Предкамерные дизели
Предкамерный способ смесеобразования осуществляется в предкамерных дизелях. У этих двигателей камера сгорания состоит из основной камеры и предкамеры 2. Предкамера сообщается с основной камерой одним или несколькими узкими каналами. Процесс смесеобразования происходит так: в период хода сжатия давление в цилиндре возрастает, вследствие чего воздух с большой скоростью через соединительные каналы входит в предкамеру, где и происходит его завихрение. Примерно за 15° до в. м. т. по углу поворота колена топливо впрыскивается! в предкамеру, где происходит его воспламенение. При этом топливо сгорает частично, так как количество воздуха в предкамере недостаточно для всего поданного топлива (объем предкамеры составляет примерно 20—25% объема пространства сжатия). Сгорание в предкамере совершается с резким повышением давления; вследствие этого продукты сгорания с большой скоростью устремляются в основную камеру сгорания, увлекая за собой большую часть топлива и подвергая его дальнейшему распыливанию и перемешиванию с воздухом. Полное сгорание происходит, таким образом, в цилиндре при всевозрастающем его объеме; процесс сгорания протекает примерно при неизменном давлении. Таким образом, и этот тип дизеля работает по смешанному циклу. Благодаря добавочному распыливанию топлива газовой струей в предкамерных дизелях не обязательно такое же топкое распыливание топлива, как в дизелях со струйным распылом. Поэтому для них возможно применение форсунок с одним сопловым отверстием при более низком давлении впрыска топлива, порядка 80—120am. Наличие сравнительно малых давлений топлива ведет к упрощению конструкции топливного насоса. Качество топлива здесь не имеет столь решающего значения, как при струйном распыливании; поэтому для предкамерных дизелей можно пользоваться более тяжелыми сортами топлива и без особенно тщательной фильтрации.
Однако дополнительные тепловые потери в предкамере, потери энергии при двух кратном проталкивании газовых масс в предкамеру и обратно приводят к увеличению удельного расхода топлива и снижают эффективный к. п. д. двигателя. Кроме того, у этих двигателей затруднителен пуск в ход, так как сжимаемый воздух, проходя через отверстия еще холодной предкамеры, отдает ей часть своего тепла, в результате чего температура воздуха в предкамере не обеспечивает интенсивного воспламенения топлива. Вследствие этого в предкамерных дизелях обычно применяются пусковые приспособления, облегчающие запуск двигателей (электрическая спираль накаливания, патрон с тлеющей селитровой бумагой и пр.). Наконец, к числу недостатков предкамерных двигателей относится усложнение конструкции крышки цилиндра.
Вихрекамерные дизели
На фиг. 69 представлена схема вихревой камеры дизеля. Воздух, сжимаемый в цилиндре, поступает по широкому направляющему каналу / в камеру 2, объем которой составляет 50—80% от всей камеры сгорания. Вследствие тангенциального расположения канала сжимаемый воздух в вихревой камере получает интенсивное вращательное движение. Топливо, впрыскиваемое форсункой 3, хорошо перемешивается с воздухом и сгорает. В отличие от предкамерных дизелей здесь большая часть топлива сгорает в самой вихревой камере. По своим достоинствам и недостаткам вихрекамерные дизели занимают промежуточное положение, между дизелями со струйным распыливанием и предкамерными.
Воздушно-камерные дизели
Большую часть объема камеры сжатия (до 70%) составляет воздушная камера (фиг. 70), сообщаемая с цилиндром узкой горловиной. Топливо же форсункой 2 впрыскивается в пространство над поршнем и лишь частично попадает в воздушную камеру, где и происходит первоначальная вспышка. В результате этой вспышки давление в воздушной камере резко повышается, воздух из нее устремляется навстречу горящему в пространстве над поршнем факелу топлива, способствуя таким образом более совершенному смесеобразованию и сгоранию.