Что такое форкамера в дизельном двигателе?

Принцип действия форкамерного дизельного двигателя

Как вы знаете, сегодня многие производители ищут варианты того, как увеличить экономичность двигателей внутреннего сгорания. Они нашли один из возможных выходов из этого затруднительного положения. Метод заключается в том, чтобы мотор работал на топливных смесях, содержащих меньший процент горючего. При таком подходе не только удастся увеличить топливную экономичность, но и, более того, сократить выброс вредных отходов. Но в этом способе есть изъян: когда смесь содержит небольшое количество горючего, она хуже воспламеняется. Поэтому разработчики пришли к выводу, что для стабильной работы мотора нужен начальный очаг горения, от которого распространение огня произойдёт быстро по всему пространству топливно-воздушного заряда.

По итогу сейчас существуют два варианта получения подобного очага: искра повышенной энергии и послойное распределение смеси (к тому времени, как производится искра образуется легковоспламеняющаяся смесь). Второй путь включает в себя несколько вариантов. Мы же сегодня рассмотрим подробнее вариант под названием форкамерно-факельное зажигание.

Полость, находящаяся в голове цилиндров двигателя внутреннего сгорания, именуется форкамерой, или же предкамерой. Она, используя один или несколько каналов, соединяется с главной камерой сгорания горючего. Этот тип мотора выступает как в формате дизельного, так и бензинового. Вообще промежуточная камера может носить и другое название: вихрекамера. Исходя из названия, нам становится ясным то, что топливо в такой камере закручивается. Этот эффект содействует лучшему перемешиванию горючего с воздухом. Но, описывая работу ДВС с форкамерой, важно отметить, что изначально горючее, попадая в предварительную полость, сталкивается с её стеночками и перемешивается с воздухом, в этом этот вид мотора уступает своему подобию.

Воспламеняясь, топливо быстро направляется в ключевую камеру, используя уже известные нам каналы соединения. Отличным фактором, которым обладают такие каналы, в сравнении со своими аналогами, выступает то, что сечения в них согласованы так, чтобы между форкамерой и ключевым цилиндром создавалась существенная разница давлений. Топливо разливается по всей площади предкамеры и сгорает там почти полностью. Заключительная фаза — это сгорание горючего в главной камере, точнее сказать его остатков.

Из-за того, что в главном отсеке солярка уже догорает и ей уже не нужно продолжать свой путь, параметры углублений в поршнях небольшие.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Теперь разберемся в самом главном вопросе: для чего же нужна форкамера в двигателе?

Первостепенно такая система была создана с той целью, чтобы убрать, пусть и частично, нагрузку на поршни. Это же, в свою очередь, положительно сказалось на общей работе мотора. Более того, выбирая форкамерный двигатель, вы сокращаете количество токсичных отходов, так как, говоря конкретно о нашем случае, солярка полностью сгорает. Делаем из этого вывод — ваши расходы на горючее уменьшатся.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Примечание: мы будем проходить путь вместе с топливом для того, чтобы полностью понять принцип работы форкамерного двигателя.

Канал ведёт солярку в предкамеру.
Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
Клапан самой форкамеры.
Свеча зажигания выполняет свою основную роль (поджог топлива, когда форсунки его впрыскивают).
Одновременно с тем, как от искры загорелось горючее, распредел ГРМ впускает в главную камеру топливо, посредством того, что открывает клапан.
Теперь горючее на финишной прямой — в центральной камере ДВС.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Плюсы и минусы предкамерных двигателей

Упоминая о двигателях внутреннего сгорания, работающих на бензине, можно с уверенностью заявить об их неэффективности, так как устройство было несовершенным и в движении показало себя с самых худших сторон. Поэтому никто из производителей не захотел полагаться на такой выбор, и в итоге подобные конструкции сейчас не используются. Конечно, изначально люди отдавали предпочтение таким аналогам из-за экономичности в расходе топлива и, одновременно с этим, уменьшением токсичности выбрасываемых отходов. Но пользователи поменяли своё мнение, испытав агрегаты на прочность в езде.

Ситуация совершенно иная, если это касается дизельных моторов, которые и являются нашим основным объектом изучения. Плюсами в движке с предкамерным двигателем выступают незначительная дымность силовой установки, не зависимо от способа езды и, что тоже весомо, такие установки не нуждаются в отборном топливе.

Вернёмся к отрицательным сторонам, куда уж без них. Непрогретый мотор плохо запускается. Из-за чего же так происходит? Суть в том, что для стабильного пуска требуется изначально хороший прогрев предкамеры, но, по причине того, что в этой системе устанавливаются электрические калильные свечи, воздух прогревается не в полной мере.

В заключении можно отметить, что принцип работы подобных двигателей имеет мало недостатков, поэтому вы можете смело отдавать ему предпочтение. Приятных поездок и не забывайте оставлять свои комментарии ниже.

Принцип сгорания топлива в дизельном двигателе

Системы с предкамерой

В системе с предкамерой (форкамерой), используемой для дизельных двигателей легковых автомобилей, топливо впрыскивается в горячую предкамеру (дополнительную камеру). Здесь начинается предварительное воспламенение, чтобы достичь образования качественной смеси и уменьшения задержки воспламенения для основного процесса сгорания.

Топливо впрыскивается с помощью игольчатой форсунки при относительно низком давлении (до 300 бар). Специально разработанная поверхность экрана в центре камеры распределяет струю топлива, которая разбивается на части и интенсивно перемешивается с воздухом. Сгорание начинается и продвигает частично воспламененную топливо-воздушную смесь через отверстия на нижнем конце предкамеры в основную камеру сгорания над поршнем и смесь нагревается в процессе еще больше. При этом имеет место интенсивное перемешивание топлива с воздухом в основной камере сгорания, сгорание продолжается и завершается. Малый период задержки воспламенения и контролируемое высвобождение энергии при общем низком уровне давления в основной камере сгорания приводит к «мягкому» сгоранию с небольшим шумом и уменьшением нагрузки на двигатель. Оптимизированная версия предкамеры обеспечивает сгорание с пониженным содержанием токсичных соединений в выхлопных газах и уменьшение выбросов в среднем на 40%. Модифицированная форма предкамеры с углублением для испарения и измененная форма и положение поверхности экрана (шаровой стержень) обеспечивают специфическое завихряюшее действие на воздух, после того как он поступает из цилиндра в предкамеру после сжатия. Топливо впрыскивается под углом в 5° относительно оси предкамеры.

Накальная свеча располагается ниже воздушного потока для предотвращения помех при сгорании. Управляемый последующий накал в течение времени до 1 минуты после запуска холодного двигателя (в зависимости от температуры охлаждающей жидкости) служит для уменьшения состава выхлопных газов и уменьшения шумов при прогреве двигателя.

Система с вихревой предкамерой

В этой системе, используемой в дизельных двигателях легковых автомобилей, сгорание также начинается в дополнительной камере. В процессе сгорания используется дополнительная камера сгорания в форме шара или диска (вихревая камера) с поверхностью горловины (выреза), расположенной тангенциально в основной камере сгорания.

Рис. Система с вихревой предкамерой

Сильное завихрение воздуха образуется при такте сжатия, а топливо впрыскивается в этот завихренный воздух. Форсунка расположена так, что струя топлива поступает в завихрение воздуха перпендикулярно к его оси и ударяется в противоположную сторону камеры в зоне с горячей стенкой.

В начале процесса сгорания топливо-воздушная смесь выдавливается в основную камеру сгорания через поверхность горловины (выреза) и смешивается с остальным воздухом. По сравнению с процессом в предкамере потери потока между основной камерой сгорания и дополнительной (вихревой камерой) более низкие для вихревой камеры из-за того, что поперечное сечение потока больше. Это приводит к пониженной работе цикла наполнения с соответствующими преимуществами для внутренней эффективности и расхода топлива. Конструкция вихревой камеры, расположение и форма распылителя форсунки, а также расположение накальной свечи должны быть тщательно подобраны для обеспечения качественного смесеобразования во всем диапазоне оборотов и нагрузок двигателя. Дополнительным требованием является быстрый разогрев вихревой камеры после запуска холодного двигателя. Это уменьшает время задержки воспламенения и препятствует образованию несгоревших углеводородов (голубой дым) в выхлопных газах при прогреве.

Системы с непосредственным впрыском (VI)

В системах с непосредственным впрыском, используемых главным образом в грузовых автомобилях и в стационарных дизельных двигателях всех размеров, образование смеси обходится без дополнительной вихревой камеры. Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания над поршнем.

Рис. Системы с непосредственным впрыском

Процессы, описанные выше (распыление топлива, разогрев, испарение и смешивание с воздухом) должны в связи с этим, происходить в очень быстрой последовательности. Высокие требования предъявляются к впрыску топлива и к подаче воздуха. Как в системе с вихревой камерой, завихрение воздуха образуется при тактах впуска и сжатия. Этот вихрь вызывается с помощью специальной формы впускного канала в головке цилиндров. Конструкция верхней части поршня с встроенной камерой сгорания способствует движению воздуха в конце такта сжатия, т.е. в начале впрыска.

Формы камеры сгорания, использованные в процессе разразвития дизельных двигателей и широко используемые в настоящее время, соответствуют цилиндрической выемке в поршне, т.к. это предлагает компромисс между экономией при производстве и соответствующим контролем воздуха.

В дополнение к хорошему завихрению (турбулентности) воздуха, топливо также должно равномерно распределено для облегчения быстрого перемешивания. В отличие от двигателя с предкамерой с одноструйной игольчатой форсункой, в системах с непосредственным впрыском используется многоструйная форсунка. Расположение ее струй должно быть опрегулировано в соответствии с конструкцией камеры сгорания.

На практике для непосредственного впрыска используются два метода:

образование смеси с помощью контролируемого движения воздуха;
образование смеси почти исключительно с помощью впрыска топлива без контролируемого движения воздуха.

Во втором случае завихрение воздуха не включается в работу. Это становится заметным в форме уменьшения потерь в цикле подачи топлива и улучшения наполнения цилиндра. В тоже время к оборудованию для впрыска топлива предъявляются более высокие требования относительно расположения и количества отверстий форсунки, качества распыления путем малых диаметров отверстий для распыления и очень высокого давления впрыска, необходимого для достижения требуемой краткой продолжительности впрыска.

В методе непосредственного впрыска, описанном выше, образование смеси достигается с помощью смешивания и испарения частичек топлива с частичками воздуха, окружающими их (метод распределения воздуха). В методе с распределением по стенкам, с другой стороны, топливо направляется к стенкам камеры сгорания, где оно испаряется и смешивается с воздухом.

Система непосредственного смешивания топлива с распределением по стенкам (М — система)

В этой системе впрыска для стационарных и коммерческих дизельных двигателей теплосодержание (теплоемкость) стенок углубления в поршне используется для испарения топлива, и топливо-воздушная смесь образуется с помощью соответствующего управления воздухом для сжатия.

Рис. Система непосредственного смешивания топлива с распределением по стенкам

Система работает с помощью одноструйной форсунки (т.е. форсунки с одним отверстием) при относительно низком давлении впрыска. Если движение воздуха в камере сгорания правильно отрегулировано, то может быть получена очень однородная топливо-воздушная смесь с длительной продолжительностью сгорания, низким ростом давления и, таким образом, более мягкое сгорание. Однако это увеличивает расход топлива по сравнению с системами с распределением воздуха.

Сравнение различных систем

Недостатки двигателей с предкамерой, касающиеся шума, более заметны при работе холодного двигателя. Недостаточное смесеобразование, вызванное не только рассеянием тепла стенками камеры сгорания, приводит к относительно длительному периоду задержки воспламенения и к детонационным шумам при сгорании. При прогреве двигателя двиг атель с вихревой камерой также имеет тенденцию к повышенному шуму в диапазоне низких нагрузок и низких оборотов. Метод с предкамерой, с другой стороны, имеет преимущества, касающиеся температуры камеры и задержки воспламенения.

Главное преимущество системы непосредственного впрыска состоит в уменьшении расхода топлива до 20% по сравнению с двигателями с разделенной камерой сгорания. Недостатками систем непосредственного впрыска являются, однако, повышенный шум при работе (в частности, при разгоне) и ограниченные максимальные обороты. Система с непосредственным впрыском всегда требует повышенных давлений впрыска и, таким образом, более сложной системы впрыска топлива.

Преимуществами системы непосредственного впрыска являются преобладающими для таких условий работы, где решающими являются расход топлива и экономия, а вопросы комфорта играют второстпенную роль. Интенсивные исследования работы в области смесеобразования, которые включают усовершенствование систем впрыска, в скором времени приведут к возможности использования систем с непосредственным впрыском топлива в двигателях легковых автомобилей.

Что такое фрокамерный двигатель?

Форкамера — это специальная полость в головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Полость форкамеры сообщается с основной полостью камеры сгорания через один или более каналов. Бензиновый и дизельный двигатель могут быть форкамерными, то есть предкамерными.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Предкамера является предварительной камерой сгорания, в которую подается часть от общего заряда топливно-воздушной смеси, где происходит воспламенение топлива. Объем форкамеры составляет около 30% от общего объема основной камеры сгорания. Назначением данного решения выступает улучшение наполнения цилиндров, более эффективная организация газовых потоков в основной камере, а также повышение качества смесеобразования.

Данная схема позволяет реализовать более плавное и равномерное нарастание давления в основной камере сгорания, что снижает ударные нагрузки в цилиндрах ДВС.

Моторы с форкамерой работают мягче и полноценно сжигают топливно-воздушную смесь, уменьшается токсичность выхлопа, повышается КПД и снижается расход горючего.

Форкамера

Как мы уже описали выше, форкамерный двигатель имеет следующий принцип действия в работе:

в предкамерную полость подается топливно-воздушная смесь;
смесь частично воспламеняется;
по мере сгорания смеси, давление в форкамере увеличивается;
из-за создающегося давления, пары и газы сгоревшей смесь выталкиваются в рабочую полость цилиндров над поршнями. Форкамера имеет объем 30% от основного объема рабочей полости камеры сгорания. Смысл применения данной конструкции в ДВС в том, чтобы улучшить наполнение цилиндров и улучшить качество образования смеси.

Главный плюс двигателя с форкамерой — это низкие ударные нагрузки деталей цилиндро-поршневой группы во время работы ДВС. Это обеспечивается, как раз таки, за счет плавного нарастания давления, а не скачками.

К тому же, форкамерные двигатели качественно сжигают топливо, уменьшают количество выброса вредных веществ, уменьшают расход топлива и повышают КПД силового агрегата.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Примечание: мы будем проходить путь вместе с топливом для того, чтобы полностью понять принцип работы форкамерного двигателя.

Канал ведёт солярку в предкамеру.
Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
Клапан самой форкамеры.
Свеча зажигания выполняет свою основную роль (поджог топлива, когда форсунки его впрыскивают).
Одновременно с тем, как от искры загорелось горючее, распредел ГРМ впускает в главную камеру топливо, посредством того, что открывает клапан.
Теперь горючее на финишной прямой – в центральной камере ДВС.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Плюсы и минусы предкамерных агрегатов

С одной стороны, изменение конструкции двигателя с внедрением форкамеры не нашли широкого применения из-за значительного усложнения конструкции двигателя.

Хотя экологичность таких двигателей была выше, да и расход топлива меньше, они имели меньший ресурс эксплуатации, чем обычные ДВС.

Для дизельного двигателя форкамера подходит лучше. Она снижаем сильную задымленность из выхлопной трубы. К тому же форкамерные дизели способны работать на некачественном дизельном топливе.

Основной минус форкамерных двигателей — это трудный запуск мотора на холодную. Если нагревать предкамеру, то такой двигатель заводится без проблем.

Видео

ГБЦ форкамерных двигателей.

Форкамера Мерседес ОМ 601-603.

Как заменить форкамеры.

Communities › Diesel Power (Дизельные ДВС) › Blog › Интересные картинки — или что бывает с форкамерами

Решил знакомый на своём Мерседесе поменять свой старый движок на om606 — правильное, на мой взгляд, решение — ведь om606 отличный и надежный движок.
Всё чудесно работало — но тут пишет недавно — ой, ой, ой — машина на дороге зачихала, остановился заглушил — да не тут то было — пришлось ее глушить затыканием подачи воздуха. Ситуация не из приятных как все понимают. В итоге машина приехала на вскрытие движка — и вот какая картина маслом.

Принимая во внимание, что это om606 — у меня лишь одно предположение что где то в топливную попал бензин или иные высокооктановые продукты переработки нефти явно не похожие на нормальную солярку — так как такая ситуация с 5ю! из 6ти форкамер. Ну и естественно — выгорели распылители.
Словом — жесть — я не думал, что такое бывает. Движок будет разбираться дальше.
Топливо из бака ради интереса планируется послать на химическую экспертизу.

У кого какие идеи есть?

FakeHeader

Comments 43

Для всех, не верящих, что у дизелей разнос случается
www.drive2.ru/l/8012062/
Очень толковая подборка видеодокументов

Просьба к автору — отпишитесь пожалуйста, по реальным результатам экспертиз.

Вполне вероятно, что CannibalMad прав. Судя по описанным синдромам — пришлось ее глушить затыканием подачи воздуха — двигатель попытался сходить «в разнос». А может и сходил. Это явление давно известно дизелистам — мотор начинает питаться моторным маслом из картера и, постоянно повышая обороты не реагирует на перекрытие подачи топлива. Заглушить можно только перекрыв воздух. Причины разноса — самые разные, а следствие одно — поступление моторного масла в «питательных» количествах в камеру сгорания. И работа мотора на смеси воздуха с маслом.
Надо тщательно исследовать поршневую группу на предмет:
— превышения максимально допустимых оборотов
— перегрева двигателя.
Очень хорошо, что в одном из цилиндров условно всё в порядке. Тогда и состояние цилиндро-поршневой группы будет заметно отличаться от остальных.
Удачи.)

Дыма не было со слов хозяина. Плюс поясните мне как могли прогреть форкамеры? Вы представляете какая температура должна быть чтобы так выгорели форкамеры — по сути взорвались — и сгорели распылители? Разве масло одно даст такую температуру? В этом то и дело.
Про разнос всё и так понятно — главное — что послужило причиной.

Мне самому интересно узнать что в топливе.

Вероятно, развитие событий могло быть таким:
-перегрев или превышение допустимых оборотов
-проникновение моторного масла из картера в камеру сгорания
-не полное, а полного и не может быть, сгорание масловоздушной смеси
-отложение не сгоревших частиц масла на деталях камеры, в т.ч. на поверхностях форкамеры и распылителях. Это в первую очередь, т.к. объём форкамеры гораздо хуже вентилируется при газообмене двигателя.
-форсунки продолжают работать и разжижать не сгоревшее масло топливом. Цетановое число ( способность противостоять взрывному характеру сгорания) у этой воздушно-топливо-масляной смеси гораздо ниже, чем у нормальной.
-происходят взрывы в камере сгорания, и прежде всего, в форкамере.
Всё, описанное мной — это секунды, а может и доли секунд.
А далее — всё на Ваших фото.

Видно будет по вскрытию дальше. Со слов владельца ехал по трассе в потоке — не гнал, да и вообще он не гонщик. По мне так дело в топливе, хотя и с движком могла случиться неприятность.
Посмотрим.

Верно. Надо подтвердить/опровергнуть все версии.
Успеха

Мне самому интересно узнать что в топливе.

легко
ой, пять лет уже как. ))

Сказки.
У меня Маз жрал масло через турбину по 50 литров на 100 км и в разнос не ходил.

видимо 50литров это было очень мало)))

Сказки.
У меня Маз жрал масло через турбину по 50 литров на 100 км и в разнос не ходил.

Объясните пожалуйста, а при каких условиях дизели в разнос ходят? И почему перекрытие топлива не приводит к остановке двигателя? На чём он работает?

Не могу, потому, что-
Слышал про разнос только в соцсетях))))
За более чем 30 лет работы механиком ни один дизель ни в какой разнос не ходил.
Сам езжу на дизелях.
Долго.

Вам повезло. У меня 2 раза было (тип В-2 и ЯМЗ-238 на к-700) — никому не желаю, ибо даже рядом стоять опасно. Здесь пара ссылок

Автор этих ссылок учился в интернете, в одноклассниках.))))
Надо как то отличать сказки от вымыслов)))))
На этих моторах банально клинит рейка.
Удар молотком по регулятору приводит её в чуйство, правда не надолго.
Ремонт ТНВД лечит эту болячку без следа.

Вы правы, чаще всего начинается с подклинивания топливной рейки. Но дальше…
«Удар молотком по регулятору приводит её в чуйство, правда не надолго»
Ага. Молоток — на изогнутой и длинной, метра полтора-два ручке, и через дырку диаметром полметра в моторном щите, точным ударом по этой гадине!)))
К сожалению, не успели. Начинает собственное масло жрать.
Я бы не судил так строго и огульно всех людей, пишущих в интернете. В конце концов, мы с Вами тоже здесь пишем.) В википедии, на мой взгляд, это явление грамотно описано.

Ломается турбина заливает кулёк начинает лить через впуск загорается и работает дальше движек на масле топливо ему уже не нужно он безконтрольно разгоняется так как подачу ничего не контролирует получается круговорот и он орет и орет …если подача топлива регулируется тут нет он просто заливает цилиндры и он как на соляре работает…поворот ключа не помогает …у меня лично на грузовой Мерседес был разнос из за топлива заливал дешёвую соляру у дизелистов и в один день не заводилась а потом завелся трудно и заорал секунд на 10 и нормализовались обороты ну думаю едем в сервис, и чувствую обороты как резиновые жму над а он орет ещё секунд 10 и вниз обороты…ну я заглушил его…потом думаю все в сервис точно завжу и он опять трудно заводится и всё-таки заводится и опять орет ну я думаю ща понизится а он нихера и разгоняется и орет как Кавасаки обороты не реальные дым черный из глушака ну я не могу передать какой густой и с какой силой выталкивал как из пожарного шланга и ключи не глушат из глушака уже Пах Пах как на моцике когда отсечку даёшь искры Уже 30 секунд орет я на панике мамочка папочка проезжающие в шоке все в дымку черном…думаю еврука ща папка тя успокоит берут оримпийку и думаю в кино 1000 раз так видел думаю накроют воздухе и все …как я ошибался он как спагетти всосал олимпийку и дальше орет …времени мало думаю щас взорвется движет 50 секунд беру молярный нож открываю кабину и все что в глаза попадается режу провода шланги трубки …иииии п а п а па заглушился…короче с движком все в порядке причина разноса соляра с водой заржавели плунжера и заклинило в открытом положении и просто безконтрольно Лили …перебрали мне ТНВД форсунки отдал я 100 000 и думаю сколько же можно было соляры купить на 100тысяч?! На 2012 4 тонны с лукойле а я у КамАЗ чтобы на 5 р дешевле брал…вот тебе и экономия…

Сказки.
У меня Маз жрал масло через турбину по 50 литров на 100 км и в разнос не ходил.

Зачем такую ерунду писать, 50 литров масла на 100км.

Кому то ерунда, а у меня эта ерунда улетала из кармана.

Может хозяин салярку чем нибудь баловал.

Ну как сказать… А что может случиться с низом? Поршни можно проверить сверху, задиры на цилиндрах тоже. Если все в порядке, то зачем мотор менять? Все-таки что 1000$ за другой мотор и 400$ за целую голову в сборе разница имеется.

Я более чем уверен что низ гнутый в дугу — фотки потом выложу. Естественно спешить никто не собирается, хотя кто их знает, жителей северной Пальмиры…возьмёт да и купит движок под замену сразу 🙂

Удачи в ремонте.

Да че там ремонтировать — замена движка будет так как при вскрытии сто пудов будет печальная картина. Вскрытие лишь даст понять чтотосталось живым и что можно продать.
Целесообразней сделать очередной раз своп :(((((

100% это не распылители. Тем более, что сразу 5 распылителей из 6 причем так круто.
В отличии от новомодных моторов эти дизеля спсобны работать на бензине, хоть и не долго.
Я бы искал причину в топливе.

Как двиг работал до этого?

Отлично работал. После свопа движка с обязательной проверкой и тарированием форсунок прошло меньше полугода.

я б на топливо в первую очередь подумал, а во вторую на неотрегулированные форсунки…

Форкамера. Что это и для чего?

Форкамера — специфика, особенности и востребованность

Создание комфортного микроклимата и очистка воздуха в помещении – далеко не всегда является настолько простой задачей, как может показаться на первый взгляд. Тип и размер помещения, окружающие его климатические условия, сложность используемой вентиляционной системы – соблюдаемых условий может оказаться много. Помещению в экологически чистой зоне достаточно установки современного кондиционера. А вот промышленным постройкам и супермаркетам для нормального кондиционирования требуется наличие специального помещения – воздушной камеры, форкамеры.

Специфика очистки больших объёмов воздуха

Можно легко оценить тот факт, насколько необходимой является форкамера в вентиляции, рассмотрев, что это такое детальнее. Приставка «фор» переводится «перед», что позволяет рассматривать форкамеру, как предварительное помещение, в котором производится вентиляционный газообмен. Для мест с сильно загрязнённой атмосферой она становится отличным «фильтром» разделяющим внутреннюю систему вентиляции помещения и внешнюю.

Благодаря этой системе разделения открывается возможность надежно отсечь большинство факторов, способных ухудшать состояние воздуха в проветриваемом помещении. Или наоборот – оперативно отводить образующиеся внутри него летучие соединения наружу.

Для этих целей создается отдельное помещение – предварительная область или предкамера, в которой создается рабочий вентиляционный узел. Его техническое оснащение меняется в зависимости от скорости и качества проходящих воздушных потоков.

В некоторых случаях достаточно специального направляющего вентилятора, который разделяет входящий и выходящий воздух в предназначенные для этого каналы. Может понадобиться монтаж воздушных фильтров для очистки, обустройство шумоизоляции.

Особенности «предварительных» воздушных камер

Современные бытовые климатические системы, предназначенные для типовых помещений, как правило, не требуют обустройства форкамеры. Система кондиционирования, состоящая из внутреннего и внешнего блока, представляет собой сложное устройство. В нем уже имеются различные очищающие воздух фильтры и другие блоки, задача которых – создание оптимальных климатических условий в помещении. Но их рабочие возможности весьма ограничены. Даже мощные бытовые кондиционеры могут не справляться с охлаждением больших помещений. Их использование может оказаться экономически неоправданным.

Идея установки обычных кондиционеров в огромных промышленных постройках, подземных парковках, помещениях, размеры которых превышают несколько сотен квадратных метров – будет нецелесообразной. Для них существуют отдельные мощные установки, способные обрабатывать огромную кубатуру воздушных масс за минимальное время. Но такая вентиляция требует соблюдения нескольких условий для нормальной работы:

Хорошая звукоизоляция. Прохождение большого количества воздуха сопровождается заметным шумом.
Сбалансированная подача на рабочие точки. Скорость забора и передачи воздуха мощными кондиционерами способна создавать сильный поток, который не подходит для супермаркетов.
Контроль скорости воздуха в системе. Мощный воздушный поток, предназначенный для отведения примесей, образующихся в результате производства, способен вместе с ними «захватить» и мелкие детали, используемые в работе.
Сохранение постоянного температурного режима. При высокой скорости движения больших объёмов воздуха их температура способна серьезно влиять на микроклимат помещения.

Итог: насколько востребованы форкамеры

Основное назначение форкамер – возможность управления поступающими внутрь помещения большими объёмами воздушных масс. В этом специальном помещении происходит разделение поступающих основных масс на рабочие каналы, предварительная очистка, нормализация скорости потоков и их температуры.

В зависимости от технического оснащения воздух может подвергаться дополнительной санитарной и другой необходимой обработке. Благодаря тому, что для этих целей выделено отдельное помещение, все вышеупомянутые процессы протекают незаметно и без неудобств.

Форкамера – обязательный элемент для обеспечения качественной вентиляции современных помещений закрытого и полузакрытого типа с большой квадратурой. Обычно ее создание планируется еще на этапе проектировки, поэтому любые связанные с ней строительные вопросы не возникают.

Желание создать предварительную воздушную камеру в частном порядке требует получения разрешения, но не всегда. Оно требуется, если речь идёт о многоквартирных домах и других постройках, в которых форкамера способна повлиять на нормальное движение воздушных масс.

Помните, что обустройство форкамеры – не такое простое занятие, как может показаться на первый взгляд. Без грамотного подхода к проекту можно получить лишь пристройку сомнительной пользы.

Схема вентиляции с форкамерой

Как работает форкамерный дизельный двигатель

Форкамера (предкамера) представляет собой специальную полость, которая расположена в головке цилиндров ДВС. Данная полость конструктивно сообщается с основной камерой сгорания в надпоршневом пространстве посредством одного и более каналов. Предкамерный (форкамерный) двигатель может быть как бензиновым, так и дизельным.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что будет, если в дизельный автомобиль залить бензин. Из этой статьи вы узнаете о возможных последствиях такой заправки для дизельного мотора

ДВС подобного типа представляет собой конструкцию, в которой смесеобразование и наполнение цилиндров происходит следующим образом:

топливно-воздушная смесь подается в предкамеру;
далее происходит частичное воспламенение смеси;
в результате сгорания давление в форкамере нарастает;
под действием такого давления разогретые пары топлива и газы от частичного сгорания в форкамере проникают в основную камеру сгорания в надпоршневом пространстве;

Для чего нужна форкамера в двигателе

Теперь разберемся в самом главном вопросе: для чего же нужна форкамера в двигателе?

