PROCES SPALANIA

PROCES SPALANIA



dążenie do zwiększania prędkości

dążenie do zwiększania prędkości

obrotowej, a w konsekwencji do

obrotowej, a w konsekwencji do

uzyskiwania coraz większych wartości

uzyskiwania coraz większych wartości

objętościowego wskaźnika mocy

objętościowego wskaźnika mocy

(Objętościowy wskaźnik mocy jest miarą

(Objętościowy wskaźnik mocy jest miarą

stopnia „wysilenia silnika. Wyraża się

stopnia „wysilenia silnika. Wyraża się

wzorem)

wzorem)



Skrócenie czasu na przygotowanie

Skrócenie czasu na przygotowanie

mieszanki palnej i samo spalanie.

mieszanki palnej i samo spalanie.



normy i kryteria ekologiczne

normy i kryteria ekologiczne



współczynnik nadmiaru powietrza

współczynnik nadmiaru powietrza

λ

λ

=1 —

=1 —

ilość powietrza wyrażona w jednostkach

ilość powietrza wyrażona w jednostkach

masowych lub objętościowych niezbędna

masowych lub objętościowych niezbędna

do całkowitego i zupełnego spalenia paliwa

do całkowitego i zupełnego spalenia paliwa

o jednostkowych masie lub objętości.

o jednostkowych masie lub objętości.

1)

1)

WSTĘPNY

WSTĘPNY

(rozpłomieniania) -

(rozpłomieniania) -

trwający od pojawienia

trwający od pojawienia

się iskry do wzrostu

się iskry do wzrostu

ciśnienia

ciśnienia

2)

2)

WŁAŚCIWEGO

WŁAŚCIWEGO

SPALANIA

SPALANIA

-

-

charakteryzujący się

charakteryzujący się

dużą prędkością

dużą prędkością

wywiązywania się

wywiązywania się

ciepła,

ciepła,

3)

3)

DOPALANIA

DOPALANIA

- trwający

- trwający

już przy spadku

już przy spadku

ciśnienia w komorze

ciśnienia w komorze

spalania wywołanym

spalania wywołanym

zwiększającą się jej

zwiększającą się jej

objętością

objętością

PRZEBIEG SPALANIA

PRZEBIEG SPALANIA



Przedział

Przedział

λ

λ

najmniejszej

najmniejszej

toksyczności spalin

toksyczności spalin



Przedział

Przedział

λ

λ

uzyskania

uzyskania

max sprawności

max sprawności

ogólnej (max N i min

ogólnej (max N i min

g

g

e

e

)

)

Spalanie w silnikach ZI

Spalanie w silnikach ZI

zasadnicze systemy spalania:

1) system spalania mieszanek jednorodnych

(homogenicznych)

2) system spalania mieszanek uwarstwionych

(heterogenicznych).

MIESZANKI PALIWOWE

MIESZANKI PALIWOWE

Wykres stężeń składników w spalinach oraz
zakres pracy sondy λ

------------------
w przypadku układu wylotowego
bez reaktora katalitycznego

w przypadku układu wylotowego
z reaktorem katalitycznym

Teoretyczne rozprzestrzenianie

się płomienia w przypadku

spalania mieszanki jednorodnej

Wykres ciśnień w procesie
spalania z występującym
spalaniem stukowym

Tworzenie i spalanie mieszanki

Tworzenie i spalanie mieszanki

jednorodnej

jednorodnej

Współczesny układ

Współczesny układ

komory spalania ZI

komory spalania ZI

Tworzenie i spalanie mieszanki

Tworzenie i spalanie mieszanki

uwarstwionej

uwarstwionej

K1asyfkacja sposobów tworzenia mieszanki uwarstwionej

w silniku o ZI



System spalania dwustopniowego z tzw. trzecim zaworem i tworzeniem

System spalania dwustopniowego z tzw. trzecim zaworem i tworzeniem

bogatej i ubogiej mieszanki palnej w oddzielnych gaźnikach.

bogatej i ubogiej mieszanki palnej w oddzielnych gaźnikach.



1 - przewód doprowadzający mieszankę do cylindra; 2 – przewód

1 - przewód doprowadzający mieszankę do cylindra; 2 – przewód

doprowadzający mieszankę do komory zapłonowej; 3 – komora gówna; 4 –

doprowadzający mieszankę do komory zapłonowej; 3 – komora gówna; 4 –

kanał łączący; 5 – komora zapłonowa; 6 – świeca zapłonowa; 7 – trzeci zawór; 8

kanał łączący; 5 – komora zapłonowa; 6 – świeca zapłonowa; 7 – trzeci zawór; 8

– dźwignia zaworu dolotowego

– dźwignia zaworu dolotowego

Eksperymentalny silnik [ ChFAN-ZSRR].



