Камера сгорания открытая или закрытая отличие: Различия межу газовыми котлами с открытой и закрытой горелками

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

Вопрос-ответ

Как правильно подобрать мощность котла?
— 1 кВт равен 10 м2 при высоте потолков до 3 метров. Например, если у Вас дом 240 м2 и высота потолков не превышает 3 метров, то мощность котла должна быть не менее 24 кВт.

Что значит котел с закрытой камерой сгорания (турбо) и открытой камерой сгорания (не турбо)?
— Открытая камера сгорания — это означает, что отвод продуктов сгорания газового котла осуществляется в дымовой канал (камин). При чем дымовой канал должен быть выполнен из нержавеющей стали, так как температура отходящих газов низкая, что приводит к выделению конденсата и разрушению кирпичного дымохода.
— Закрытая камера сгорания (турбо) — это означает, что отвод продуктов сгорания осуществляется с помощью встроенного в котел вентилятора и коаксиальной трубы «труба в трубе», по внутренней трубе диаметром 60 мм принудительно выбрасываются продукты сгорания, а по наружной трубе диаметром 100 мм естественным путем поступает воздух для горения котла.

Что значит одноконтурный либо двухконтурный котел?
— Одноконтурный котел — это котел способный только отапливать помещение.
— Двухконтурный газовый котел — это котел который отапливает помещение, а так же готовит горячую бытовую воду проточным способом.

Что значит режим «зима-лето» в котле?
— В режиме «зима» котел работает, как на отопления, так и на приготовления горячего водоснабжения. А в режиме «лето» котел работает только на приготовления горячего водоснабжения.

Для чего нужен комнатный регулятор?
— Комнатный регулятор служит для работы котла по температуре воздуха в помещении, что позволяет создать более комфортную температуру для Вас, а так же уменьшают расход газа до 25%.

Для чего нужен датчик наружной температуры?
— Датчик наружной температуры позволяет создать в котле эквитермическое регулирование, т.е. в зависимости от уличной температуры котел автоматически выбирает нужную мощность для работы, что позволяет с экономить 10% газа.

Как правильно подобрать расширительный бак для системы отопления?
— Расширительный бак служит для стабилизации давления в системе отопления. Расширительный бак подбирается в зависимости от объема воды в системе отопления, а именно расширительный бак должен быть объемом не менее 10% от объема воды в системе отопления. Например: если в системе отопления 70 литров воды, то расширительный бак должен быть объемом не менее 7 литров.

Какую функцию выполняет аккумулирующая емкость в системе отопления?
— Аккумулирующая емкость монтируется с твердотопливным котлом. При работе котла часть тепла уходит на обогрев дома, а другая часть уходит в аккумулирующую емкость. Когда топливо в котле сгорело и нет времени и возможности продолжать загрузку топлива, тепло из аккумулирующей емкости расходуется на обогрев дома. Так же в аккумулирующую емкость можно встроить электрический тэн, это позволяет поддерживать температуру дома, в периоды когда нет возможности топить котел.

Как избежать перегрева твердотопливного котла?
— Чаще всего перегрев твердотопливного котла происходит из за отключения электроэнергии, когда прекращается работа циркуляционных насосов. Если в доме есть центральный водопровод, то проблема решается установкой специальных предохранительных клапанов Caleffi 544 или Regulus DBV1. При достижении 95°С на выходе из котла, клапан открывает доступ холодной воды из водопровода в контур отопления в обратную линию и одновременно происходит слив перегретой воды из подающей линии.

Добавить вопрос:

Газовые колонки с закрытой камерой — что это? Область применения. Особенности устройства и монтажа. Обзор рынка.

  Газовые колонки (газовые проточные водонагреватели) предназначены для обеспечения горячей водой жилых и производственных помещений. Для нагрева воды в теплообменнике используется теплота сгорания природного или сжиженного газа. Обычно продукты сгорания отводятся естественным путем в стационарный дымоход. При этом необходимо обеспечить приток достаточного количества воздуха для горения, то есть обустроить приточную вентиляцию.

