Вплив ступеня стиснення на процес згоряння

Одним з найбільш ефективних способів поліпшення енергоекономічних показників поршневих двигунів є підвищення ступеня стиснення е = VJVV. При підвищенні ступеня стиснення зазвичай зменшують обсяг камери згоряння Vc, внаслідок чого зменшується відносна кількість залишкових газів # 40; зменшується коефіцієнт залишкових газів г = Mr / M4ltlil # 41 ;.

Одночасно з підвищенням ступеня стиснення зростають тиск і температура свіжого заряду до моменту подачі іскри на електроди свічки. Нагрівання свіжого заряду до більш високих температур призводить до розвитку у всій масі суміші екзотермічних предпл-сних реакцій з появою великої кількості хімічно активних частинок. Такий розвиток преділаменних процесів і низька концентрація інертних молекул залишкових газів сприятливо впливає на умови формування Порівнюючи! Ьного вогнища займання від електричної іскри, скорочуючи тривалість ф, початкової фази процесу згоряння.

Зросла хімічна активність свіжого заряду сприяє також підвищенню швидкості поширення фронту полум'я по основній масі свіжого заряду, кілька скорочуючи тим самим тривалість Гц основної фази швидкого згоряння # 40; рис. 2.15 # 41 ;.

Аналіз кривих показує, що підвищення ступеня стиснення при інших рівних умовах призводить до підвищення максимального тиску згоряння Р. і наближенню максимуму тиску до ВМТ, але одночасно зростає засунений в кінці такту стиснення і на початку згоряння. Для отримання максимально можливої потужності в цих умовах кут випередження запалювання звичайно зменшують, зрушуючи займання і згоряння основної маси свіжого заряду ближче до ВМТ.

Скорочення тривалості процесу згоряння в мінімальному обсязі циліндра призводить до скорочення втрат теплоти в систему охолодження і з відпрацьованими газами, що підвищує економічність двигуна.

Про наявність позитивного впливу предпламенной хімічних реакцій на швидкості процесу згоряння при підвищенні ступеня стиснення свідчить той факт, що найвища потужність і економічність двигуна досягаються при використанні палива з гранично допустимим для даної ступеня стиснення октановим числом з умови бездетонационной роботи двигуна на порозі детонації.

Якщо октанове число палива, яке застосовується досить високо для даного двшателя з відносно низьким ступенем стиснення, то через знижених температур і відсутності предпламенной реакцій процес згоряння в циліндрі за часом затягується, переноситься на такт розширення, що призводить до збільшення тепловіддачі в систему охолодження і з відпрацьованими газами. Це призводить до перегріву двигуна і можливого обгорання випускних клапанів.

Збільшення ступеня стиснення е через зменшення обсягу камери згоряння призводить до зростання відносної кількості свіжого заряду, укладеного в щілинних зазорах між днищем поршня і поверхнею головки циліндра, в пристінкових шарах при наявності витискувачів, що призводить до зменшення частки активного тепловиділення до моменту досягнення максимальних значень тиску Р. і температури Т. Ця обставина призводить до збільшення частки тепловиділення в 4-й фазі процесу згоряння - фазі догорання на такті розширення.