ОҚулық Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011 2


 Сығудан тұтанатын қозғалтқыштардың жану процесі



Pdf көрінісі
бет16/26
Дата14.02.2017
өлшемі7,18 Mb.
#4112
түріОқулық
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   26

5.7 Сығудан тұтанатын қозғалтқыштардың жану процесі
Бiртектi емес  қоспаның  бiркелкi қоспалардың  жануынан  айтарлықтай
айырмашылығы  болады. Сығудан  тұтанатын  қозғалтқыштарда  қоспаның  түзілуі  жəне
оның  жануға  əзірленуі  цилиндр  қуысына  отын  берілген  сəтінен, яғни  піспек  жоғары
межелі нүктеге 10-40° и.б.а.б. жетпей, басталады.
Дизельдерде  отынды  беру  сəтінен  тұтануға  дейінгі  уақыт  қысқа  мерзімді  болып,
0,04-0,001 сек  аралығанды  жүзеге  асады. Бұл  уақыт  аралығындағы  үлкен  мəндер  баяу
жүретін, ал кіші мəндер жүрдек қозғалтқыштарға қатысты.
Сырттан қоспа түзетін қозғалтқыштарда (біркелкі қоспалар) қоспаның пайда болып
əзірленуіне бөлінетін уақыт дизельдерге қарағанда бірнеше есе артық.
Дизельдерде қоспаның түзілуі мен тұтануға дайындалу жеке процестері (форсунка
саптамасынан  отынды  шаңтəрізді  күйде  бүрку, оны  жану  камерасы  бойымен  үлестіру,
тамшыларды  қыздыру, оларды  буландыру, тотығудың  аралық  өнімдері  пайда  болу,
аяғында тұтану) бір бірімен қабаттасып, тұтанудан кейін де жалғасады. Жану процестерін
зерттеуде  дизельдердің  ерекшелігі  мен  күрделілігі  осыда. Цилиндрге  бүркілетін  отын
сығылған, демек, қызған ортаға түседі (қысымы 0,3-0,4МПа жəне температурасы 800-1000
К).
5.7.1 Біртекті емес қоспаның тұтануы
Біртекті  емес  қоспаның  тұтануы  тотығудың  экзотермиялық  реакцияларының
екпіндеуімен  жүзеге  асады. Реакциялардың  екпіндеуі  негізінде  жылулық  белсенділену
нəтижесінде  болады. Тұтанудың  мұндай  түрін  сығылған, демек, жоғары  температураға
дейін қызған ортаға отынды бүрку арқылы алуға мүмкін.
Құрамы бiртектi емес қоспаларда тұтану бірінші кезекте отынның шоғырлануы өте
қолайлы  (α  <  1)  көлемде  пайда  болады.  Бұдан  басқа,  отынның  шоғырлануы  (буға

146
айналатын  тамшы) температуралық  өріс  жағынан  жану  камерасында  өте  қолайлы
жағдайда  болуы  қажет. Бұл  жалын  алдыңдағы  реакциялар  мен  жылубөліну
жылдамдығының  жеткілікті  қарқындылығын  қамтамасыз  етеді. Сонымен  бірге  бұған
ықпалын қызған ауа көлемінде тамшының қозғалу жылдамдығы тигізуі керек, өйткені ол
отын буларының шоғырлану өрістерінің пішінін (формасын) анықтауға жəне температура
өрістеріне əсерін тигізеді.
Д.Н.Вырубов  алаудың  шетіндегі  тамшылар  арасындағы  кеңістіктегі  қоспа  жануға
бейімді концентрациясына (тұтанудың төменгi шегiнен шығады) жетпейді дейді. Алаудың
орталық  аймақтарында  отын  буларының  шоғырлануы  тым  жоғары  болады, өйткені
тамшылар  бір  біріне  тығыз  орналаса  жылжиды, сондықтан  бұл  жағдайда  қоспа
жанғыштық  шегінен  шығып  кетеді (тұтанудың  жоғарғы  шегiнен  шығады), ал  алау
ортасындағы  температура  тамшылар  булануы  салдарынан  бір  уақытта  төмендейді, яғни
бұл жағдай тұтану үшiн қолайсыз. Тұтану үшін ең қолайлы аудан - алаудың сыртқы шеті,
бұл  жерде  ауамен  бірге  кіші  диаметрлі  тамшылар  қозғалыста  болады. Жану  камерасы
кеңістігінің  бұл  бөлігінде  дайындалу  реакцияларының  аяқталуы  жəне  тұтану  ошақтары
пайда  болуы  тамшылардың  жылжу  жылдамдығы  мен  қабырғамен  жылуалмасу
жағдайынан тəуелді.
