Непряме впорскування в двигуні внутрішнього згоряння — це впорскування палива, при якому паливо не впорскується безпосередньо в камеру згоряння.
Бензинові двигуни, обладнані системами непрямого вприскування, де паливний інжектор подає паливо в певний момент перед впускним клапаном, здебільшого втратили перевагу прямого впорскування. Однак певні виробники, такі як Volkswagen, Toyota і Ford, розробили систему «подвійного вприскування», поєднуючи прямі інжектори з портовими (непрямими) інжекторами, поєднуючи переваги обох типів упорскування палива. Пряме впорскування дозволяє точно дозувати паливо в камеру згоряння під високим тиском, що може призвести до більшої потужності та економії палива. Проблема з прямим упорскуванням полягає в тому, що воно зазвичай призводить до більшої кількості твердих частинок, а оскільки паливо більше не контактує з впускними клапанами, з часом на впускних клапанах може накопичуватися вуглець. Додавання непрямого впорскування зберігає розбризкування палива на впускних клапанах, зменшуючи або усуваючи накопичення вуглецю на впускних клапанах, а в умовах низького навантаження непряме впорскування забезпечує краще змішування палива та повітря. Ця система в основному використовується в дорожчих моделях через додаткову вартість і складність.
Впорскування через порт означає розпилення палива на задню частину впускного клапана, що прискорює його випаровування.
Дизельний двигун із непрямим впорскуванням подає паливо в камеру поза камерою згоряння, або передкамеру, або камеру вихрового типу, де починається згоряння, а потім поширюється в основну камеру згоряння. Попередня камера ретельно сконструйована для забезпечення адекватного змішування розпиленого палива з нагрітим стисненням повітрям.
Бензинові двигуни
Перевага бензинових двигунів з непрямим уприскуванням порівняно з бензиновими двигунами з прямим уприскуванням полягає в тому, що відкладення на впускних клапанах із системи вентиляції картера вимиваються паливом. Двигуни з непрямим уприскуванням також мають тенденцію виробляти меншу кількість твердих частинок порівняно з двигунами з прямим уприскуванням, оскільки паливо та повітря змішуються більш рівномірно.
Дизельні двигуни
Метою розділеної камери згоряння є прискорення процесу згоряння та збільшення вихідної потужності шляхом збільшення обертів двигуна. Додавання форкамери збільшує втрати тепла в систему охолодження і тим самим знижує ефективність двигуна. Для запуску двигуна потрібні свічки розжарювання. У системі непрямого впорскування повітря рухається швидко, змішуючи паливо та повітря. Це спрощує конструкцію двигуна (корпус поршня, головка, клапани, інжектор, форкамера тощо) і дозволяє використовувати конструкції з меншими допусками, простіші у виготовленні та надійніші. Пряме вприскування, навпаки, використовує повітря, що повільно рухається, і паливо, що швидко рухається; як конструкція, так і виробництво інжекторів складніше. Оптимізація повітряного потоку в циліндрі набагато складніша, ніж проєктування форкамери. Існує набагато більше інтеграції між конструкцією інжектора та двигуна. Саме з цієї причини майже всі дизельні двигуни автомобілів мали систему непрямого впорскування, доки доступність потужних систем моделювання CFD не зробила впровадження прямого впорскування практичним.[]
Класифікація камер непрямого згоряння
Вихрова камера
Вихрові камери являють собою сферичні порожнини, розташовані в голівці блоку циліндрів і відокремлені від циліндра двигуна тангенціальним горлом. Близько 50% повітря надходить у вихрову камеру під час такту стиснення двигуна, створюючи завихрення. Після згоряння продукти повертаються через ту саму горловину до головного циліндра зі значно вищою швидкістю, тому більше тепла втрачається до стінок каналу. Цей тип камери знаходить застосування в двигунах, у яких контроль над паливом і стабільність двигуна важливіші за економію палива. Їх також називають камерами Рікардо, названими на честь винахідника сера Гаррі Рікардо.
