Разница между открытой и закрытой камерой сгорания: интернет-магазин климатического оборудования и услуг РУСКЛИМАТ в Москве

Содержание

Какой котел лучше с открытой или закрытой камерой сгорания – есть ответ

[adsense-vverh]


Содержание:

  1. Атмосферная горелка или открытый способ сгорания
  2. Дутьевая горелка или турбированные котлы
  3. Сравнение моделей рынка

Сегодня для отопления своего жилья можно выбрать любой вариант из сотен представленных на рынке моделей. Однако многие не понимают, какой котёл лучше – с открытой или закрытой камерой сгорания. Хотя по внешнему виду, габаритам и уровню тепловой мощности модели могут почти не отличаться. Небольшие тонкости, основанные на разных принципах работы, могут причинять неудобства в будущем. А иногда – создавать довольно большие проблемы.

Атмосферная горелка или открытый способ сгорания


Котел с открытой камерой сгорания представляет собой максимально простое устройство. По сути, это большая газовая горелка, над которой расположен змеевик из тонких трубок для теплоносителя. Сжигание топлива производится при наличии атмосферного воздуха.


Чтобы обеспечить непрерывный приток кислорода в активную зону, любое устройство, будь то одноконтурный настенный газовый котел с открытой камерой сгорания или напольная модель большой производительности, оборудовано каналами для забора воздуха извне.

Обычно котел забирает воздух из помещения. Однако есть модели, которые предполагают настенный монтаж и забор воздуха снаружи, для чего в стене проделывается дополнительное отверстие для воздуховода. Преимущества такой схемы очевидны.

  1. Проверенная временем технология надежна, решения многократно опробованы, поэтому цена на рынке минимальна, если сравнивать с агрегатами другого типа.
  2. Шум при работе котла минимален, поскольку единственный источник звука – пламя, которое горит почти беззвучно.
  3. В конструкции применяется минимум деталей, подверженных износу. Поэтому периодическое техническое обслуживание сводится к проверке зажигания.


Если описывать такой котел в несколько фраз, это прозвучит примерно так: недорогое устройство, практически бесшумное, не требующее периодического обслуживания, ремонт заключается в прочистке трубок змеевика от накипи, а также очистке сопел горелки. Но есть особенности, присущие котлам с атмосферной горелкой:

  1. Поскольку устройство потребляет кислород, необходимо либо организовывать отдельную котельную, либо осуществлять хорошую вентиляцию помещения, где расположен котел. Иногда – принудительную. Это опасность сквозняков и прочие неудобства.
  2. Необходим дымоход. Если котел с открытой системой сгорания устанавливается в многоэтажном здании, ответственные организации обязательно потребуют вывода «выхлопной трубы» за конек крыши. Дымоход жизненно необходим для обеспечения хорошей тяги.
  3. По сравнению с другими устройствами, атмосферные нагреватели – самые неэкономичные в плане потребления топлива.

Как видно из недостатков такого отопительного агрегата, его применение будет предпочтительнее в загородном доме, при необходимости отопления значительной площади, когда удобно применить в составе обвязки теплоаккумулятор, а все оборудование разместится в отдельной котельной с хорошим дымоходом.

Дутьевая горелка или турбированные котлы


Газовые котлы одного из последних поколений переходят к принудительному нагнетанию воздуха в активную зону горения. Конструктивно нагревательный блок изменился. Теперь это замкнутая камера, в которой расположена газовая форсунка и канал подачи воздуха от внешнего вентилятора. Стенки блока двойные, между ними проходит вода. При горении газа она нагревается, а отходы (дым) выбрасываются под давлением нагнетателя через дымоотвод.

Подобная конструкция более производительна, так как газ выжигается почти полностью. Дым менее токсичен, по сравнению с атмосферными горелками, а КПД выше, так как площадь соприкосновения воды со стенками камеры возрастает. Исчезает необходимость в дымоходе. Использование давления воздуха при подаче создает необходимую тягу, а продукты горения выбрасываются на достаточно большое расстояние. Широко применяются короткие дымоходы, горизонтально расположенные, для отвода дыма за пределы помещения.

Воздух поступает снаружи по тому же пути, куда отводятся продукты сгорания. Труба дымохода – двойная. Это позволяет подогревать забираемый снаружи воздух с помощью тепла выхлопных газов. Достоинства котлов с закрытой камерой сгорания выглядят примерно так:

  • меньший расход топлива по сравнению с атмосферными горелками;
  • при нормальном функционировании турбины гарантируется тяга и стабильная работа котла;
  • дымоход не требуется, можно монтировать в многоквартирных домах – дым выбрасывается на расстояние почти 3 метра от стены;
  • не нужно организовывать отдельную котельную или обеспечивать вентиляцию – газовая смесь готовится с участием наружного воздуха. Выбрать системы вентициции и кондиционирования, к примеру мульти сплит-системы, можно на akmeklimat.ru.


Но, как и любое сложное устройство, агрегаты с нагнетательными установками обладают недостатками.

  1. Необходимо периодическое техническое обслуживание, проверка турбины, смазка, очистка лопастей.
  2. Как любое устройство с движущимися частями, турбина имеет конечный срок службы.
  3. Существует опасность перемерзания области сгорания. Из-за короткого дымохода, в который при сильном наружном ветре проникает воздух, при хорошем морозе это может привести к аварии. Современные модели котлов комплектуются автоматическими задвижками и системой контроля температуры – это добавляет сложности и не лучшим образом сказывается на показателе надежности.
  4. Котел довольно шумный из-за работы турбины. Со временем из-за износа втулок и загрязнения лопаток шум увеличивается.
  5. Несмотря на то, что экономится топливо, расходуется довольно много электричества, необходимого турбине и системам электронного контроля.

Если сравнивать экономическую эффективность «чистого» устройства без дополнительной обвязки – показатели атмосферных и турбированных котлов равны. Экономия топлива расходуется на оплату электроэнергии и замену выходящих из строя движущихся узлов котла с закрытой топкой.

Сравнение моделей рынка

[adsense-vstat]
Чтобы оценить эти показатели в цифрах, возьмем две произвольные модели котлов одного класса от популярного производителя и сравним.

Модель VAILLANT atmoTec VUW 240-5 VAILLANT turboTec VUW 282-3
Монтаж настенный настенный
Камера Открытая, дымоход Закрытая, нагнетатель
Мощность, кВт 24 28
Контуров 2 2
Контроль и регулировка Электронное управление Электронное управление
Количество оксида азота в отработанных газах 145 мг/кВтч 135 мг/кВтч
Габариты, см 80х44х33,8 80х44х33,8
Масса 35 40
Цена, USD 1050 1075


Как видно, отличий по габаритам, массе, цене, прочим показателям почти не наблюдается. Турбированный котел показывает ожидаемое преимущество по отдаче тепла и более низкую токсичность выхлопных газов.
Вверх

Поскольку большой разницы в экономической эффективности, стоимости самого устройства между котлами принудительного и атмосферного горения нет, выбор следует делать на основании побочных факторов. Следует учитывать возможность организации котельной, вентиляции, риск перемерзания, необходимость монтажа дымохода, наличие шума.
[adsense-niz]

Камера сгорания газового котла. Какая лучше: открытая или закрытая?

Рынок отопительных приспособлений представляет огромное множество вариантов. Если перед вами стоит выбор, с какой камерой сгорания выбрать котел: с открытой или закрытой, а вы в этом ничего не понимаете, то эта статья ответит на все ваши вопросы. Внешний вид этих агрегатов, их размер и мощность могут быть почти одинаковыми у всех моделей.

Некоторые аспекты, касающиеся принципа работы котла, способны доставлять впоследствии ряд неудобств, которые потом вытекают в проблемы.

Котлы с открытой камерой сгорания

Эти котлы по своей конструкции относится к разряду простых. Они являются увеличенной версией  газовой горелки, сверху которой располагается трубчатый змеевик. Топливо будет сжигаться только в том случае, если будет поступать кислород.

Принцип работы

Чтобы в устройство постоянно поступал атмосферный воздух, оно оборудуется каналом, который служит для забора воздуха из пространства. Это актуально для устройств любого вида: как одноконтурного котла с данным видом камеры сгорания, так и для напольной модели с большой производительностью.

Котлы производят забор кислорода из помещения, в котором они установлены. Тем не менее, существуют такие модели,  в которые воздух поступает снаружи. Для этого в стенах создаются дополнительные каналы, куда устанавливается воздуховод. Обычно такие котлы являются настенными.

Преимущества и недостатки

К преимуществам газовых котлов с открытой камерой сгорания относятся:

  1. Надежность используемой технологии, которая проходила неоднократные проверки и доказала свою эффективность временем.
  2. Невысокая стоимость.
  3. При работе котла шума почти нет. Единственное, что можно услышать – это звук горения пламени.
  4. Конструкция лишена деталей, которые подвергаются быстрому износу. Для контроля работоспособности котла необходимо лишь проверять зажигание.

В общем, котел с открытой камерой сгорания – выгодное приобретение, которое не будет доставлять неудобств в виде посторонних шумов. Не требует систематического технического обслуживания. При поломке рекомендует почистить трубы змеевика от образовавшейся накипи, очистить сопел.

В роли недостатков будут выступать следующие особенности, которые присуще таким котлам:

  1. Появляется необходимость в организации отельной комнаты для котла – котельной. Или же обеспечивать непрерывную и принудительную вентиляцию помещения, где он установлен. Этот способ не является удобным, поскольку сквозняки могут нанести вред здоровью человека. Тем не менее, в любом случае наличие атмосферного воздуха является обязательным для функционирования устройства.
  2. Должен присутствовать дымоход. При установке такого котла в многоэтажке, необходимо обеспечить вывод трубы за пределы края крыши. Это требование контролируется ответственными организациями, и является обязательным для исполнения. Невыполнение этого действия ставит под угрозу жизнь человека, в виду отсутствия необходимой тяги.
  3. Котлы с открытой камерой сгорания расходуют топливо неэкономично.

Исходя из этих недостатков, лучшим вариантом для его установки будет частный загородный дом, где отапливаться должны большие площади.  В нем всегда можно будет найти место, оборудовать под котельную и соорудить дымоход.

Котлы с закрытой камерой сгорания

Конструкция подобного устройства является наиболее производительной, поскольку газ, попадающий в нее, выжигается практически до конца. Дым обладает менее токсичными свойствами, в отличие от выше рассматриваемого типа камеры сгорания. Наличие дымохода для него необязательно.

Принцип работы

Работа газовых котлов с закрытой камерой сгорания происходит благодаря тому, что воздух в принудительном порядке отправляется в зону, где происходит горение. Конструкция блока нагревания претерпела некоторые изменения, и является камерой, внутри которой находится форсунка и канал для осуществления подачи воздуха из наружного вентилятора. Промеж двойных стенок находится вода. Когда газ горит, она подвергается нагреву, а дым выходит через дымоотвод под давлением, которое создает нагнетатель, на дальние расстояния. Часто используются и короткие дымоходы, чтобы осуществлять отвод дыма наружу. В таких случаях их устанавливают горизонтально. Воздух в котел попадает тем же путем, по которому выводится дам. За счет двойных стенок дымохода, забираемый воздух нагревается о тепло выхлопов.

Преимущества и недостатки

К ряду преимуществ котлов с таким видом камеры сгорания относят:

  • минимальный расход топлива, если сравнивать с расходом открытых горелок;
  • если турбина находится в рабочем состоянии, тяга и стабильность работы котла гарантируется;
  • подходит для установки в многоэтажных домах, так как сооружать дымоход не нужно. Выброс дыма происходит под давлением на расстояние более трех метров;
  • не требует создания отдельного помещения или обеспечение непрерывной вентиляции. Смесь из газа приготавливается вместе с наружным воздухом.

У всякого сложного агрегата помимо достоинств, всегда можно выделить ряд недостатков, которые помогут сделать правильный выбор:

  1. Для котлов с таким видом камеры сгорания довольно часто необходимо проходить техническое обслуживание. При проверке всегда следует обращать внимание на состояние турбины, очищать лопасти и производить смазку.
  2. У турбины есть ограниченный срок использования. Это свойственно всем агрегатам, у которых имеются движущиеся части.
  3. Область сгорания может перемерзнуть. Это случается из-за того, что дымоход слишком короткий и при плохих погодных условиях в виде ветра и мороза может сулить аварией. Модели, которые выпускаются в наше время, оборудуются дополнительными деталями в виде заглушек, реагирующих на температуру извне.
    Такие конструкции больше склонны к поломкам.
  4. Шум от котла находится на довольно высоком уровне, создает его работающая турбина. С течением времени втулки изнашиваются и загрязняются лопатки, что способствует еще большему усилению шума.
  5. Хоть и расход топлива происходит экономично, но этого нельзя сказать об электричестве. Турбина и система электронного контроля нуждается в большом объеме электроэнергии.

Какой вид камеры сгорания лучше выбрать: открытый или закрытый?

Газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются довольно редко. Их ставят обычно тогда, когда не хватает финансов на настенные котлы (касается бюджетных напольников). Либо ставят когда, когда частные перебои со светом. Служат так же хорошим выбором в дома с большой площадью, где нет стабильно электроснабжения.

Котлы с закрытой камерой сгорания пользуются наибольшей популярностью и распространенность, поскольку не нуждаются в создании котельных, а сами выступают в их роли, вмещая все самое необходимое в размеры, подобные одному кухонному шкафу и значительно экономичнее напольников.

Наши рекомендации будут простыми: если ваш дом не превышает 350 кв. метров и нет систематических проблем с электричеством, ставьте настенный газовый котел. В остальных случаях рассматривайте напольные модели.

Но есть и альтернативно противоположная точка зрения. Вы можете с ней так же ознакомиться и поделиться ниже, какой подход вам ближе:

Читайте так же:

Какой котел лучше с открытой или закрытой камерой сгорания?

При покупке котла покупатели задаются вопросом: какой тип горелки выбрать? Производители выпускают газовые котлы с закрытой и открытой камерой сгорания. Они практически не отличаются по мощности, размерам, но вот особенности в их работе могут причинять некоторые неудобства. Какой вариант долговечней, надежней и лучше? Рассмотрим каждое устройство подробнее и определим лидера в этой «гонке».

Место установки

При проектировании дома, квартиры происходит выбор места для установки котла. Оно отображается в проекте, там же указывается и тип котла. Именно поэтому уже на этапе проектирования должно быть понятно, какое устройство будет установлено.

Какой тип горелки больше подходит для дома, квартиры?

Закрытая камера сгорания – особенности

Представляет собой такой котел настенный шкаф, в который встроена мини-котельная. Небольшие габариты позволяют устанавливать его в абсолютно любом помещении.

Устроен этот агрегат таким образом, что газообмен в горелке происходит под действием вентилятора. Выдувается дым на улицу через дымоход, через него же и затягивается свежий воздух.

Главное преимущество котлов с принудительной горелкой — устанавливаться они могут внутри любого дома, квартиры. Если нет лишней площади, то согласно проекту устанавливают их на кухне. Настенные газовые котлы выглядят эстетично, стильно и нисколько не портят интерьер, а скорее, даже дополняют его.

К достоинствам таких устройств также стоит отнести полную автоматизацию работы. Агрегат способен самостоятельно включатся и выключатся, работать по заданному режиму, а настройки регулируются без особых сложностей.

Несмотря на огромное количество достоинств устройства с принудительной горелкой, минусов у него также немало.

Как правило, их мощность ограничена 35кВт. Они зависят от электричества. При любом сбое электроэнергии подача газа будет прекращена, поэтому использование таких котлов на дачах, в удаленных местах может быть затруднено.

Котел с горелкой открытого типа

Не оборудован вентилятором, вентилируется благодаря тяге дымохода. Устройство забирает воздух из помещения, в котором оно установлено, а отработанные газы «выводятся» естественной тягой. Обязательно при монтаже такого котла должен быть оборудован дымоход определенного диаметра, должны соблюдаться правила безопасности. В квартирах такие агрегаты не устанавливают в силу отсутствия отдельного помещения и высокого дымохода. Они больше подходят для производств, предприятий, загородных построек.

К преимуществам котла с горелкой открытого типа относится неприхотливость и простота в уходе. Изготавливают их чаще из чугуна, что значительно упрощает техобслуживание. Кроме того, атмосферные горелки более долговечные и не требуют частой очистки.

Еще одним огромным достоинством является независимость их от электроэнергии, устойчивая и бесперебойная работа агрегата. Стоимость на них невысокая. Связано это с простотой оборудования, минимальной автоматизацией оборудования.

К недостаткам атмосферных агрегатов можно отнести ограниченную область использования. Их монтаж возможен только в соответствии с проектом и только в специально оборудованных помещениях.

Какой все-таки котел лучше?

Все зависит от особенностей помещения. Поскольку большинство людей проживают в квартирах, где непросто выделить специальное помещение, сделать дымоход, то гораздо большей популярностью пользуется котел с закрытой камерой сгорания. Эти аппараты привлекают покупателей своим небольшим размером, автоматизацией и простотой монтажа. Но это вовсе не значит, что котел с открытой камерой сгорания хуже. В некоторых ситуациях без него просто не обойтись.

Вывод: Каждый котел имеет свои достоинства и недостатки, но выбирать вариант стоит с учетом условий эксплуатации, цены и производителя.

Открытая или закрытая камера сгорания

Итак, вы выбрали газовый котел, открытая или закрытая камера сгорания — это следующая характеристика агрегата, с которой необходимо определиться. Это далеко не вопрос внешнего вида устройства, тип камеры определяет его функциональность, экономность и КПД в отдельно взятом доме. Чтобы понять, какое устройство вам подойдет, нужно учесть все плюсы и минусы обоих видов газовых котлов.