Алаудың  сыртқы  бөлігі  пiспектiң  қатты  қыздырылған  түбі  немесе  басқа  қатты
қызған  беттермен жанасады, бұл жалын  алдындағы реакцияларын жəне тұтануға  көшуді
үдетеді.
Жанудың  бірінші  ошақтары  пайда  болуы  температура  мен  қысымның  артуына
əкеледі  да, жалын  алдындағы  реакцияларды  үдетіп, бүкіл  көлем  бойынша  тұтану
ошақтарыны пайда болуына əкеп соғады.
Дизельдерде  жанғыш  қоспаның  пайда  болу  процестері  мен  оның  тұтануға
дайындалуы  бірқатар  аралық  процестерден  тұрады  жəне тұтанудың  бөгелу  кезеңі  деп
аталатын белгілі уақыт аралығында жүреді.
Индикаторлық  диаграммада  тұтанудың  бөгелу  кезеңі  форсункамен  отынды  беру
басталған  сəттен  жану  сызығының  сығу  сызығынан  үзілу  сəтіне  дейінгі  секундтiң
бөлiгiндегі уақыт аралығымен немесе иінді біліктің айналу бұрышында (τ
ί
, φ
ί
) бағаланады.
Тұтанудың  бөгелу  кезеңінің  ұзақтылығы  жану  процесіне  əсер  тигізеді  жəне
химиялық, физикалық жəне құрылымдық факторлардан тəуелді.
τ
ί
шамасына əсерін тигізетін химиялық факторлар келесілер болуы мүмкін:
- отын тегі (химиялық құрам);
 - оттегінің шоғырлануы;
 - қалдық газдардың мөлшері;
 - катализаторлар мен қоспалар.
Осылардың  ішінде  əсері  ең  жоғары  деп  отынның  тегін  айтуға  болады. Мысалы,
құрамында  парафиндi көмiрсутектер  көп  отындары  тұтануының  бөгелу  кезеңі (τ
ί
) аз, ал
құрамында ароматиктер көп отындардың τ
ί
мəні жоғары болады. Сығу дəрежесін арттыру,
сонымен  бірге  үстеме  үрлеуді  пайдалану  тұтанудың  бөгелу  кезеңін  азайтады, бұл  сығу
процесі соңындағы қысым мен температураның артуының əсерімен түсіндіріледі. Үстеме
үрлеу  кезінде τ
ί
  азаюына  көлем  бірлігінде  əрекетке  түсетін  молекулалардың  жоғары
шоғырлануы аса ықпал етеді.
Енгізілетін  ауаның  температурасын  арттыру, бүркілетін  отынды  жылыту,
буландырып  суытудың  тұйық  жүйесін  қолдану, жоғарыдағы  жағдайдай τ
ί
  азаюына
əкеледі, өйткені сығу соңындағы ауа температурасы жоғарлайды.
Кiшкентай  суыту  бетi бар  жану  камерасының  конструкциясы, қозғалтқыштың
айналу  жиілігін  арттыру, отын  бүркілуінің  жұқалығы  жалын  алдындағы  реакцияларды
екпіндетіп, τ
ί
 азаюына əкеледі.
Тұтанудың 
бөгелу 
кезеңі 
азаюына 
құйынкамералы 
қозғалтқыштардың
суытылмайтын  салымдары, піспектердегі  жапсырмалары, піспектердің  шойын
суытылмайтын түптері жəне т.б. орасан əсерін тигізеді.

147
τ
ί
 шамасының азаюына отынды бүрку бұрышының озуы да əсер етеді. Əрбiр тəртiп
жəне де əрбiр қозғалтқыш үшін оның негiзгi параметрлерiне байланысты белгілі оңтайлы
бұрыш таңдалады. Тұтанудың бөгелу кезеңі жоғары болатын болса, форсунка цилиндрге
от  көзі  пайда  болғаннан  кейін  бірден  жанып, газдардың  піспекке  əсер  ететін  қысымын
күрт  жоғарлататын  отынның  көп  мөлшерін  беріп  үлгереді. Бұл  жағдайда  дизель  қатаң,
шулы  жұмыс  істейді, цилиндрлердегі  температура  жоғарлайды, піспек  сақиналары,
мойынтіректер, тісті  берілістердің  қажалуы  үдейеді, орташа  индикаторлық  қысым
төмендейді, яғни дизелдің қуаты мен үнемділігі нашарлайды.