   Что же делать, когда нет стационарного дымохода или приточной вентиляции (не путайте с вытяжной, она то как раз есть в каждом доме), а горячая вода необходима? Можно конечно установить громоздкий накопительный электрический водонагреватель. Но он мало того, что займет много места, способен предоставить лишь ограниченное своим объемом количество горячей воды.  Проточные электрические водонагреватели трудно использовать в бытовых условиях из за ограничения по мощности. Ведь мало кто сможет похвастаться электрической проводкой, способной обеспечить работу устройств мощностью 10 – 20 кВт. Стоит так же отметить, что электричество – весьма дорогой ресурс для нагрева воды.

   В тех случаях, когда в Вашем доме есть природный газ, или есть возможность подвести сжиженный (баллонный) — отличное решение газовая колонка с закрытой камерой сгорания. Но сразу оговоримся: если у Вас не индивидуальный дом, а многоквартирный – установку такого прибора вам придется согласовать с местной газовой службой.

    Итак, в чем же отличие приборов с закрытой камерой сгорания от обычных газовых колонок. Особенность их устройства, позволяющая отказаться от стационарного дымохода и обеспечить приток воздуха для горения из вне помещения – встроенный вентилятор. Он принудительно отводит продукты сгорания на улицу, и от туда же забирает воздух через коаксиальный дымоход. О коаксиальных дымоходах мы уже писали здесь. Во многих колонках с закрытой камерой имеется так же возможность через специальный адаптер преобразовать коаксиальную систему в раздельную систему дымоходов 80/80. В этом случае возможность установки водонагревателя с закрытой камерой сильно расширяется. Например, можно отводить продукты сгорания из помещения прямо на улицу (ведь тяга то не нужна!) или в стационарный дымоход, а забирать воздух из помещения, естественно если есть приточная вентиляция. 

   Принцип устройства этих приборов мы можем рассмотреть на принципиальной схеме газовой колонки BOSCH.

    На российском рынке не так много производителей имеют в своем ассортименте газовые колонки с закрытой камерой сгорания. Долгое время, чуть ли не единственным решением была газовая колонка BOSCH WT 13 AM1E. Она была сделана на базе газового котла, и представляла собой хоть и надежное, но очень дорогое решение. Лишь не так давно появились альтернативы, например колонка ARISTON NEXT EVO 11. Но она хоть обладает приемлемой ценой, стильным дизайном и достойным функционалом, имеет довольно не большую мощность, и способна обеспечить только одну точку водоразбора. Другим её недостатком является невозможность подключения к раздельной системе дымоходов. Ниже Вы можете посмотреть сравнительные характеристики колонок некоторых производителей.

   В начале 2015 года компания BOSCH решила поставить жирную точку в споре за лидерство в этом сегменте. Была существенно обновлена серия газовых колонок с закрытой камерой Therm 4000 S. Взамен уже устаревшей BOSCH WT 13 AM1E компания выпустила серию приборов BOSCH WTD 12 AM E23, BOSCH WTD 15 AM E23 и BOSCH WTD 18 AM E23 с полностью электронным управлением, и мощностью 17. 4, 22.6 и 27.9 кВт соответственно. Этот ассортимент полностью покрывает потребности бытового потребителя. О функционале прибора Вы можете судить по отображению дисплея справа на рисунке.

   Но мало кто знает, что у компании так же в ассортименте колонки с закрытой камерой сгорания промышленного сегмента BOSCH WTD 24 AME и BOSCH WTD 27 AME мощностью 42 и 47 кВт соответственно. Причем последняя колонка исполнена по самым последним технологиям, по аналогии с кондексационными отопительными котлами с поразительно высоким КПД.

     Ниже приводим возможные схемы подключения к системе дымоходов:

Газовый котел с открытой камерой сгорания

Современный рынок климатической техники предлагает потребителю массу разновидностей отопительного оборудования, в особенностях которого порой непросто разобраться даже специалисту. Чтобы помочь нашим соотечественникам с выбором теплогенератора, далее максимально подробно рассмотрим газовый котел с открытой камерой сгорания, его конструктивные особенности, принцип работы, сильные и слабые стороны.

…

Классификация газовых теплогенераторов с открытой топочной камерой

Все газовые котельные установки с камерой сгорания открытого типа принято классифицировать по следующим признакам:

1. Количеству контуров. Различают одно – и двухконтурные отопительные котлоагрегаты. Первые, отвечают только за отопление помещений; вторые, за обогрев и создание ГВС.
2. Способу монтажа. Сегодня, на отечественном рынке климатической техники представлены газовые котлы настенного и напольного исполнения. Настенный газовый котел с открытой камерой сгорания отличается небольшими габаритами, сравнительно высокой функциональностью и автоматизацией. Их мощность обычно не превышает 35 кВт, чего достаточно для обогрева помещения, площадью до 300 м². Напольные модели, чаще всего применяются в системе отопления частных домов и больших помещений.
3. Типу горелки.
4. Типу, материалу и конструкции теплообменника.
5. Набору сервисных функций.