Камера попереднього згоряння
Ця камера розташована в головці блоку циліндрів і з'єднана з циліндром двигуна невеликими отворами. Він займає 40% від загального об'єму циліндра. Під час такту стиснення повітря з головного циліндра надходить у камеру попереднього згоряння. У цей момент паливо впорскується в передкамеру і починається горіння. Тиск зростає, і краплі палива витісняються через невеликі отвори в головний циліндр, в результаті чого паливо і повітря змішуються дуже добре. Основна частина згоряння фактично відбувається в головному циліндрі. Цей тип камери згоряння може працювати з кількома видами палива, оскільки температура попередньої камери випаровує паливо до того, як відбудеться основне згоряння.
Повітряна камерна камера
Повітряна камера являє собою невелику циліндричну камеру з отвором на одному кінці. Він встановлений більш-менш співвісно з інжектором, причому зазначена вісь паралельна головці поршня, при цьому інжектор працює через невелику порожнину, яка відкрита до циліндра в отвір у кінці повітряного елемента. Повітряна камера встановлена так, щоб мінімізувати тепловий контакт з масою голови. Використовується штифтовий інжектор з вузьким малюнком розпилення. У верхній мертвій точці (ВМТ) більша частина маси заряду міститься в порожнині та повітряній камері.
Коли інжектор спрацьовує, струмінь палива потрапляє в повітряну камеру і запалюється. Це призводить до того, що струмінь полум’я повертається з повітряної камери прямо в струмінь палива, що все ще виходить з інжектора. Тепло і турбулентність забезпечують чудові властивості випаровування та змішування палива. Крім того, оскільки більша частина згоряння відбувається поза повітряною коміркою в порожнині, яка безпосередньо сполучається з циліндром, відбувається менша втрата тепла, пов’язана з перенесенням горючого заряду в циліндр.
Камери повітряних камер зазвичай називають повітряними камерами Lanova. Система згоряння Lanova була розроблена компанією Lanova, яка була заснована в 1929 році Францем Лангом, Готхардом Веліхом і Альбертом Веліхом.
У США систему Lanova використовувала компанія Mack Trucks. Прикладом є дизельний двигун Mack-Lanova ED, встановлений на вантажівку .
Переваги камер згоряння з непрямим уприскуванням
- Можна виробляти менші дизелі.
- Необхідний тиск уприскування низький, тому інжектор дешевше виробляти.
- Напрямок впорскування має менше значення.
- Непряме впорскування набагато простіше у проєктуванні та виготовленні, особливо для бензинових двигунів. Потрібна менше доопрацювання форсунок, а також низький тиск впорскування (1500 psi/100 бар проти 5000 psi/345 бар і вище для прямого вприскування)
- Менші навантаження, які непряме уприскування створює для внутрішніх компонентів, означають, що можна виробляти бензинові та дизельні версії непрямого уприскування одного і того ж базового двигуна. У кращому випадку такі типи відрізнялися лише головкою блоку циліндрів і необхідністю встановлення розподільника та свічок запалювання в бензиновій версії, тоді як у дизельній – ПНВТ та форсунки. Приклади включають двигуни BMC A-серії та B-серії та 4-циліндрові типи Land Rover 2,25/2,5 літра. Такі конструкції дозволяють створювати бензинові та дизельні версії одного автомобіля з мінімальними змінами конструкції між ними.
- Можна досягти вищих обертів двигуна, оскільки горіння продовжується у форкамері.
- Альтернативні види палива, такі як біодизель і відпрацьована рослинна олія, мають меншу ймовірність пошкодити паливну систему в дизельному двигуні з непрямим уприскуванням, оскільки високий тиск уприскування не потрібен. У двигунах із прямим упорскуванням (особливо в сучасних двигунах, які використовують паливні системи високого тиску Common Rail) підтримка паливних фільтрів у хорошому стані є більш важливою, оскільки сміття може пошкодити помпи та форсунки, коли використовується відпрацьоване рослинне масло або відпрацьоване моторне масло.
Недоліки
- Ефективність споживання палива з дизельними двигунами нижча, ніж з безпосереднім впорскуванням, оскільки більші відкриті ділянки, як правило, розсіюють більше тепла, а повітря, що рухається через отвори, збільшує перепади тиску. Однак використання вищих ступенів стиснення дещо нівелює цю неефективність.