Сонымен, τ
ί
  ең  кіші  мəні  болғаны  ретті,  мұндай  мəндер  отынның  тұтануға
дайындалу  кезінде  салқын  жалынды  реакциялардың  пайда  болуын  анықтайтын  отын
молекулаларының ыдырау темпераутраларының ең кіші мəні кезіндегі жану процестеріне
сəейкес. Сонда  келесi фазадағы  жоғары  жылдамдық  жəне  жанудың  толықтығы τ
ί
  кіші
мəндеріне  тəн  болады. Аз  уақыт  ішінде  біртекті  емес  қоспаны  тұтануға  жақсылап
дайындау өте күрделі, сондықтан отынды дайындау кезінде  де, оның жануы кезінде  де а
мəні  жоғары  қоспаларды >1) пайдалану  реакция  процестерін  екпіндету  талаптарын
қанағаттандырады. Бұл а > 1 кезінде  отынның  оттегі  молеклаларымен  əрекеттесетін
молекулаларының  соқтығысу  ықтималдығын  жоғарлатады, ал  бұл  кезде  белседі
орталықтар  мен  жану  жылдамдығы  артады. а мəнін  өсіру  үшінші  фазадағы  жылу
бөлінудің жоғары қарқындылығын (жылдамдығын) қаматамасыз ете алады,сонымен қатар
төртінші фазадағы жанып біту процесіне оны азайта əсер ете алады.
5.7.2 Дизельдегі жану фазалары
5.9  -  суреттінде  иінді  біліктің  айналу  жиілігінен  тəуелді  қысымдардың Р  = f(φ)
айқара ашылған  индикаторлық диаграммасы көрсетілген. Мұнда с'-с - тұтанудың  бөгелу
кезеңі, с-Р
z
- қысымның  күрт  өсу  кезеңі; Р
z
  -  Т
z
- циклдің  максималды  температурасына
жету жəне жанып біту кезеңі.
5.9 - сурет. Температура - Т, қысым - P жəне жылу бөлінудің - х айқара ашылған
индикаторлық диаграммасы (М-50 типі тепловоз қозғалтқышы)
Р,
кг/см
2
 с
1
 с
   -40   -20    0    20    40    60    80   100 град. и.б.а.б.
Р
z
 ЖМН
х
Т,К
 Т
Т
z
 Р
 х
80
60
40
τ
i
1
0,6
0,2
2200
1800
1400

148
5.10 - суретінде  дизель  цилиндрінде  отынды  беру  сипаты  мен  жылу  бөлінунуі
келтірілген (А.И.Толстов бойынша).
Қисықтар келесілерді білдіреді:
 - σ =f
1
(φ), - отынды беру заңы;
 - х f
2
(φ), - бөлініп шыққан жылудың үлесі;
- Р
впр
f
3
(φ), - отынды бүрку қысымы;
at
ax
- уақыттан  немесе  иінді  біліктің  айналу  бұрышынан  тəуелді  жылу  бөлінудің
жылдамдығы.
х и
at
ax
  мəндерінің  өзгеру  сипаттамасынан  көрініп  тұрғандай, бөлініп  шыққан
жылудың мөлшері үшінші фазаның соңында ең жоғары, бірақ жылу бөліну жылдамдығы,
жоғары  температураларға  қарамастан, төмендейді. Бұл  отын  мен  толық  жанбаған
өнімдерге  қоспадағы  инертті  газдар (азот, жану  өнімдері) шоғырлануы  өсуімен  күшейе
түсетін оттегінің жеткізілуі нашарлаумен түсіндіріледі.
Осымен  қатар,  қоспа  түзілудің  нашарлауы  үшінші  фазадағы  отынды  бүрку  мен
майдалауы отын сорғысының айдау жылдамдығының төмендеуі мен сол кезде артық ауа
коэффициентінің кіші мəндерінің салдарынан болады.
φ
о
 и.б.а.б.
τ,
сек
 σ ,Р
ВПР
 σ
 Р
ВПР
0,5
at
a
x
,
х
at
a
x
Отынды 
беру соң
ы
0
Еңгі
зу
Жанудың
 аяқталуы
φ
о
и.б.а.б.