Котел с открытой камерой сгорания – эконом-вариант для частного сектора

Основным признаком этого вида устройств является открытая газовая горелка со змеевиком под ней. Такой котел берет кислород для горения за счет естественной тяги непосредственно из комнаты, где он находится. Если поставить такое устройство в комнате небольшого метража, это будет чревато сжиганием воздуха и тем, что в такой комнате будет нечем дышать. Важнейшим условием эксплуатации таких устройств является наличие сильной вытяжки. Как правило, открытой камерой оснащены агрегаты напольной установки мощностью выше 30кВт.

Вам стоит купить подобное устройство, если:

  • есть отдельное помещение под котельную;
  • существует высокая потребность в отоплении и ГВС, если установлено устройство на 2 контура;
  • имеется место для напольного агрегата;
  • жилище достаточно большой площади;
  • вас интересует более низкая цена на котел;
  • дом оборудован дымоотводом длиной не менее 4-5м.

Газовый котел с закрытой камерой сгорания – безопасное решение для вашей квартиры

Такие агрегаты относятся к новому поколению газового оборудования, и устроены они более сложно. Воздух для горения в них нагнетается за счет внешней турбины, поступая и удаляясь через короткий двойной дымоход. Это делает газовый котел с закрытой камерой сгорания подходящим отопительным прибором для поквартирного отопления.

Помимо этого преимущества, у таких котлов есть еще ряд плюсов:

  • экологичность – они выделяют менее токсичные продукты горения, за счет почти полного выжигания газа;
  • высокая производительность;
  • принудительная тяга позволяет выбрасывать продукты горения почти на 3м от жилья;
  • экономный расход газа.

Таковы основные различия двух видов газовых котлов. Если же вы хотите узнать у опытных специалистов, открытая или закрытая камера предпочтительнее в вашем случае, лучше обратиться в интернет-магазин отопительной техники «Теплозон». В нашем штате есть монтажники, которые расскажут вам о нюансах установки подобных устройств и их безопасной эксплуатации.

Смотрите также:

Различия межу газовыми котлами с открытой и закрытой горелками

Выбирая газовый котел, мы последовательно отвечаем на несколько вопросов, например, какая мощность нам нужна, есть ли у нас специальная котельная под отопительное оборудование …. Возможно, придется выбирать, – закрытая или открытая камера сгорания в газовом котле нужна.

Вопрос о камере сгорания относится к конструкции котла, ответить на него нельзя без знания некоторых нюансов. В тоже время из-за особенностей газовой горелки следуют самые существенные различия между котлами, которые определяют области их применения.

Разберемся подробнее в этом техническом вопросе – открытую или закрытую газовую горелку предпочесть, какие у них особенности, и почему этот выбор столь важен.

Открытая (атмосферная) горелка

Открытая горелка, или по другому сказать, открытая камера сгорания работает по привычной для всех схеме. Тяга создается высоким дымоходом, воздух для горения забирается из помещения, где установлен агрегат.

Отсюда вытекают две особенности:

  • помещение для такого котла должно быть не жилым и специально оборудованным, согласно нормативам;
  • котлу необходим дымоход высотой не менее 6 метров, соответствующий требованиям по прямолинейности и др., его эксплуатацию разрешают газовые службы.

Когда мы говорим об открытой камере сгорания – речь идет о крупногабаритном стационарном оборудовании, которое практически не возможно установить в квартире, а в частных домах устанавливается только в отдельных не жилых специально сделанных помещениях.

Преимущества и недостатки

Можно сказать, что ограничения по возможностям установки являются основным недостатком котлов с открытой камерой горения.

Для котла нужно выделить котельную и оборудовать ее согласно требованиям, во всяком случае, вентиляцией с 3-х кратным воздухообменом в час и др.

Какие же преимущества открытой (атмосферной) горелки, почему же она существует на равных с другими конструкциями. Оказывается следующее:

  • Котлы с атмосферной горелкой могут быть с чугунным теплообменником, а значит самые долговечные, а также весьма мощные.
  • Агрегаты могут вообще не зависеть от электричества, даже работая на газе.
  • Цена при большой мощности умеренная или низкая.

Такие особенности открытой горелки определяют и характеристики всего газового котла, — мощного надежного и долговечного варианта.

Закрытая горелка с принудительной вентиляцией

Закрытая горелка в газовом котле может работать только под управлением автоматики. Она проветривается постоянно действующим вентилятором. Значит наличие электричества обязательно, без электроснабжения такой котел работать не может.

Закрытые камеры сгорания делают из меди, стали, значительно меньшей мощности по сравнению и открытыми Долговечность также меньше.

Преимущества агрегатов с закрытой камерой сгорания в компактности и возможности установки в подсобных помещениях, в том числе и в кухне, (кроме ванной, санузла и жилых комнат), согласно проекту.

Котел не нуждается в воздухе из помещения, он его забирает снаружи через трубу дымохода (труба в трубе). И дымоход, кстати, этому котлу высокий не нужен, так как продувка камеры сгорания (горелки) осуществляется вентилятором. Применяется горизонтальный дымоход выведенный наружу через стену.

Таким образом, все настенные компактные котлы для частных домов и квартир – с закрытой камерой сгорания, потребляющие воздух снаружи и контролирующиеся автоматикой.

Особенности работы

При работе котла с закрытой камерой сгорания получается следующее:

  • Режим работы камеры сгорания выверенный по количеству подаваемого воздуха, заданный производителем КПД выше – до 93% (появившиеся конденсатные котлы, используют дополнительное энерговыделение при конденсации водяного пара и развивают все 109% КПД, если его рассчитывать по классической методике и сравнивать с табличной теплотой сгорания топлива.
    Подробней читайте О конденсационных экономичных котлах ).
  • Безопасность дымохода выше, так как газы удаляются по внутренней трубе дымохода, при этом охлаждаются идущим навстречу воздухом. Поступающий же воздух нагревается и повышает, таким образом, КПД.

Но автоматизированные аппараты с закрытой горелкой, при меньшей мощности, дороже, чем с открытой камерой.

Некоторые выводы

Но у потребителя простой вопрос, — какой же газовый котел выбрать, с закрытой или открытой камерой сгорания?
Ответ лежит на поверхности – по выбору типа газовой горелки запросто подскажут продавцы в специализированных организациях.

Мощные теплогенераторы с открытой горелкой применяются реже, но для отопления больших домов, а также там, где не надежно электричество (варианты без электроснабжения).

А котлы с закрытой горелкой будут востребованы в большинстве случаев, для отопления домов и квартир, как удобная миникотельная в размерах одного шкафа подвешенного на стене.

Дополнительную информацию о газовых котлах можно узнать из статьи Создание наиболее экономичного отопления на основе газового котла

Преимущества котлов с открытой камерой сгорания

Суровые климатические условия нашей страны во все времена заставляли людей думать о том, как обеспечить максимально комфортную температуру в доме в холодное время года. И в этом плане серьезным технологическим прорывом для обитателей частных домов стало появление газовых отопительных котлов, которые, буквально, сразу же «положили на лопатки» традиционные печи.

Последние проигрывают газовым агрегатам и по параметрам безопасности, и по эффективности, и по экономичности. Так как газ является универсальным топливом для России, отопительная техника, функционирующая на этом виде топлива, моментально заменила морально устаревшие твердотопливные печи.Сегодня среднестатистический россиянин не имеет достойной альтернативы газовым котлам. Эта техника получила чрезмерное распространение в нашем регионе.

Агрегаты, предлагаемые на мировом рынке для отопления и ГВС помещений, можно разделить на котлы с открытой и закрытой камерой сгорания. В этой статье мы рассмотрим, какими преимуществами обладает котел с открытой камерой сгорания по сравнению с агрегатами закрытого типа.

Плюсы открытых топок

Разумеется, газовые котлы как с открытой, так и с закрытой камерой сгорания имеют свои преимущества и недостатки, что определяет их предназначение. Разобравшись с тем, какие плюсы свойственны котлам с камерой сгорания открытого типа, мы сможем понять, где их применение наиболее эффективно и целесообразно.
Выделим следующие преимущества агрегатов открытого типа:

  • Цена техники с открытой системой выведения отработанных газов существенно ниже агрегатов аналогичной производительности с закрытой камерой сгорания. Собственно, доступность первых и породило значительный спрос на них на территории СНГ.
  • Котлы с открытой камерой сгорания в процессе работы отличаются бесшумностью, в то время как агрегаты, укомплектованные турбиной, могут доставлять немало дискомфорта издаваемыми звуками.
  • Как правило, ремонт подобных отопителей обходится дешевле из-за упрощенной конструкции и отсутствия такого элемента как вентилятор-нагнетатель, который может после нескольких лет эксплуатации выйти из строя.

К особенностям агрегатов открытого типа относим следующие:

  • Несмотря на то, что техника с изолированной камерой сгорания стоит дороже, ее установка обходится в разы дешевле, нежели обустройство полноценной мини-котельной, необходимой для агрегата открытого типа. Дело в том, что для нормального функционирования котла с открытой камерой сгорания требуется большая площадь для эффективного и безопасного удаления угарного газа из системы.
  • Владелец дома, в котором производится подключение агрегата открытого типа, обязан предусмотреть вертикальный вентиляционный канал. Это также может стоить дополнительных денег и потраченных нервов.

Итак, мы рассмотрели главные особенности, которые свойственны котлу с открытой камерой сгорания. Теперь наша задача – это разобраться с выбором оптимальной модели газового котла.

Как подобрать газовый котел с открытой топкой?

Главный вопрос, на который должен ответить потенциальный покупатель газового котла, — нужен ли мне одноконтурный или двухконтурный агрегат. Первый будет отапливать ваш дом в холодное время года, в то время как второй дополнительно обеспечит вашу систему водоснабжения горячим теплоносителем. Разумеется, двухконтурные котлы стоят несколько дороже своих одноконтурных собратьев.


Второй вопрос – где будет расположен агрегат. Нередко в частных домах устанавливаются напольные газовые котлы. Такие агрегаты отличаются громоздкостью, поэтому такой вариант подойдет только тем, у кого нет дефицита в квадратных метрах. При этом надо учитывать, что напольный газовый котел отличается повышенной мощностью, если сравнивать с настенными конструкциями той же ценовой категории.

Если же вы хотите сэкономить свободное пространство в вашем доме, то стоит рассмотреть вариант установки техники на стену. Такие модели более компактны, эстетичны и эргономичны.

Выводы

Для кого идеально подойдут котлы с открытой топкой? В первую очередь для владельцев загородных домов, у которых есть возможность оборудования специальной комнаты под мини-котельную. Также аппараты с открытой камерой могут быть использованы для отопления и ГВС помещений нежилого назначения. Это могут быть коммерческие и административные здания, заведения общественного питания, промышленные помещения и прочее. При этом в городских квартирах многоэтажных домов монтаж подобной техники в значительной степени ограничен.

Вывод прост – агрегаты открытого типа идеально подходят для отопления больших помещений, где возможно обустройство топочной. Во всех других случаях лучше ограничиться более удобными в плане экономии пространства котлами с закрытой камерой.

Советуем также почитать:

Настенные газовые двухконтурные котлы с закрытой камерой сгорания. Разница между открытой и закрытой камерой сгорания

Комфорт в помещении в зимнее время во многом определяется качеством работы системы отопления. Поэтому, например, настенные или напольные котлы нужно выбирать максимально ответственно. Они должны соответствовать текущим условиям эксплуатации, требованиям владельца и т. д. Только так можно добиться эффективной работы отопительного оборудования.

По количеству контуров выделяют два вида котлов:

1. Одноконтурные. Обеспечивают отопление помещений.

2. Двухконтурные. Второй контур используется для подогрева воды.


настенный газовый котел

Такие устройства с дымоходами могут быть напольными или настенными. И те, и другие могут работать на разном топливе: газ, электроэнергия и пр.

Эти приборы отличаются эксплуатационными качествами, производительностью, эффективностью и техническими параметрами. Многие потребители устанавливают в своих домах напольные газовые модели. Они более производительны, удобны в использовании, могут обеспечить отопление промышленных объектов. Отличие между настенными и напольными одноконтурными моделями состоит и в цене.

Одноконтурный или двухконтурный котел?

Газовые котлы

Напольные газовые отопительные приборы имеют хорошие технические характеристики, небольшое гидравлическое сопротивление.

Примечание: Одноконтурный котел способен отапливать до 400 м 2 .

Изготавливается из чугуна с хорошими изоляционными качествами, огнестойкими горелками, оснащенными возможностью предварительного смешивания, закрытой камерой и оборудованным дымоходом для вывода продуктов сгорания.


Важная характеристика напольных моделей – возможность циркуляции теплоносителя без применения насосного оборудования. Благодаря этому увеличивается эффективность устройств. В конструкции предусмотрены защитные элементы, исключающие необходимость лимитирования температурных режимов. За счет применения современных автоматизированных систем управления обеспечивается высокая продуктивность сгорания и экономичность отопления, безопасный вывод продуктов сгорания через .


в напольном исполнении

Одноконтурные котлы на газу применяются только для отопления помещений, обеспечить горячей водой они не могут. Строятся такие приборы по двум вариантам:

  1. Экономичный тип отопления. В дополнение к отопительному прибору устанавливается водонагреватель проточного действия. Обеспечивается минимальный расход газа при функционировании двух устройств.
  2. Оптимальный тип отопления. В этом случае теплообменник устанавливается в . Обеспечивается увеличенный расход горячей воды. Важно согласовать мощности двух приборов. Если газовый котел будет обладать меньшей мощностью, чем этот показатель у бойлера, нормальный уровень потребления горячей воды будет обеспечить затруднительно. Тогда может использоваться электрический водонагреватель.

Двухконтурные газовые котлы включают в себя такие составляющие:

  • теплообменник;
  • горелка;
  • насос;
  • расширительный бак;
  • дымоход – так иногда называют вентиляционную систему.

Бак подсоединяется к системе отопления и водоснабжения. Работа отопительного устройства осуществляется с приоритетом снабжения горячей водой. Когда открывается кран, отключается отопительный теплообменник. Нагревается исключительно контур горячего водоснабжения, а подогрев воды осуществляется в проточном режиме.

Примечание: Если расход воды большой, рекомендуется использовать одноконтурный котел со встроенным бойлером, иначе будет обеспечена горячая вода, а дом будет отапливаться слабо.

Цены на приборы разные. Некоторые отечественные модели имеют повышенный вес и увеличенные габаритные размеры, неудобные дымоходы. Поэтому для них может потребоваться отдельный дымоход для вывода продуктов сгорания газа.

О подключении газового котла

Принцип действия

Принцип работы напольных устройств с закрытой и открытой камерой сгорания достаточно прост. Газ при горении отдает тепло теплообменнику, находящему внутри конструкции. Через него проходит жидкость, нагревается и подается в систему отопления. Для должного функционирования требуется качественный теплообменник:

1. Чугунные элементы долговечны, поскольку материал стойкий к прогоранию и не подвержен коррозии. В результате конструкция может функционировать более 50 лет. Но есть один минус – хрупкость, а значит, резкий температурный перепад или сильные механические воздействия могут нанести корпусу повреждение.


2. Стальной теплообменник характеризуется повышенной механической прочностью, чтобы позволяет ему эффективно противостоять появлению повреждений. Элемент имеет меньший вес, чем чугунный корпус. Однако есть и минус – подверженность коррозии, что вызывает довольно быстрое прогорание при отоплении. Эксплуатационный период составляет около 5–15 лет.

3. Медные элементы сейчас используются довольно редко.

Особенности напольных котлов Термомакс

Требования к оборудованию

Для обеспечения наиболее эффективной работы должны соответствовать требованиям:

  1. Максимальная мощность и выносливость. Производительность котла определяется мощностью. Чем она выше, тем комфортнее условия проживания. Лучше использовать одноконтурные настенные или напольные модели с закрытой или открытой камерой, ориентированные именно на отопление, а не нагрев воды.
  2. Максимум тепла при небольших затратах. Благодаря наличию автоматизированной системы управления и автоматического поджога обеспечивается эффективное сгорание газа, что создает оптимальное соотношение ингредиентов смеси в камере сгорания.
  3. Обогрев любого помещения. Настенные модели имеют ограниченное применение. Одноконтурные котлы напольного исполнения могут обеспечить отопление не только небольших площадей, но и огромных промышленных помещений.
  4. Полное соответствие критериям безопасности. Иначе эксплуатация одноконтурных котлов может превращаться в опасное мероприятие.

Преимущества

Одноконтурный котел напольного исполнения с дымоходом имеет преимущества:

  1. Высокая производительность. Одноконтурные напольные модели, как и настенные котлы, модели используют технологические приемы в камерах сгорания.
  2. Эффективность теплопередачи. Одноконтурные котлы настенного или напольного исполнения осуществляют эффективную передачу тепла от закрытой или открытой камеры сгорания в систему отопления.
  3. Автоматизированная система управления одноконтурных моделей обеспечивает экономный расход топлива.
  4. Одноконтурные устройства позволяют организовывать отопление больших по площади помещений. Может потребоваться установка дополнительных дымоходов.
  5. Большие функциональные возможности: несколько температурных режимов (можно оборудовать теплый пол), предусмотрен режим ожидания и автовключения при восстановлении подачи газа, применение современных средств мониторинга.
  6. Для контроля температурного режима в одноконтурных котлах могут использоваться датчики, коаксиальные кабели для электронного управления.
  7. Беспроблемная и длительная работа, простота обслуживания при закрытой или открытой камере сгорания.
  8. Одноконтурный котел обеспечивает низкий уровень шума.
  9. Минимальный выбор продуктов горения через дымоход.
  10. Доступность. Цены на одноконтурные модели позволяют обзавестись подобными устройствами. Причем это могут быть настенные или напольные модели с закрытой или открытой камерой и дымоходом.