Существует еще масса моментов, которые могут повлиять на выбор потребителя: степень автоматизации, производитель, стоимость и пр.

Конструктивные особенности и принцип работы

…

Чтобы понять, что сбой представляет одноконтурный газовый котел с открытой камерой сгорания, нужно представить себе открытый источник пламени, над которым установлен теплообменник. Принцип работы данного агрегата прост: тепловая энергия, вырабатываемая при сжигании газа, нагревает стенки теплообменника, по которому циркулирует проточная вода. Другими словами, простейший газовый котел – это проточный нагреватель, предназначенный для создания и поддержания необходимой температуры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.

Камера сгорания

Подавляющее большинство отечественных потребителей, обычно затрудняется с определением, что значит открытая камера сгорания газового котла? Постараемся ответить на данный вопрос максимально понятно.

Как известно, для поддержания процесса горения необходим кислород. Подача воздуха в теплогенератор может осуществляться принудительным или естественным путем. В установках с открытой камерой сгорания тяга создается в дымоходе, а забор воздушной смеси происходит непосредственно из помещения, в котором установлен котлоагрегат. Все отработанные газы выводятся в атмосферу через дымоход.

Следует знать! Тяга, без применения нагнетательных устройств, появляется благодаря разнице в плотности горячего и холодного воздуха. Продукты горения имеют высокую температуру, и, следовательно, меньшую плотность, чем у окружающего воздуха. Исходя из этого, давление газового столба в дымоходе также будет меньше, чем в помещении. Разница давления создает тягу: воздух из помещения выталкивает более легкие отработанные газы и сам участвует в процессе горения топлива.

Теплообменник

Одноконтурный газовый котел с открытой камерой сгорания оснащается одним теплообменником, который может изготавливается из:

. ..

• Нержавеющей стали. Данный материал обладает хорошей долговечностью. Из недостатков – низкая теплопроводность и высокая стоимость. Котлы с таким теплообменником имеют достаточно низкий КПД.
• Оцинкованной стали. Самый недорогой и недолговечный тип змеевика.
• Меди. Хорошая теплопроводность при сравнительно низкой стоимости. Котлы с медным теплообменником обладают высоким КПД, что делает их наиболее экономичными в плане расхода топлива.

В двухконтурных газовых котлах с открытой камерой сгорания применяются теплообменники двух типов:

• Модульный. Конструктивно, данный теплообменник состоит из двух модулей: первичный, выполнен в виде оребренного змеевика, осуществляет нагрев теплоносителя для системы отопления; вторичный, изготовленный в виде набора пластин, отвечает за создание ГВС дома.

Следует знать! Несмотря на то, что такой теплообменник считается одной деталью, модули размещаются в разных местах теплогенератора. Первичный устанавливается над горелкой, вторичный – в нижней части газового котла.

• Битермический. Конструктивно, данный тип теплообменника выполнен, как труба в трубе. В полости, между стенками наружной и внутренней трубки циркулирует теплоноситель, который нагревает воду, для ГВС, циркулирующую по внутренней трубке змеевика.

Совет: нагрев проточной воды связан с образованием накипи. В модульном теплообменнике за процесс создания ГВС отвечает пластинчатый теплообменник, который, при необходимости, легко заменить. При образовании накипи во внутренней трубке битермического теплообменника, заменять придется всю деталь целиком, что значительно увеличивает стоимость ремонтных работ.

Атмосферная горелка

За процесс нагрева теплоносителя в котельном оборудовании с камерой сгорания открытого типа отвечают газовые горелки, которые различаются способом управления пламени.

• Одноступенчатые.
• Двухступенчатые.
• Модулируемые.

Алгоритм работы горелок первого типа заключается в следующем: горит – не горит. Для набора и поддержания необходимой температуры теплоносителя горелка зажигается; по достижении – отключается. Частые включения/отключения котлоагрегата создают условия, при которых значительно быстрее вырабатывается его ресурс.

