Рабочий процесс дизеля
В дизелях ЯМЗ осуществляется рабочий процесс с непосредственным впрыском топлива в открытую камеру сгорания, расположенную в поршне. Отношение диаметра камеры сгорания к диаметру, цилиндра составляет 0,561 при номинальной степени сжатия 16. Отношение объема камеры в поршне к объему камеры сгорания, определяющее количество активно используемого при горении воздуха, равно 0,82.
Днище поршня плоское, клапаны утоплены относительно привалочной плоскости головки блока.
Впускной канал в головке блока, тангенциально расположенный по отношению к цилиндру, обусловливает вращательное движение заряда в камере сгорания, что необходимо для эффективного его сгорания в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала. Факелы топлива равномерно распределяются по окружности камеры сгорания. Четыре отверстия в распылителе форсунки имеют эквивалентное проходное сечение, равное для базового дизеля 0,215-0,24 мм2, а для модификаций с наддувом 0,26-0,28 мм2.
Топливная аппаратура разделенного типа (диаметр и ход плунжера соответственно 9 и 10 мм). Тангенциальный профиль кулачка обеспечивает максимальную скорость плунжера 2,41 м/с при номинальной частоте вращения дизеля. Нагнетательные клапаны грибкового типа имеют разгружающий объем 83-85 мм3 для моделей без наддува и 100-105 мм3 для модификаций с наддувом.
Влияние факторов на рабочий процесс дизеля
Параметры рабочего процесса могут отклоняться от указанных выше значений вследствие неизбежных в условиях массового производства дизелей колебаний геометрических размеров как отдельных деталей, так и их сопряжений, а также вследствие воздействия эксплуатационных факторов. При этом изменяются условия горения топлива в камере сгорания и, следовательно, эффективность его использования, механические и тепловые нагрузки, от которых зависит ресурс дизеля.
К производственным факторам, влияющим на рабочий процесс дизеля, можно отнести долю активно используемого в процессе горения воздуха, коэффициент наполнения, интенсивность вращения заряда, параметры, характеризующие топливоподачу, и ряд других. Изменение данных факторов обусловлено отклонением размеров деталей от поминальных, а также неоднородностью форм газовых и воздушных каналов. Помимо этого определенное значение имеет неизбежное рассеивание регулировочных параметров и неоднородность качества деталей и узлов.
К эксплуатационным факторам, от которых зависит протекание рабочего процесса в цилиндре двигателя, относятся: условия работы двигателя в моторном отсеке, качество топлива, периодичность и качество обслуживания различных систем и агрегатов дизеля, износ деталей, нагароотложенне и другие формы изменения их состояния.
Доля активно используемого воздуха в камере сгорания может быть увеличена путем уменьшения части заряда, не охваченного факелами топлива в объеме, сжатия, и прежде всего количества воздуха в так называемом надпоршневом зазоре. С уменьшением последнего возрастает энергия вихреобразования при вытеснении заряда во время такта сжатия, что также улучшает смесеобразование.