Одноконтурный котел оснащается чугунным теплообменником, благодаря чему обеспечивается хорошая теплоизоляция. А горелки дают возможность функционировать прибору на сжиженном или природном газе.


И двухконтурный, и одноконтурный котел требует установки в отдельном помещении, проведения дымохода. Монтаж настенных вариантов выполняется проще, чем напольных. Также одноконтурный котел характеризуется энергозависимостью. Все это делает устройство востребованным на рынке.

В процессе покупки газогорелочного оборудования для отопления и ГВС жилища каждый потенциальный покупатель сталкивается с тем, что приходится выбирать из множества моделей, которые отличаются друг от друга огромным числом параметров. В зависимости от приоритетов, которые мы выставляем в процессе выбора отопительного котла, есть возможность выбрать оптимальное инженерное решение для конкретного дома или квартиры с учетом климатической специфики региона и особенностей помещения.

Всю подобную технику можно разделить на две большие группы – агрегаты с открытой и закрытой камерой сгорания. Каждый из типов конструкций имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Именно этот вопрос мы и рассмотрим максимально подробно ниже.

В чем «фишка» котлов с закрытой камерой сгорания?

Газогорелочное оборудование, укомплектованное камерой сгорания этого типа, — это практичная и очень удобная в ежедневной эксплуатации техника. Приобретая такую конструкцию, вы отказываетесь от массы проблем и неудобств, с которыми могли бы столкнуться, отдай вы предпочтение агрегатам открытого типа.

Котлы с закрытой камерой сгорания экономят жилое пространство в доме, поскольку не требуют обустройства отдельной комнаты под котельную. Установить подобное устройство можно абсолютно в любом месте, в том числе на кухне или в санузле. При этом, несомненно, помещение должно соответствовать некоторым требованиям. Такие котлы идеально подходят для частных квартир и небольших домов, в которых вопрос экономии пространства очень актуален. Достаточно выбрать место площадью в несколько квадратных метров для монтажа котла, и ваше жилище будет в постоянном режиме снабжаться горячей водой.

Конечно, если вы приобретаете такой газовый котел, закрытая камера должна откуда-то получать свежий воздух и каким-то образом выводить отработанные газы наружу. Казалось бы, обустройство дымохода – задача не из легких. Однако это всего лишь на первый взгляд. На самом деле такие котлы не нужно оборудовать вертикальным дымоходом.

Для нормального и безопасного функционирования подобной техники достаточно горизонтального удаления дыма посредством коаксиальной конструкции. Для более эффективного отвода отработанных газов агрегат комплектуется мощным кулером, который одновременно обеспечивает подачу свежего воздуха в систему и удаляет дым. Естественно, наличие элемента вентиляции, который функционирует от электричества, накладывает определенные ограничения на сферу применения котла.

В тех регионах, где электроэнергия часто отключается по самым разным причинам, установка подобной техники может привести к нестабильной работе системы. Разумеется, в холодное время года подобная проблема может превратить жилище в «ледяную избушку». Зависимость от электроэнергии – один из несомненных минусов техники с камерой сгорания закрытого типа.

Тот факт, что подобные котлы осуществляют забор воздуха с улицы, говорит об их более высоком КПД по сравнению с аналогичными моделями, укомплектованными открытыми топками. Более эффективное сгорание топлива позволяет сэкономить немалую сумму на протяжении всего отопительного сезона, что будет оценено практичными покупателями.



Для полноценного функционирования котла закрытого типа в доме или квартире необходим монтаж коаксиального дымохода, представляющего собой конструкцию типа «труба в трубе». Через трубку большего диаметра свежий воздух затягивается в систему, а через маленькую выводятся наружу отработанные газы.

Коаксиальный дымоход – рациональное и очень удобное инженерное решение, которое не требует монтажа дополнительной вентиляции. При этом конструкция имеет ряд преимуществ, среди которых:

  • Высокий уровень безопасности. Отработанный газ проходит через трубку, которая со всех сторон охлаждается потоком свежего воздуха. Проходя через коаксиальный элемент дым остывает.
  • Экологическая безопасность оборудования. Повышение КПД системы осуществляется за счет коаксиального дымохода, который способствует более эффективному сгоранию топлива в котле.
  • Комфорт пользователя. Поскольку система полностью изолирована от помещения, в котором располагается газовый котел, воздух для горения не забирается из комнаты. В свою очередь продукты горения также никоим образом не попадают в дом или квартиру, поскольку эффективно выводятся через горизонтальный дымоход наружу.

Стоит учитывать, что котел напольный с закрытой камерой сгорания стоит дороже, чем его аналог открытого типа. Пожалуй, это один из немногих недостатков данного оборудования. Однако, учитывая все вышеописанные преимущества, можно легко прийти к выводу, что покупка агрегата с изолированной топкой – это практичное и экономически обоснованное решение. Дабы убедиться в этом, рассмотрим подробнее конструкции с открытой камерой.

Плюсы и минусы газовых котлов с открытой камерой сгорания

Агрегаты с естественной тягой – это классическое отопительное оборудование, которое забирает воздух для горения непосредственно из помещения, в котором находится. При этом техника в обязательном порядке должна быть агрегирована с полноценным вертикальным дымоходом. В противном случае она не будет соответствовать требованиям безопасности.

Один из явных минусов техники с открытой камерой сгорания – забор свежего воздуха из жилого помещения. В комнате, где располагается оборудование, зачастую очень душно и наблюдается недостаток кислорода. Есть также подтвержденные случаи отравления угарным газом в квартирах, где установлена такая техника. По этой причине, покупая агрегат данного типа, стоит позаботиться о наличии качественной вентиляции.

Идеальное решение – это установка техники в специально отведенном помещении, выделенном под топочную. В данном случае вам удастся избежать дискомфорта, который влечет за собой котел открытого типа.

Несмотря на сложность установки и специфику эксплуатации, такое оборудование имеет несколько плюсов. Первый – это более низкая цена по сравнению с аппаратами закрытого типа. Второе преимущество – это независимость от подачи электроэнергии, поскольку отработанные газы выводятся наружу естественным путем, а не с помощью вентилятора. Таким образом, газовый котел открытого типа подходит для загородных домов, расположенных в регионах, в которых имеются проблемы с подачей электроэнергии.

Подводя итоги

Из всего сказанного можно сделать ряд выводов:

  • Котлы с закрытой камерой сгорания отличаются высокой производительностью, благодаря более эффективному забору свежего воздуха для горения топлива.
  • Для полноценного стабильного функционирования агрегата с закрытой камерой важно наличие коаксиального дымохода, который легко оборудуется в стене частного или многоэтажного дома.
  • Оборудование с закрытой топкой работает более шумно в сравнении с аналогами открытого типа.
  • Котлы с закрытой камерой отличаются энергозависимостью, что исключает возможность их установки в «проблемных» регионах России, где часто бывают перебои с поставкой электроэнергии.

Имея эту информацию на руках, вы без труда подберете оптимальное газогорелочное оборудования для вашего дома. Мы рассмотрели все «за» и «против» котлов с закрытой и открытой камерой сгорания. Понимая плюсы и минусы, вы легко сориентируетесь в большом многообразии моделей, представленных на рынке.

Способ отопления газом в закрытой камере сгорания реализуется сжиганием топлива в изолированном корпусе котла. Подведение воздуха и вывод продуктов горения осуществляется снаружи, из-за внешней стены здания.

Котлы получили название турбированных , так как нагнетание воздушных потоков осуществляется турбинами — вентиляторами.

Устройство и принцип работы газовых котлов с закрытой камерой сгорания

Конструкция газового котла включает корпус с расположенными внутри наддувными горелками и теплообменником, и коаксиальную трубу, по которой поступает воздух и выводятся отходы горения.

Фото 1. Внутреннее устройство и схема газового котла с закрытой камерой сгорания. Стрелками указаны части прибора.

В закрытой камере котла, в отличие от открытой, обеспечивается принудительная тяга посредством вентилятора-дымососа . Камера имеет выход за наружную стену здания по коаксиальной трубе, которая представляет собой две трубы, вложенных одна в другую . Снаружи воздух засасывается по внешней трубе, участвует в процессе горения, а отработанный газ по внутренней трубе выводится наружу.

За счет того, что тяга в газовом котле принудительная, необходимость в вертикальном дымоходе отпадает , выводящая труба монтируется в ближайшую стену в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении.

Горение газа обеспечивается посредством наддувных горелок. Они отличаются от обычных атмосферных более сложным устройством, в том числе содержат вентилятор, который нагнетает подаваемый порциями воздух. Мощность газовой горелки регулируется совместно с изменением скорости вращения вентиляторов. С учетом давления в магистральном газопроводе достигается оптимальное соотношение смеси газа и воздуха , за счет чего параметры горения улучшаются и снижается расход газа.

Энергия от сгоревшего топлива к теплоносителю передается через теплообменник котла, который может быть изготовлен из чугуна, меди или стали. Наилучшими характеристиками обладают чугунные теплообменники. Чугун устойчив к коррозии и термическим напряжениям, а также обладает наилучшими теплотехническими характеристиками, дольше служит.

Медь также не подвержена коррозии, быстро нагревается и остывает, чаще применяется в импортных моделях.

Теплообменники из стали , представленные преимущественно у отечественных производителей, просты в изготовлении и недороги. Однако сталь ржавеет, поэтому срок службы стальных изделий невелик.

Турбированные газовые котлы работают на автоматике. Таким образом, решаются задачи управления и безопасности.

Посредством датчиков задаются оптимальные параметры работы системы котла: режим розжига, мощность работы газовой горелки, определяются объемы воды для циркуляции в отопительной системе. Система безопасности котла включает защиту при пропадании пламени горелки, недостаточного расхода топлива, нарушениях в отводе отработанного газа, при перегреве агрегата и прочих.

В котлах могут быть реализованы разные способы очистки отходов. В конвекционных моделях газовых котлов продукты сгорания включают в себя горячий водяной пар, который выводится с отработанными газами в атмосферу. В конденсаторных котлах есть дополнительный теплообменник для охлаждения водяного пара. При прохождении через этот теплообменник происходит выделение дополнительного тепла, что повышает общий КПД устройства. Часть продуктов сгорания растворяются в воде и выводятся в канализацию.

Основные типы котлов на газу

Мощность котлов влияет на их размеры и вес , а функциональные возможности связаны с количеством контуров . Легкие котлы малой мощности для небольших жилых и подсобных помещений реализуются в навесном настенном дизайне. Как легкие навесные, так и тяжелые напольные котлы могут решать задачи не только отопления, но и горячего водоснабжения (ГВС).

По размещению: настенные и напольные

Наибольшей мощностью обладают напольные котлы . Для жилого помещения стандартного размера их мощность является избыточной. Большие напольные котлы чаще используют на производстве или для отопления домов, в которых есть минимум два этажа.

Фото 2. Напольный газовый котел с закрытой камерой сгорания. В верхней части устройства расположен дымоход.

Напольные модели котлов более надежные и срок их службы в среднем на 5 лет больше , чем у настенных.

Конструкция компактных маломощных моделей котлов небольшого веса позволяет их подвес на стены помещения.

По количеству контуров: одноконтурные и двухконтурные

Одноконтурные котлы работают только на обогрев, двухконтурные — на обогрев и горячее водоснабжение. Как одноконтурные, так и двухконтурные котлы могут быть и настенными, и напольными.

Двухконтурное решение бывает в виде:

  • раздельных контуров;
  • битермального теплообменника.

Битермальный теплообменник котла выполняется в виде змеевика с комбинацией труба в трубе. Внутри основной отопительной трубы размещается труба для ГВС. Вода в этих контурах течет в противоположных направлениях. Теплообменники этого типа чувствительны к качеству воды. Если вода в регионе обслуживания жесткая, накапливается накипь и агрегат выходит из строя.

Внимание! У двухконтурных котлов есть ограничения на подачу горячей воды. Котел нужно устанавливать вблизи точек водозабора, и они тоже должны находиться недалеко друг от друга, то есть санузел надо делать рядом с кухней.

Если точки разнести на большое расстояние, подогрев будет неэффективным. Кроме того, у маломощных котлов в одно время обслуживается только одна точка водозабора.

Фото 3. Настенный двухконтурный газовый котел с закрытой камерой сгорания. К прибору подсоединяются трубы отопления и горячего водоснабжения.

Получить горячую воду от одноконтурного котла можно, подключив к нему бойлер косвенного нагрева. Практически все современные котлы имеют эту возможность, однако, обвязка потребует существенных материальных затрат.

Справка. Настенные котлы могут обогреть площадь до 400 кв . м. Размеры по высоте до 70—75 см , длине 30—31 см и ширине — 40 см. Температура воды в системе ГВС до 55—60 °С.

Напольные котлы обогревают до 1 тыс. кв. м. Габариты по высоте до 100 см , длине до 45 см, ширине до 60 см . Вода для ГВС нагревается до 80—90 °С.

Вам также будет интересно:

Преимущества

Газовые котлы с закрытой камерой сгорания обладает множеством преимуществ.

Экологичность

Газовый котел закрытого типа не потребляет воздух из помещения . Это особенно актуально в холодное время года, когда проветривание затруднено. При этом продукты горения газа также не поступают внутрь помещения. Если в модели газового котла реализован дополнительный конденсаторный теплообменник, то сводится к минимуму загрязнение атмосферы.

Минимальное потребление газа

КПД турбированных и обычных атмосферных газовых котлов примерно одинаков, однако, расход газа в закрытых котлах более экономичный.

В зависимости от давления в магистральном газопроводе автоматически регулируется скорость вращения турбины в наддувной горелке.

Таким образом подбирается оптимальное соотношение газ—кислород в воздушной смеси , в результате чего смесь сжигается полностью и выделяет максимальное количество тепла.

Не нужен дымоход

Важным условием хорошей работы атмосферного газового котла является характеристика дымохода, который отвечает за тягу. Если она понижена, увеличивается расход топлива и снижается срок эксплуатации агрегата.

При этом в капитальном строительстве задача устройства дымохода требует смежных инженерных решений. В связи с этим турбированные котлы обладают неоспоримым преимуществом, поскольку тяга в них искусственная, а труба входа-выхода воздушных масс может располагаться как в вертикальном, так и горизонтальном положении.

Компактность

Небольшие размеры и вес (30—50 кг ) настенных газовых котлов позволяют устанавливать их с наибольшим удобством. Благодаря пожарной безопасности изолированной камеры, существуют модели котлов, которые можно встраивать в мебель.

Недостатки

Помимо преимуществ у газовых котлов с закрытой камерой сгорания есть и недостатки.

Шумность

Сделать работу турбированного котла совсем бесшумной технически невозможно.

У котлов наивысшего качества существуют шумопоглощающие кожухи. Чтобы снизить шумность любой модели рекомендуется сделать настройку горелки по прибору, это откорректирует ее работу и поможет уменьшить шум при включении котла.

Высокое энергопотребление

Турбированный котел потребляет больше энергии, чем атмосферный . Электричество расходуется на электронный розжиг, работу автоматики, циркуляционного насоса и вентиляторов. Подключение дополнительных контуров, например, ГВС или конденсаторного теплообменника, еще больше увеличивает энергопотребление котла.

Энергозависимость

Все без исключения турбированные котлы энергозависимы , так как без подачи электричества автоматика котла работать не будет. Проблему перебоев с энергией решают посредством подключения бензинового или дизельного электрогенератора, или подключения источника бесперебойного питания (ИБП), что ведет к дополнительным материальным вложениям.

Выбор прибора

Выбор конкретной модели газового котла повлияет на условия жизни в течение минимум 5—7 лет , поэтому к нему нужно относиться серьезно.


Содержание:

Сегодня для отопления своего жилья можно выбрать любой вариант из сотен представленных на рынке моделей. Однако многие не понимают, какой котёл лучше – с открытой или закрытой камерой сгорания. Хотя по внешнему виду, габаритам и уровню тепловой мощности модели могут почти не отличаться. Небольшие тонкости, основанные на разных принципах работы, могут причинять неудобства в будущем. А иногда – создавать довольно большие проблемы.

Атмосферная горелка или открытый способ сгорания

Котел с открытой камерой сгорания представляет собой максимально простое устройство. По сути, это большая газовая горелка, над которой расположен змеевик из тонких трубок для теплоносителя. Сжигание топлива производится при наличии атмосферного воздуха.

Чтобы обеспечить непрерывный приток кислорода в активную зону, любое устройство, будь то одноконтурный настенный газовый котел с открытой камерой сгорания или напольная модель большой производительности, оборудовано каналами для забора воздуха извне.

Обычно котел забирает воздух из помещения. Однако есть модели, которые предполагают настенный монтаж и забор воздуха снаружи, для чего в стене проделывается дополнительное отверстие для воздуховода. Преимущества такой схемы очевидны.

  1. Проверенная временем технология надежна, решения многократно опробованы, поэтому цена на рынке минимальна, если сравнивать с агрегатами другого типа.
  2. Шум при работе котла минимален, поскольку единственный источник звука – пламя, которое горит почти беззвучно.
  3. В конструкции применяется минимум деталей, подверженных износу. Поэтому периодическое техническое обслуживание сводится к проверке зажигания.