- Свічки розжарювання потрібні для холодного запуску двигуна на дизелях; багато дизельних двигунів з непрямим уприскуванням взагалі не можуть завестися в холодну погоду без свічок розжарювання.
- Оскільки тепло і тиск згоряння поширюються на дуже малу ділянку поршня, коли він виходить із камери попереднього згоряння або вихрової камери, такі двигуни менш підходять для високої питомої вихідної потужності (таких як турбонаддув, наддув або налаштування), ніж пряме вприскування. дизелі. Підвищення температури та тиску на одній частині головки поршня спричиняє нерівномірне розширення, що може призвести до розтріскування, деформації чи інших пошкоджень, хоча вдосконалення технологій виробництва дозволило виробникам значною мірою пом’якшити наслідки нерівномірного розширення, дозволяючи дизелям із непрямим упорскуванням використовувати турбонаддув.
- Двигуни з непрямим впорскуванням часто набагато шумніші, ніж двигуни з прямим упорскуванням Common Rail.
- Пускову рідину («ефір») часто не можна використовувати в дизельних двигунах з непрямим уприскуванням, оскільки свічки розжарювання значно підвищують ризик попереднього займання порівняно з дизелями з прямим уприскуванням.
Примітки
- Kerr, Jim. Direct vs. port injection. The Chronicle Herald. Процитовано 28 червня 2016.
- Smith, Scott; Guinther, Gregory (17 жовтня 2016). Formation of Intake Valve Deposits in Gasoline Direct Injection Engines. SAE International Journal of Fuels and Lubricants (англ.). 9 (3): 558—566. doi:10.4271/2016-01-2252. ISSN 1946-3960.
- Stone, Richard. "An introduction to ICE", Palgrace Macmillan, 1999, p. 224
- Electromechanical Prime Movers: Electric Motors. Macmillan International Higher Education. 18 червня 1971. с. 21–. ISBN .
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url () - . oldengine.org. Архів оригіналу за 17 October 2010. Процитовано 8 січня 2017.
- Dempsey, P. (1995). Troubleshooting and Repairing Diesel Engines. TAB Books. с. 127. ISBN . Процитовано 8 січня 2017.
- Dempsey, Paul (2007). Troubleshooting and Repair of Diesel Engines. McGraw Hill Professional. ISBN . Процитовано 2 грудня 2017.
- Dempsey, P. (1995). Troubleshooting and Repairing Diesel Engines. TAB Books. с. 128. ISBN . Процитовано 8 січня 2017.
- The Lanova Combustion System. The Commercial Motor. 6 січня 1933. Процитовано 11 листопада 2017.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nepryame vporskuvannya v dviguni vnutrishnogo zgoryannya ce vporskuvannya paliva pri yakomu palivo ne vporskuyetsya bezposeredno v kameru zgoryannya Benzinovi dviguni obladnani sistemami nepryamogo vpriskuvannya de palivnij inzhektor podaye palivo v pevnij moment pered vpusknim klapanom zdebilshogo vtratili perevagu pryamogo vporskuvannya Odnak pevni virobniki taki yak Volkswagen Toyota i Ford rozrobili sistemu podvijnogo vpriskuvannya poyednuyuchi pryami inzhektori z portovimi nepryamimi inzhektorami poyednuyuchi perevagi oboh tipiv uporskuvannya paliva Pryame vporskuvannya dozvolyaye tochno dozuvati palivo v kameru zgoryannya pid visokim tiskom sho mozhe prizvesti do bilshoyi potuzhnosti ta ekonomiyi paliva Problema z pryamim uporskuvannyam polyagaye v tomu sho vono zazvichaj prizvodit do bilshoyi kilkosti tverdih chastinok a oskilki palivo bilshe ne kontaktuye z vpusknimi klapanami z chasom na vpusknih klapanah mozhe nakopichuvatisya vuglec