<< Powrót
KOMORY SPALANIA SILNIKÓW Z ZS I ZI
- 61-
- 62 -
1. Wymagania stawiane komorom spalania 
- Zapewnienie dobrego wymieszania paliwa z powietrzem, aby spalanie było         
  równomierne, zupełne i szybkie z możliwie małym współczynnikiem nadmiaru powietrza. 
- Skrócenie do minimum okresu indukcji (opóźnienia zapłonu) w celu niedopuszczenia do  
  szybkiego narastania ciśnienia. 
- Mały stosunek powierzchni komory do jej objętości oraz występowanie gładkich i płynnie 
  przechodzących z jednych powierzchni w drugie. 
        
2. Komory spalania silników z ZS 
W silnikach z ZS występują komory spalania niedzielone oraz dzielone, tj. takie, w których
objętość jest podzielona na dwie przestrzenie. Do tej grupy zalicza się komory wstępne 
i komory wirowe. 
2.1. Komory spalania niedzielone (tzw. z wtryskiem bezpośrednim) 
Na rys. 3.17 a i b str. 38 pokazano schematycznie kształty komór niedzielonych. Komora 
jest utworzona w denku tłoka i może mieć kształt elipsoidy obrotowej (rys. a), kuli (rys. b) 
lub stożka. 
Proces tworzenia mieszaniny palnej w tych komorach jest następujący: 
    - zawirowanie powietrza w komorze podczas suwu sprężania, 
    - odpowiedni kierunek wtrysku paliwa z rozpylacza wielootworowego wtryskiwacza, 
    - odparowanie paliwa przy zetknięciu się z gorącymi ściankami komory.
Komory spalania niedzielone mają następujące zalety:  
    - prostą konstrukcja głowicy 
    - łatwy rozruch zimnego silnika i małe zużycie paliwa, 
    - duże ciśnienie użyteczne. 
Wady komór niedzielonych: 
    - konieczność stosowania dużego ciśnienia wtrysku (powyżej 10 MPa), 
    - skłonność do  młotowania silnika , 
    - duże ciśnienie spalania, a tym samym duże obciążenie niektórych części silnika. 
2.2. Komory spalania dzielone z komorą wstępną 
Komora tego rodzaju składa się z komory głównej nad tłokiem, niekiedy w postaci 
wybrania w denku tłoka oraz komory wstępnej obejmującej ok. 25 - 45 % objętości całej 
komory spalania (rys. 3.17c str. 38). Połączenie komory wstępnej z przestrzenią nad 
tłokiem jest w postaci jednego lub kilku kanałów. Wtryskiwacz jest umieszczony  
w komorze wstępnej. 
Przebieg spalania przebiega następująco: 
    - wtrysk paliwa do komory wstępnej i samozapłon paliwa, 
    - spalanie niewielkiej części wtryśniętego paliwa w komorze spalania, 
    - gwałtowny przepływ powstałych spalin, wraz z dawką nie spalonego, ale już 
       częściowo odparowanego paliwa do przestrzeni nad tłokiem (można mówić o wtrysku 
       tej mieszaniny do komory głównej, gdyż ma ona ciśnienie prawie dwa razy większe niż  
       ciśnienie sprężania,), 
    - dopalenie odparowanego i mocno rozpylonego paliwa w komorze głównej 
       w dostatecznej ilości powietrza sprężonego przez tłok. 
Zalety stosowania komór wstępnych: 
    - możliwość stosowania niskiego ciśnienia wtrysku (do 10 MPa) za pomocą wtryskiwacza
      jednootworowego, bo dodatkowym rozpylaczem jest kanał lub kanały łączące komorę 
      wstępną z komorą główną, 
    - niskie ciśnienie działające na tłok (5 - 6 MPa), 
    - spalanie bezdymne, 
    - równomierna praca na biegu jałowym, 
    - mała wrażliwość na jakość paliwa. 
Wady komór wstępnych: 
    - nieco większe zużycie paliwa, 
    - trudniejszy rozruch zimnego silnika i konieczność stosowania świec rozruchowych, 
2.3. Komory spalania dzielone z komorą wirową 
W komorze tego typu komora wirowa jest w kształcie kuli lub walca i stanowi 70 - 80 % 
objętości całej komory spalania (rys. 3.17d str. 38). Przestrzeń nad tłokiem składa się tylko 
z płaskiej cylindrycznej części, zazwyczaj o grubości uszczelki podgłowicowej. 
Proces tworzenia mieszaniny palnej i przebieg spalania w klasycznej komorze wirowej: 
    - wtrysk paliwa zgodny z kierunkiem wirowania powietrza w komorze wirowej, 
    - samozapłon paliwa w pobliżu ścianek komory, 
    - rozprzestrzenianie się płomienia do środka komory, 
    - wypływ spalin do cylindra z jednoczesnym rozprężeniem gazów. 
Zalety stosowania komór wirowych: 
    - możliwość stosowania prostych konstrukcji wtryskiwaczy jednootworowych, bo dobre  
      jest wymieszanie paliwa z powietrzem, 
    - bezdymna praca silnika i mała wrażliwość na jakość paliwa, 
    - możliwość stosowania dużych prędkości obrotowych silnika. 
Wady komór wirowych: 
    - trudny rozruch zimnego silnika i konieczność stosowania urządzeń rozruchowych, 
    - wysokie ciśnienie spalania i szybki jego przyrost może powodować głośną,  twardą  
      pracę silnika, szczególnie przy dużej prędkości obrotowej, 
    - dość duże zużycie paliwa.
     
 
Uwagi:  
    - Większe zużycie paliw w komorach dzielonych tłumaczy się tym, że są straty przepływu 
       w kanałach łączących te komory, 
    - Trudniejszy rozruch zimnych silników z komorami dzielonymi wynika natomiast 
       z niekorzystnego stosunku powierzchni do objętości komory, co sprzyja większym 
       stratom ciepła (chłodzenia).
        
 3. Komory spalania silników z ZI 
Kształty komór spalania silników z ZI pokazano na rys. 3.18 str. 39. 
Każda z nich zapewnia jak najwłaściwszy przebieg spalania, mają w miarę mały stosunek 
powierzchni do objętości oraz nie posiadają wnęk, zagłębień i załamań. Skośnie 
umieszczone zawory (lub skośne tłoki) zapewniają płynny wlot i wylot gazów oraz są dobrze 
zharmonizowane z kształtem komory.