Сжатие - это эффект в двигателях внутреннего сгорания, который создает внезапную турбулентность топливовоздушной смеси, когда поршень приближается к верхней мертвой точке (ВМТ). [1] [2]
В двигателе, предназначенном для использования эффекта сдавливания, в верхней мертвой точке головка поршня подходит очень близко (обычно менее 1 мм [2] ) к головке блока цилиндров. Газы внезапно «сплющиваются» внутри камеры сгорания , создавая турбулентность, которая способствует тщательному смешиванию воздуха с топливом, что способствует эффективному сгоранию . Эффект сжатия может быть обнаружен в двигателях с боковым клапаном , OHV и OHC , включая двигатели с головкой блока цилиндров Heron . Эффект сжатия может быть обнаружен в любом топливном поршневом двигателе внутреннего сгорания. Поршневые двигатели Squish также встречаются как в двухтактных, так и в четырехтактных двигателях.
Турбулентность в камере сгорания из-за этого сжатия способствует смешиванию воздуха с топливом, теплоотдаче стенок цилиндра, тепловому КПД и общей производительности двигателя. Теплопередача улучшается, когда газы сгорания циркулируют и более эффективно нагревают стенку цилиндра и систему охлаждения. [3] Эта эффективность и завихрение также могут снизить количество образования сажи . [4]
Типы дизайна [ править ]
Пневматические поршневые двигатели достигаются путем модификации головки двигателя, блока или днища поршня . Некоторые конструкции двигателей включают комбинации этих различных типов конструкции. Эти комбинации используются при определенных конструктивных параметрах, которые определяют форму и ограничения камеры сгорания.
Измененная голова [ править ]
Модифицированные поршневые двигатели с раздавливанием головки используют пространство в головке, чтобы создать воздушный карман для сдавливания и возгорания. В зависимости от формы кармана и типа двигателя положение клапана должно быть перекошено, чтобы впускной и выпускной клапаны могли поместиться в кармане. Модифицированные поршневые двигатели с поршневой головкой также могут быть изготовлены для использования в двигателях с плоской головкой, а также в двигателях с верхним распределительным валом и двухтактных двигателях .
Измененный блок [ править ]
Модифицированные поршневые двигатели с блокировкой сдавливания используют пространство в блоке, чтобы создать карман для сдавливания и возгорания. Эти двигатели с сжатым поршнем иначе называются двигателями с плоской головкой. [5] Эти типы двигателей больше не очень распространены из-за присущих им проблем с недостаточным потоком воздуха в двигатель, который напрямую влияет на степень сжатия. Эта конструкция в основном используется в небольших недорогих приложениях. [6]
Модифицированный поршень [ править ]
Модифицированные поршневые поршневые двигатели используют пространство в поршне, чтобы создать воздушный карман для сжатия и возгорания. Это наиболее распространенный способ создания поршневого двигателя с сжатым воздухом, поскольку это самая маленькая и простая в изготовлении деталь. Эти карманы можно сделать, сделав углубление в днище поршня. Это называется поршнем с глубокой чашей. [3]Другие могут использовать возвышения относительно поршневых колец для создания другого эффекта в камере сгорания. Это создает турбулентность другого типа, которая идет вниз, а не вверх в самом поршне. Для обеспечения турбулентности и перемешивания топливовоздушной смеси в головке поршня должна быть выемка, параллельная углу впрыска топлива. Также требуется изгиб на внешней части днища поршня. Эта конструкция направляет воздух из зоны сжатия в центр камеры сгорания. Здесь сжатый воздух смешивается с топливом из форсунки, создавая более равномерное соотношение воздух-топливо.. Однако это только одна конструкция для дизельного двигателя. При рассмотрении двигателей с большим количеством клапанов и с различным расположением форсунок существует множество различных конструкций, повышающих эффективность двигателя. [7] Есть также способы изменить поршень и придать ему зоны сжатия на впуске и выпуске. Это влияет на работу всего двигателя и скорость впуска и выпуска.
Ссылки [ править ]
- ^ «Как измерить зазор головки блока цилиндров ...» Проверено 16 июня 2013 г.
- ^ а б «Камера сгорания» Проверено 16 июня 2013 г.
- ^ a b Ву, Хорнг-Вэнь; Пернг, Шианг-Ву (май 2002 г.). «LES-анализ турбулентного потока и теплопередачи в моторизованных двигателях с различными моделями SGS». Международный журнал тепломассообмена . 45 (11): 2315–2328. DOI : 10.1016 / s0017-9310 (01) 00325-8 .
- ^ «Deere & Company подает заявку на патент на двигатель внутреннего сгорания с поршнем с высоким коэффициентом сжатия». Новости патентов Индии . 2010-09-08. ProQuest 749812113 .
- ^ Borgnakke, C .; Дэвис, GC (1 февраля 1982 г.). «Влияние процессов потока в цилиндре (завихрение, сжатие и интенсивность турбулентности) на КПД двигателя - прогнозы модели» . Варрендейл, Пенсильвания. Cite journal requires
|journal=(help) - ^ McKelvie, Стив (2012-07-13). «Критика конструкции двигателя с плоской головкой или боковым клапаном» . Проверено 30 апреля 2019 .
- ↑ Fujimoto, M (июль 2002 г.). «Влияние формы камеры сгорания на качающийся поток, поток, создаваемый хлюпаньем, и скорость горения». Обзор JSAE . 23 (3): 291–296. DOI : 10.1016 / S0389-4304 (02) 00201-1 .
Библиография [ править ]
- Отчет о ходе работ по контролю сгорания и выбросов для современных двигателей CIDI . Управление транспортных технологий США, Министерство энергетики США