Если описывать такой котел в несколько фраз, это прозвучит примерно так: недорогое устройство, практически бесшумное, не требующее периодического обслуживания, ремонт заключается в прочистке трубок змеевика от накипи, а также очистке сопел горелки. Но есть особенности, присущие котлам с атмосферной горелкой:

  1. Поскольку устройство потребляет кислород, необходимо либо организовывать отдельную котельную, либо осуществлять хорошую вентиляцию помещения, где расположен котел. Иногда – принудительную. Это опасность сквозняков и прочие неудобства.
  2. Необходим дымоход. Если котел с открытой системой сгорания устанавливается в многоэтажном здании, ответственные организации обязательно потребуют вывода «выхлопной трубы» за конек крыши. Дымоход жизненно необходим для обеспечения хорошей тяги.
  3. По сравнению с другими устройствами, атмосферные нагреватели – самые неэкономичные в плане потребления топлива.

Как видно из недостатков такого отопительного агрегата, его применение будет предпочтительнее в загородном доме, при необходимости отопления значительной площади, когда удобно применить в составе обвязки теплоаккумулятор, а все оборудование разместится в отдельной котельной с хорошим дымоходом.

Дутьевая горелка или турбированные котлы


Газовые котлы одного из последних поколений переходят к принудительному нагнетанию воздуха в активную зону горения. Конструктивно нагревательный блок изменился. Теперь это замкнутая камера, в которой расположена газовая форсунка и канал подачи воздуха от внешнего вентилятора. Стенки блока двойные, между ними проходит вода. При горении газа она нагревается, а отходы (дым) выбрасываются под давлением нагнетателя через дымоотвод.

Подобная конструкция более производительна, так как газ выжигается почти полностью. Дым менее токсичен, по сравнению с атмосферными горелками, а КПД выше, так как площадь соприкосновения воды со стенками камеры возрастает. Исчезает необходимость в дымоходе. Использование давления воздуха при подаче создает необходимую тягу, а продукты горения выбрасываются на достаточно большое расстояние. Широко применяются короткие дымоходы, горизонтально расположенные, для отвода дыма за пределы помещения.

Воздух поступает снаружи по тому же пути, куда отводятся продукты сгорания. Труба дымохода – двойная. Это позволяет подогревать забираемый снаружи воздух с помощью тепла выхлопных газов. Достоинства котлов с закрытой камерой сгорания выглядят примерно так:

  • меньший расход топлива по сравнению с атмосферными горелками;
  • при нормальном функционировании турбины гарантируется тяга и стабильная работа котла;
  • дымоход не требуется, можно монтировать в многоквартирных домах – дым выбрасывается на расстояние почти 3 метра от стены;
  • не нужно организовывать отдельную котельную или обеспечивать вентиляцию – газовая смесь готовится с участием наружного воздуха. Выбрать системы вентициции и кондиционирования, к примеру мульти сплит-системы , можно на akmeklimat.ru.


Но, как и любое сложное устройство, агрегаты с нагнетательными установками обладают недостатками.

  1. Необходимо периодическое техническое обслуживание, проверка турбины, смазка, очистка лопастей.
  2. Как любое устройство с движущимися частями, турбина имеет конечный срок службы.
  3. Существует опасность перемерзания области сгорания. Из-за короткого дымохода, в который при сильном наружном ветре проникает воздух, при хорошем морозе это может привести к аварии. Современные модели котлов комплектуются автоматическими задвижками и системой контроля температуры – это добавляет сложности и не лучшим образом сказывается на показателе надежности.
  4. Котел довольно шумный из-за работы турбины. Со временем из-за износа втулок и загрязнения лопаток шум увеличивается.
  5. Несмотря на то, что экономится топливо, расходуется довольно много электричества, необходимого турбине и системам электронного контроля.

Если сравнивать экономическую эффективность «чистого» устройства без дополнительной обвязки – показатели атмосферных и турбированных котлов равны. Экономия топлива расходуется на оплату электроэнергии и замену выходящих из строя движущихся узлов котла с закрытой топкой.

Сравнение моделей рынка

Чтобы оценить эти показатели в цифрах, возьмем две произвольные модели котлов одного класса от популярного производителя и сравним.

Модель VAILLANT atmoTec VUW 240-5 VAILLANT turboTec VUW 282-3
Монтаж настенный настенный
Камера Открытая, дымоход Закрытая, нагнетатель
Мощность, кВт 24 28
Контуров 2 2
Контроль и регулировка Электронное управление Электронное управление
Количество оксида азота в отработанных газах 145 мг/кВтч 135 мг/кВтч
Габариты, см 80х44х33,8 80х44х33,8
Масса 35 40
Цена, USD 1050 1075


Как видно, отличий по габаритам, массе, цене, прочим показателям почти не наблюдается. Турбированный котел показывает ожидаемое преимущество по отдаче тепла и более низкую токсичность выхлопных газов.


Поскольку большой разницы в экономической эффективности, стоимости самого устройства между котлами принудительного и атмосферного горения нет, выбор следует делать на основании побочных факторов. Следует учитывать возможность организации котельной, вентиляции, риск перемерзания, необходимость монтажа дымохода, наличие шума.

Потребитель при выборе отопительного котла сталкивается с очень большим количеством оборудования, которое ему предлагает современный рынок, поэтому принятие оптимального решения при покупке становится кропотливым и достаточно трудным делом. Изначально необходимо исходить из оценки возможности помещения и предпочтительного способа отопления дома.

Рекомендация большинства специалистов — установить газовый котел настенный с закрытой камерой сгорания, занимающий сейчас основную долю представленных моделей газовых теплогенераторов и применяемый в частных домах и в небольших производственных или общественных помещениях. Его качественными преимуществами являются компактность, экономичность, ценовая целесообразность и простота обслуживания.

Существует деление по типу камер сгорания котлов. Различают закрытые и открытые. Конвекционные котлы могут быть обоих типов, конденсационные обладают только закрытым типом. Более подробно про другие экономичные котлы отопления для частного дома можно прочитать .

Котлы, с открытой камерой сгорания


Открытая камера характеризуется естественной тягой. При этом забор воздуха производится из помещения, вывод продуктов сгорания производится через дымоход. В случае недостаточной вентиляции, будет постоянно ощущаться недостаток кислорода и существует риск попадания продуктов сгорания внутрь. Но эти котлы имеют более низкий порядок цены.

Котлы с камерой закрытого типа желательно устанавливать в помещении с оборудованным вертикальным дымоходом.

Котлы, с закрытой камерой сгорания

Имеющий в своем устройстве принудительную тягу, газовый котел с закрытой камерой сгорания делает возможным удалять продукты сгорания с помощью электровентилятора из камеры через коаксиальный дымоход. Последний представляет собой одну трубу, находящуюся внутри другой. В камеру сгорания воздух засасывается через наружную трубу, а выводится через внутреннюю. Обычное расположение такого котла вертикальное.

Настенные и напольные котлы

По вариантам исполнения различают напольные и настенные котлы. Тип настенных котлов обладает преимуществом более компактного расположения, занимая немного места, что делает их применимыми даже в городских квартирах. Устанавливая газовый напольный котел с закрытой камерой сгорания, нужно помнить, что может потребоваться отдельное помещение. Но они обладают большей мощностью и оборудованы чугунными теплообменниками. Далее, газовые котлы для отопления дома бывают двухконтурные и одноконтурные.

Одноконтурные газовые котлы

Задачей, которую выполняют одноконтурные газовые котлы с закрытой камерой сгорания, — обеспечение отопления. Двухконтурные выполняют одновременно функцию отопления, а также производство санитарно-технической горячей воды. Нередко используемые котлы отопительные газовые одноконтурные в своем устройстве имеют способ нагрева теплоносителя в теплообменнике и дальнейшее его поступление в систему отопления, там производится отдача тепла и нагрев помещения.

Двухконтурные газовые котлы

Двухконтурный котел, являясь эффективным обогревательным устройством, имеет несколько иное устройство. Он используется, когда нужно решить задачи потребности наличия горячей воды и обеспечить достаточный уровень отопления. Выбор большинства потребителей остается за настенными газовыми двухконтурными котлами с закрытой камерой сгорания. Подключение, монтаж и дальнейшее использование не потребует многих усилий и времени.

Особенности устройства газового котла с закрытой камерой сгорания

Основное различие представленных на рынке котлов с открытой и закрытой камерами сгорания заключено в способе поглощения ими кислорода как конструктивной особенности. Для того чтобы отапливать жилое помещение, более правильным будет выбрать газовый котел закрытая камера сгорания которого обеспечит лучшую применимость для дома.

Вариант приобретения открытой формы лучше использовать в помещениях-котельных. Открытая камера работает по принципу поглощения в комнате кислорода из воздуха. При этом нужно позаботиться о постоянном ее проветривании, чтобы избежать нехватки воздуха.

В процессе работы закрытой камеры сгорания воздух, обеспечивающий ее нормальное функционирование, поглощается посредством установленного коаксиального дымохода с улицы. Далее переработанные этой камерой продукты выводятся также на улицу. Это позволяет обходиться без дополнительных вентиляционных сооружений.


Камера сгорания находится отдельно от помещения с теплогенератором.
Это приводит к тому, что утечка газа или продуктов сгорания становится невозможной, так как из дома не забирается воздух. При герметичности газового трубопровода и отсутствии повреждений на камере сгорания будет исключена возможность аварии. Забор и удаление воздуха происходят принудительно, используется вентилятор котла.

Часто котлы с закрытой камерой сгорания называют турбированными. Технологически коаксиальная труба и раздельные каналы могут быть выведены горизонтально, что исключает нужду в вертикальном дымоходе.

Преимущества использования газовых котлов с закрытой камерой сгорания

Несомненными преимуществами обладает газовый напольный котел с закрытой камерой сгорания, среди них следует выделить главные. При выбросе отработанного материала все продукты газа остужаются. Это делает применение таких котлов безопасным. Помещение, в котором используется такое устройство, прогревается без образования различных загрязнений воздуха, процессы сгорания происходят уже за территорией помещения или дома, на улице. Поэтому применение газовых котлов является комфортным.

КПД газового котла имеет достаточно высокий показатель. Это обусловлено тем, что поступающий в трубу воздух согревается. Вследствие этого котлы закрытой формы камеры сгорания обладают качествами экологической чистоты. Газ в них дожигается лучше при существенном снижении выбросов в природу.

Наряду с этим, необходимо отметить, что такое оборудование не сможет работать без электричества — в этом случае теплогенератор выключится, и остановится функционирование вентилятора. При появлении электричества запуск котла производится автоматически.

Популярные марки газовых котлов

Установка настенных газовых котлов происходит повсеместно. Они широко стали использоваться для отопления квартир, домов, коттеджей и дач. Котлы поставляются для подключения с максимумом комфорта и минимумом монтажа. Они компактны и имеют современный дизайн.

Настенный газовый котел Wolf CGG 1K 24

Предназначенный для горячего водоснабжения проточного режима и отопления настенный газовый котел Wolf CGG 1K 24, характеризуется высоким КПД и может быть установлен на самых разных объектах. Котел прекрасно адаптирован для работы в непростых условиях, учитывая нестабильность давления газа, и гарантирует эффективное решение задач отопления и подачи горячей воды.

Среди его достоинств отмечают надежное и стабильное функционирование даже при скачках электричества или перепадах давления газа. Он обладает крепкой конструкцией и простотой монтажа. Продуманный функционал позволяет установленной газовой арматуре выбирать оптимальный режим и экономить потребление газа. Комплектующие котла прошли строгий контроль.

Газовый котел Гефест

Отечественный газовый котел Гефест, производимый ЗАО ПКФ «ГЕФЕСТ ВПР», имеет модельный ряд с закрытой или открытой камерой сгорания и с отводом горячей воды.

Котлы Гефест отвечают всем существующим потребностям отопительного оборудования.

Применяемая в них итальянская газовая автоматика обеспечивает бесперебойную работу. Простота системы и минимальное количество используемых узлов исключают неисправности. Имеющиеся на газовый котел Гефест отзывы говорят о его простоте в обслуживании, прочности и производительности. Их автоматика продолжает работать даже в случаях существенного падения давления газа. С другими моделями отечественных котлов можно ознакомиться в нашей статье .

Таким образом, устанавливая котлы газовые с закрытой камерой сгорания самых различных производителей, выбирается оптимальный вариант для многих типов жилых помещений, что послужит гарантией комфортной жизни.

 

Камера сгорания — High Performance Pontiac Magazine

Большинство аспектов головки блока цилиндров относительно просты и понятны. Размер клапана, толщина деки и объем камеры сгорания часто являются предметами обсуждения и определяют способность конструкции играть важную роль. Но нужно учитывать гораздо больше. Характеристики камеры сгорания будут определять мощность двигателя, октановое число и удельный расход топлива на тормоз (BSFC). Так что, если вы думали, что форма камеры сгорания имеет мало общего с характеристиками головки блока цилиндров, вы будете удивлены.

Примечание автора: Из-за характера этой истории ссылки на головки цилиндров от производителей, отличных от Pontiac, используются для демонстрации различных технологий камеры сгорания.

Обычное сгорание Пламя свечи, простой формы, имеет ключевой элемент сгорания, связанный с пламенем двигателя. Но происходящий в атмосфере, он отличается от двигателя, в котором процесс газообмена происходит внутри при давлении выше атмосферного. Пламя может иметь две отдельные области: предварительно смешанное и диффузное.Горящая свеча испытывает диффузное пламя, потому что оно возникает на границе раздела между топливом и окислителем. В свече топливо плавится и испаряется под действием лучистого тепла пламени, а затем окисляется воздухом.

Более сложным примером горения является горелка Бунзена, имеющая как предварительно смешанное, так и диффузионное пламя. Он состоит из регулятора воздуха, источника топлива и цилиндрической трубки. Пламя, возникающее возле основания, идентифицируется как предварительно смешанное. Воздуха, поступающего через основание горелки Бунзена, недостаточно для полного сгорания.Следовательно, второй фронт пламени выше этой точки устанавливается на границе раздела, где воздух диффундирует в несгоревшее топливо. Это отвечает за появление пламени в пламени горелки Бунзена.

Несмотря на то, что процесс возгорания внутри двигателя несколько сложнее, основы все же остаются в силе. Бензин, топливо на углеводородной основе, необходимо распылить и эмульгировать (разбить на мелкие частицы и смешать с воздухом) для сгорания. Сам по себе в жидком виде не горит.При распылении бензин имеет ламинарную скорость горения примерно 0,5 метра в секунду (м / с) или 1,64 фута в секунду. Для сравнения: смешанный с воздухом ацетилен горит со скоростью 1,58 м / с или 5,18 футов / с. Медленная ламинарная скорость горения бензина представляет интересную проблему при использовании в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания.

Так как это лучше всего представлено с помощью метрических измерений, игнорируйте размеры, но примите концепцию. Учитывая цилиндр диаметром 100 мм и идеальное центральное расположение для воспламенения, время прохождения бензинового пламени на это расстояние составляет 100 миллисекунд.Проблема в том, что когда двигатель такого размера работает со скоростью 3000 об / мин, существует только окно в 10 миллисекунд, чтобы произошло событие сгорания. Очевидно, что должна действовать другая сила, потому что все мы знаем, что бензиновый двигатель может работать на скоростях, существенно превышающих 3000 об / мин. Главное — увеличить скорость горения.

Установлено, что пламя в двигателе распространяется по каналу ствола со скоростью 10-25 м / с. Это значительно выше скорости, указанной ранее, но именно поэтому бензин можно использовать в качестве моторного топлива.Чтобы увеличить скорость горения, необходимо внести турбулентность в событие горения. В двигателе это достигается за счет процесса впуска и сжатия, а также конструкции камеры сгорания. При сгорании с предварительно смешанной смесью эффект турбулентности состоит в том, чтобы разрушить или сморщить фронт пламени, создавая сгоревшие газы в несгоревшей области, и наоборот. Это эффективно увеличивает площадь фронта пламени и ускоряет горение. Хотя диффузия обычно связана с двигателем с воспламенением от сжатия, более известным как дизель, она также может происходить в двигателе с искровым зажиганием при послойном заряде.Топливо будет впрыскиваться мелкой струей, и турбулентное движение воздуха сметает испаренное топливо и продукты сгорания из капель топлива, увеличивая скорость горения.

Фактическое событие сгорания, которое приводит к возникновению фронта пламени и его расширению относительно поршня, является очень сложным. На этом уровне не требуется полного понимания химии, но необходимо вкратце коснуться законов термодинамики, изучения энергии и ее превращений. Состоящее из двух утверждений, считающихся законами, первое гласит, что энергия не может быть потреблена или уничтожена; только его состояние может измениться.Проще говоря, это можно применить к двигателю и к тому, как энергия превращается в тепло, затем в движение и обратно в тепло. Второй закон более сложен, но его можно резюмировать так: энергия следует определенным принципам и никогда не отклоняется. Например, тепло будет перемещаться только от горячего к холодному без присутствия внешней энергии. Законы термодинамики применяются к камере сгорания непосредственно из-за теплопередачи в отливку и охлаждающую жидкость двигателя, а также влияние степени сжатия на тепловой КПД.

Распространенная аналогия, сравнивающая двигатель с воздушным насосом, устанавливает тот факт, что чем больше перекачивается воздуха, тем выше мощность. Это нельзя отрицать, но это одномерное утверждение, игнорирующее тот факт, что без эффективного сгорания воздух сам по себе ничего не может сделать. По этой причине нам необходимо изучить влияние камеры сгорания на двигатель.

