1: Lõi tia 2: Vỏ tia 3: Mật độ hạt 4:Tốc độ cách ạt
3.4.1 Buồng cháy liền
Buồng cháy liền, cịn được gọi là buồng cháy thống nhất, mà tồn bộ thể tích của buồng cháy đều nằm trong một khơng gian thống nhất.
Buồng cháy thống nhất là buồng cháy giới hạn bởi đỉnh piston, nắp xy lanh và vách sơmi xy lanh. Để đảm bảo cho nhiên liệu được phân bố đều trong thể tích buồng cháy, vịi phun được lắp đặt là vịi phun nhiều lỗ. Do sự chuyển động của piston tạo thành vận động xốy lốc của dịng khí trong các xy lanh mà hỗn hợp khơng khí và nhiên liệu được hịa trộn với nhau. Trong các động cơ 2 kỳ, để tăng cường sự vận động xốy lốc, người ta lựa chọn hướng của các cửa quét thích hợp mà nhờ đĩ nĩ sẽ tạo ra các vận động xốy lốc của dịng khơng khí nạp khi nạp khí vào xy lanh động cơ. Trong các động cơ diesel cĩ buồng cháy thống nhất, dạng của buồng cháy được phân thành 4 nhĩm như sau:
Nhĩm 1: Trong nhĩm này buồng cháy được giới hạn bởi đỉnh piston, nắp xy lanh và thành sơmi xy lanh. Đỉnh piston thường được làm lõm xuống hay lồi lên để tạo sự vận động xốy lốc của dịng khí. Loại buồng cháy này thường sử dụng cho động cơ diesel 4 kỳ và 2 kỳ quét thẳng qua xu páp.
Nhĩm 2: Loại này buồng cháy được đặt hồn tồn trên nắp xy lanh, dùng cho động cơ diesel 2 kỳ quét vịng.
Hình 3.11 Các dạng buồng cháy thống nhất.
Nhĩm 3: Buồng cháy đặt một nửa trên nắp xy lanh, một nửa trên đỉnh piston, rất thích hợp cho động cơ diesel 2 kỳ.
Nhĩm 4: Buồng cháy phân bố giữa hai piston, dùng cho động cơ 2 kỳ piston đối đỉnh (Xem hình 3-11).
Buồng cháy thống nhất được áp dụng phổ biến cho các động cơ cỡ trung bình và lớn, cĩ tốc độ quay thấp. Đơi khi loại buồng cháy này cũng được dùng trong một số động cơ cỡ nhỏ cao tốc.
Đặc điểm của loại động cơ cĩ buồng cháy thống nhất là:
Nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng cháy với áp suất cao. Áp suất phun nhiên liệu thơng thường khoảng 200 ÷ 800 kG/cm2. Chất lượng phun sương tốt.
Việc hịa trộn giữa nhiên liệu và khơng khí trong buồng cháy được thực hiện nhờ sự phối hợp chặt chẽ giữa hình dạng, kích thước, số lượng và hướng các tia nhiên liệu với hình dạng và kích thước buồng cháy, hoặc khả năng tạo ra sự chuyển động xốy lốc của khơng khí trong buồng cháy.
Chuyển động xốy lốc của khơng khí nạp cĩ thể được tạo ra bằng các biện pháp sau đây:
+ Khoét lõm đỉnh piston hoặc nắp xy lanh.
+ Chọn hướng cửa quét hợp lý trong các động cơ 2 kỳ.
+ Dùng đường ống nạp tiếp tuyến hoặc xu páp nạp cĩ tấm chắn để hướng dịng khơng khí nạp đi vào tiếp tuyến với chu vi của xy lanh động cơ, tạo ra các chuyển động xốy lốc của dịng khơng khí nạp.
Chuyển động xốy lốc của khơng khí nạp vẫn cĩ thể được duy trì trong suốt qúa trình nén.
Ưu điểm của loại động cơ cĩ buồng cháy thống nhất là kết cấu đơn giản, dễ dàng quét sạch buồng cháy, bề mặt làm mát tương đối khơng lớn lắm, do đĩ giảm mất mát nhiệt cho nước làm mát, động cơ dễ khởi động và giảm được suất tiêu hao nhiên liệu cho động cơ.
Nhược điểm cơ bản của loại động cơ cĩ buồng cháy thống nhất là hệ số dư lượng khơng khí αở chế độ thiết kế thường cao (α = 1,8 ÷ 2,2), tốc độ tăng áp suất W lớn, hệ thống nhiên liệu làm việc nặng nề vì áp suất phun cao và chất lượng tạo hỗn hợp phụ thuộc nhiều vào tốc độ quay của động cơ.