Komora spalania
Komora spalania jest w silnik spalinowy wewnętrznego spalania podczas zapłonu na tłok ograniczającą gazowanego miejsca, w których do spalania rozpoczyna się.
W zwykłym silniku z tłokiem posuwisto-zwrotnym tłok przechodzi przez przemieszczenie przed i po .
W najprostszym wykonaniu jako silnik dwusuwowy , komora spalania to pokrywa cylindra ze świecą zapłonową , tłok z pierścieniami tłokowymi , a także niewielka część cylindra okrążonego. W zwykłym czterosuwowym silniku są też zawory w głowicy .
W silniku z tłokiem obrotowym komora spalania jest ograniczona przez tłok i ściankę obudowy.
Komora spalania musi być gazoszczelna w celu uruchomienia silnika. Uszczelnienie jest wymagające, ponieważ podczas pracy występują wysokie temperatury i ciśnienia.
Opcje projektowania
Kształt komory spalania wpływa na wymieszanie się gazu z paliwem, przebieg procesu spalania i powstający nacisk na tłok. Kształt komory spalania ma decydujący wpływ na zużycie paliwa , osiągi i skłonność silnika do stukania .
Komorę spalania silników dwusuwowych można dowolnie projektować bez zaworów, ale mają one inne wady. Kształt komory spalania jest niekorzystny w silnikach z tłokami obrotowymi, co jest jedną z ich zasadniczych wad.
W czterosuwowych silnikach tłokowych układ zaworów i kształt komory spalania są ze sobą ściśle powiązane. Różnorodność jest największa w konstrukcjach dwuzaworowych: Zawory wiszące równolegle mogą być ustawione równolegle do osi wzdłużnej cylindra, w którym to przypadku komora spalania jest zwykle zagłębieniem w głowicy cylindra wokół zaworów. Jeśli są nachylone do osi wzdłużnej cylindra, komora spalania ma zwykle kształt klina lub daszka. Im większe nachylenie dachu przenosi zawory, tym mniejsza świeca zapłonowa. Ten kształt został opracowany przez Harry'ego Ricardo i pozwala na stosunkowo wysoki stopień kompresji. Już w początkach budowy samochodów na początku XX wieku produkowano silniki o wysokiej wydajności z zaworami w kształcie litery V i półkulistą komorą spalania. Zapewnia to jednolite ścieżki płomieni we wszystkich kierunkach i bardzo korzystny stosunek powierzchni do objętości, a tym samym niskie straty ciepła; zawory są wtedy ustawione pod kątem 90 stopni względem siebie. Jednak wraz ze wzrostem stopnia sprężania stało się jasne, że ze względu na dużą objętość półkuli denko tłoka musiało być wygięte w niekorzystnym stopniu, jeśli pożądane jest wysokie sprężanie. Nadaje to komorze spalania kształt sierpa, co jest bardzo niekorzystne dla rozprzestrzeniania się spalania. Z tego powodu od lat 50. XX wieku opracowywano silniki o mniejszych kątach zaworowych, których komora spalania była tylko kulistym kołpakiem, a nie pełną półkulą, co znacznie zwiększało sprawność tych komór spalania. W przypadku konstrukcji czterozaworowych, komory spalania są zwykle projektowane w kształcie daszka, przy czym pary zaworów stoją wówczas równolegle na jednej z powierzchni stropu.
W większości praktycznych zastosowań misa spalania nie pokrywa całej powierzchni otworu cylindra, ale ma znacznie mniejszą średnicę. Tłok jest następnie doprowadzany jak najbliżej powstałej płaskiej powierzchni głowicy cylindra w obszarze krawędzi otworu. W procesie sprężania mieszanka znajdująca się w tym obszarze krawędzi jest następnie wyciskana z dużą prędkością i zapewnia szybkie zawirowanie, a tym samym dobre spalanie mieszanki. Dlatego ta konstrukcja nazywana jest krawędzią szczypania.