τ,
сек
IV
III
I
II
  Жанудың фазалары
1
Т
z
Р
z
 ЖМН
 х
0

149
5.10 - сурет. Дизель цилиндрінде отынды беру сипаты мен жылу бөлінунуі
Дизельдерде  жану  камерасының  бойымен  жалынның  таралу  сипаты  мəжбүрлі
тұтанатын  қозғалтқыштар  сияқты  əлі  толық  ашылып  көрсетілмеген. Сондықтан,
дизельдердегі  отын-ауалық  қоспаның  жану  процесінде  пайда  болатын  құбылыстарың
физикалық  тегін  сипаттауда  əртүрлі  көзқарастар  бар. Қазіргі  заманға  сай  қозғалтқыштар
туралы  əдебиеттерде  жану  процесі  жалпы  төрт  фазадан  тұрады  деп  қарастырады.
Дизельдер үшін осылай фазаларға бөлу шартты, өйткені жану процестерінде көп нəрселер,
жоғарыда  айтылып  кеткендей, əлі  зерттеліп  бітпеген. Дегенімен, шарттылыққа
қарамастан, фазалардың  аталуы  цилиндр  ішінде  өтетін  құбылыстардың  табиғатын
сипаттауы  қажет. Дизельдердегі  жану  процестері  туралы  ең  толық  түсінікті  фазалардың
өтуін  сараптау  негізіне  отынды  беру  заңы  жəне  жылу  бөліну  заңы  сияқты  циклдің
температурасы  мен  қысымын  анықтайтын  үнемі  жүретін  факторларды  сала  отырып
қарастыру арқылы алуға болады. Сығудан тұтанатын қозғалтқыштағы жану кезеңінің бəрі
келесі фазаларға бөлінуі мүмкін:
- тұтану ошақтарын дайындау фазасы;
II - тұтану ошақтарының дамуы мен жалынның таралу фазасы;
III - жұмыс қоспасы негізгі массасының жану фазасы;
IV - қоспаның жанбай қалған жанғыш компоненттерінің салыстырмалы түрде баяу
жанып біту фазасы.
Бірінші фаза отынды нақты бере бастаған сəттен (с') қысымның күрт өсу сəтіне (с)
дейінгі уақыт аралығын алады. Бұл кезеңде осы уақыт аралығында цилиндрге түскен отын
бөлігінің физикалық-химиялық дайындалуы жүреді. Бірақ, жылу бөліну жылдамдығы бұл
кезеңде өте  төмен, сондықтан  бірінші фаза  өтетін  аралықта  қысымның айтарлықтай  өсуі
көрінбейді.  Бұл  кезеңде  цилиндрге  цикл  бойы  түсетін  отын  мөлшерінің  барлығынан  30-
40% түседі (кейбір жүрдек қозғалтқыштарда 100% берілуі мүмкін).
Бірінші  фазаның  ұзақтылығы  əртүрлі  факторларға  байланысты  келесі  фазалардың
өту сипатын анықтайды.
5.9 жəне 5.10 суреттерінен көрініп тұрғандай, бірінші фаза соңында белсенді жылу
бөліну  процесі  басталады,  яғни  бұл  мезетте  тұтану  ошақтарының  пайда  болуына
дайындық аяқталады.
Екінші фазада, (с-Р
z
) кезеңіне сəйкес, аса қарқынды жылубөліну
÷
ø
ö
ç
è
æ
® max
at
ax
 мен
қысымның  күрт  өсуі  байқалады, жұмыс  қоспасында  шоғырлануы  арта, отын  берілу
жалғасады. Бұл фазаның соңында жылу бөліну жылдамдығы максимумға жетіп, жанудың
максималдық қысымына Р
z
 сəйкестенеді.
Екінші  фазадағы  жану  қарқындылығының  белгісі  ретінде, мəжбүрлі  оталатын
қозғалтқыштарда  сияқты  процестің  бір  кезеңіндегі  газдар  қысымы  өсуінің ΔP  иінді
біліктің айналу бұрышының өсуіне Δ φ қатынасы арқылы табылатын, қысымның лезде W
жəне орташа W
ср
 өсу жылдамдықтарының шамалары қабылданған, яғни
j
D
D
=
P
W
c
z
c
z
CP
CP
P
P
P
W
j
j
j
-
-
=
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
D
D
=
Үшінші  фазада  отынның  берілуі  əдетте  аяқталып, жұмыс  қоспасының  негізгі
массасы  жанады. Екінші  фазада  бөлініп  шыққан  жылу  мөлшері  жуықтап  алғанда
жылудың  жалпы  мөлшерінен  үштен  бірін,  ал  төртінші  фазада  əдетте  үштен  бірден  азын

150
құрайтынын  ескерсек, үшінші  фазадағы  жылу  мөлшері 0,4-0,5 құрайды, яғни  үшінші
фазада циклдағы жылу мөлшерінің ең көбі бөлінеді.