Камера сгорания В 1673 году Кристиан Гюйген, хранитель воды короля Людовика XIV, изобрел первый двигатель.Он был разработан как лучшее средство для транспортировки воды из реки Сены на территорию и в сады Версальского дворца. Этот потребляющий порох одноцилиндровый бегемот внешнего сгорания приветствовался крестьянами и волами, которые использовались в качестве водовозов до его существования. По мере того, как двигатель внутреннего сгорания постепенно отходил от этих скромных корней, было обнаружено, что эффективность и мощность могут быть увеличены с помощью управляемого процесса в замкнутой среде. Первые камеры сгорания были не более чем крышками для цилиндров.Главный прорыв в конструкции камеры сгорания был осуществлен Рикардо, который изобрел турбулентную головку блока цилиндров для двигателя с боковым клапаном. Проходивший в начале 1900-х годов, он установил новые стандарты степени сжатия — 6,00: 1. В то время топливо имело октановое число только от 60 до 70. В течение следующих десятилетий влияние камеры сгорания на характеристики двигателя было признано и исследовано. Главный прорыв произошел в 1951 году, когда Chrysler Corporation представила полусферическую камеру сгорания на своем 331-кубическом двигателе V8.Сегодня конструкция и технологии камеры сгорания постоянно развиваются и производят двигатели меньшего размера с более высокой удельной мощностью и экономичностью топлива.

Критерии, определяющие развитие камеры сгорания, включают множество аспектов. Расстояние, которое должен пройти фронт пламени, должно быть сведено к минимуму. Этого можно добиться, уменьшив расстояние от электрода свечи зажигания до поступающего заряда, называемого конечным газом. Это позволяет увеличить потенциальную частоту вращения двигателя, что приведет к увеличению мощности. К тому же меньше времени на то, чтобы что-то пойти не так.Аномальное горение, более известное как детонация, более вероятно при медленном процессе горения, поскольку это дает время для возникновения дополнительного фронта пламени.

Каждая свеча зажигания должна располагаться по центру отверстия и ближе к выпускному клапану, потому что это наиболее турбулентные и самые горячие части камеры сгорания, соответственно. Кроме того, выпускной клапан должен располагаться как можно дальше от впускного клапана, чтобы ограничить теплопередачу свежему входящему заряду.

Для ускорения горения требуется достаточная турбулентность, но слишком сильная может создать проблемы, отводя тепло от камеры и способствуя шумному горению.Эта турбулентность создается конструктивно и может быть вызвана либо снаружи во впускном отверстии, либо внутри с помощью сжимающих подушек. Зазор между декой головки цилиндров и поршнем определяется как область сдавливания. Он действует для охлаждения впускного клапана и лучше всего расположен рядом с ним.

Конструкция клапанного механизма и количество клапанов влияют на камеру сгорания с учетом их расположения, размера и срабатывания. По мере того, как вы приобретете знания в этой области, вы увидите, что многие двигатели Pontiac имеют очень плохо спроектированные камеры сгорания из-за экономического давления.Еще один случай жадности корпораций и власти счетчиков бобов и акционеров. Ни один традиционный отечественный двигатель V8 с толкателем и встроенными клапанами, кроме старого Chrysler Hemi, не допускает центральной свечи зажигания. Что часто делается, так это проектирование камеры с использованием заглушки с большим радиусом действия, которая помещает кончик электрода ближе к центру, даже если точка входа находится по периметру. Отливки General Motors LS1 и L31 Vortec — прекрасные примеры этого метода. К сожалению, во многих головках цилиндров электрод свечи зажигания размещается по периметру отверстия, а некоторые ранние модели Pontiac V8 фактически имели смещение в сторону впускного клапана, что позволяло отойти на второй план из-за простоты производства.

С учетом представленных законов термодинамики идеальный двигатель должен иметь высокую степень сжатия для термического КПД и реакции дроссельной заслонки, но должен работать в унисон с камерой сгорания, которая имеет высокую скорость горения. Это важно для увеличения октанового числа двигателя и ограничения выбросов оксидов азота (NOx). Этот ядовитый газ является причиной фотохимического смога и послужил толчком для проведения расширенных испытаний на выбросы, таких как I / M 240. Для его производства требуется три элемента: тепло, давление и время воздействия.Высокая степень сжатия увеличивает производство NOx за счет повышенного давления в цилиндре и нагрева заряда, когда он вытесняется в меньшую область. Это явление можно обмануть, введя в рецепт для NOx высокую скорость горения, исключив третий элемент — время воздействия. На сегодняшний день лучшим производственным примером баланса между октановым числом и высокой степенью сжатия с высокой скоростью горения является камера сгорания May Fireball, произведенная компанией Jaguar в 1982 году, в которой разрешено 11.Степень сжатия 0: 1 на 87-октановом топливе.

Другими важными факторами являются используемый материал и расположение свечи зажигания. Как упоминалось ранее, начало пламени в центре отверстия обеспечивает более быстрое и равномерное горение, что приводит к более высокому давлению в цилиндре при меньших градусах вращения коленчатого вала после ВМТ. Помимо выбросов и допуска по октановому числу для выработки мощности, необходимо, чтобы давление в цилиндре повышалось как можно быстрее, чтобы его можно было использовать для расширения поршня на максимально возможную длину хода.

Головки цилиндров послепродажного обслуживания с наиболее высокими эксплуатационными характеристиками представляют собой отлитые из алюминия из-за их легкого веса и простоты монтажа и изготовления, а также способности рассеивать больше тепла и обеспечивать более высокую степень сжатия. Но часто упускается из виду, что легче производить мощность с помощью чугунной головки, если все факторы конструкции одинаковы, из-за ее превосходного теплового КПД. При переходе с железа на алюминий двигателю потребуется примерно одна дополнительная точка степени сжатия для сохранения того же теплового КПД.Это связано со способностью чугуна удерживать тепло и использовать его для расширения по направлению к поршню.

Большое беспокойство для инженеров по сжиганию топлива, но никогда не упоминаемое на рынке запасных частей, представляет собой отношение площади поверхности к объему. Это сводит к минимуму потери тепла в отливку и водяную рубашку головки блока цилиндров, а также снижает образование углеводородов. Желательно иметь как можно меньшую площадь поверхности по сравнению с объемом, занимаемым камерой. Его можно получить с помощью следующего расчета:

отношение поверхности к объему = площадь поверхности / объем камеры

Выбросы углеводородов образуются из-за охлаждения внешних слоев смеси в области стенок камеры конструкций с высокие числовые коэффициенты.Пламя охлаждается по мере приближения к стенке камеры, гаснет и оставляет после себя слой углеводородов. Полусферическая камера сгорания обеспечивает наилучшее соотношение поверхности к объему, и испытания, проведенные Chrysler в 1950 году, показали, что для соответствия тепловому КПД двигателя Hemi со степенью сжатия 7,00: 1 его предыдущей камере сгорания требовалось 10,0: 1 при 1200 об / мин, 9,4: 1 при 2000 об / мин, 8,9: 1 при 2800 об / мин и 8,5: 1 при 3600 об / мин. Требуемая степень сжатия падает по мере увеличения оборотов двигателя из-за увеличения объемного КПД при более высоких скоростях поршня.

Типы камер сгорания Большинство из нас знакомы с терминами «открытый» и «закрытый», когда относятся к камере сгорания. Этот термин популяризировал Chevrolet с его серией двигателей с большими блоками. Фактически, в большинстве случаев головки цилиндров Pontiac классифицируются как «закрытые» до 1967 года и «открытые» с 1968 года. В отношении этих обозначений было много путаницы. Фактически, они даже не являются техническим жаргоном для обозначения камеры сгорания, а используются произвольно для описания взаимосвязи между площадью сжатия и площадью ствола.Камера сгорания — это не что иное, как полость в отливке головки блока цилиндров, за исключением конструкции «чаша в поршне», используемой во многих дизельных двигателях. Отношение к площади канала, занимаемого камерой сгорания, определяет, открыта или закрыта камера. Самый простой способ определить это — поместить соответствующую прокладку головки блока цилиндров на деку головки блока цилиндров, чтобы сориентировать положение отверстия. Если большая часть поверхности палубы головки подвергается воздействию канала ствола, камеру можно считать закрытой.Часть деки головы, которая находится за пределами камеры сгорания, но открыта для канала ствола, используется в качестве зоны сжатия. Его функция заключается в создании ускорения внутреннего заряда, которое стимулирует конечный газ и увеличивает скорость горения, когда он устремляется, чтобы покинуть эту область, когда поршень движется к ВМТ. Это считается внутренним ускорением заряда, потому что он создается в канале ствола.

Чтобы правильно идентифицировать камеру сгорания, необходимо учитывать все ее аспекты, включая форму. Для наших целей мы ограничимся обсуждением тех, которые используются в большинстве серийных двигателей в Америке.

Hemispherical или Pentroof Считается, что камера такой конструкции предлагает наименьший компромисс для повышения эффективности. Клапаны расположены по периметру отверстия и, в случае оригинального Chrysler Hemi, под углом 58,5 * от оси коленчатого вала. Это положение также позволяет значительно увеличить поток воздуха, поскольку оно отодвигает клапан от стены и быстро освобождается от кожуха. Это создает более эффективное поперечное движение заряда во время перекрытия и ограничивает теплопередачу от выпускного клапана к свежему заряду.Как упоминалось ранее, эта конструкция обеспечивает наилучшее соотношение поверхности к объему, а также создает очень короткое прямое выпускное отверстие, необходимое для ограничения отвода тепла в хладагент. Имея центральную свечу зажигания, Hemi предлагает отличную толерантность к октановому числу. По периметру отверстия напротив клапанов расположены небольшие мягкие подушечки, которые помогают перемещать отходящий газ к свече зажигания и увеличивать скорость горения. В конструкции толкателя для размещения клапана требуются сдвоенные коромысла, но он очень хорошо подходит для конфигураций с двумя верхними распределительными валами.Дополнительным преимуществом является расстояние между впускным и выпускным клапанами, которое еще больше ограничивает теплопередачу. Входящий заряд также вызывает высокую скорость падения.

Микки Томпсон экспериментировал с головками Hemi на Pontiac в 1960-х, и вы помните, что подразделение разработало экспериментальный алюминиевый двигатель Pontiac Hemi, о котором сообщалось в мартовском выпуске HPP за 2002 год.

Клин Используемая на протяжении многих лет почти всеми производителями, включая Pontiac, эта камера напоминает наклонную ванну, утопленную в деке головы.Встроенные клапаны обычно наклонены, чтобы соответствовать наклонной крыше этой конструкции. Свеча зажигания расположена на толстой стороне клина и обычно находится посередине между клапанами. Присущие ему крутые стенки работают, чтобы маскировать путь потока воздуха / топлива, отклонять и заставлять его двигаться по нисходящей спирали вокруг оси цилиндра. Во время такта сжатия площадь сжатия уменьшается до такой степени, что захваченная смесь сильно выталкивается из тонкого конца камеры в толстый.

Ванна или в форме сердца Обозначение ванны обычно зарезервировано для любой камеры, кроме клиновой или полусферической.Большинство отечественных двигателей толкательной конструкции использовали его в различных формах. В некоторых случаях форма камеры сгорания была почти овальной, а последними тенденциями стала эффективная форма сердца. Примером этого могут быть нынешние L-31 Vortec, LT1, LT4 и LS1 производства Chevrolet. Дека головки блока цилиндров, которая перекрывает поршень, образует две области сужения: большую площадь напротив свечи зажигания и меньшую область на противоположной стороне. Его форма полумесяца прозвала его сердечной палатой.Клапаны расположены на одной линии и частично закрыты стенкой камеры, которая более открыта со стороны заглушки. Область напротив основной области сдавливания обычно имеет конусообразную форму и не имеет крутой стены клиновидного стиля. Максимальное расположение свечи зажигания достигается за счет смещения к выпускному клапану и как можно более центрального положения, работая с этими ограничениями. Передача тепла в непосредственной близости от клапанов ограничивает объемный КПД и октановое число.

Чаша поршня Насколько известно HPP, этот стиль не использовался в Детройте для бензиновых двигателей в последние пятьдесят лет, но широко распространен в Европе.Он состоит из плоского блока головки блока цилиндров с одним рядом клапанов, обращенных к круглой полости, залитой в поршне. По периметру поршня создается кольцевая зона сжатия. Известный очень турбулентным сгоранием, он хорошо работает с дизельными двигателями, но считается чрезмерно шумным по американским стандартам.

Осмысление всего этого Поскольку у нас нет средств для создания собственной головки блока цилиндров, мы вынуждены работать с тем, что есть в наличии. Теория конструкции и функционирования камеры сгорания здесь была затронута лишь кратко; многие потратили всю свою жизнь, изучая это, каждый день делая новые открытия.Мы стремились установить, что при выборе головки блока цилиндров Pontiac необходимо учитывать не только показатели расхода. То, как камера сгорания использует воздушный поток, так же важно, как и сама величина потока. Даже наихудшую конструкцию камеры сгорания можно улучшить, сгладив стенки и поверхность камеры для увеличения скорости пламени, уменьшив объем зоны сжатия с помощью нулевой площадки или более тонкой прокладки головки, а также изменив положение свечи зажигания. Ценность этих простых приемов уменьшается по мере того, как конструкция камеры становится лучше, но о них нельзя забывать.

Значения расхода воздуха легко получить на испытательном стенде, но для определения более эффективной камеры сгорания необходим опытный глаз. Хорошее правило — спросить производителя о величине опережения зажигания, необходимой для его головки блока цилиндров с вашей комбинацией. Чем больше свинца ему нужно, тем больше вероятность взрыва и тем меньше скорость горения.

Head Games Вот эволюция камеры сгорания для высокопроизводительных двигателей Pontiac. Особая благодарность Джиму Тейлору и Марку Эрни за их помощь в получении этой фотографии.

Как видите, «базовая» конструкция полностью обработанной камеры сгорания Pontiac мало изменилась за свою историю. На самом деле это сочетание танкетки и стиля ванны. Однако его размер и расположение клапана были изменены по мере необходимости. Показанные ранее головки 716 Tri-Power имеют 1,92 / 1,66 клапана и в хобби называются «закрытой камерой». В 1967 году, как показано на головках 670, «закрытая камера» осталась, но угол наклона клапана был изменен с 20 * на 14 *, что обеспечило место для больших 2.11 / 1,77 клапанов. Камера также была разгружена на впускной стороне.

В 1968 году камеры были открыты, уменьшив кожух клапанов. В середине 1968 года дебютировали головки Ram Air II с круглым портом, и, как вы можете видеть, форма камеры была слегка изменена, а также по сравнению с головками с D-портом. Это было сделано путем открытия области вокруг клапанов со стороны свечи зажигания и добавления небольшого гребешка над свечным отверстием. То же самое верно и для головок Ram Air-IV 1969-70 годов, а также для головных уборов и боевых машин 70-х годов.

Особое удовольствие — увидеть голову Ram Air V. Камера является эксклюзивной для Ram Air V и очень напоминает камеру Tunnel Port Ford той эпохи. Размеры клапана будут колоссальными 2,19 / 1,73.

Размер камеры варьировался в зависимости от года и области применения, при первых 400 головках в большинстве случаев использовалась камера объемом 71-72 куб. См; некоторые камеры были всего 67 куб. Головки 1971 года и более поздние модели имеют гораздо большую камеру для уменьшения сжатия: головка 96 400 с объемом 96 куб. См и головки 455 HO с большими камерами объемом 111 куб. См.Головка 6X 400 1976 года демонстрирует выпускной клапан меньшего размера 1,66, который вернулся в 1973 году на все головки D-Port 400 и 455 с 4 цилиндрами. Размер его камеры может составлять от 95 до 101 куб.

Головка LS6 отображает современные взгляды GM в отношении камер сгорания. Обратите внимание на различия между этой камерой и старинными Pontiac, как описано в тексте. — Томас А. ДеМауро

См. Все 20 фотографий Элементы сгорания, представленные горелкой Бунзена, могут быть применены к двигателю.

Бюджетные головки цилиндров с большим блоком, которые вы можете получить уже сейчас

Когда дело доходит до создания большой мощности, больше кубических дюймов — единственный выход? Chevy с большим блоком питания существует уже несколько десятилетий, и не только был — но до сих пор остается — предпочтительным двигателем для многих хот-роддеров. Создание двигателя большой мощности означает грамотный выбор каждой из составных частей. Черт возьми, даже при создании надежного уличного / уличного двигателя неправильный выбор деталей может привести к тому, что двигатель не будет работать так, как вы надеялись.

Если смотреть на головки блока цилиндров, у вас есть большой выбор. Некоторые ребята все еще ищут подержанные чугунные директоры воздушного потока. Однако, когда большинство энтузиастов хотят обновить или построить большой блок, алюминиевые головки обычно являются одним из первых обновлений. К счастью, вторичный рынок полон различных предложений, многие из которых могут уместиться в относительно ограниченном бюджете.

Головки цилиндров Edelbrock 60455 Performer RPM O-Port идеально подходят для уличных гонок, повседневных водителей, уличных гонок и маслкаров.Эти головки цилиндров обеспечивают отличный отклик на дроссельную заслонку и мощность от 1500 до 6500 об / мин. По цене 1986,60 доллара за пару они являются отличным обновлением.