Dodavannya nepryamogo vporskuvannya zberigaye rozbrizkuvannya paliva na vpusknih klapanah zmenshuyuchi abo usuvayuchi nakopichennya vuglecyu na vpusknih klapanah a v umovah nizkogo navantazhennya nepryame vporskuvannya zabezpechuye krashe zmishuvannya paliva ta povitrya Cya sistema v osnovnomu vikoristovuyetsya v dorozhchih modelyah cherez dodatkovu vartist i skladnist Vporskuvannya cherez port oznachaye rozpilennya paliva na zadnyu chastinu vpusknogo klapana sho priskoryuye jogo viparovuvannya Dizelnij dvigun iz nepryamim vporskuvannyam podaye palivo v kameru poza kameroyu zgoryannya abo peredkameru abo kameru vihrovogo tipu de pochinayetsya zgoryannya a potim poshiryuyetsya v osnovnu kameru zgoryannya Poperednya kamera retelno skonstrujovana dlya zabezpechennya adekvatnogo zmishuvannya rozpilenogo paliva z nagritim stisnennyam povitryam Benzinovi dviguniPerevaga benzinovih dviguniv z nepryamim upriskuvannyam porivnyano z benzinovimi dvigunami z pryamim upriskuvannyam polyagaye v tomu sho vidkladennya na vpusknih klapanah iz sistemi ventilyaciyi kartera vimivayutsya palivom Dviguni z nepryamim upriskuvannyam takozh mayut tendenciyu viroblyati menshu kilkist tverdih chastinok porivnyano z dvigunami z pryamim upriskuvannyam oskilki palivo ta povitrya zmishuyutsya bilsh rivnomirno Dizelni dviguniMetoyu rozdilenoyi kameri zgoryannya ye priskorennya procesu zgoryannya ta zbilshennya vihidnoyi potuzhnosti shlyahom zbilshennya obertiv dviguna Dodavannya forkameri zbilshuye vtrati tepla v sistemu oholodzhennya i tim samim znizhuye efektivnist dviguna Dlya zapusku dviguna potribni svichki rozzharyuvannya U sistemi nepryamogo vporskuvannya povitrya ruhayetsya shvidko zmishuyuchi palivo ta povitrya Ce sproshuye konstrukciyu dviguna korpus porshnya golovka klapani inzhektor forkamera tosho i dozvolyaye vikoristovuvati konstrukciyi z menshimi dopuskami prostishi u vigotovlenni ta nadijnishi Pryame vpriskuvannya navpaki vikoristovuye povitrya sho povilno ruhayetsya i palivo sho shvidko ruhayetsya yak konstrukciya tak i virobnictvo inzhektoriv skladnishe Optimizaciya povitryanogo potoku v cilindri nabagato skladnisha nizh proyektuvannya forkameri Isnuye nabagato bilshe integraciyi mizh konstrukciyeyu inzhektora ta dviguna Same z ciyeyi prichini majzhe vsi dizelni dviguni avtomobiliv mali sistemu nepryamogo vporskuvannya doki dostupnist potuzhnih sistem modelyuvannya CFD ne zrobila vprovadzhennya pryamogo vporskuvannya praktichnim dzherelo Klasifikaciya kamer nepryamogo zgoryannya Vihrova kamera Vihrova kamera kometi Rikardo Vihrovi kameri yavlyayut soboyu sferichni porozhnini roztashovani v golivci bloku cilindriv i vidokremleni vid cilindra dviguna tangencialnim gorlom Blizko 50 povitrya nadhodit u vihrovu kameru pid chas taktu stisnennya dviguna stvoryuyuchi zavihrennya Pislya zgoryannya produkti povertayutsya cherez tu samu gorlovinu do golovnogo cilindra zi znachno vishoyu shvidkistyu tomu bilshe tepla vtrachayetsya do stinok kanalu Cej tip kameri znahodit zastosuvannya v dvigunah u yakih kontrol nad palivom i stabilnist dviguna vazhlivishi za ekonomiyu paliva Yih takozh nazivayut kamerami Rikardo nazvanimi na chest vinahidnika sera Garri Rikardo Kamera poperednogo zgoryannya Cya kamera roztashovana v golovci bloku cilindriv i z yednana z cilindrom dviguna nevelikimi otvorami Vin zajmaye 40 