Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Процесс смесеобразования

Для улучшения процесса смесеобразования надо уделять значительное внимание геометрическим формам газовоздушных каналов, расположенных в головке. Чтобы получить необходимое вихревое движение впускным каналам придают тангенциальное направление (см. рис. 301). При этом канал имеет суживающееся по длине поперечное сечение, площадь которого перед горловиной клапана достигает 0,5-0,8 площади горловины клапана. Используют также и винтовую форму впускного канала.
Более сложными по конструкции являются блочные головки с разделенными камерами сгорания. В этом случае в головке цилиндров, кроме всех прочих необходимых элементов, размещают дополнительную камеру сгорания. Наиболее распространенными типами дополнительных камер в дизелях являются вихревая камера и предкамера. Объем вихревой камеры обычно составляет 60-80% общего объема сжатия. Вихревые
Центральное вертикальное расположение форсунки способствует созданию симметрии в конструкции головки, что благоприятно сказывается на распределении деформаций как от механических, так и от тепловых нагрузок и уменьшает коробление днища.
Головки с разделенными камерами сгорания характеризуются повышенной теплонапряжен-ностью, обусловленной сложностью геометрической формы, наличием в головке дополнительного источника теплоты в виде дополнительной камеры и трудностью организации эффективного охлаждения центральной зоны перемычек днища вследствие «стесненности» каналов, подводящих охлаждающую жидкость.
камеры имеют форму усеченной сферы или цилиндра. Верхняя часть камеры с отверстием под форсунку обычно составляет одно целое с головкой, а нижнюю часть в виде вставки изготовляют отдельно из жаропрочного материала (рис. 304). Вихревая камера в головке смещена относительно оси цилиндра, что дает возможность увеличить диаметры клапанов. Предкамеры размещают наклонно или смещают в сторону от оси цилиндра. Центральное расположение предкамеры предпочтительнее с точки зрения прочности головки цилиндров и обеспечивается при числе клапанов более двух.
Размеры блочных головок дизелей определяются в основном теми же факторами, что и в случае карбюраторных двигателей. У большинства дизелей высота головки Нг составляет (0,80-i-l,25) D. Толщина днища головок современных дизелей превышает толщину днища головок карбюраторных двигателей в среднем на 2 мм при одинаковом диаметре цилиндра. Повышение жесткости днища связано со стремлением уменьшить его коробление в зоне расположения клапанов под действием повышенных нагрузок от давления газов и сил предварительной затяжки шпилек. Головка крепится к корпусу двигателя короткими шпильками, число которых, приходящееся на один цилиндр, колеблется от четырех до шести, а иногда и более.
Крышки цилиндров тепловозных, стационарных и судовых дизелей разнообразны по конструкции. Наиболее сложны крышки четырех- и двухтактных двигателей с клапанно-щелевой схемой газообмена, а также двухтактных двигателей двойного действия. Крышки двухтактных двигателей с петлевой схемой газообмена более просты по конструкции, так как в этом случае в крышке отсутствуют клапаны и газовоздушные каналы. По форме крышки могут быть прямоугольными, круглыми, в виде шестигранника или восьмигранника. При круглой форме возможно равномерное размещение по периферии крышки значительного числа крепежных шпилек, что обеспечивает наилучшее уплотнение газового стыка и равномерное деформирование крышки под действием сил предварительной затяжки. Однако в быстроходных многоцилиндровых двигателях для ограничения длины применяют крышки прямоугольной формы. В этом случае крышка крепится к корпусу обычно четырьмя шпильками, расположенными по углам.
В четырехтактных двигателях два впускных и два выпускных клапана располагают вокруг форсунки, расположенной в центре днища головки. В некоторых конструкциях головок при четырех клапанах форсунку устанавливают наклонно (рис. 305), что связано главным образом с удобством обслуживания ее при эксплуатации. Однако в этом случае нарушается симметрия и увеличивается напряженность центральной зоны днища.
В составных крышках двухтактных дизелей (см. рис. 295) верхняя часть, выполненная из легкого сплава, имеет значительную высоту, что создает дополнительный теплоотвод от нижней теплонапряженной части. Верхняя часть воспринимает нагрузку от сил давления газа, обеспечивая жесткость конструкции. Днище крышки уплотняют медной прокладкой. Нижнюю и верхнюю части стягивают специальными шпильками. В верхней части крышки расположены выпускные газовые каналы, полости охлаждения, отверстия под форсунку, шпильки и т. д. Верхнюю стенку крышки используют для установки элементов механизма привода клапанов, крепления форсунки. Она имеет выступающий замкнутый по периметру бурт, повышающий жесткость крышки и образующий в теле крышки полость, где располагаются пружины клапанов и собирается масло, которое затем сливается в картер через специально предусмотренный канал. Смещение вниз клапанных пружин применяется в конструкциях крышек многих двигателей и дает возможность уменьшить высоту крышки, а следовательно, и всего двигателя, тс
На крышки цилиндров малооборотных двигателей с диаме- Д1 трами цилиндров, достигающими 1000 мм, действуют большие тепловые нагрузки. Несмотря на возрастающее вследствие повышения давления наддува давление сгорания, днища крышек стремятся делать по возможности тоньше, чтобы понизить перепад температур по толщине и среднюю температуру днища. В результате этого, а также из-за высокой температуры на большинстве двигателей большой размерности применяют стальные и комбинированные крышки, с нижней, выполненной из жаростойкого материала, и чугунной верхней частями (рис. 306, а). Для защиты от перегрева фланца втулки крышку утапливают в полость цилиндра (рис. 306, б) или она имеет колпач-ковую форму (рис. 306, в), обеспечивающую повышение жесткости и понижение температуры стенок камеры сгорания, омываемой водой по верхней и боковым поверхностям.

Толщина боковой стенки меньше толщины верхней части днища. В крышках колпачковой формы вспомогательные клапаны размещают на боковой поверхности, что облегчает компоновку крышки. Верхний пояс втулки защищен от перегрева, так как камера сгорания расположена в полости крышки. В этом случае осмотр поршневых колец возможен без выемки поршня. В судовых двигателях с большим диаметром цилиндра при клапанно-щелевой схеме газообмена наряду с однокла-панными конструкциями крышек применяют конструкции с тремя и четырьмя клапанами на цилиндр. На рис. 306 показана крышка цилиндра с четырьмя клапанами двигателя типа HOTL75/160 фирмы Сторк. Крышки малооборотных двигате- р, лей с четырьмя клапанами при одностороннем выпуске газов та имеют повышенную теплонапряженность. Еще более напря-жены крышки, имеющие два клапана с расположенным между " ними отверстием под форсунку.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.