Когда вы собираете двигатель, худшее, что вы можете сделать, — это сосредоточиться на «менее дорогих» деталях. Вместо этого вам следует сосредоточиться на правильных параметрах использования. Покупка определенных запчастей только потому, что они отлично подходят для автомобиля вашего приятеля, может в конечном итоге обойтись вам дороже. Чтобы получить надежную информацию, мы обратились к Эрику Блейкли из Edelbrock Performance, Марку Кэмпбеллу из Racing Head Service, Джеку Макиннису из World Products и Тиму Торрекариону из Air Flow Research (AFR) и получили несколько серьезных советов по выбору головок цилиндров.

Используя некоторые умные методы покупки — например, зная, какова ваша общая цель в отношении двигателя — вы можете приобрести набор головок цилиндров с большим блоком, не нарушая при этом сбережений и не снижая выходную мощность. Кэмпбелл соглашается: «Самый важный фактор — это знание предполагаемого использования комбинации. Уличный двигатель, который будет иметь много оборотов на низких и средних оборотах, сильно отличается от двигателя для дрэг-рейсинга, который короткое время работает на пиковых оборотах. Кроме того, при выборе правильной конструкции головки для работы очень важно знать как можно больше деталей о двигателе (диаметр цилиндра и ход поршня, степень сжатия, а также использование наддува или закиси азота).”

Чтобы помочь вам решить, какие головки Chevy с большим блоком подойдут вам, мы составили руководство, которое поможет вам сделать осознанный выбор. Это руководство по бюджетным головкам Chevy с большими блоками будет ограничено собранными единицами, которые являются отличным выбором для уличного и уличного использования, и продаются в комплекте менее чем за 2500 долларов.

Алюминий VS. Чугун

Алюминиевые головки трудно превзойти, когда дело доходит до производительности, но чугунные головки по-прежнему являются жизнеспособным вариантом для восстановления или определенных требований к производительности.«Вероятно, самая большая причина выбрать чугун — это цена или необходимость соблюдать какие-то правила для определенного класса гонок», — сказал Кэмпбелл. «Алюминиевая головка немного дороже, но обычно превосходит чугунную головку из-за ее способности рассеивать тепло и уменьшать детонацию. Кроме того, в случае повреждения их будет намного проще отремонтировать ».

Самое большое преимущество алюминия перед литым — это его меньший вес по сравнению с чугуном. Тот факт, что он очень быстро рассеивает тепло, может быть или не быть преимуществом, в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь.Макиннис соглашается: «Металлические головки могут предложить отличные характеристики при гораздо более низкой стоимости, чем алюминиевые, в любом приложении, где вес не является критическим. Уличные автомобили или тяжелые уличные / полосные автомобили — хорошие кандидаты ».

Когда в середине 1960-х годов был представлен двигатель с большими блоками, в головных частях были закрытые камеры (слева). В 1969 году компания Chevrolet представила конструкцию с открытой камерой (справа). Это изменение обеспечивает лучшее сгорание в камере. Новая конструкция с открытой камерой была больше (118 куб. См по сравнению с головками с закрытой камерой объемом от 101 до 109 куб. См).

Закрытая или открытая камера?

Вы слышите это описание довольно часто, но какова цель каждого из них? Головка с открытой камерой будет иметь большую чашу / камеру сгорания, что открывает большую площадь вокруг клапанов. Открытую головку камеры можно определить по углубленной области камеры, превышающей диаметр отверстия цилиндра.

Закрытая камера намного меньше диаметра цилиндра. Он не распространяется на весь диаметр цилиндра.Меньшая камера сгорания приводит к тому, что поверхность деки головы проходит в область камеры сгорания. Это заставляет воздушно-топливную смесь поступать в меньшую камеру сгорания, когда поршень находится на такте сжатия.

Чугунные головки

Dart Iron Eagle 308cc отлично подходят для уличных / уличных выступлений. Головки рассчитаны на передачу мощности до 7000 об / мин в двигателях объемом менее 500 кубических дюймов. Они обеспечивают отличный крутящий момент и мощность в среднем диапазоне и подходят для тяжелых транспортных средств.У них действительно есть выхлопное отверстие, превышающее стандартное (0,300 дюйма). Если у вас уже есть заголовки, это может вызвать проблемы с очисткой. Стоимость составляет 1 908 долларов за пару.

Как узнать, нужна ли вам конструкция с открытой или закрытой камерой? «Объем камеры является ключом к достижению желаемой степени сжатия двигателя, когда он согласован с правильным объемом тарелки поршня / купола, высотой блока и другими факторами», — сказал Кэмпбелл.

Макиннис добавил: «Вам нужна степень сжатия, подходящая для вашего двигателя и его предполагаемого использования.За исключением высококлассных гоночных головок, большинство крупноблочных головок Chevy имеют камеры от 119 до 120 куб. См, поэтому для уличных / полосовых двигателей предпочтение отдается поршневой конструкции ».

Наконец, если вы ищете головку с закрытой камерой, вам понадобится чугунный блок оригинального производителя. Никто не делает головку с закрытой камерой на вторичном рынке. Эксперты сходятся во мнении, что энергетический потенциал головок с открытыми камерами значительно выше, чем у головок с закрытыми камерами. Вот почему все головки вторичного рынка делаются с открытыми камерами.

Головки Magnum объемом 265 куб. См

AFR имеют овальную конструкцию и частично снабжены ЧПУ камерами, впускными и выпускными портами. Они рекомендуются для двигателей меньшего размера (от 396 до 468 кубических дюймов), используемых для движения по улицам, буксировке или уличным / полосным двигателям, работающим со скоростью до 6200 об / мин. Мы нашли их по цене 2199 долларов за пару.

Форма и размер впускного отверстия

Не секрет, что порт большего размера может пропускать больше воздуха, чем порт меньшего размера. Но то, сколько потока потребуется вашему двигателю, будет зависеть от требований двигателя.Размер впускного отверстия и желоба — очень важный вопрос, когда речь идет о конструкции головки.

«Числа расхода имеют значение, так как вам нужно знать, сколько воздуха сможет пройти через головку блока цилиндров, чтобы создать заданное количество энергии. Но для уличного паровоза это, конечно, менее важно », — заверил Кэмпбелл. «Для уличного двигателя скорость воздуха во впускном желобе имеет наибольшее значение, и это больше связано с размером рабочего колеса в голове. Поддержание высокой скорости воздуха делает двигатель более отзывчивым в диапазоне низких и средних оборотов.Это также усилит сигнал, поступающий на карбюратор, что приведет к повышению общей производительности ».

В стандартной форме головки с овальными отверстиями (сверху) способны пропускать достаточно воздуха, чтобы поддерживать мощность от 600 до 650 лошадиных сил. Головки с прямоугольными отверстиями (нижняя часть) были разработаны в первую очередь для двигателей, которые проводят большую часть своего времени на более высоких оборотах. (Изображение предоставлено www.chevydiy.com)

Объем (длина) рабочего колеса также очень важен. Например, уличный двигатель будет проводить большую часть времени в крейсерском режиме на низких оборотах и ​​обычно использует распредвал с малым подъемом.В этом случае производительность будет ниже оптимальной, если головки блока цилиндров имеют впускные желоба большого объема. Обратное также верно. Распредвалы с большими оборотами и большим подъемом в двигателях с большим рабочим объемом не будут любить впускные каналы меньшего размера.

В то время как больший впускной желоб будет пропускать больший воздушный поток, эта большая площадь также уменьшит скорость движущегося воздуха и топлива. Маленькие бегуны не доставляют столько воздуха, но ускоряют поток. Последнее на самом деле улучшает реакцию дроссельной заслонки и крутящий момент.Имейте в виду, что улучшенный отклик дроссельной заслонки на низких и средних оборотах принесет в жертву пиковую мощность, так как не будет подавать максимальное количество воздуха и топлива, которое требуется вашему двигателю, когда педаль опущена на пол. Вам необходимо найти идеальный баланс хорошего потока и скорости для предполагаемого использования.

Головка World Products Merlin изготовлена ​​из чугуна. Его прямоугольная конструкция порта доступна с впускными портами конфигураций 320 куб. См и 345 куб. См. Полные сборки включают многоугольные клапаны, клапаны Erson из нержавеющей стали и клапанные пружины, соответствующие требованиям распределительного вала.Пара обойдется вам в 1 691 доллар.

Форма впускного отверстия головки BBC различается: прямоугольная и овальная. Все заводские высокопроизводительные двигатели имели большие головки с прямоугольными отверстиями. У них более высокая скорость воздушного потока, чем у производственных головок с овальным отверстием. Но больший объем прямоугольных портов может отрицательно сказаться на уличном двигателе, поскольку конструкция обеспечивает более низкие скорости на низких оборотах. Головки меньшего размера с овальными отверстиями обычно лучше подходят для ежедневного водителя или уличного / уличного автомобиля.

«Числа расхода имеют значение для уличного двигателя, но числа расхода при малой высоте подъема будут более значимыми», — сказал Макиннис. «Это связано с тем, что распредвалы, более пригодные для уличного использования, не будут иметь очень высокого подъема. Если вы купите головки, которые расходуют миллиард кубических футов в минуту при подъеме 0,750 дюйма, а ваша камера имеет подъем только 0,450 дюйма… вы получите картину. Овальные головки портов с относительно небольшими впускными полозьями очень хорошо подходят для уличных двигателей и больших блоков небольшого рабочего объема, потому что овальные отверстия будут поддерживать хорошую скорость в воздушном потоке, а это способствует лучшему распылению топлива.Большие и более агрессивные двигатели выиграют от больших прямоугольных головок ».

Доступно много различных объемов впускных каналов, и, скорее всего, только один или два из них подходят для вашего двигателя. Когда дело доходит до решения, какие головки использовать, вам необходимо реалистично оценить предполагаемое использование вашего автомобиля. Большинство экспертов согласятся, что больше не всегда лучше.

Как правило, для высокопроизводительных приложений требуются клапан большего размера, размер порта и объем рабочего колеса.Однако, зная, что это руководство предназначено для уличных / стрип-круизеров, вы захотите найти бегунок объемом в диапазоне от 290 до 360 куб. См.

Последнее слово

Было сказано, что слова «бюджет» и «большой блок» нельзя использовать в одном предложении. На самом деле многие считают, что это оксюморон. Тем не менее, перечисленные головки блока цилиндров вполне соответствуют бюджету.

Эти полностью собранные головки Pro Action от RHS поставляются с компонентами клапанного механизма для использования с гидравлическими роликовыми кулачками, обеспечивающими подъемную силу до.600 дюймов. Бегуны большие, 360 куб. См. Это определенно для серьезного уличного / уличного автомобиля, и пара обойдется вам в 2400 долларов.

Независимо от того, восстанавливаете ли вы двигатель со склада или хотите модернизировать свой ежедневный драйвер, потому что у вас есть стремление время от времени брать его на тормозную полосу, одна из перечисленных нами головок может быть именно тем, что нужно вашему двигателю. Однако, прежде чем вы потратите свои кровно заработанные деньги, мы рекомендуем вам позвонить в технические службы, которые доступны у этих производителей, или поработать со своим производителем двигателей.

Лучше ли камера сгорания большего размера?

Мы можем получать комиссию за покупки, сделанные по ссылкам в этом посте.

Увеличение мощности двигателя — это Святой Грааль для многих механиков, производящих самодельные работы. Если вы готовы потратить немного времени и энергии на улучшение маневренности вашего автомобиля, логично начать с камер сгорания, в которых вырабатывается вся эта энергия. Может возникнуть соблазн подумать, что увеличение объема камер сгорания увеличит мощность вашего двигателя.Но всегда ли лучше камера сгорания побольше? Мы провели исследование и у нас есть для вас ответы!

Камера сгорания большего размера не обязательно лучше. Увеличение камеры сгорания снижает ее степень сжатия, что приводит к более низким температурам горения и неэффективному сгоранию.

В оставшейся части этой статьи мы расскажем, как работает камера сгорания и как ее форма и размер влияют на ее характеристики. Мы также предоставим пошаговые инструкции по измерению объема камеры сгорания и увеличению ее размера.Мы опишем различные типы камер сгорания и расскажем, какие из них наиболее распространены в современных двигателях автомобилей. И мы обсудим, что лучше: открытая или закрытая головка камеры. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!

Лучше ли камера сгорания большего размера?

Чтобы понять, как размер камеры сгорания влияет на ее производительность, важно немного узнать о ее конструкции и принципах работы.

Основы камеры сгорания

Двигатели легковых автомобилей имеют четыре, шесть или восемь цилиндров.На картинке ниже цилиндры — это четыре больших отверстия в блоке цилиндров. В полностью собранном двигателе металлическая головка цилиндра закрывает каждый цилиндр.

Впускные клапаны, выпускные клапаны и свеча зажигания установлены в головке блока цилиндров. Поршень скользит вверх и вниз внутри цилиндра. Камера сгорания — это пространство между головкой блока цилиндров и головкой поршня.

Современные автомобильные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, показанный выше:

  1. Впускное отверстие: Поршень находится в нижней части цилиндра.Впускной клапан распыляет топливо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом.
  2. Сжатие: поршень движется вверх в цилиндре, сжимая топливно-воздушную смесь.
  3. Сгорание: свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь с поршнем в самой высокой точке. В результате сгорание высвобождает механическую энергию, заставляя поршень снова опускаться.
  4. Выхлоп: при сгорании также выделяется тепло и газ NOx (оксид азота). Стенки цилиндра поглощают часть тепла. Выпускной клапан открывается и выводит NOx и дополнительную тепловую энергию.

Что вызывает горение топлива в камере сгорания?

Бензин и дизельное топливо не горят в жидком виде. Вместо этого они должны быть распылены и смешаны с воздухом, чтобы произошло горение. Автомобильные двигатели включают два дополнительных фактора — сжатие и турбулентность — для увеличения скорости сгорания и, следовательно, мощности двигателя.

Сжатие

Когда поршень поднимается во время такта сжатия, камера сгорания сжимается. Это сжимает топливно-воздушную смесь в камере, повышая ее температуру.Отношение объема камеры при ее наибольшем и наименьшем размерах, когда поршень находится внизу и вверху, составляет степени сжатия камеры . Чем больше степень сжатия, тем выше температура газов в камере и тем больше мощность, генерируемая при сгорании.

Камеры сгорания, головки цилиндров и поршни в каждой модели двигателя рассчитаны на достижение определенной степени сжатия; примерно 9: 1 в бензиновом двигателе и 20: 1 в дизельном.Степень сжатия, а не размер камеры сгорания, определяет мощность и эффективность процесса сгорания двигателя.

Турбулентность

Создание турбулентности в камере сгорания разрушает фронт пламени, так что горящие и несгоревшие газы смешиваются. Это увеличивает скорость горения. Однако слишком сильная турбулентность вызовет утечку тепла из камеры, а слишком низкая не будет способствовать горению.

Несколько факторов создают турбулентность: положение впускного клапана, размер и форма камеры, а также степень сжатия.Некоторые камеры сгорания имеют область сужения — странной формы, которая создает карман с более низкой температурой, предназначенный для охлаждения впускного клапана и увеличения турбулентности. В целом форма камеры сгорания более важна, чем ее размер для достижения оптимальной турбулентности.

Как определить размер камеры сгорания?

Все камеры сгорания в двигателе должны иметь одинаковый объем с точностью до 0,25 кубических сантиметров друг от друга. Таким образом, степень сжатия и момент зажигания остаются одинаковыми во всех камерах.Выполните следующие действия, чтобы измерить камеры сгорания, которые называются CCing камерами.

  1. Очистите камеру сгорания мягким моющим средством; вытрите насухо.
  2. Сделайте камеру водонепроницаемой, нанеся тонкую полоску смазки вокруг седел клапана и верхнего обода.
  3. Замените свечу зажигания на старую одноразовую свечу, которую потом можно выбросить.
  4. Просверлите отверстия для воздуха в прозрачном твердом куске пластика; поместите его над отверстием камеры.
  5. Используя шприц с отметкой в ​​кубических сантиметрах, введите воду через одно из отверстий для воздуха в камеру.Продолжайте, пока камера не заполнится, но не переполнится.
  6. Запишите общее количество кубических сантиметров воды, которое вы налили в камеру. Это объем камеры.
  7. Снимите пластиковую крышку; слейте воду и вытрите насухо.
  8. Повторите этот процесс для каждой камеры сгорания. Объемы должны быть в пределах 0,25 куб. См друг от друга.

Нажмите здесь, чтобы найти водонепроницаемую смазку для клапанов на Amazon.

Как увеличить размер камеры сгорания?

Основная причина увеличения размера камеры сгорания двигателя — доведение ее объема до нуля.25 УК остальных палат. Вы также можете повысить эффективность воздушного потока, используя следующий процесс, широко известный как снятие кожуха с клапанов:

  1. Осмотрите впускные и выпускные клапаны, особенно кромки седел клапанов и места их соприкосновения со стенками цилиндра. Ищите неровные края, неровности и перекрытия, где излишки материала препятствуют потоку воздуха.
  2. Отметьте эти области ручкой для рисования.
  3. С помощью шлифовальной машины 1/4 дюйма удалите излишки материала.
  4. Вытрите пыль и песок.
  5. CC камеры сгорания, чтобы определить, насколько близок ее объем к желаемому размеру.
  6. Если камера все еще слишком мала, отшлифуйте участки, где вы удалили материал, с помощью Dremel с маховиком с зернистостью 80.
  7. CC снова камера.
  8. Повторяйте шаги 6 и 7, пока камера не достигнет желаемого объема.

Нажмите здесь, чтобы увидеть этот набор инструментов Dremel на Amazon.

Какая наиболее распространенная конструкция камеры сгорания?