vid zagalnogo ob yemu cilindra Pid chas taktu stisnennya povitrya z golovnogo cilindra nadhodit u kameru poperednogo zgoryannya U cej moment palivo vporskuyetsya v peredkameru i pochinayetsya gorinnya Tisk zrostaye i krapli paliva vitisnyayutsya cherez neveliki otvori v golovnij cilindr v rezultati chogo palivo i povitrya zmishuyutsya duzhe dobre Osnovna chastina zgoryannya faktichno vidbuvayetsya v golovnomu cilindri Cej tip kameri zgoryannya mozhe pracyuvati z kilkoma vidami paliva oskilki temperatura poperednoyi kameri viparovuye palivo do togo yak vidbudetsya osnovne zgoryannya Povitryana kamerna kamera Sistema vporskuvannya tipu Acro poperednicya Lanova takozh rozroblena Francem Langom Povitryana kamera yavlyaye soboyu neveliku cilindrichnu kameru z otvorom na odnomu kinci Vin vstanovlenij bilsh mensh spivvisno z inzhektorom prichomu zaznachena vis paralelna golovci porshnya pri comu inzhektor pracyuye cherez neveliku porozhninu yaka vidkrita do cilindra v otvir u kinci povitryanogo elementa Povitryana kamera vstanovlena tak shob minimizuvati teplovij kontakt z masoyu golovi Vikoristovuyetsya shtiftovij inzhektor z vuzkim malyunkom rozpilennya U verhnij mertvij tochci VMT bilsha chastina masi zaryadu mistitsya v porozhnini ta povitryanij kameri Koli inzhektor spracovuye strumin paliva potraplyaye v povitryanu kameru i zapalyuyetsya Ce prizvodit do togo sho strumin polum ya povertayetsya z povitryanoyi kameri pryamo v strumin paliva sho vse she vihodit z inzhektora Teplo i turbulentnist zabezpechuyut chudovi vlastivosti viparovuvannya ta zmishuvannya paliva Krim togo oskilki bilsha chastina zgoryannya vidbuvayetsya poza povitryanoyu komirkoyu v porozhnini yaka bezposeredno spoluchayetsya z cilindrom vidbuvayetsya mensha vtrata tepla pov yazana z perenesennyam goryuchogo zaryadu v cilindr Kameri povitryanih kamer zazvichaj nazivayut povitryanimi kamerami Lanova Sistema zgoryannya Lanova bula rozroblena kompaniyeyu Lanova yaka bula zasnovana v 1929 roci Francem Langom Gothardom Velihom i Albertom Velihom U SShA sistemu Lanova vikoristovuvala kompaniya Mack Trucks Prikladom ye dizelnij dvigun Mack Lanova ED vstanovlenij na vantazhivku Perevagi kamer zgoryannya z nepryamim upriskuvannyam Mozhna viroblyati menshi dizeli Neobhidnij tisk upriskuvannya nizkij tomu inzhektor deshevshe viroblyati Napryamok vporskuvannya maye menshe znachennya Nepryame vporskuvannya nabagato prostishe u proyektuvanni ta vigotovlenni osoblivo dlya benzinovih dviguniv Potribna menshe doopracyuvannya forsunok a takozh nizkij tisk vporskuvannya 1500 psi 100 bar proti 5000 psi 345 bar i vishe dlya pryamogo vpriskuvannya Menshi navantazhennya yaki nepryame upriskuvannya stvoryuye dlya vnutrishnih komponentiv oznachayut sho mozhna viroblyati benzinovi ta dizelni versiyi nepryamogo upriskuvannya odnogo i togo zh bazovogo dviguna U krashomu vipadku taki tipi vidriznyalisya lishe golovkoyu bloku cilindriv i neobhidnistyu vstanovlennya rozpodilnika ta svichok zapalyuvannya v benzinovij versiyi todi yak u dizelnij PNVT ta forsunki Prikladi vklyuchayut dviguni BMC A seriyi ta B seriyi ta 4 cilindrovi tipi Land Rover 2 25 2 5 litra Taki konstrukciyi dozvolyayut stvoryuvati benzinovi ta dizelni versiyi odnogo avtomobilya z minimalnimi zminami konstrukciyi mizh nimi Mozhna dosyagti vishih obertiv dviguna oskilki gorinnya