Бұдан  басқа, үшінші  фаза  газдардың  жоғары  температураларымен  сипатталады
Т
max
=Т
z
(үшінші  фазаның  соңы).  Бірақ,  бұған  қарамастан,  цилиндр  ішіндегі  газдардың
қысымы  күрт  төмендейді (5.9 - сурет), бұл  цилиндрдің  жұмыс  көлемі  ұлғаюы  мен
жоғарыда қарастырылған себептермен түсіндіріледі.
Төртінші  фаза  цилиндр  ішінде  максималды  температура Т
z
  орныққан  сəттен
басталады. Жану шегінің соңы деп жылу бөліну шамасы 95-97% жеткен кездегі сəт болуы
мүмкін  деп  есептейді. Бұл  фаза  жылу  бөлінудің  жылдамдығы
÷
ø
ö
ç
è
æ
® 0
at
ax
  жəне  жану
жылдамдығы төмендеуімен сипатталады; отын берілуі мен ақырғы өнімдердің өсуі орын
алмайды. Жанып  біту  фазасының  тым  ұзаққа  созылуы  жұмыс  атқарған  газдардың
температурасы  мен  жылудың  суытқыш  суға  өтуін  жоғарлатады  жəне  бөлшектердің
жылулық кернеуін өсіреді.
Төртінші фазаның ұзақтығын қысқарту үшін турбуленттік əсерді күшейтіп, үшінші
фазада отынның берілуін азайту қажет.
5.7.3 Дизельдердегі  жану  процестерінің  ұзақтылығы  мен  сапасына  əсерін
тигізетін факторлар
Тұтанудың  бөгелу  кезеңінің  ұзақтылығы  бүкіл  жану  процесі  өтуінің  сипатына
əсерін  тигізетінін  тəжірибелер  көрсетті. Тұтанудың  бөгелу  кезеңі  ұзақ  болатын  болса,
жану камерасының ішінде отын көп мөлшерде буланып үлгереді, келешекте отынның бұл
мөлшері  жану  процесіне  қосылғанда  қысым  күрт  өсіп, дизель  жұмыс  процесінің
қатаңдығы  өседі. Сондықтан  тұтанудың  бөгелу  кезеңін  белгілі  шекке  дейін  төмендетуге
тырысқан жөн. Жану процесі өтуінің жағдайларына байланысты тұтанудың бөгелу кезеңі
0,0005-0,002 секундты құрайды.
Тұтанудың  бөгелу  кезеңінің  ұзақтылығы  мен жану  процесінің  сипатына  келесілер
əсер етеді:
 Отынның  физикалық  жəне  химиялық  қасиеттері; отынның  бүркілу  кезеңіндегі
ауаның  температурасы  мен  қысымы; жану  камерасындағы  ауаның  құйынды  қозғалысы
сипаты мен қарқындылығы; отын беру аппаратурасының жұмыс істеу сипаттамасы; жану
камерасының  конструкциясы; отынды бүрку басының  озу бұрышы; дизел иінді білігінің
айналу жиілігі мен жүктемесі.
Отынның  физикалық  жəне  химиялық  қасиеттері. Отынның  физикалық
қасиеттерінен жану процесіне тұтқырлық, беттік керіліс жəне буланғыштық əсер етеді.
Тұтанудың  бөгелу  кезеңінің  ұзақтылығына  ең  көп  əсерді  отынның  химиялық
құрамы тигізеді. Отында парафиндік көмірсутегілерінің  болуы тұтанудың бөгелу кезеңін
азайтып, жану процесінің жұмсақ өтуіне жағдай тудырады.
Тұтанудың бөгелу кезеңін отынның цетандық санына байланысты өздігінен тұтану
температурасын төмендету арқылы азайтуға болады.