Бензиновые двигатели

Современные бензиновые двигатели имеют четыре основных вида: с крышей, полусферическим двигателем, с клином и с ванной / сердцем.Каждое название относится к форме камеры сгорания в момент воспламенения.

Откидная крыша

Крыша, новейший тип камеры сгорания, наиболее часто используется в двигателях современных транспортных средств. Он напоминает половину шестиугольника, с плоской вершиной и двумя наклонными крышами. Два впускных клапана расположены на одной из крыш, а два выпускных клапана — на другой. Разделение впускных и выпускных клапанов сводит к минимуму теплопередачу между ними, чтобы избежать преждевременного нагрева поступающих газов.

Свеча зажигания находится в центре головки блока цилиндров, точно посередине четырех клапанов. Это обеспечивает более быстрое сгорание и более низкие температуры сгорания. Камера сгорания с открывающейся крышей имеет низкое отношение площади поверхности к объему, что снижает выбросы и увеличивает расход топлива.

полусферический

Полусферическая камера сгорания, предшественница люка крыши, имеет куполообразную вершину с впускным клапаном, расположенным под углом примерно 58 ° от вершины купола, и выпускным клапаном под тем же углом на противоположной стороне.Свеча зажигания выходит из верхней части купола.

Увеличенные впускные и выпускные клапаны в полусферической камере сгорания создают большую мощность двигателя на высоких оборотах. Расположение клапанов напротив друг друга создает высокоэффективный воздушный поток с минимальными потерями тепла.

Щелкните здесь, чтобы увидеть эту полусферическую головку блока цилиндров для Dodge Ram на Amazon.

Клин

Клиновая камера сгорания эксплуатируется десятилетиями. Хотя он не такой эффективный или мощный, как конструкции с полусферической или односкатной крышей, он по-прежнему используется многими производителями автомобилей.

Головка блока цилиндров имеет форму наклонной чаши. Впускной и выпускной клапаны расположены бок о бок, а свеча зажигания находится напротив них. Клапаны и свечи зажигания расположены под углом, так что когда поршень находится в верхнем положении, пространство между поршнем и головкой блока цилиндров напоминает клин.

Эта конструкция вынуждает воздушно-топливную смесь опускаться вниз, вызывая накопление кинетической энергии и увеличивая мощность, выделяемую при воспламенении топливно-воздушной смеси.

Ванна / Сердце

Более эффективные камеры в форме сердца заменили камеры сгорания в форме ванны 1950-х годов, но основные принципы остались прежними.Головка блока цилиндров похожа на перевернутую ванну; впускной и выпускной клапаны расположены бок о бок в центре вверху, а свеча зажигания находится сбоку.

Наклон стенок камеры более пологий, чем у клиновидной камеры сгорания, поэтому при воспламенении выделяется меньше энергии взрыва, но конструкция делает камеру в форме ванны / сердца более эффективной. Однако расположение впускных и выпускных клапанов бок о бок приводит к значительным потерям тепла.

Дизельные двигатели

Во всех дизельных двигателях используется один и тот же тип камеры сгорания: камера прямого впрыска с впускными и выпускными клапанами и без свечи зажигания.Камера обычно имеет цилиндрическую форму с клапанами, расположенными на противоположных сторонах головки блока цилиндров.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть головки блока цилиндров дизельного двигателя Ford Powerstroke 6.0 на Amazon.

Что лучше: открытая или закрытая головка камеры?

В головке блока цилиндров с закрытой камерой свеча зажигания выступает вниз в камеру сгорания. В отличие от этого, свеча зажигания в открытой головке блока цилиндров утоплена, так что ее конец находится на одном уровне с головкой блока цилиндров. Основные отличия:

  • Объем открытого цилиндра примерно на 20 куб. См больше, чем у закрытого цилиндра.
  • Открытый цилиндр способствует лучшему потоку воздуха.
  • Закрытый цилиндр имеет более высокую степень сжатия и, следовательно, производит большую мощность.

В целом, головка блока цилиндров с закрытой камерой лучше всего подходит для высокопроизводительных автомобилей и маслкаров. Конструкция с открытой камерой более эффективна; он используется в большинстве обычных автомобилей.

При закрытии

Процесс сгорания в вашем автомобиле сложен и зависит от совместной работы нескольких частей системы.Форма камеры, степень сжатия и турбулентность газов в ней более важны, чем ее размер, для увеличения мощности и эффективности двигателя. Знание того, как работает система, может помочь вам решить, нужно ли вносить какие-либо изменения в камеры сгорания вашего двигателя.

Вам также могут понравиться:

5 типов камер сгорания, которые необходимо знать

Как масло попадает в камеру сгорания в автомобиле?

Сравнение двух камер сгорания двигателя для гонок на мотоциклах в JSTOR

Абстрактный

Экспериментальный и вычислительный анализ был проведен на камере сгорания двухцилиндрового, четырехтактного, четырехклапанного двигателя с искровым зажиганием, разработанного Ducati Motor SpA для чемпионата Super Sport Championship.Две конфигурации головки блока цилиндров были проанализированы с помощью трехмерного кода CFD. Узлы порта и клапана не меняются. Изменяется только поверхность камеры сгорания, чтобы улучшить всасываемый поток. Характеристики напорного потока с точки зрения проницаемости были определены путем расчета коэффициентов установившегося расхода при различных подъемах клапана. Эти значения также были измерены на испытательном стенде с установившимся потоком. Характеристики напорного потока с точки зрения кондиционирования потока, то есть отношение к опрокидыванию и усилению сгорания, были определены путем вычисления эквивалентного числа опрокидывания твердого тела для поля потока в нижней мертвой точке впуска.Модифицированная поверхность камеры сгорания ГБЦ обеспечивает более высокие коэффициенты устойчивого нагнетания и число опрокидывания нижней мертвой точки впуска. Объемный КПД и среднее эффективное давление при торможении и удельный расход топлива для стабильной работы двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке были измерены на испытательном стенде двигателя. Испытание при полной нагрузке также моделировалось с помощью одномерного кода цикла двигателя. Это моделирование предоставило дополнительную информацию для интеграции экспериментальных результатов.

Информация об издателе

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.

Камера сгорания — детали, типы, принцип работы [Объяснение]

Из этой статьи вы узнаете о , что такое камера сгорания, типы камер сгорания и типы форм головки блока цилиндров.

Камера сгорания — это пространство между головкой поршня и головкой блока цилиндров, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Он доходит до верхнего компрессионного кольца поршня. Выпускной и впускной клапаны открываются и закрываются в камере сгорания, и свеча зажигания выступает в нее.

Конструкция камеры сгорания имеет большое значение для работы двигателя, поскольку в ней происходит смешивание воздуха с топливом и сгорание.

Читайте также: Все о двигателях внутреннего сгорания (Полное руководство)

Типы форм камеры сгорания

В зависимости от расположения свечи зажигания, клапанов и типа головки блока цилиндров камеры сгорания имеют следующие формы:

  1. Сферическая форма
  2. I-образная
  3. Т-образная
  4. F-образная
  5. L-образная

Сферическая форма камеры сгорания

В камерах сгорания сферической формы впускные и выпускные клапаны установлены в крышка цилиндра.Свеча зажигания может быть сбоку или вверху головки блока цилиндров.

I-образные камеры сгорания

В I-образных камерах сгорания используются верхние клапаны. Свеча зажигания может быть установлена ​​в центре или сбоку головки блока цилиндров.

Двигатели с такими камерами сгорания используются в высокоскоростных транспортных средствах и гоночных автомобилях. Эти двигатели дешевы в цене.

Т-образная камера сгорания

Т-образная камера сгорания проста по конструкции.Он выступает вокруг головки блока цилиндров. Искра установлена ​​сверху, а клапаны — по бокам. Двигатели с такими камерами сгорания обладают хорошим КПД.

F-образная камера сгорания

F-образная камера сгорания выступает с одной стороны головки блока цилиндров. Расположение свечи зажигания и клапанов показано на рисунке.

L-образные камеры сгорания

L-образные камеры сгорания с боковыми клапанами. Двигатели с такими камерами сгорания используются в тихоходных и среднеоборотных автомобилях.

Читайте также: Список деталей автомобильного двигателя: его функции (с изображениями)

Типы камер сгорания для дизельных двигателей

Еще типов камер сгорания для дизельных двигателей выглядит следующим образом:

  1. Открытая камера сгорания
  2. Камера предварительного сгорания
  3. Вихревая камера сгорания
  4. Сдавливающая камера сгорания
  5. Воздушный элемент и энергетический элемент
  6. Камера сгорания с энергетическим элементом

Открытая камера сгорания

Открытая камера сгорания используется в двигателях средней и высокой скорости .Камера сгорания выполнена в виде канавки внутри верхней части поршня.

Форсунка установлена ​​в центре головки блока цилиндров так, что она впрыскивает топливо в камеру сгорания. В двигателях автобусов Leyland используется камера сгорания такого типа.

Предварительная камера сгорания

Предварительная камера сгорания обычно используется в высокоскоростных двигателях. Есть две камеры сгорания: одна вспомогательная, а другая основная. Эта вспомогательная камера меньше по размеру, чем основная камера сгорания, и называется камерой предварительного сгорания.

Топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания, где частично сгорает. Это частично сгоревшее топливо попадает в небольшое отверстие в основной камере сгорания, где и происходит полное сгорание. Турбулентность, создаваемая в камере сгорания. Камера помогает полностью разжечь топливо.

Иногда в камеру предварительного сгорания устанавливают свечу накаливания, которая нагревается электричеством. Помогает зажечь камеру сгорания.

Вихревая камера сгорания

Вихревая камера сгорания также известна как турбулентная камера сгорания.Завихрение — это круговое движение, которое передается поступающему воздуху во время такта всасывания.

В вихревой камере сгорания воздух на входе в цилиндр создает завихрение. Топливо впрыскивается в этот закрученный воздух, так что смешивание и сгорание топлива происходит полностью.

Сдавливание, камера сгорания

Сдавление — это поток воздуха, идущий от периферии к центру цилиндра. Чтобы камера сгорания получилась «свистящей», внутри головки поршня проделывается паз.

Во время такта сжатия, когда поршень перемещается из НМТ в ВМТ, он сжимает воздух от своей периферии к центру. Это действие придает воздуху турбулентность. Топливо впрыскивается в центр камеры сгорания. Иногда хлюпающая камера сгорания находится внутри головки блока цилиндров.

Камера сгорания с воздушной камерой

Воздушная камера представляет собой небольшую камеру сгорания, соединенную через воздух узким проходом с основной камерой сгорания. Во время такта сжатия воздух также сжимается в воздушной камере.

Когда топливо впрыскивается в камеру сгорания, оно горит и поршень движется вниз. В это время сжатый горячий воздух воздушной камеры поступает в основную камеру сгорания, создавая турбулентность и обеспечивая полное сгорание.

Воздушные камеры используются в основном в быстроходных двигателях. Подобно камере предварительного сгорания, воздушной камере требуется свеча нагревателя для нагрева сжатого воздуха. Двигатели с воздушными ячейками требуют высокой степени сжатия. Потери тепла больше из-за увеличенной поверхности цилиндра с воздушной камерой.

Энергетическая ячейка Камера сгорания

Энергетическая ячейка также известна как камера сгорания Ланова. Он работает по принципу камеры предварительного сгорания и воздушной камеры. Энергетическая ячейка связана узким проходом с основной камерой сгорания и состоит из основной ячейки и малой ячейки. Эти две ячейки соединены узким отверстием, которое может закрываться плунжером.

Во время запуска двигателя узкое отверстие остается закрытым, что увеличивает объем камеры сгорания.Когда двигатель запускается, открывается узкое отверстие, которое соединяет большую ячейку с меньшей ячейкой. Когда топливо впрыскивается в основную камеру сгорания, некоторая его часть, около 10%, также поступает в энергетический элемент.

Горение сначала происходит в основной камере сгорания, а затем распространяется до энергетической ячейки, где давление увеличивается. Когда поршень движется вниз, горячие газы из энергетической ячейки попадают в основную камеру сгорания из-за разницы давлений, создавая турбулентность и обеспечивая полное сгорание.

Поршневая камера сгорания с чашей

Высокая степень сжатия обеспечивает высокую мощность двигателя с искровым зажиганием, поэтому на T.D.C. наблюдается тенденция к формированию камеры сгорания. напоминать плоские диски. Кроме того, стали необходимы очень жесткие допуски, чтобы гарантировать, что степени сжатия всех цилиндров двигателя идентичны. Это привело к созданию поршневой камеры сгорания с чашей, как в двигателях Rover 2000, Ford V-four, V-six и Jaguar V12.

При таком расположении получается компактная камера сгорания, в которой возможно относительно точное управление турбулентностью.Кроме того, соблюдение жестких допусков между плоской верхней частью поршня и плоской нижней поверхностью головки блока цилиндров не представляет особого труда — обе поверхности легко обрабатывать по всей поверхности.

Верхняя поверхность поршня утоплена для размещения поверхностей клапана. Свеча зажигания расположена как можно ближе к центру, чтобы добиться равномерного распространения пламени горения. Очевидно, что скорость передачи тепла поршню выше, чем у более традиционных конструкций.


Вот и все, спасибо за чтение.Если у вас есть вопросы или сомнения по поводу « типов камер сгорания », сообщите нам в комментариях. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею.

Читать далее:

Сравнение герметичного горения и атмосферного горения в газовых печах

Технология нагрева и охлаждения никогда не бывает статичной. Новые разработки постоянно находят лучшие и менее дорогие способы обеспечения комфорта в жилых и коммерческих зданиях. Например, несмотря на то, что газовые печи существуют уже несколько десятилетий, они остаются конкурентоспособным типом систем отопления, поскольку новые достижения в дизайне сделали их более безопасными и более энергоэффективными.

Мы рассмотрим одно достижение в производстве газовых печей — герметичную камеру сгорания, которая позволила улучшить почти все области: комфорт, эффективность, безопасность.

Герметичная печь для сжигания

Камера сгорания — это часть печи, в которой сжигается природный газ для создания тепла, поступающего в теплообменник. Чтобы произошло горение, печь должна втягивать воздух, чтобы смешаться с газом из горелок. В том месте, где печь втягивает этот воздух, есть разница между стандартным горением при атмосферном давлении и закрытым горением .

Атмосферная камера сгорания, которая есть в большинстве старых печей, открыта для остальной части дома. Камера втягивает в себя воздух через решетку на топке, удаляя его из атмосферы внутри дома. После сгорания выхлопные пары отправляются в дымоход. Но герметичная камера сгорания закрыта от дома и забирает воздух извне через пластиковую трубу.

Почему это влияет на производительность, комфорт и безопасность?

  • Характеристики: Герметичная камера сгорания не теряет тепло за пределы печи, что делает ее более энергоэффективной.
  • Комфорт: Когда печь всасывает воздух изнутри птичника, воздух необходимо заменить. А откуда этот свежий воздух? Снаружи дома. Это приводит к притоку холодного воздуха, который не только изменяет температуру, но и делает воздух более сухим. (Это причина того, что печи часто называют «сушкой воздуха» в здании.) Герметичная камера сгорания не создает этот вакуум.
  • Безопасность: Герметичная камера сгорания снижает вероятность попадания токсичных побочных продуктов сгорания, таких как окись углерода, в дом.

Если вы ищете установку или замену новой печи в Виннетке, штат Иллинойс, обратитесь в компанию Malek Heating & Cooling — ваших экспертов в Чикаго с 1998 года!

Теги: Печи, Виннетка
Понедельник, 15 февраля 2016 г., 11:00 | Категории: Отопление |

Chevy Small-Block Основная камера сгорания

Основное внимание в большинстве обсуждений головки блока цилиндров уделяется потоку в цилиндр и из него.Хотя это, безусловно, важная функция, учтите, что все усилия по настройке, направленные на впускную и выпускную системы, направлены на попадание воздуха и топлива или остатков сгорания из цилиндра. В конечном итоге все эти усилия действительно сосредоточены на создании давления в цилиндре, которое превращается в крутящий момент и мощность. Поскольку это давление в цилиндре создается процессом сгорания, имеет смысл уделить этому процессу особое внимание. Мы говорим о пространстве сгорания, которое состоит из верхней части поршня и камеры сгорания головки блока цилиндров.Форма всего пространства сгорания, включая верхнюю часть поршня, помогает формировать процесс сгорания.


Этот технический совет взят из полной книги, ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ CHEVY С МАЛЕНЬКИМ БЛОКОМ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://www.chevydiy.com/chevy-small-block-combustion-chamber-fundamentals/


В первые дни малоблочного Chevy и для всех двигателей, возможно, вплоть до середины 1970-х, форма камеры сгорания представляла собой просто ванну или сосуд, в котором находились клапаны. Мало внимания уделялось ранним камерам с малым блоком, за исключением влияния объема камеры на степень сжатия. Как правило, в большинстве высокопроизводительных головок с малыми блоками используется камера сгорания объемом 64 куб. См, имеющая примерно форму ванны.Первое серьезное изменение в камерах произошло, когда требования к выбросам привели к увеличению размера камеры для уменьшения сжатия и попытки уменьшить количество углеводородов в остатке выхлопных газов. Это привело к появлению открытых камер, предназначенных для уменьшения площади закалки в головке, что также снизило выбросы оксидов азота (NOx). Однако такой подход не улучшил производительность, особенно с учетом сопутствующего падения степени сжатия.


Это старая железная камера объемом 64 куб. См от головки 461 — классической головки с «двойным горбом», которая до сих пор пользуется популярностью у некоторых энтузиастов малых блоков.Предлагая приличный впускной поток для своего размера порта, эта камера мало способствует повышению эффективности сгорания.

