Auto >> Automobiel >  >> Auto reparatie

Wat is verbrandingskamer?- Functie en typen

Wat is een verbrandingskamer?

Een verbrandingskamer is onderdeel van een verbrandingsmotor waarin de brandstof op constante temperatuur wordt verbrand met lucht en gasturbine, waarbij de lucht wordt geëxpandeerd om elektriciteit op te wekken. Voor stoommachines is de term ook gebruikt voor een uitbreiding van de vuurhaard die wordt gebruikt om een ​​vollediger verbrandingsproces mogelijk te maken.

In een verbrandingsmotor oefent de druk die wordt veroorzaakt door het brandende lucht/brandstofmengsel directe kracht uit op een deel van de motor (bijvoorbeeld bij een zuigermotor wordt de kracht uitgeoefend op de bovenkant van de zuiger), waardoor de gasdruk wordt omgezet in mechanische energie (vaak in de vorm van een roterende uitgaande as).

Dit in tegenstelling tot een externe verbrandingsmotor, waarbij de verbranding plaatsvindt in een apart deel van de motor tot waar de gasdruk wordt omgezet in mechanische energie.

Definitie

Een verbrandingskamer is het gebied binnen de cilinder waar het brandstof/luchtmengsel wordt ontstoken. Terwijl de zuiger het brandstof/luchtmengsel comprimeert en contact maakt met de bougie, wordt het mengsel verbrand en in de vorm van energie uit de verbrandingskamer geduwd.

De cilinder bevat veel van de belangrijke componenten van een interne verbrandingsmotor, waaronder het verstuivermondstuk, de zuiger, de bougie, de verbrandingskamer en andere.

Functies van de verbrandingskamer

  • Het biedt een besloten ruimte voor de verbranding van lucht en brandstofmengsel
  • Het herbergt de inlaat- en uitlaatklep voor inkomend en uitgaand mengsel
  • Het huisvest en geleidt de zuiger
  • Het helpt bij een goede verbranding door de juiste geometrie
  • Het is bestand tegen de hoge verbrandingstemperatuur
  • Het voorkomt dat de uitlaatgassen van de verbranding naar buiten komen

Soorten verbrandingskamers

Er zijn drie hoofdtypen verbrandingskamers in gebruik voor gasturbinemotoren.

  • Meerdere kamers,
  • De tubo-ringvormige kamer
  • De ringvormige kamer.

1. Meervoudige verbrandingskamer

Dit type verbrandingskamer wordt gebruikt op centrifugaalcompressormotoren en de eerdere typen axiale compressormotoren. Het is een directe ontwikkeling van het vroege type Whittle verbrandingskamer.

Het grote verschil is dat de Whittle-kamer een omgekeerde stroom had zoals afgebeeld, omdat dit een aanzienlijk drukverlies veroorzaakte, de straight-through meerdere kamers zijn ontwikkeld door Joseph Lucas Limited.

De kamers zijn rond de motor geplaatst en de perslucht van de compressor wordt door kanalen geleid om in de afzonderlijke kamers te gaan. Elke kamer heeft een binnenste vlambuis waarrond zich een luchtomhulling bevindt. De lucht gaat door de snuit van de vlambuis en ook tussen de buis en de buitenmantel zoals reeds beschreven.

2. Buisvormige verbrandingskamer

De tubo-ringvormige verbrandingskamer overbrugt de evolutionaire kloof tussen de meervoudige en ringvormige typen. Een aantal vlambuizen is in een gemeenschappelijk luchthuis gemonteerd.

De luchtstroom is vergelijkbaar met de reeds beschreven luchtstroom. Deze opstelling combineert het gemak van revisie en testen van de meerdere systemen met de compactheid van het ringvormige systeem.

3. Ringvormige verbrandingskamer

Dit type verbrandingskamer bestaat uit een enkele vlambuis, volledig ringvormig, die zich in een binnen- en buitenmantel bevindt.

De luchtstroom door de vlambuis is vergelijkbaar met die welke al is beschreven, de kamer is aan de voorkant open naar de compressor en aan de achterkant naar de turbinesproeiers.

Het grote voordeel van de ringvormige kamer is dat de lengte van de kamer bij hetzelfde vermogen slechts 75% is van die van een buisvormig systeem met dezelfde diameter, wat resulteert in een aanzienlijke besparing van gewicht en productiekosten. Een ander voordeel is de eliminatie van problemen met de voortplanting van de verbranding van kamer naar kamer.

In vergelijking met een buisvormig verbrandingssysteem is het wandoppervlak van een vergelijkbare ringvormige kamer veel kleiner; daardoor is de hoeveelheid koellucht die nodig is om te voorkomen dat de vlambuiswand verbrandt, met ongeveer 15% minder.

Deze vermindering van koellucht verhoogt de verbrandingsefficiëntie om onverbrande brandstof vrijwel te elimineren en oxideert het koolmonoxide tot niet-toxisch kooldioxide, waardoor de luchtvervuiling wordt verminderd.