Сығылған  ауаның  температурасы  мен  қысымы. Отынның  бүркілу  сəтінде
ауаның  қысымын, əсіресе  температурасын  жоғарлату  тұтанудың  бөгелу  кезеңін
қысқыртады.
Жану  камерасындағы  ауаның  құйынды  қозғалысы.  Жану  камерасындағы
ауаның  құйынды  қозғалысы жану  процесіне  едəуір  əсер  тигізеді. Бұл  дизельдерде  қоспа
түзу жанумен бірге жүретіндігімен түсіндіріледі. Сондықтан отынның тиімді жануы үшін
бүкіл  жану  камерасында  жақсы  қоспа  түзілу  мүмкіндігі  болатындай  ауаның  құйынды
қозғалысын  тудыру  қажет. Ауаның  құйынды  қозғалысы  отын  буларының  жану

151
камерасының  оттегіге  бай  аймақтарына  тасмалдануына  жəне  реакция  жүріп  жатқан
аймақтардан жану өнімдерін əкетіп отыруға ықпал етеді.
Дизельдерде енгізу жəне сығу процестеріндегі ауаның құйынды қозғалысын тудыру
үшін жану камерасының əртүрлі конструкциясын жəне арнайы құрылғыларды қолданады.
Отын 
беру 
аппаратурасының 
əсері. 
Отын 
беру 
аппаратурасының
конструкциясынан  алаудың  алысқа  атуы, отын  бүркілуінің  жану  камерасы  бойымен
біркелкі үлесуі мен майдалылығы тəуелді.
Жану  процесінің  өтуіне  белгілі  дəрежеде  отын  беру  аппаратурасының
конструкциясынан  тəуелді  отынды  бүрку  ұзақтылығы  əсер  етеді. Отын  беру
аппаратурасына қойылатын талаптар жану камерасының түріне байланысты.
Жану  камерасының  конструкциясы. Жану  камерасының  конструкциясы  мен
түрі дизельдердегі қоспа түзу жəне жану процестеріне едəуір əсер тигізеді.
Отынды бүрку басының озу бұрышы. Бүркудің тым үлкен озу бұрышында жану
камерасына  отынның  бүркілуі  салыстырмалы  түрде  аз  қысым  мен  төмен  температурада
жүреді, бұл  тұтанудың  бөгелу  кезеңінің  өсуіне  əкеледі. Жылдам  жану  фазасының
басталуына дейін цилиндрде буланған отынның көп мөлшері жиналып үлгереді. Бұл қоспа
бірден жанып, жану процесінің аса қатаң жүруіне əкеледі. Мұндай жағдайларда процестің
жоғары тиімділігіне жету мүмкін болмайды.
Бүрку басталуының кішкентай озу бұрышында жану кеңею процесінде жүреді жəне
отынның көп мөлшері жанып біту фазасында, бұл  фазаны ұзарта, жанады. Бұл жағдайда
дизель  жұмысының  көрсеткіштері  күрт  нашарлайды, піспек, цилиндрлер  басы  мен
цилиндрлер қатты қызады, ал жұмыс атқарған газдардың температурасы жоғарлайды.
Бүрку басталуының оңтайлы озу бұрышы эксперименттер арқылы анықталады. Ол
жану  камерасының  түріне, сығу  дəрежесіне, отын  сұрыпына, отынды  беру
аппаратурасының жұмысына жəне қозғалтқышты пайдалану шарттарына байланысты.
Дизель жүктемесі мен жұмыс қоспасының құрамын өзгерту. Дизельдерде жану
камерасы  бойымен  жұмыс  қоспасының  біркелкі  таралмауынан  жану  процесі  артық  ауа
коэффицентінің  жоғары  орташа  мəндерінде  жүруі  мүмкін. Осы  себептен  артық  ауа
коэффициентінің мəні бірге жақын кезінде толық жануын алу мүмкіншілігі болмайды.
Артық  ауа  коэффициенті  төмендеген  кездегі  жану  процесінің  нашарлауының
белгілері  болып  жұмыс  атқарған  газдар  құрамында  түтін  болуы, дизелдің  үнемділігі
төмендеп, қызуы  табылады. Артық  ауа  коэффициенттерінің  ең  төмен  мəндері  мен  соған
сəйкес  қозғалтқыш  өңдей  алатын  ең  жоғары  қуат  бірқатар  факторларға  байланысты.
