Главное меню

Главная Двигатели внутреннего сгорания Смесеобразования и воспламенения в двигателях Смесеобразование и воспламенение в газовых двигателях
Смесеобразование и воспламенение в газовых двигателях

Газовые двигатели могут быть низкого и высокого сжатия (газодизели).

Двигатели низкого сжатия имеют принудительное зажигание, а газодизели работают с воспламенением от сжатия. В обоих типах двигателей смесь из газа и воздуха образуется в смесителях, где струи воздуха и газа направлены под некоторым углом друг к другу и перемешиваются при движении. В зависимости от взаимного направления потоков воздуха и газа смесители бывают следующих типов (фиг. 72):

Схемы газовоздушных смесителей

1)  С пересекающимися потоками воздуха и газа — тройниковые (фиг. 72, а) и струйные (фиг. 72, б), у которых воздух поступает по всей окружности через отверстия.

С параллельными потоками воздуха и газа — простые (фиг. 72, в) и эжекционные (фиг. 72, г), у которых струя воздуха, под­водимая центрально, эжектирует газ. Для предупреждения распро­странения взрывов по газопроводу смесители обычно снабжаются предохранительными клапанами. В миогоцилиндровых двигателях большой мощности, вследствие наличия значительного объема горю­чей смеси между смесителем и всасывающим клапаном двигателя, что является опасным для взрыва, предпочитают установку, индиви­дуальных смесителей на каждый цилиндр или специальных впуск­ных клапанов-смесителей. Схема такого кла­пана представлена на фиг. 73. Основной кла­пан 1 приводится в дей­ствие от рычага 2, свя­занного с коренным ва­лом двигателя. На стержне основного кла­пана насажен газовый клапан 3, прижимаемый к своему седлу пружи­ной 4. При воздействии рычага 2 на основной клапан сначала начинает открываться только этот клапан и в цилиндр по­ступает один воздух. При дальнейшем откры­тии основного клапана уступ 5 начинает открывать газовый клапан и в цилиндр поступает смесь газа и воздуха. При таком устройстве в цилиндре до поступления туда горючей смеси создается воздуш­ная прослойка, чем предотвра­щается возможность воспламене­ния горючей смеси перед клапаном от догорающих в цилиндре газов. Газ и воздух подводится к смеси­тельному клапану раздельно. В га­зовых двигателях низкого сжатия применяется электрическое зажи­гание. В момент, когда газовая смесь, ранее приготовленная в га­зосмесителе, сжата в цилиндре (степень сжатия ? = 6 ? 9), проска­кивает искра и происходит сгора­ние смеси с мгновенным повыше­нием давления при почти неиз­менном объеме (цикл при V — = const).

Схема впускного клапана-смесителя

Газовые двигатели высокого сжатия (газодизели) работают так: в цилиндр всасывается приготовленная в газосмесителе газовоздуш­ная смесь, которая за ход сжатия доводится до температуры, превышающей температуру воспламенения жидкого топлива (? = 11 ? 18). Это легко осуществить, так как температура воспла­менения газовоздушной смеси на 200—300° выше, чем жидкого топ­лива. Подаваемое в цилиндр вслед за сжатием в небольшом коли­честве распыленное жидкое топливо, попадая в нагретую и сжатую газовую смесь, воспламеняется. Процесс сгорания здесь происходит в первое мгновение примерно при V = const, а затем приближенно при р = const (цикл смешанного сгорания).

Двигатели, которые работают на газе из баллонов, называются газобаллонными двигателями. В баллонах газы хранятся сжатыми до давления 200 ати или в жидком виде (сжиженные газы). Перед поступлением в газосмеситель давление сжатого газа снижается при помощи редуктора; из газосмесителя газ посту­пает в цилиндр двигателя. При работе на сжиженных газах в системе питания двигателя, кроме редуктора и газосмесителя, имеется испа­ритель.