленвала).

Опять таки скорость продвижения фронта горения не увеличивается. Все идет по порядочку - вначале вот тут загорелось топливо (не смесь, её там нет), потом загорелось чуть дальше, потом еще дальше и так до конца стенок цилиндра.

Обеспечить полноту сгорания за уменьшающийся промежуток времени позволят:

Все те меры так или иначе позволяют кое как увеличить площадь горения применив много "сложностей".
Скажем увеличили давление впрыскиваемого горючего. Ясно, что капельки горючего залетят в камеру на большее расстояние и факел горения будет длиннее.
"Плюнули" из форсунки в разные стороны - увеличили площадь фронта горения. Но горение распространяется со своей скоростью от отверстия форсунки.
А тут предлагается не меняя давления прыскать из нескольких разнесенных по головке мест.
Эффект значительно будет выше.

 

[Манилов]

Не совсем так. За счет турбулизации в цилиндре бушует ураган.

Это происходит в цилиндре практически любого двигателя.

Поэтому каждая последующая капелька попадает в чистый воздух, богатый кислородом. А так как в форсунке не одно отверстие, а 5-7, то сгорание происходит быстрее, чем в бензиновом двигателе. При такой же скорости сгорания топлива в 25-50 м/с. Только за счет того, что возгорание происходит не в одной точке (у свечи), а в нескольких (по числу отверстий в форсунке). Это Вы можете понять на слух по жесткой работе дизеля, вед слышали как работает трактор. Это происходит потому, что давление в цилиндре нарастает быстрее, чем в бензиновом.

"жесткая работа" - за счет накопления некоторой порции топлива до момента воспламенения и последующего её одномоментного воспламенения и сгорания.

 

[prof]

и этим многократно повысить крутящий момент.А передаточное отношение редуктора уменьшить.

Как ни крути двигатель, а крутящий момент связан с мощностью и оборотами математической зависимостью.
Так что выигрыша в мощности не получится без повышения мощности. И редукторы даже не спасут.

Ne=Mкр х n   Т.е. мощность зависит от крутящего момента, а не наоборот. Не имея возможности значительно повысить крутящий момент по конструктивным ограничениям, двигатели форсируют по оборотам, что значительно легче. Большие обороты на транспорте и в авиации нужны для увеличения скорости. Нужно быстрее крутить колеса или винт. Для вертолета такой необходимости нет, вертикальная скорость очень мала, да и горизонтальная не запредельна. А там, где скорость не очень велика, обходятся относительно небольшими оборотами и достаточно большим крутящим моментом.

 

[Kimon]

мощность зависит от крутящего момента

...и от больших оборотов, в "короткоходах".

 

[Anatoliy]

А скорости горения какие (для справки: скорость горения, превыщающая 1000 м/сек - "предполагает" явление, под названием взрыв)?

Так когда возникает тот "клин"?

и для чего в большой кубатуре дизелях, применяют крейц-копфы?

Трение о стенки цилиндра мы пока не затрагиваем.

Поймёте и ответите - мне меньше работы склочится с вами!

Пока тут выясняют вопрос об увеличении скорости вращения дизельного двигателя.
За счет чего это можно проделать и будет ли эффект от сильно разнесенного впрыска топлива из нескольких форсунок при сохранении давления в форсунке на прежнем уровне давления.

 

[Манилов]

Процессы смесеобразования и сгорания топлива в дизелях происходят за очень короткий промежуток времени (примерно 20-25° поворота коленвала).

- вначале вот тут загорелось топливо (не смесь, её там нет)

Топливо само по себе не горит, горит только смесь топлива с кислородом воздуха.

Скажем увеличили давление впрыскиваемого горючего. Ясно, что капельки горючего залетят в камеру на большее расстояние и факел горения будет длиннее.

Но уменьшив диаметр отверстий распылителя получим более мелкие капли  и уменьшим период задержки воспламенения при неизменной длине факела и максимальная частота вращения вырастет.

А тут предлагается не меняя давления прыскать из нескольких разнесенных по головке мест.
Эффект значительно будет выше.

Одна многодырчатая форсунка вполне эффективно справляется с доставкой топлива в цилиндрах значительно большего объема, чем используемые в авиадвигателях. 
КПД топливной аппаратуры сильно падает при уменьшении впрыскиваемой дозы топлива.

 

[prof]

"жесткая работа" - за счет накопления некоторой порции топлива до момента воспламенения и последующего её одномоментного воспламенения и сгорания.

Если так хорошо и повсеместно происходит сгорание топлива в цилиндре, то почему дизель так медленно крутиться?

Смотря какой дизель. Авиамодельные компрессионки крутятся еще как (в мое время до 20000 об/мин, сейчас - далеко за 30000). Все зависит от назначения двигателя. Легковые малообъемные выдают более 6000 об
мин, приведенный в ссылке океанский - чуть более 100 (ста).

