Процесс сгорания в дизеле

Необходимым условием для совершенного протекания реакции горения в дизеле является тщательное предварительное смешение топлива с воздухом. Наилучшее смешение обеспечивается, когда топливо находится в газообразном или парообразном состоянии. Для получения качественной смеси из жидкого топлива необходимо осуществить его предварительное распыливание и испарение. Рапыленные частицы топлива находятся в среде горячего воздуха, быстро нагреваются и испаряются. Пары топлива, возникающие при испарении частиц, диффундируют в окружающее пространство, в результате чего образуется горючая смесь.

Начальное воспламенение топлива в дизеле (самовоспламенение) – сложный процесс. Согласно одной из современных теорий самовоспламенение происходит вследствие быстрого распада активных продуктов, образующихся в топливовоздушной смеси в результате предварительного окисления углеводорода и последующего развития цепных реакций. При этом ведомому пламени предшествует ряд предпламенных реакций, протекающих с поглощением теплоты.

Первичные очаги пламени в камере сгорания дизеля одновременно появляются в нескольких точках камеры, т.е. воспламенение топлива в дизеле является многоочаговым. Возникновение первичных очагов вызывает нагрев близлежайших участков смеси и общее повышение температуры в цилиндре, что ускоряет испарение остальных частиц топлива и протекание предпламенных реакций в образующейся горючей смеси. Большая скорость сгорания топлива в первый период, обусловленная многоочаговым воспламенением – характерная особенность рабочего цикла дизеля. В дальнейшем часть топлива, поступающего в среду горящего факела, воспламеняется практически мгновенно. Однако условия горения этого топлива менее благоприятны, т.к. в процессе сгорания происходит постепенное загрязнение среды образующимися инертными газами. Скорость сгорания при этом зависит от интенсивности подачи топлива в цилиндр и условий поступления кислорода в зону горения. Последняя часть подаваемого топлива обычно сгорает на линии расширения в условиях недостатка кислорода.