System spalania dwustopniowego o wtrysku paliwa do komory

System spalania dwustopniowego o wtrysku paliwa do komory

zapłonowej (w celu utworzenia mieszanki bogatej) oraz o wtrysku

zapłonowej (w celu utworzenia mieszanki bogatej) oraz o wtrysku

do komory spalania (w celu utworzenia mieszanki ubogiej)

do komory spalania (w celu utworzenia mieszanki ubogiej)



1 – wtryskiwacz główny; 2 – zawór dolotowy; 3 – wtryskiwacz

1 – wtryskiwacz główny; 2 – zawór dolotowy; 3 – wtryskiwacz

dostarczający paliwo do komory wstępnej; 4 – świeca zapłonowa; 5 –

dostarczający paliwo do komory wstępnej; 4 – świeca zapłonowa; 5 –

komora zapłonowa; 6 – komora wstępna; 7 – główna przestrzeń spalania

komora zapłonowa; 6 – komora wstępna; 7 – główna przestrzeń spalania

Przebieg spalania

Przebieg spalania

dwustopniowego z

dwustopniowego z

komorą zapłonową

komorą zapłonową

Komory spalania ZI

Komory spalania ZI



Niezbędne do realizacji procesu

Niezbędne do realizacji procesu

spalania komory spalania mogą

spalania komory spalania mogą

się znajdować

się znajdować



w głowicy

w głowicy



w tłoku

w tłoku



częściowo w głowicy, częściowo w

częściowo w głowicy, częściowo w

tłoku.

tłoku.

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZI

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZI

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZI

Spalanie w

Spalanie w

silnikach

silnikach

ZS

ZS

Fazy

Fazy

spalania

spalania



I - okres zwłoki

I - okres zwłoki

(opóźnienia)

(opóźnienia)

samozapłonu (od

samozapłonu (od

1 do 2).

1 do 2).



II - okres spalania

II - okres spalania

(od 2 do 3).

(od 2 do 3).



III - okres spalania

III - okres spalania

(od 3 do 4)

(od 3 do 4)



lV - okres

lV - okres

dopalania (od 4

dopalania (od 4

do 5)

do 5)

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZS

1. Otwarte

2. Półotwarte

Komory niedzielone (o wtrysku bezpośrednim)

Komora półotwarta (zaznaczono linie
przepływów w suwie tłoka ku GMP i
DMP

Przykładowe rozwiązania otwartych
komór:
a) toroidalne b) kubełkowe
c) Spodkowe

d) fliżankowe

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZS

ZALETY

- duża sprawność ogólna,
wynikająca głownie z
dużej sprawności cieplnej
- prosta konstrukcja
głowicy;
- łatwość rozruchu,

WADY

- skłonność do twardego
spalania, wynikającą z
dużych przyrostów
ciśnienia i w efekcie
dużych ciśnień
maksymalnych;

-znaczna hałaśliwość
pracy silnika towarzysząca
twardemu spalaniu

- znaczne stężenie NO i
HC w spalinach.

Komora toroidalna Saurera z
przewężeniem i zaawansowanym
wirem
a)Wynikającym z wyciskającego
działania tłoka
b)Wynikającym ze stycznego napływu
ładunku do cylindra

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZS

KOMORY WSTĘPNE

ZALETY

• Niski poziom hałasu pracy
silnika

• osiąganie znacznych
prędkości obrotowych ok. 4000
obr/min

WADY

• Mała sprawność ogólna
• większe wartości
jednostkowego zużycia paliwa

Komory spalania dzielone (o wtrysku

pośrednim)

PRZYKŁADY KOMÓR WSTĘPNYCH

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZS

KOMORY WIROWE

ZALETY
• Większa sprawność ogólna
• Cicha praca silnika
• Możliwość uzyskiwania

dużych prędkości

obrotowych silnika

WADY
Duże straty cieplne

(poprzez płaszcz cylindra)

RODZAJE KOMÓR SPALANIA W
SILNIKACH Z ZS

KOMORY ZASOBNIKOWE

- bierne
-Czynne

ZALETY

• Większa sprawność ogólna
• Cicha praca silnika
• Możliwość uzyskiwania
prędkości obrotowych do około
3500 obr/min

WADY

• mniejsza w porównaniu z

silnikiem o wtrysku

bezpośrednim sprawność ogólna
• utrudniony rozruch z tytułu

niekorzystnie dużej powierzchni

odprowadzania ciepła do

ścianek cylindra

PRZYKŁADY KOMÓR ZASOBNIKOWYCH

Dziękuję za

Dziękuję za

uwagę!

uwagę!

Logistics is not everything but everything without

Logistics is not everything but everything without

logistics is nothing

logistics is nothing