В двухступенчатых, существует два режима работы: 100и 50% производительности. Контроль за мощностью осуществляется за счет автоматики. Горелки такого типа более экономичны и позволяют более точно поддерживать необходимую температуру теплоносителя.

В модулируемых горелках автоматика позволяет устанавливать производительность в пределах от 10 до 100%. На сегодняшний день — это самый экономичный и наиболее дорогостоящий тип горелок.

Производительность теплогенератора

Грамотное определение необходимой мощности – это один из ключевых моментов выбора котельной установки. Для того чтобы правильно определить мощность газового котла нужно рассчитать теплопотери через ограждающие конструкции, крышу, пол, географическое положение и пр.

Точные расчеты можно заказать в проектной организации вашего населенного пункта. Можно пойти и более простым путем. При средней степени теплоизоляции помещения с высотой потолков 2,5 м, подходит следующий алгоритм расчета: на обогрев 10 м² нужно 1 кВт мощности теплогенератора.

Основные требования к монтажу

Все газовые котельные установки с топочной камерой открытого типа потребляют воздух из помещения, в котором установлены. Это накладывает определенные требования к способу размещения котлагрегата, объему котельной, вентиляционной системе, конструкции дымохода.

• В связи с тем, что при работе котла происходит «выжигание» кислорода, а продукты горения могут частично попадать в топочную, размещать такие котлоагрегаты рекомендуется в изолированном помещении. Настенные модели допускается устанавливать в кухнях, с объемом не меньшим 7,5 м³ при высоте потолков не меньше 2 м.

Важно! При монтаже «настенника» в кухне данное помещение должно иметь окно, площадью не менее 0,6 м2.

• Система вентиляции в топочной должна обеспечивать необходимый объем приточного воздуха.

Совет: Точный объем приточного воздуха определяется из характеристик котельной установки. Упрощенно, количество воздушной смеси, необходимой для горения топлива, рассчитывается следующим образом: 12 м3 на 10 кВт мощности теплогенератора. К полученной цифре нужно добавить от 20 до 40% избыточного воздуха от расчетного воздухообмена.

• Конструкция, высота и сечение дымохода должны обеспечивать необходимую для работы установки тягу и отвод отработанных газов.

Требования, регламентированные СП 42-101-2003, гласят, что сечение дымохода и системы дымоотведения в целом не может быть меньше сечения патрубка атмосферного котлоагрегата. Высота вертикального участка дымохода не может быть меньше двух метров.

Важно! При монтаже напольного газового котла с открытой камерой сгорания нужно строго соблюдать высоту дымовой трубы в зависимости от ее расположения на крыше, расстояния от конька и пр.

Достоинства и недостатки

Газовые котлы с открытой камерой сгорания имеют массу преимуществ и немалый перечень недостатков. Итак, среди основных достоинств можно выделить:

• Низкую, по сравнению с турбированными аналогами, стоимость.
• Простота конструкции, благодаря которой обслуживание котельной установки данного типа более простое и дешевое.
• Отсутствие посторонних шумов за счет отсутствия вентилятора принудительной подачи воздуха.

Вывод№1 По мнению специалистов, основным достоинством газовых котлоагрегатов с топочной камерой открытого типа является возможность автономной работы при отсутствии электричества, так как подача воздуха и отвод продуктов сгорания производится естественным путем.

Недостатки оборудования данного типа:

• Жесткие требования к системе отведения продуктов горения.
• Обязательное наличие притока воздуха в необходимом объеме.
• Повышенная опасность при эксплуатации (возгорание, отравление угарным газом и пр).

Вывод №2 По мнению большинства пользователей, основным недостатком котлоагрегатов с топочной камерой открытого типа является зависимость тяги от погодных условий, работы вентиляционного оборудования и климатической техники. Даже изменение температуры воздуха, как внутри, так и вне помещения, направление ветра, объем приточного воздуха, оказывают влияние на тягу, что может привести к обрыву пламени, сложностям с дымоотведением и пр.

В видео  рассказывается обо всех плюсах и минусах эксплуатации атмосферных газовых котлов.

