Injecție cameră de învârtire

Schița de bază a injecției camerei de turbulență

Injectarea cameră de turbionare a fost până în 1990, principiul de injectare pe scara larga pentru motoarele diesel ( motor diesel de camera ). A fost dezvoltat de Harry Ricardo în 1931 . Astăzi a fost în mare măsură înlocuit prin injecție directă și este utilizat doar dacă un sistem de injecție directă ar însemna un efort disproporționat în raport cu cerințele ( generatoare de energie de urgență , tractoare cu gazon , micro-mașini, bărci mici etc.).

Descriere

Motoarele diesel care funcționează conform procesului camerei de turbulență au o cameră de turbulență în formă de bilă sau cilindru, care este conectată la camera principală de ardere printr-un canal de deschidere tangențială (canal de tragere) . Ca și în cazul altor motoare diesel cu cameră , combustibilul este injectat indirect în camera de ardere, spre deosebire de injecția directă .

În timpul comprimării, aerul din camera de ardere principală este presat prin canalul de ardere în camera vortex și, datorită deschiderii tangențiale a canalului de ardere, este setat într-o rotație puternică (vortex de aer). Combustibilul este acum injectat în camera de turbionare , în direcția mișcării aerului. Efectul centrifugal creează o stratificare a amestecului cu un amestec bogat pe circumferința camerei, deși abia dacă se depune combustibil pe pereții camerei. Acest lucru are ca rezultat un amestec bun aer- combustibil .

La începutul arderii, amestecul bogat este presat prin canalul de ardere în camera principală de ardere, unde se amestecă cu restul aerului și arde complet. Amestecarea este susținută de modelarea adecvată a vârfului pistonului pentru rotirea aerului.

Avantaje și dezavantaje

Comparativ cu procesul de pre-cameră , pierderile de debit sunt mai mici și eficiența este mai mare. Mai mult, amestecarea și, prin urmare, arderea sunt îmbunătățite prin fluidizare, care împreună cu suprafața mai mare a manșonului împușcat chiar și la viteze mai mari (peste 5000 min -1 ) putere acceptabilă , cuplul permite și eficiență. Spre deosebire de precameră, camera turbionară nu are știft de impact, dar combustibilul este parțial injectat pe peretele camerei turbionare opus duzei de injecție . Temperatura de funcționare a peretelui este suficient de ridicată încât combustibilul să se evapore rapid și aici și este, de asemenea, transportat de vârtejul de aer. Amestecarea bună a combustibilului cu aerul de ardere se realizează și prin designul sferic al camerei de turbulență, care asigură viteze de curgere deosebit de mari.

Forma sferică înseamnă că camera de turbulență se încălzește mai repede după un start rece . Acest lucru permite reducerea întârzierii de aprindere , ceea ce se observă într-un comportament bun al gazelor de eșapament chiar și fără ajutoare.

Injecția camerei de turbionare produce o combustie foarte moale, motorul funcționând relativ silențios. În anii 1990, unii producători de automobile s- au lipit de tehnologia camerei vortex pentru o perioadă relativ lungă de timp, deoarece în acel moment reprezenta cel mai bun compromis în ceea ce privește zgomotul, emisiile de evacuare și consumul și ar fi suportat costuri disproporționate pentru adaptarea unei injecții directe. motor în acest sens.

Procesul de ardere face ca principiul camerei de turbionare să fie potrivit pentru o mare varietate de combustibili. Prin urmare, motoarele multi-combustibil sunt deseori concepute ca motoare vortex sau precamere .

Dezavantajul acestei arderi în două etape este suprafața mare de răcire a camerei vortex, care răcește rapid aerul comprimat. Prin urmare , astfel de motoare începe chiar și atunci când este fierbinte , fără încălzitoare de camera suplimentare pentru pornirea la rece sunt bujii incandescente la camera de turbionare Încălzire de obicei, eșecul lor numai prin tractarea vehiculului sau sari de pornire spray -ul poate fi compensată. Chiar mai grave, în special pentru camioanele mai mari, sunt pierderile de debit, care la turații mai mari ale motorului măresc consumul cu până la 30% comparativ cu injecția directă și reduc cuplul cu aproximativ același procent. Cu toate acestea, motoarele cu cameră de turbulență ating performanțele maxime la viteze mai mari, astfel încât dezavantajul de performanță este de numai aproximativ 16%.

Suprafața mare a camerei de turbulență și pierderile de debit datorate diviziunii camerei de ardere au un efect negativ asupra consumului, care, în funcție de viteză și sarcină, poate fi cu 5-30% mai mare decât la un motor diesel comparabil cu injecție directă.

Dezvoltarea gazelor de eșapament

Comportamentul gazelor de eșapament al injecției camerei vortex depinde de raportul de aer de ardere . Dintr-un raport de aer de ardere de aproximativ sunt emisiile de hidrocarburi și oxizi de azot la cel mai scăzut nivel. De monoxid de carbon Emisiile sunt scăzute din cauza neglijabil principiul diesel. Alte componente ale gazului de eșapament sunt apa, oxigen, azot și C 2 .

literatură

umfla

  1. ↑ Heinz Grohe: motoare Otto și diesel . Vogel-Verlag Würzburg, ISBN 3-8023-1559-6
  2. ↑ Otto Kraemer , Georg Jungbluth : Construcția și calculul motoarelor cu ardere internă . Editura Springer. Berlin, Heidelberg. 1983. ISBN 9783642932410 . Pp. 65 și 66.

Vezi si