Камера сгорания в сочетании с топливоподающей аппаратурой определяет условия протекания процессов смесеобразования и сгорания в дизеле.

Камеры сгорания должны обеспечивать следующее:

полное сгорание топлива при минимально возможном количестве воздуха и в предельно короткий срок;

плавное нарастание давления при сгорании и допустимые значения максимального давления цикла минимальные потери теплоты в стенки.

Кроме того, в настоящее время к камерам сгорания лей предъявляется важное дополнительное требование обеспечение многотопливности.

Камеры сгорания подразделяются на неразделенные и разделенные.

Неразделенные камеры сгорания представляют собой единый объем в надпоршневой полости цилиндра. Распыливание, смесеобразование и сгорание топлива осуществляются непосредственно в цилиндре, и двигатель с такамерой называют двигателем с непосредственным впрыскиванием.

Разделенные камеры сгорания обычно состоят из двух полостей: полости над поршнем (основной камеры) и дополнительной полости в головке (вихрекамеры или предкамеры). Эти полости соединены между собой одним или несколькими каналами. Двигатели с такими камерами называют вихрекамерными или предкамерными.

Неразделенные камеры сгорания. Неразделенная камера сгорания располагается в надпоршневой полости цилиндра и имеет обычно симметричную относительно его оси форму. Поверхность камеры образуется фигурным днищем поршня, плоскостью головки и частично боковыми стенками цилиндра. Некоторые наиболее распространенные типы неразделенных камер сгорания.

В дизелях широко применяются камеры с углублением в форме топливного факела, выполненным в днище поршня. Топливо в такую камеру вводится с помощью многодырчатой форсунки. Для размещения образующихся при впрыскивании факелов (в форме полого конуса с углом при вершине у) в днище поршня предусмотрена выемка, ограниченная с внешней стороны вытеснительным буртом, исключающим попадание топлива на сравнительно холодные стенки цилиндра и обеспечивающим образование радиального вихря воздуха. Такие камеры сгорания используются в двухтактных дизелях типа ЯМЗ, в четырехтактном дизеле Д12А, устанавливаемых на большегрузных автомобилях. Способ смесеобразования в этих камерах получил название объемного.

Рабочий цикл дизелей с объемным смесеобразованием характеризуется следующим: смесеобразование обеспечивается путем мелкого распыливания топлива при высоких максимальных давлениях впрыскивания (рвпртах == 504100 МПа), турбулизация в камере возникает вследствие вытеснения воздуха из зазора между буртом поршня и головкой цилиндра при подходе поршня к ВМТ;

равномерное распределение топлива в воздухе обеспечивается посредством взаимного согласования формы камеры с формой и расположением топливных факелов;

протекание процесса сгорания осуществляется при а — 1,5т1,6, так как в результате неравномерного распределения топлива по объему камеры при меньшем а не удается обеспечить бездымного сгорания, несмотря на согласование форм камеры и факелов, а также применения высокого давления впрыскивания;

рабочий цикл характеризуется высокими максимальными давлениями сгорания рх и большими скоростями нарастания давления Wp — Др/Дср;

двигатели с объемным смесеобразованием имеют высокую экономичность работы из-за сравнительно быстрого сгорания топлива и меньших потерь теплоты в стенки цилиндра, а также хорошие пусковые качества.

Таким образом, основным преимуществом двигателей с объемным смесеобразованием является высокая топливная экономичность, а основным недостатком — высокое давление сгорания и большая жесткость работы. Указанные недостатки могут быть частично устранены созданием в цилиндре вихревого потока воздуха за счет более глубокого размещения камеры в поршне. Конфигурация камеры сгорания может быть различной.

Для более интенсивного вихреобразования в камере сгорания увеличивают поверхность вытеснителя, а форсунку устанавливают асимметрично относительно оси цилиндра.

В тракторных дизелях находит применение камера сгорания, разработанная Центральным научно-исследовательским дизельным институтом (ЦНИДИ). Топливные факелы в такой камере попадают на ее боковые стенки под входной кромкой.