Качестве заключения

Благодаря весьма демократичной стоимости, современные «атмосферники» весьма популярны среди наших соотечественников. Они достаточно функциональны и если обеспечить необходимый приток воздуха – безопасны. Тем не менее, перед приобретением данного агрегата подумайте о том, во что станет организация притока воздуха в помещение или о сквозняках, которые будут «постоянными спутниками» вашего жилища из-за постоянно приоткрытой форточки. Если вы владелец загородной недвижимости, где отключение света – это скорее правило, нежели исключение, или вы имеете недостаточно средств для покупки турбированной модели котла, то приобретение напольного «атмосферника» может стать единственно правильным вариантом.

Газовые котлы с открытой и закрытой камерой сгорания |

Разновидность камеры сгорания газового котла практически не влияет на его стоимость, размеры и внешний вид, тем не менее её тип нужно обязательно учитывать при выборе. От того, какая камера сгорания встроена в котёл зависят требования к помещению, в котором будет установлено газовое оборудование, способ отвода продуктов сгорания, уровень шума при работе агрегата.

Если вам требуется купить сжиженный газ от производителя, обращайтесь к нам. Реализуем газ пропан с доставкой на выгодных для покупателя условиях.

Котлы с открытой камерой

По сути они представляют собой увеличенную версию газовой горелки, сверху которой установлен трубчатый змеевик-теплообменник. Газ сгорает лишь при поступлении кислорода.

Для обеспечения постоянного притока воздуха в котле проделаны отверстия. В большинстве моделей кислород забирается прямо из помещений, в которых установлен котёл. Отвод продуктов происходит через обычный вертикальный дымоход.

К достоинствам газовых котлов с открытой камерой сгорания относятся:

1. Простота и надёжность технологии, доказанная временем эффективность.
2. Не высокая, в сравнении с котлами оборудованными закрытой камерой сгорания, цена.
3. Практически полная бесшумность работы оборудования.
4. Отсутствие деталей, подверженных быстрому износу. Для контроля работоспособности агрегата требуется только проверка зажигания.
5. Не нужно систематическое техническое обслуживание. Достаточно лишь чистить сопла и змеевик от накипи.

Минусами котлов с открытой камерой являются:

1. Необходимость хорошей вентиляции помещения, где стоит агрегат т. к. кислород забирается непосредственно из воздуха комнаты, в которой находится котёл.
2. Обязательное наличие вертикального дымохода. В частных домах это проблемой не является. Если вы живёте в многоэтажке, то сложности неизбежны.
3. Неэкономичность расхода газа. Он сгорает в большем количестве и с меньшим КПД, чем в агрегатах с закрытой камерой.

Мы осуществляем доставку бытового газа в кратчайшие сроки. Пунктуальность – одно из главных наших достоинств. Заправки газгольдеров стоимость можете узнать при обращении.

Рис.2

Газовые котлы с закрытой камерой сгорания

В них воздух нагнетается в зону горения принудительным способом с помощью вентилятора. Скорость его вращения регулируется автоматикой и зависит от объёма сжигаемого газа. Отвод и поступление воздуха, продуктов сгорания в котлах с закрытой камерой осуществляются через коаксиальный дымоход (труба в трубе). Расположена она не вертикально, а горизонтально.

Преимущества котлов с закрытой камерой:

1. Большая, чем у котлов с открытой камерой теплопроизводительность и КПД, меньше расход газа.
2. Дымоход компактнее и проще в монтаже. Может быть сделан в многоквартирных многоэтажных домах.
3. Возможность установки котла в любом помещении, хоть на кухне. Необходимый для дыхания кислород из комнаты забираться не будет.
4. Отсутствие повышенных требований к вентиляции. Они такие же, как для комнат без котла.

Минусы котлов с закрытой камерой:

1. Зависимость от электроэнергии. Даже при краткосрочных перебоях с электричеством котёл с закрытой камерой перестаёт работать.
2. Шумность. Она значительно выше, чем у котла с открытой горелкой. Если в доме плохая звукоизоляция, рядом со спальней такой агрегат не установишь.
3. Потребность в более частом техобслуживании. Лопасти турбины требуют периодической очистки, необходима смазка.
4. Большая цена. Разница в большинстве случаев составляет от 10-30%.

Просмотров:
171

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.

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.

Пантера — Настенные газовые котлы. Предназначены для установки в квартирах, жилых домах и дачных домиках.

Настенные одноконтурные и двухконтурные газовые котлы мощностью 25 и 30кВт для отопления и приготовления горячей воды в дополнительном накопительном бойлере или в стальном пластинчатом теплообменнике.

