32
33
ИЗУЧЕНИЕ ПЛ/МЕНИ В ЦИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛВозможность изучить процессы, происходящие в цилиндре работающего двигателя, в частности горения смеси, имеет важнейшее значение. Для наблюдения за распространением пламени в цилиндре двигателя внутреннего его-' рания применяют небольшой одноцилиндровый четырехтактный двигатель,, снабженный Л-образной головкой, в которой в области камеры сгорания просверлено 31 окно. Во время работы эти окна последовательно освещаются пламенем, распространяющимся от места воспламенения горючей смеси запальной свечой. Головку наблюдают через стробоскоп, что позволяет непрерывно видеть один и тот же момент в продолжение ряда циклов. При наблюдении, в тех местах, где горючее еще не воспламенено, окошки будут казаться темными, а окошки, под которыми смесь уже воспламенилась, будут ярко освещены. Изменяя фазу наблюдения, можно последовательно просмотреть все моменты цикла. Схема всей установки показана на фиг. 1. Сбоку показано расположение окон в головке и разрез одного из окон. Узкое глубокое отверстие в окне под стеклом предупреждает возможность отсвета в окне от пламени горящих газов из близлежащей области, а не находящихся непосредственно под окном. Плоская стальная голоака отделена от блоцилиндра стальным кольцом. Над головкой цилиндра помещается линза С, которая направляет свет от головки на зеркало Д, и от него — через стробоскоп Е. Стробоскоп состоит из двух дисков, приводимых во вращение от коленчатого вала двигателя. Диск, ближайший к окуляру, вращается в четыре раза медленнее коленчатого вала. В течение каждого цикла одно из двух малых отверстий, просверленных около наружного края диска, совпадают с отверстием в окуляре. Второй диск вращается со скоростью, п ре ^ вышающей скорость коленчатого вала в 3,75 раза. Таким образом при совпадении отверстий в первом" диске и окуляре за ним проходит еще отверстие во втором быстроходном диске. Это ограничивает момент наблюдения до 4° угла поворота кривошипа. Перемещение фазы наблюдения вдоль цикла производится с помощью приспособления Г. Наблюдатель видит в окуляр отражение всей головки с 31 окнами. Каждое окно видно глазу точно так же, как было бы видно наблюдателю, смотрящему непосредственно вниз на окна. каРис. 1. Схема стробоскопа для изуче. ия характера распространения пламени при вспышках в двигателе внутреннего сгорания32 Процесс исследования состоит в установке механизма изменения фазы для каждого окна в отдельности в положение, при котором в окне как раз появляется свет. Затем отмечают положение коленчатого вала двигателя по градуированной шкале механизма перестановки фазы.THFWf-Компрессия + Рабочий тактРис. 2. Диагрэмма распространения племени при нзрмальной смеси. Степень сжатия 3 , 6 : 1 Давления в цилиндре двигателя измеряются с помощью индикатора. Ведущий вал снабжается контактом, включающим индикатор как раз в момент совпадения отверстий в дисках. Давление измеряется для каждого окна, а также в продолжении всего цикла. Этот метод применения стробоскопа разработан американским комитетом стандартиза-нии. Опыты производились при компрессии 3,6 и 6:1. Величина компрессии определяется вышиной промежуточного кольца, помещаемого между головкой цилиндра и самим цилиндром. Полученные результаты показывают, что пламя распространяется вполне закономерно, в зависимости от конфигурации камеры сгорания. Скорость распространения пламени в вначале растет, потом падает. В среднем, скорость лежит около 22 м/сек., колеблясь от двух метров до 40 м/сек. Уменьшение скорости двигателя ведет к быстрому падению скорости распространения пламени. Изменение соотношения количества невыведенных остатков сгорания к порции свежей смеси, применение смеси слишком богатой или бедной ведут к уменьшению скорости распространения пламени. Исследования показывают, что укорочение периода сгорания, которое обычно относят за счет увеличения компрессии, фактически вызывается более ранним достижением максимума давления и более эффективным перемещением поршня от верхней мертвой точки, чем повышением скорости пламени, вызываемым применением большей степени сжатия. Индикаторная диаграмма подтверждает выводы диаграмм распространения пламени. Надо, однако, сказать, что правильность выводов, сделанных о зависимости распространения пламени и развитии давления, все же не представляется вполне очевидной в связи с тем, что еще не вполне выяснено, является ли распространенность пламени мерилом сгоревшего на данный момент количества горючей смеси. Во всяком случае, такой стробоскоп позволяет произвести ряд очень важйых и интересных исследований. С. Т.. о, соь20/в/6 14 /2 10 -г Нормальн. смесьв<_>V/jО'>Sv—i!8QJи//чз,/ > У mt* Kqn \peccujгк'^Жирная смесь&едмал смесь. Рабочий такт•бо -4о -го о го 40 60 8о юо /&о mnoSopomct прибошиПО-Рис. 3. Кривая давления для различных составов смесиУГОДДОВЕДЕМ РЕШЕНИЯ ПЕРВОГО ВСЕСОЮЗНОГО С'ЕЗДА АВТОДОРА ДО КАЖДОГО НИЗОВОГО КОЛЛЕКТИВА, ДО КАЖДОГО АВТОДОРОВЦА!33