Қазіргі  уақытта автомобильдік төрт ырғақты  дизельдерде  артық ауа  коэффициенттерінің
ең төмен мəні а = 1,25-1,4.
Дизельдерде  тек  қана  берілетін  отын  мөлшері  ғана  реттелетін  болғандықтан,
жүктеме  азайған  кезде  артық  ауа  коэффициенті  өседі. Бүрку  басының  өзгермейтін  озу
бұрышында  жану  процесі  ЖМН  жақын  жерде  аяқталады, бұл  жылуды  пайдалануын
жақсартады жəне қозғалтқыштың индикаторлық ПƏК  жоғарлатады. Дизельдердің  кейбір
конструкцияларында (мысалы, екі  ырғақты  дизельдерде) бүрку  бұрышын  азайтады, бұл
жүктеме азайған кезде отын температрасы жоғарырақ ортаға бүркілуі үшін жасалады.
Иінді  біліктің  айналу  жиілігін  өзгерту. Иінді  біліктің  айналу  жиілігін
жоғарлатқан кезде, қоспа түзілу жəне жану процестерінің өту жағдайлары өзгереді. Бұған
ауаның  құйынды  қозғалысының  күшеюі  мен  отын  беру  аппаратурасының  жұмыс  істеу
жағдайының  өзгеруі  ықпал  етеді. Сондай-ақ  айналу  жиілігі  жоғарлаған  кезде  енгізу
қысымының Р
а
төмендеуі  жəне  сығу  процесі  кезінде  жылуалмасу  жағдайлары  өзгеруі
салдарынан сығу соңындағы температура мен қысым өзгереді.
Жағдайлардың  өзгеру  нəтижесінде  жану  процесінің  жалпы  уақыты  қысқарады.
Бірақ бұл қысқару, əсіресе тұтанудың бөгелу кезеңінің қысқаруы, бүкіл жану процесі үшін
қажетті  уақытты  қысқарту  талабының  орнын  толтырмайды. Сондықтан  осы  процесс
өтетін  иінді  білік  айналу  бұрышының  аралығы  біршама  өседі. Жану  процесі  ЖМН
жақынырақ  өтуі  жəне  жылу  пайдалану  жақсару  үшін  айналу  жиілігі  жоғарлаған  кезде

152
отын бүрку басының бұрышын үлкейткен жөн. Бұл отын сорғысының білігіне арнайы озу
муфтасын орнатумен жүзеге асады.
5.8 Көрінетін жанудың соңындағы параметрлерді анықтау
Қозғалтқыштағы  жану  процестерін  қарастырғанда  отын  толық  жанбайтындығын,
сондай-ақ, бөлініп  шыққан  жылудың  бір  бөлігі  жану  камерасының  қабырғасы  арқылы
суытқыш  ортаға  берілетіндігін  жəне  жану  өнімдерінің  диссоциациясын  ескеру  қажет.
Отын  құрамындағы  ылғал  қыздыру  процесінде  сутегіге  Н
2
  жəне  оттегіге  О
2
  ыдырайды.
Бұл  ыдырау  жылуды  жұтумен  жүреді. Кеңею  процесінде  температура  төмендеген  кезде
жылу бөлінумен кері процесс жүреді, бірақ бұл жылу циклдің оң жұмысына əсер етпейді.
Нəтижесінде  диссоциация  кезінде  молекулалардың  ыдырауына  жұмсалатын  бұл  жылу
жоғалтылады.
Жанудың  температурасы  мен  қысымын  анықтауы 1 кг  отынның  жану  есебінен
отын жануының тек бір бөлігі ғана пайдаланатынын ескерумен жүргізіледі.
(
)
дис
т
с
с
н
н
н
Q
Q
Q
Q
Q
+
+
-
=
.
.
/
-
н
Q
 отынның жану жылулығы;
-
с
н
Q
.
отын толық жанбағаннан жану жылулығының бөлінбей қалған бөлігі;
-
т
c
Q
.
 бөлініп шыққан жылудың жану камерасының қабырғасы арқылы суытқыш
ортаға берілетін бөлігі;
-
дис
Q
  бөлініп  шыққан  жылудың  жану  өнімдерінің  диссоциациясына  жұмсалған
бөлігі.
x
=
н
н
Q
Q
/
  қатынасы - жылуды  пайдалану  коэффиценті  деп  аталады.  Басқаша  оны
жылудың тиімді (белсенді) бөліну коэффициенті деп атайды.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   26




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет