Направление осей отверстий, соединяющих цилиндр с предкамерой, таково, что при перетекании заряда на такте сжатия в последней создается беспорядочное движение заряда. Скорости перетекания достигают 300 м/с и более. Впрыскивание осуществляется навстречу потоку заряда, поступающему из цилиндра. При сжатии давление в цилиндре больше давления в предкамере. Интенсивная турбулизация заряда в предкамере способствует хорошему перемешиванию топлива с воздухом, интенсивному смесеобразованию. В результате быстрого, но неполного сгорания обогащенной смеси давление в предкамере резко возрастает. Начинается перетекание горящего заряда в основную полость камеры сгорания, где благодаря интенсивному перемешиванию топливо быстро и достаточно полно догорает даже при малых избытках воздуха (а = 1,15 - 1,2).
Как и в случае вихревой камеры сгорания, повышение температуры вспомогательной камеры и перетекающего в нее заряда, происходящее при увеличении частоты вращения и нагрузки, способствует интенсификации процесса смесеобразования и более быстрому воспламенению топлива. Несмотря на резкое повышение давления во вспомогательной камере сгорания (особенно при предкамерном смесеобразовании), увеличение давления над поршнем происходит сравнительно медленно в результате постепенного перетекания горящего заряда из вспомогательной камеры сгорания. Топливо догорает в основной полости большей частью уже после в. м. т., что не вызывает резкого повышения давления в полости над поршнем.
Смесеобразование при наддуве. При наддуве дизеля возрастает плотность, а нередко и температура заряда в цилиндре. Воспламенение ускоряется. Поэтому возникает необходимость существенного увеличения пробивной способности топливных струй. Для этого обычно увеличивают диаметр сопловых отверстий. Чтобы обеспечить высокие давления впрыскивания, одновременно увеличивают объемную скорость вытеснения топлива плунжером путем увеличения его диаметра и скорости. Сочетание элементов системы топливоподачи целесообразно подобрать так, чтобы продолжительность впрыскивания топлива при наддуве, когда требуется подача больших порций топлива, была не больше, чем на дизеле без наддува, а давления впрыскивания были бы даже выше. При этом создаются благоприятные условия для смесеобразования и тепловыделения.
В случае газотурбинного наддува плотность заряда в цилиндре увеличивается с ростом частоты вращения и нагрузки, а продолжительность периода задержки воспламенения по времени сокращается. Чтобы обеспечить требуемое проникновение топливных струй за период задержки воспламенения, топливоподающая аппаратура должна обеспечивать более резкое увеличение давлений впрыскивания с увеличением частоты вращения и нагрузки, чем на дизеле без наддува.
При наддуве вследствие увеличения плотности заряда может возрасти снос капель топлива вращающимся зарядом и увеличиться угол конуса струй. Скорость движения заряда не зависит в заметной степени от давления на впуске. Оптимальное значение скорости движения заряда при наддуве оказалось несколько меньшим, чем без наддува, в связи с отмеченным увеличением сноса и угла конуса струй.
1. Проанализировав выражение эффективной мощности следует, что эффективная мощность двигателя может быть повышена в общем случае за счет:
а) увеличения рабочего объема цилиндра (увеличения линейных размеров диаметра цилиндра и хода поршня);
б) увеличения числа цилиндров;
в) увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя;
г) перехода с четырехтактного на двухтактный цикл;
д) повышения низшей теплоты сгорания топлива;
е) повышения плотности заряда и коэффициента наполнения (например, путем наддува, а также за счет улучшения организации газообмена, снижения сопротивлений на впуске и выпуске, применения инерционного наддува для увеличения дозарядки и т.д.);