Предназначены для установки в квартирах, жилых домах и дачных домиках. Котлы относятся к отопительным приборам повышенной комфортности, отличаются удобством в использовании и обслуживании.

С помощью жидкокристаллического дисплея можно непрерывно получать информацию в любой момент работы котла. Дисплей позволяет постоянно контролировать весь процесс работы.

Модели 25 КТО, 25КТV и 28КТV оснащены коаксиальной системой отходящих газов и не требует подключения к дымоходу, что позволяет устанавливать ее в помещениях где нет стационарного дымохода или его устройство сильно затруднено или невозможно в силу различных причин.

Газовый котел Протерм Пантера – это максимально удобное решение вопроса отопления и обеспечения горячей водой частных жилых домов. Комфортные и простые в управлении, настенные газовые котлы Протерм Пантера отличаются высокой надежностью работы, которая обеспечивается многолетним опытом производства, умноженным на высочайшее качество каждой детали.

Котлы Protherm Panther могут быть одноконтурными или двухконтурными. Последние, в свою очередь, могут подогревать воду в интегрированном бойлере или же в стальном теплообменнике. Скорость приготовления горячей воды позволяет обеспечить нужды даже большой семьи.

Протерм Пантера является одним из самых покупаемых котлов этой марки. Среди его достоинств особо хочется отметить небольшой размер, эргономичный дизайн, высокий КПД и повышенную степень безопасности. Все газовые котлы Protherm пантера имеют защиту от замерзания, перегрева, функцию контроля наличия пламени, контроля тяги в дымоходе. Кроме этого, встроенный микропроцессор осуществляет автоматический контроль за работой всех составных частей котла, и обеспечивает максимально быструю диагностику неполадок.

Купить газовый котел Протерм Пантера вы можете у наших дилеров в вашем городе. Вам будут предложены модели на 25 и 30 КВт, которые идеально подходят для отопления малый домов, дачных домиков и даже небольших складов, гаражей и т.п. Наши менеджеры с удовольствием помогут вам выбрать котел Протерм Пантера, организуют доставку и установку и обучат правилам обращения с отопительным оборудованием.

Тепло в доме – это проще, чем вы думаете. Позвоните нам, закажите отопительные настенные газовые котлы серии Protherm Panther и наслаждайтесь возможностью иметь дома контролируемое тепло и горячую воду в любое время года.

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 смешанную и диффузную.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, которая имеет 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.

Даже несмотря на то, что событие 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 предварительной смесью эффект турбулентности состоит в том, чтобы разрушить или сморщить фронт пламени, создавая дымовые 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 горения, которое приводит к возникновению фронта пламени и его расширению относительно поршня, является очень сложным. На этом уровне полное понимание химии не требуется, 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 боковыми клапанами. 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 быть 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 блока 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 экономических проблем.Еще один случай жадности корпораций и власти счетчиков бобов и акционеров. Ни один традиционный отечественный двигатель V8 с толкателем и рядным расположением клапанов, 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 являются прекрасным примером 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, которая допускала 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 блока 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 выходит на канал 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.

Wedge 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 от тонкого к толстому концу камеры.

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 из-за непосредственной близости клапанов ограничивает объемный КПД и октановое число.

Чаша поршня Насколько известно HPP, этот стиль не использовался в Детройте для бензиновых двигателей 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 немного 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 гг., 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 камеру гораздо большего размера 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.

Устройство и принцип действия камер сгорания

АВТО ТЕОРИЯ

Камера сгорания — это область внутри двигателя, где топливно-воздушная смесь сжимается, а затем воспламеняется. Как правило, с одной стороны он образован формой, отлитой в головку цилиндра, а с другой стороны — вершиной поршня. Когда поршень находится в верхней мертвой точке, камера имеет наименьший размер, и это время, когда топливно-воздушная смесь находится в наиболее нестабильном состоянии и готова к воспламенению.Чем лучше устроена камера сгорания, тем лучше двигатель «дышит»; то есть тем эффективнее общий поток воздуха через двигатель.

Общий КПД двигателя определяется формой камеры, формой верхней части поршня, расположением клапанов и свечи зажигания, а также общим потоком воздуха через впускной и выпускной патрубки. В этой статье мы сосредоточимся только на различных типах камер сгорания, а не на множестве динамических факторов, влияющих на распространение пламени.

