D- đ−ờng kính xylanh; d đ−ờng kính phần lõm; h chiều sâu phần lõm; e 1 lệch tâm của
2- đỉnh khoét lõm tạo 2 dòng xoáy
Hình 8.50 Vị trí kích th−ớc và hình dạng đ−ờng thông của buồng xoáy lốc
-Đ−ờng thông vào buồng cháy xoáy lốc th−ờng làm trên nắp buồng cháy (một chi tiết rời). Kết cấu đó một mặt giảm nhẹ phần gia công hình dạng, kích th−ớc buồng xoáy lốc, mặt khác còn tạo điều kiện chọn vật liệu chịu nhiệt cho đ−ờng thông qua đó gây ảnh h−ởng lớn tới thời gian cháy trễ và tốc độ tăng áp suất khi cháy. Thông th−ờng tăng nhiệt độ nắp buồng cháy sẽ rút ngắn thời gian cháy trễ và giảm tốc độ tăng áp khi cháy.
2- Đặc tính của buồng cháy xoáy lốc
Với dòng xoáy lốc mạnh của không khí trong buồng cháy phụ, lại dùng vòi phun một lỗ có chốt trên kim phun, làm cho buồng cháy xoáy lốc không còn nhạy cảm đối với mức độ hoàn hảo của hệ thống phun. Vì vậy trong phạm vi rộng của tốc độ động cơ, nhiên liệu và không khí vẫn đ−ợc phối hợp hoà trộn với nhau tạo ra hoà khí tốt.
Dòng xoáy lốc đ−ợc tạo ra khi nén có c−ờng độ lớn hơn so với dòng xoáy đ−ợc tạo ra khi nạp, nên hoà khí đ−ợc hình thành nhanh hơn. Vì vậy kể cả tr−ờng hợp phun nhiên liệu rất trễ, quá trình cháy vẫn kết thúc kịp thời và động cơ có thể chạy ở tốc độ cao. Mặt khác số màng lửa xuất hiện đầu tiên trong vòi phun một lỗ ít hơn so với vòi phun nhiều lỗ, nhờ đó giảm đ−ợc tốc độ cháy, tốc độ tăng áp khi cháy và tiếng ồn của động cơ.
Trong buồng xoáy lốc, muốn cho động cơ đạt tính năng tốt, cần làm cho thời điểm bắt đầu cháy hơi muộn một chút (sát điểm chết trên), vì vậy trong thời gian cháy ở buồng cháy chính, piston đã bắt đầu đi xuống, nhiệt độ môi chất sẽ giảm do giãm nở, đã hạn chế sự hình thành NOx.
Do tốc độ dòng chảy qua đ−ờng thông rất lớn, khi nén cũng nh− khi cháy, gây ra ứng suất nhiệt t−ơng đối lớn ở đỉnh piston cũng nh− nắp xylanh, mặt khác còn làm tăng truyền nhiệt cho n−ớc làm mát nên hiệu suất của động cơ có buồng cháy xoáy lốc hơi kém. Động cơ diezen đặt trên xe du lịch cần giải quyết tốt tiếng ồn ở chế độ không tải và chạy chậm.
8.7.6 Buồng cháy dự bị
Toàn bộ không gian buồng cháy Vc đ−ợc ngăn làm hai phần: buồng cháy dự bị có dung tích là
Vk và buồng cháy chính, dung tích Vk khá nhỏ, th−ờng không quá 35ữ40%Vc, có tr−ờng hợp chỉ chiếm 10ữ15%Vc, giữa hai buồng có một hoặc một vài lỗ nhỏ nối thông. Tổng diện tích f của các lỗ thông chỉ chiếm0,3ữ0,6%Fp (Fp – diệntích đỉnh piston ). Bố trí các lỗ thông trong buồng cháy dự bị không nhằm tạo ra dòng xoáy mạnh nh− trong buồng cháy xoáy lốc mà chỉ nhằm phối hợp tốt ph−ơng h−ớng của các lỗ thông với hình dạng buồng cháy chính, làm cho dòng chảy từ buồng cháy dự bị đi ra đ−ợc phân bố đều và đ−ợc hoà trộn nhanh với không khí trong buồng cháy chính; nhiên liệu phun vào buồng dự bị.
Hình thức cấu tạo của buồng cháy dự bị rất đa dạng (hình 8.51). Bản chất hình thành hoà khí trong buồng cháy dự bị nh− sau: nhiệt l−ợng do một phần nhỏ nhiên liệu phun vào đ−ợc bốc cháy trong buồng dự bị tạo nên chênh áp giữa hai buồng cháy, làm cho nhiên liệu và hoà khí ch−a kịp cháy trong buồng dự bị đ−ợc phun ra buồng cháy chính với tốc độ rất lớn. Nhờ bố trí hợp lý hình dạng phù hợp của các lỗ thông tạo nên chuyển động rối của môi chất, nên nhiên liệu và hoà khí ch−a cháy đ−ợc phun vào buồng cháy chính tiếp tục hoà trộn với không khí và kết thúc cháy tại đây. Chênh áp lớn giữa hai buồng cháy đạt tới 0,6 ữ1,0MPa.