Пока тут выясняют вопрос об увеличении скорости вращения дизельного двигателя.За счет чего это можно проделать и будет ли эффект от сильно разнесенного впрыска топлива из нескольких форсунок при сохранении давления в форсунке на прежнем уровне.

Еще раз - надо ли? И куда будете втыкать форсунки, если там уже есть одна плюс четыре клапана.

 

[Kimon]

Пока тут выясняют вопрос об увеличении скорости вращения дизельного двигателя.

Всё взаимосвязано,@ Anatoliy, одно - тянет за собой следующее! И всего, "зашоренному" - не разглядеть!

 

[Anatoliy]

[highlight]Ne=Mкр х n[/highlight] Т.е. мощность зависит от крутящего момента, а не наоборот. 

Расшифруйте формулу, пожалуйста.

Если момент умножить на скорость вращения, то получается мощность.
     (Н*м)*1/с = Дж/с = Вт
Если мощность разделить на скорость, то получается момент.
      Вт/(1/с) = (Дж/с)/(1/с) = Н*м
Если мощность разделить на момент, то получится скорость.
      Вт/(Н*м) = 1/с

Так что здесь спор типа что появилось раньше - яйцо или курица, только в тройном исполнении.

Но в любом случае требуется что то вращать при определенном моменте и с определенной скоростью. А следовательно это будет требовать определенную мощность. Всякие там редукторы будут только "отъедать" от двигателя мощность.

 

[Anatoliy]

[highlight]Не имея возможности значительно повысить крутящий момент по конструктивным ограничениям, двигатели форсируют по оборотам, что значительно легче.[/highlight]

Вот и я об этом. Как бы "[highlight]не имея возможности значительно повысить крутящий момент по конструктивным ограничениям, двигатель форсировать по оборотам, что значительно легче.[/highlight]"

 

[Kimon]

то почему дизель так медленно крутиться?

Ну, хотя бы потому, что поршень его плунжерный, и потому что (из-за этого!) он - "длинноход" 😎

 

[Манилов]

то почему дизель так медленно крутиться?

Ну, хотя бы потому, что поршень его плунжерный, и потому что (из-за этого!) он - "длинноход" 😎

Тракторные и комбайновые дизели СМД вполне себе "короткоходы" 🙂

 

[Anatoliy]

Еще раз - надо ли? И куда будете втыкать форсунки, если там уже есть одна плюс четыре клапана. 

В том двухтактном авиадизеле  ZO 01A на головке нет клапанов.
Так что мест для "втыка" можно найти много.

 

[Kimon]

Тракторные и комбайновые дизели СМД вполне себе "короткоходы"

Про степень сжатия, не забыли, "какая"? :🙂

...и максимальное давление "у них" 🙂

 

[Anatoliy]

КПД топливной аппаратуры сильно падает при уменьшении впрыскиваемой дозы топлива. 

Сразу же вопрос.
Если количество впрыскиваемой смеси форсункой уменьшить в 2 раза, то на сколько упадет КПД топливной аппаратуры и как это в процентах скажется на общем КПД дизеля?

 

[Манилов]

"жесткая работа" - за счет накопления некоторой порции топлива до момента воспламенения и последующего её одномоментного воспламенения и сгорания.

Если так хорошо и повсеместно происходит сгорание топлива в цилиндре, то почему дизель так медленно крутиться?

Именно из-за сказанного выше. Через сколько "дырок" топливо в цилиндр не лей, при определенной величине капель топлива должно пройти время до их испарения и воспламенения, а собравшееся за это время топливо "стукнет" в цилиндре одномоментно и потребует от двигателя достаточной прочности.

 

[Kimon]

а собравшееся за это время топливо "стукнет" в цилиндре одномоментно и потребует от двигателя достаточной прочности.

...я про то же, уже говорил, потому как это - неизбежно. Скорости горения, взаимосвязанны от температуры и давления.

А скорости горения какие (для справки: скорость горения, превыщающая 1000 м/сек - "предполагает" явление, под названием взрыв)? 

 

[Anatoliy]

Именно из-за сказанного выше. Через сколько "дырок" топливо в цилиндр не лей, при определенной величине капель топлива должно пройти время до их испарения и воспламенения, а собравшееся за это время топливо "стукнет" в цилиндре [highlight]одномоментно[/highlight] и потребует от двигателя достаточной прочности. 

Возвращаемся назад.
Если бензиновый двигатель может быстро сжигать топливную смесь в цилиндре при своих оборотах и это не приводит к разрушительному "стуку", то почему у дизеля вдруг произойдет все [highlight]одномоментно[/highlight], а не просто в два раза быстрее?
Кстати топливо в цилиндр дизеля впрыскивается не одномоментно, а растягивается по времени на проворот вала в пределах 10 - 15 градусов. Так что возгорание уже началось в цилиндре, а топливо еще продолжает поступать из форсунки в пространство лишенное или сильно обедненное кислородом.