Первостепенно такая система была создана с той целью, чтобы убрать, пусть и частично, нагрузку на поршни. Это же, в свою очередь, положительно сказалось на общей работе мотора. Более того, выбирая форкамерный двигатель, вы сокращаете количество токсичных отходов, так как, говоря конкретно о нашем случае, солярка полностью сгорает. Делаем из этого вывод – ваши расходы на горючее уменьшатся.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Примечание: мы будем проходить путь вместе с топливом для того, чтобы полностью понять принцип работы форкамерного двигателя.

Канал ведёт солярку в предкамеру.
Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
Клапан самой форкамеры.
Свеча зажигания выполняет свою основную роль (поджог топлива, когда форсунки его впрыскивают).
Одновременно с тем, как от искры загорелось горючее, распредел ГРМ впускает в главную камеру топливо, посредством того, что открывает клапан.
Теперь горючее на финишной прямой – в центральной камере ДВС.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Плюсы и минусы предкамерных двигателей

Смотрите также

Схема вентиляции частного дома
Контроллер для вентиляции
Конструкция дефлектора для вентиляции
Общеобменная приточно вытяжная вентиляция
Вентиляция над газовой плитой в частном доме
Принцип работы естественной вентиляции
Вентиляция для септика
Дефлектор на вентиляцию своими руками чертежи
Приточная вентиляция в подвале частного дома
Вентиляция приточная или вытяжная что лучше
Вентиляция переход с круглого на прямоугольный

Плюсы и минусы предкамерных двигателей

Внедрение предкамеры в устройство бензинового ДВС не получило широкого распространения. Определенные сложности конструкции и недостаточная эффективность работы системы во время реальной эксплуатации привели к отказу от схемы форкамерно-факельного зажигания.

Что касается дизельных моторов, предкамерные дизели встречаются чаще. Форкамерные дизельные двигатели имеют низкое давление впрыска сравнительно с другими дизельными агрегатами. Использование форкамеры в дизеле позволило снизить дымность силовой установки на разных режимах работы агрегата. Еще одним плюсом предкамеры на дизельном моторе выступает меньшая требовательность таких двигателей к качеству дизтоплива.

Главным недостатком предкамерного дизеля считается затрудненный пуск холодного мотора. Дело в том, что для уверенного пуска необходим качественный прогрев форкамеры. Использование электрических калильных свечей для эффективного нагрева воздуха в полости предкамеры не всегда обеспечивает облегченный пуск двигателя.

Черный цвет выхлопа дизельного двигателя. Сажа из выхлопной трубы дизеля, причины неполного сгорания топлива. Определение основных неисправностей.

Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.

Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.

Как найти номер двигателя на самом силовом агрегате или в других местах под капотом автомобиля. Место расположения номера мотора на популярных моделях авто.

Разновидности ДВС и принцип действия теплового двигателя. Рабочий цикл и такты, преимущества и недостатки. Основные и альтернативные виды топлива.

Доступные способы ремонта автомобильного глушителя. Как отремонтировать глушитель при помощи холодной сварки, ремонт глушителя без сварки и т.д.

Помещению в экологически чистой зоне достаточно установки современного кондиционера. А вот промышленным постройкам и супермаркетам для нормального кондиционирования требуется наличие специального помещения – воздушной камеры, форкамеры.

Что такое форкамера в дизельном двигателе?

Принцип действия форкамерного дизельного двигателя

Для чего нужна форкамера в двигателе

Система форкамерно-факельного зажигания

Плюсы и минусы предкамерных двигателей

Принцип сгорания топлива в дизельном двигателе

Системы с предкамерой

Система с вихревой предкамерой

Системы с непосредственным впрыском (VI)

Система непосредственного смешивания топлива с распределением по стенкам (М — система)

Сравнение различных систем

Что такое фрокамерный двигатель?

Для чего нужна форкамера в двигателе

Форкамера

Система форкамерно-факельного зажигания