Трудно измерить, сколько стоит камера, но очевидно, что это новое поколение камер в форме сердца не такое глубокое и имеет тенденцию улучшать движение смеси через свечу зажигания в сторону выпуска. Это новая камера Eliminator AFR 210.


В 80-х и начале 90-х камерам сгорания стало уделяться немного больше внимания с попыткой подтолкнуть или сдвинуть процесс сгорания к выпускной стороне камеры.Начали появляться камеры в форме сердца или почек, которые не только улучшали поток из впускного клапана, но также пытались стимулировать движение смеси к выпускной стороне камеры. Угловые свечи зажигания также начали появляться с некоторой регулярностью, сопровождаемой информацией, которая предполагала, что свеча зажигания может улучшить сгорание, начав мероприятие с более выгодного положения.


Это старая железная камера объемом 64 куб. См от головки 461 — классической головки с «двойным горбом», которая до сих пор пользуется популярностью у некоторых энтузиастов малых блоков.Предлагая приличный впускной поток для своего размера порта, эта камера мало способствует повышению эффективности сгорания.

Это заводская камера LS7 для малого блока GEN IV мощностью 505 л.с., используемого в 2006 CZO6 Corvette. Обратите внимание на то, как стенка камеры расположена в стороне от клапана, чтобы отразить более плоский угол клапана и радиус длинной стороны для улучшения потока через порт.

Чем меньше радиус между впускным клапаном и стенкой камеры на короткой или задней стороне камеры, тем меньше будет поток.Более мягкий и плавный радиус улучшает поток и создает более равномерное распределение воздуха и топлива по всей окружности клапана.

Несколько производителей цилиндров предлагают камеры с ЧПУ в качестве опции. Если цена будет подходящей, эти точные модификации камеры могут дать больше мощности. Это новая камера Eliminator AFR 180. Обратите внимание на очень тонкие линии, создаваемые обработкой с ЧПУ.

Только с 1990-х годов начались серьезные OEM-работы по попыткам повышения мощности путем оценки события сгорания с использованием анализа давления в цилиндре и более точных динамометрических испытаний для оценки того, что на самом деле происходит в цилиндре во время сгорания.Большим открытием стало то, что форма камеры сгорания имеет непосредственное и стоящее влияние на эффективность сгорания. Это одна из причин, по которой двигатели поздних моделей GEN III и GEN IV способны работать со статической степенью сжатия 11: 1 при относительно коротких значениях продолжительности впуска на 91-октановом топливе и при этом выдерживать испытание на долговечность 100 000 миль. Эти двигатели также обладают преимуществом электронного контроля искры, который отключает синхронизацию двигателя, как только обнаруживается детонация, но есть еще много вещей, которым мы можем научиться из этих комбинаций.

Форма камеры сгорания фактически определяется несколькими условиями. Во-первых, это угол наклона клапана, который для серийного малоблочного Chevy GEN I составляет 23 градуса. Как мы видели в главе 9, меньший угол полезен с точки зрения потока, и это также создает более мелкую камеру сгорания, которая помогает в создании сжатия. Стандартный угол 23 градуса малого блока требует более глубокой камеры. Возможно, вы слышали также о головках для углового фрезерования. Этот метод «переворачивания» изменяет угол наклона деки относительно клапанов, но в лучшем случае это имеет значение только на градус или около того.Основная причина использования головок углового фрезерования заключается в том, чтобы удалить больше материала с глубокой стороны камеры, чтобы уменьшить объем камеры и увеличить сжатие. Камера также должна соответствовать размерам клапана. Теперь, когда малый блок может иметь рабочий объем 454 куб. Фактически, теперь можно получить впускной клапан размером до 2,250 дюйма для более крупных гоночных головок smallblock.


Зажим в месте расположения свечи зажигания — еще один важный компонент конструкции камеры сгорания.В идеале свеча зажигания должна находиться в геометрическом центре камеры сгорания, где фронт пламени должен пройти кратчайшее расстояние в любом направлении для полного сгорания. С камерой с 4 клапанами на цилиндр или с Hemi, этого очень легко добиться. В камере клинового типа клапаны занимают это пространство, и проектировщику необходимо переместить свечу зажигания на выхлопную сторону камеры. В 1970-х одним из первых гонщиков, обнаруживших, что угловая свеча зажигания стоит немного энергии, был покойный Смоки Юник.Наклон свечи зажигания к выпускному клапану не только помещает свечу ближе к центру цилиндра, но также направляет большую часть процесса сгорания к выпускной стороне камеры. В большинстве новых головок послепродажного обслуживания также используются свечи с большим вылетом не только для увеличения резьбового зацепления алюминиевых головок, но и для размещения рабочего конца свечи зажигания ближе к центру цилиндра.


По словам Дарина Моргана, специалиста по двигателям Reher-Morrison Racing Engines, небольшая депрессия на поверхности большинства впускных и выпускных клапанов может создавать небольшие вихри, способные нарушить процесс сгорания.Это может иметь место в случае с ограниченным объемом камеры в двигателях Pro Stock, но, вероятно, не стоит усилий в уличном двигателе. Углубления в клапанах предназначены для уменьшения веса клапана.

Задний радиус впускного клапана — это область, которой уделяется мало внимания. Всегда используйте клапаны с обратным углом наклона 12 градусов. 10-градусные клапаны легче, но имеют более плоский угол, который также не пропускает поток. На выпускной стороне иногда клапан типа тюльпан может увеличить поток, но вы должны проверить это перед использованием этих клапанов.

Есть некоторые свидетельства того, что радиус на лицевой стороне выпускного клапана позволяет улучшить поток выхлопных газов. Это становится ситуацией, когда отдельные выпускные отверстия или приложения будут определять его использование. Не бойтесь попробовать это, чтобы увидеть, работает ли это.

Джим Макфарланд выступал за использование стратегически расположенных ямок в камерах сгорания и на верхних частях поршней в качестве небольших генераторов вихрей. Теоретически эти ямки вызывают большую активность камеры перед началом горения.


Форма камеры и влажный поток

Хотя может показаться, что форма камеры продиктована какой-то мистической попыткой управлять процессом сгорания, большинство конструкторов головок цилиндров скажут вам, что конструкция камеры на самом деле продиктована портами. Давайте посмотрим, что здесь происходит, что должно дать вам лучшее понимание конструкции камеры сгорания и ее функциональных требований. Как упоминалось ранее, ранние камеры были просто глубокими ваннами.По мере того, как камеры становились мельче, это открывало клапаны, улучшая поток. Еще один шаг вперед — это концепция, согласно которой стенка камеры, продолжающая радиус длинной стороны порта, является продолжением угла клапана. Как мы упоминали в главе 9, с более плоскими углами клапана это становится еще более актуальным. Укладка стенки камеры назад в попытке продолжить поток из клапана только улучшает поток. Вот почему даже незначительные модификации камеры на производственных головках могут улучшить поток даже после того, как воздух прошел через впускной клапан в камеру.Если стенка камеры не защемляет и не препятствует потоку, выходящему из клапана, воздушный поток обычно улучшается при всех подъемах клапана, но особенно при более высоких подъемах клапана.

Форма камеры также имеет решающее значение, поскольку она связана с аспектами динамики камеры с мокрым потоком. Большинство дискуссий о впускных отверстиях и форме камеры, как правило, касается только влияния изменений на поток сухого воздуха, потому что до сих пор это был преобладающий метод тестирования. Но с появлением испытаний на влажный поток влияние конструкции впускного отверстия и камеры на аспекты влажного потока больше нельзя игнорировать.Форма камеры и выход воздуха и топлива из порта в цилиндр имеют большое влияние на мощность и эффективность. Мы включили фотографии этого эффекта со стенда «мокрый поток» Дарта на том, как жидкое топливо попадает в цилиндр. В настоящее время эта оценка, по замыслу, не принимает во внимание эффект движения поршня вверх или вниз в цилиндре, но эти элементарные первые шаги по-прежнему показывают поразительную картину того, что происходит с топливом, когда оно попадает в цилиндр.

В этой книге мы заявляли, что гонщики высокого класса и разработчики головок блока цилиндров часто признают и сталкивались с многочисленными примерами того, как их стенд для испытаний на сухом потоке «солгал» им.Некоторые используют Flow Bench только изредка, чтобы помочь в разработке. В разговоре с ребятами из Dart, и особенно со специалистом по головкам цилиндров Тони Макафи, вполне возможно, что изменения в отверстии, которые способствуют улучшению сухого воздушного потока, на самом деле ухудшают динамическую картину влажного потока. Затем, когда головки блока цилиндров фактически проверяются на двигателе, результаты неутешительны, или, как сказал один шутник: «Мы снова переживаем улучшения». Ребята из Дартса не слишком откровенны с точки зрения подробностей относительно того, где и как это происходит, возможно, потому, что мы стучались в дверь, которую они только что открыли сами.Ясно, что это область, которая предлагает огромные возможности, которые только сейчас начинают изучаться.


Считывание данных о камерах сгорания с целью оценки активности и эффективности сгорания — это в лучшем случае неуловимая форма искусства. Промывка топлива создает чистые участки, как и полное сгорание. Промывка топливом очевидна с большинством головок цилиндров рядом с впускным клапаном, где жидкое топливо имеет тенденцию поддерживать чистоту этой части камеры. Ищите ровные серовато-коричневые остатки, свидетельствующие о хорошей активности горения.Жирные черные пятна обычно указывают на высокую концентрацию топливовоздушной смеси, которая замедляет процесс сгорания.

На этой фотографии видна очень низкая активность горения в верхней части поршня, где есть как чистые участки, так и довольно жирные и непостоянные результаты сгорания. Этот двигатель не реагировал на настройку и снижал мощность в основном из-за неправильного соответствия поршней и камеры сгорания.


Есть и другие конструкторы ГБЦ и специалисты по портам, которые по-прежнему настроены скептически и предпочитают проектировать свои порты только на основе того, что они видят на стенде с сухим потоком, а также результатов, которые они видят на динамометрическом стенде.В то время как споры о «мокром потоке» будут продолжать процветать в ближайшие годы, появятся свидетельства, которые окажутся либо колоссальной тратой усилий, времени и ресурсов, либо следующим новым рубежом, на котором появятся многочисленные откровения о вновь обретенной силе.


Важно всегда подбирать правильную свечу зажигания с правильной головкой блока цилиндров. В большинстве алюминиевых головок используются резьбовые заглушки 3/4 дюйма с длинным вылетом, чтобы зацепить больше резьбы в более мягком металле. Железные головы используют заглушки с меньшим радиусом действия.В заглушках с большим вылетом используется прокладка для уплотнения, в то время как в заглушках с малым вылетом обычно используется коническое седло.

Свечи зажигания с удлиненным наконечником отлично подходят для повседневной езды, но с более высокими оборотами двигателя, большей степенью сжатия и / или более высокими температурами цилиндров, например, с закисью, лучше использовать свечу с коротким носом. Более короткий наконечник использует более короткий путь заземления к голове. Более длинный заземляющий браслет может действовать как свеча накаливания при перегреве. Это может вызвать серьезные повреждения перед воспламенением.

Признаки возгорания

Мы включили несколько фотографий камер сгорания, которые были окрашены в процессе эксплуатации, и существует освященная веками традиция пытаться оценивать эффективность сгорания, «считывая» следы на снегу, если хотите, оставшиеся от процесса сгорания. Обычно для этого требуется большой опыт и больше, чем немного искусства в сочетании с небольшим количеством науки. Первое и самое простое для идентификации место — это чистые части камеры.Как правило, они чаще всего появляются рядом с впускным клапаном у крутой стенки камеры. Чаще всего это результат промывки топлива, когда жидкое или полужидкое топливо просто смывает любые остатки сгорания. Одна сопутствующая теория о чистых областях камеры (или областях с легчайшими отложениями) заключается в том, что именно здесь эффективность сгорания наиболее высока. Несомненно, есть доказательства, подтверждающие это, часто находящиеся в самых простых местах. Если вы внимательно присмотритесь к дровяному камину, обратите внимание, что кирпичи, ближайшие к пламени, как правило, чистые и без остатков, в то время как дальше от самого горячего пятна пламени на кирпичных поверхностях начинают образовываться черные остатки горения.Теория здесь заключается в том, что интенсивное тепло процесса сгорания сжигает углерод, в то время как вдали от пламени этот углерод имеет шанс отложиться.




Металлические головки Dart Platinum переместили свечу зажигания глубже в камеру и ближе к выпускному клапану в попытке улучшить процесс сгорания. Чем ближе свеча находится к геометрическому центру камеры сгорания, тем быстрее и полнее процесс сгорания.


Такая же оценка может быть произведена в камере сгорания. Мы ищем камеру с равномерным распределением горения по всей камере: с равномерным покрытием на верхней части поршня, дне камеры и стенках по мере приближения к области выпускного клапана камеры. В идеале пространство для горения должно быть равномерно окрашено, но в реальности это случается редко. Каждый цилиндр имеет свой единственный особый «след», который при внимательном рассмотрении может дать ключ к разгадке эффективности камеры сгорания.Большие участки смыва топлива не годятся, как и централизованные участки тяжелых, покрытых сажей углеродных отложений. Это признаки плохой активности горения, когда фронт пламени либо не перемещается, либо выделяет очень мало тепла для удаления углеродных отложений. Небольшие чистые пятна вдоль одной стороны выступа свечи зажигания также являются обычным явлением, но это также указывает на движение топлива через свечу зажигания. Хорошо продуманная камера будет пытаться вытолкнуть топливо круговым движением из впускного отверстия, перемещая топливно-воздушную смесь через свечу зажигания к выпускной стороне камеры.


Угловые свечи зажигания существуют уже давно. Немногие энтузиасты знают, что идея состоит в том, чтобы переместить заглушку ближе к выхлопной стороне, чтобы продвинуть процесс сгорания на эту сторону камеры. Этот выдающийся пример — полностью обработанная на станке с ЧПУ камера сгорания LS7.


Также часто можно увидеть выпускной клапан немного более светлого цвета, чем остальная часть камеры сгорания. Это может быть связано с более высокой рабочей температурой выпускного клапана.Выпускной клапан с нагаром явно не работает при максимальной температуре, что указывает на то, что цилиндр не работает даже близко к своему пиковому потенциалу. Всю эту информацию также можно использовать для оценки верхней части поршня, поскольку она составляет «дно» пространства сгорания. Поскольку малый блок является клиновым двигателем, зона закалки обычно чистая, поскольку в этой зоне происходит небольшое сгорание, но остальная часть поршня должна показывать признаки равного нагрева, если пространство камеры эффективно.

Мы включили пару фотографий динамометрического теста малого блока, в котором модификации головки блока цилиндров не были положительными, что привело к тому, что двигатель плохо реагировал на изменения (часто вообще не реагировал), а также требовал большего угла опережения зажигания и многого другого. больше топлива, чем у сопоставимого двигателя, где пространство сгорания было намного более эффективным. После того, как мы сняли головки цилиндров, остаточные прожоги на верхней части каждого поршня ясно указывали на то, что двигатель не выполняет процесс сгорания эффективно.На верхних частях поршней имелись большие чистые пространства, где не было активности горения, что соответствовало центральной области поршня, о чем свидетельствовали участки неправильной формы из жирных черных, покрытых сажей остатков сгорания. Очень быстро стало очевидно, что этот двигатель просто недоволен, и модификации камеры, которые мы пробовали, не работали.


Наряду со всеми другими характеристиками свечей зажигания, более холодные свечи необходимы для уличного двигателя с высокими оборотами, чтобы уберечь двигатель от неисправностей.Более холодные свечи отводят больше тепла от вилки, поэтому она не перегревается. При длительных высокоскоростных пробегах свеча может перегреться и превратиться в свечу накаливания, которая может вытащить поршни, опорные кольца и даже весь двигатель, если проблема достаточно серьезна.

Покрытия камеры сгорания и поршней становятся все более популярными и долговечными. Они действительно обеспечивают защиту от повреждений во время работы на обедненной смеси или теплового повреждения из-за слишком горячей свечи зажигания. Теперь у Dart есть собственный отдел покрытий, который может покрывать камеры или клапаны прямо с завода.

Одним из преимуществ алюминиевых головок является то, что их легко ремонтировать или модифицировать отверстия, или, в данном случае, камеру сгорания. Здесь для ремонта камеры сгорания добавлен алюминиевый сварной шов. Это нагревает камеру, что потребует термической обработки головы и всех новых сидений и направляющих.


Дело в том, что во время разборки есть много ключей к разгадке того, насколько хорошо двигатель работает, далеко не только цифры мощности, отображаемые на динамометрической кривой.Так что в следующий раз, когда вы будете разбирать этот маленький блок, найдите время, чтобы посмотреть, что говорят вам верхние части поршней и камеры сгорания. Возможно, стоит сделать несколько цифровых фотографий, которые позже вы сможете более подробно оценить на своем компьютере.

Заключение

В двигателе внутреннего сгорания есть несколько областей, которые более окутаны тайной, но предлагают больше возможностей для получения выгоды, чем пространство сгорания. Каждый день мы узнаем больше не только о том, как воздух и топливо попадают в цилиндр, но и о том, что происходит с этой смесью после ее окисления, и о подсказках, которые оставляет процесс сгорания.Задача производителя хот-родов и двигателей, ориентированного на детали, расшифровать эти иероглифы, руководствуясь здравым смыслом и вниманием к мельчайшим уликам сгорания. Это весело. Тебе стоит попробовать.


Написано Крисом Петрисом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.