W przypadku silników z tłokami obrotowymi istnieje
- Wloty obwodowe, wyloty obwodowe
- Wloty boczne, wyloty boczne
Konstrukcja boczna umożliwia mniejsze zużycie i niższą emisję. Kształt komory spalania pozostaje nienaruszony.
Formularze specjalne
Głowa czapli
Głowica Heron to specjalna konstrukcja komór spalania, w której komora spalania leży całkowicie w denku tłoka, a głowica cylindra jest całkowicie płaska. Ta konstrukcja jest łatwa do wykonania, ponieważ głowica cylindra musi być tylko obrobiona na płasko, ale ze względu na z konieczności małe zawory ma wady pod względem rozwoju mocy, a także wymaga dużego i ciężkiego tłoka. Najbardziej znanym przedstawiciele tej konstrukcji są silnik średniego ciśnienia z Audis od 1960 roku, z silnikiem typu bokser o tej Alfasud Z V silników z Moto Morini od 1970 i V-silników małej serii z Moto Guzzi .
Hemi głowa
Skrót Hemi ( półkuliste komory spalania ) oznacza silnik z półkulistymi (półkulistymi) komorami spalania Hemi engine . Komory spalania w głowicach cylindrów są wykonane jako półkuliste, dzięki czemu mają korzystny stosunek objętości do powierzchni i duże średnice zaworów możliwy. Przy płaskiej denku tłoka , duża objętość tak utworzonej komory spalania skutkuje niepożądanie niskim stopniem sprężania w nowoczesnych silnikach o krótkim skoku , dlatego denko tłoka w silnikach Hemi jest zwykle wygięte w górę. Aby uniknąć kolizji z całkowicie lub częściowo otwartymi zaworami, w denku tłoka są zazwyczaj wyfrezowane tak zwane kieszenie zaworowe.
Wanna wirowa z trzema kulami
Inną specjalną formą jest wanna wirowa z trzema kulami. W tym projekcie, który BMW od dawna preferuje w silnikach serii M10 i M30, wokół dwóch zaworów rozmieszczone są małe kuliste nasadki, a świeca zapłonowa i denko tłoka mają owalne wgłębienie. Ten projekt miał poprawić płynność jazdy, ale ograniczył osiągi, dlatego zwykle przerabiano go na półkulisty kształt przy zwiększaniu wydajności.
Komora spalania Fireball Fire
Komora spalania Fireball opracowana przez szwajcarskiego inżyniera Maya przypomina głowę czapli wokół zaworu wlotowego i ma bardzo małą miskę spalania bezpośrednio przed zaworem wydechowym i bardzo wysoki stopień sprężania. W rezultacie silnik jest ekonomiczny w niskim i średnim zakresie obciążenia, ale za cenę utraty osiągów w górnym zakresie obciążenia. Ten ostatni nie odegrał żadnej roli w jedynym komercyjnym zastosowaniu tej zasady, wariancie HE dwunastocylindrowego silnika Jaguara.
Silniki G i M
Wersja z komorą spalania dla silników wysokoprężnych to proces spalania G i M firmy MAN . Tutaj głowica cylindra jest całkowicie płaska, a komora spalania jest umieszczona jako głębokie, wydrążone kuliste zagłębienie w denku tłoka. Zassane powietrze wiruje w tym zagłębieniu bardzo szybko i stopniowo uwalnia paliwo wtryskiwane do komory spalania.
Indywidualne dowody
- ↑ Ilość der-wankelmotor.de
- ↑ Zwischengas.com : Jaguar XJ 12 L - jeśli chcesz czegoś więcej (luksusu). Źródło 20 kwietnia 2020 .
literatura
- Richard van Basshuysen, Fred Schäfer (red.): Podręcznik silnika spalinowego wewnętrznego spalania . Wydanie piąte. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0699-4 .
- Rudolf Pischinger, Manfred Klell, Theodor Sams: Termodynamika silnika spalinowego . 3. Wydanie. Springer, Wiedeń 2009, ISBN 978-3-211-99276-0 .