prodovzhuyetsya u forkameri Alternativni vidi paliva taki yak biodizel i vidpracovana roslinna oliya mayut menshu jmovirnist poshkoditi palivnu sistemu v dizelnomu dviguni z nepryamim upriskuvannyam oskilki visokij tisk upriskuvannya ne potriben U dvigunah iz pryamim uporskuvannyam osoblivo v suchasnih dvigunah yaki vikoristovuyut palivni sistemi visokogo tisku Common Rail pidtrimka palivnih filtriv u horoshomu stani ye bilsh vazhlivoyu oskilki smittya mozhe poshkoditi pompi ta forsunki koli vikoristovuyetsya vidpracovane roslinne maslo abo vidpracovane motorne maslo Nedoliki Efektivnist spozhivannya paliva z dizelnimi dvigunami nizhcha nizh z bezposerednim vporskuvannyam oskilki bilshi vidkriti dilyanki yak pravilo rozsiyuyut bilshe tepla a povitrya sho ruhayetsya cherez otvori zbilshuye perepadi tisku Odnak vikoristannya vishih stupeniv stisnennya desho nivelyuye cyu neefektivnist Svichki rozzharyuvannya potribni dlya holodnogo zapusku dviguna na dizelyah bagato dizelnih dviguniv z nepryamim upriskuvannyam vzagali ne mozhut zavestisya v holodnu pogodu bez svichok rozzharyuvannya Oskilki teplo i tisk zgoryannya poshiryuyutsya na duzhe malu dilyanku porshnya koli vin vihodit iz kameri poperednogo zgoryannya abo vihrovoyi kameri taki dviguni mensh pidhodyat dlya visokoyi pitomoyi vihidnoyi potuzhnosti takih yak turbonadduv nadduv abo nalashtuvannya nizh pryame vpriskuvannya dizeli Pidvishennya temperaturi ta tisku na odnij chastini golovki porshnya sprichinyaye nerivnomirne rozshirennya sho mozhe prizvesti do roztriskuvannya deformaciyi chi inshih poshkodzhen hocha vdoskonalennya tehnologij virobnictva dozvolilo virobnikam znachnoyu miroyu pom yakshiti naslidki nerivnomirnogo rozshirennya dozvolyayuchi dizelyam iz nepryamim uporskuvannyam vikoristovuvati turbonadduv Dviguni z nepryamim vporskuvannyam chasto nabagato shumnishi nizh dviguni z pryamim uporskuvannyam Common Rail Puskovu ridinu efir chasto ne mozhna vikoristovuvati v dizelnih dvigunah z nepryamim upriskuvannyam oskilki svichki rozzharyuvannya znachno pidvishuyut rizik poperednogo zajmannya porivnyano z dizelyami z pryamim upriskuvannyam PrimitkiKerr Jim Direct vs port injection The Chronicle Herald Procitovano 28 chervnya 2016 Smith Scott Guinther Gregory 17 zhovtnya 2016 Formation of Intake Valve Deposits in Gasoline Direct Injection Engines SAE International Journal of Fuels and Lubricants angl 9 3 558 566 doi 10 4271 2016 01 2252 ISSN 1946 3960 Stone Richard An introduction to ICE Palgrace Macmillan 1999 p 224 Electromechanical Prime Movers Electric Motors Macmillan International Higher Education 18 chervnya 1971 s 21 ISBN 978 1 349 01182 7 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Obslugovuvannya CS1 Storinki z parametrom url status ale bez parametra archive url posilannya oldengine org Arhiv originalu za 17 October 2010 Procitovano 8 sichnya 2017 Dempsey P 1995 Troubleshooting and Repairing Diesel Engines TAB Books s 127 ISBN 9780070163485 Procitovano 8 sichnya 2017 Dempsey Paul 2007 Troubleshooting and Repair of Diesel Engines McGraw Hill Professional ISBN 9780071595186 Procitovano 2 grudnya 2017 Dempsey P 1995 Troubleshooting and Repairing Diesel Engines TAB Books s 128 ISBN 9780070163485 Procitovano 8 sichnya 2017 The Lanova Combustion System The Commercial Motor 6 sichnya 1933 Procitovano 11 listopada 2017