Типы камер сгорания

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

Полусферическое или пятистворчатое — Камера сгорания «Hemi»

Конструкция камеры сгорания Hemi.

Считается, что камера такой конструкции предлагает наименьший компромисс в отношении достигнутой эффективности.Фактически полусферическая камера сгорания представляет собой половину сферы, отлитой в днище головки блока цилиндров. Клапаны размещены с внешней стороны отверстия и под определенным углом от осевой линии коленчатого вала. Оптимизация этого положения позволяет значительно увеличить поток воздуха, поскольку он отодвигает клапан от стены, чтобы не создавать турбулентность.

Это создает более эффективное поперечное движение заряда во время перекрытия клапана 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.

Полусферические камеры обычно имеют центральную свечу зажигания, которая обеспечивает отличное октановое число. Дополнительным преимуществом является расстояние между впускным и выпускным клапанами, которое еще больше ограничивает теплопередачу.

Клиновидные камеры

Клиновидная камера сгорания.

Используемый на протяжении многих лет почти всеми производителями, этот тип камеры напоминает наклонный бассейн, утопленный 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.

Относительно крутые стенки в такой конструкции камеры заставляют канал потока воздуха / топлива отклоняться и заставляют его двигаться по нисходящей спирали вокруг оси цилиндра.Во время такта сжатия область сжатого воздуха / топлива уменьшается до такой степени, что захваченная смесь сильно выталкивается от тонкого к толстому концу камеры. Это создает значительную кинетическую энергию, которая при воспламенении увеличивает общую мощность.

Ванна или камера сгорания в форме сердца

Дизайн ванны

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 более поздние тенденции были более эффективной формой сердца.

Примером этого может быть нынешний LS1 от Chevrolet. Дека головки блока цилиндров, которая перекрывает поршень, образует две области сужения: большую площадь напротив свечи зажигания и меньшую область на противоположной стороне. Форма полумесяца делает его похожим на сердечную палату.

Клапаны расположены на одной линии и частично закрыты стенкой камеры, более открыты 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 центральному, что делает общую конструкцию очень эффективной для выработки энергии. Однако теплопередача из-за непосредственной близости клапанов ограничивает объемный КПД и октановое число.

Чаша в поршне

Чаша и поршень с плоской головкой справа.

Этот подход, по сути, является противоположностью конструкции «камера в головке».Он не пользуется популярностью у американских конструкторов двигателей, хотя в начале 20-го века имел конфигурации двигателей с плоской головкой. Однако европейские конструкторы двигателей до сих пор иногда используют эту конструкцию.

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.

Осмысливая все это

То, как камера сгорания использует воздушный поток, так же важно, как и сам поток. Не менее важна форма верхней части поршня, поскольку любое выступание в камеру сгорания замедлит скорость пламени. Идеальная конструкция — выпуклый или плоский поршень, поскольку теоретически фронт пламени может равномерно распространяться по его поверхности.

Все это говорит о том, что главное в разработке двигателей — тепловая эффективность. Идеальный двигатель должен иметь высокую степень сжатия для теплового 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). Высокая степень сжатия увеличивает производство NOx за счет повышенного давления в цилиндре и нагрева заряда, когда он вытесняется в меньшую область. Способ ограничить производство Nox — иметь высокую скорость сжигания, но это трудно осуществить в реальном мире.

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 в максимально возможной степени.

Обратите внимание, насколько малы современные радиаторы?

Загляните под капот любого нового автомобиля, и вы увидите довольно маленький радиатор, даже если ваш автомобиль / внедорожник может иметь мощность 250–300 лошадиных сил. Сравните это со своим старым классическим V8-Whatever. Двигатель мог выдавать такую ​​же мощность, но радиатор был такого же размера, как сам двигатель, и машина все еще перегревалась в теплые дни, верно?

Это из-за теплового КПД. Этот старый двигатель производил гораздо больше тепла, чем лошадиных сил, поэтому ему требовалась большая система охлаждения.Сегодня, напротив, этот (значительно меньший) двигатель в вашем автомобиле намного более эффективен с точки зрения тепла. Его камеры сгорания, впуск, выпуск, рубашки охлаждения и т. Д. Во много раз эффективнее производят мощность в зависимости от рабочего объема и, следовательно, выделяют меньше тепла, подлежащего рассеиванию.

data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked»
data-matched-content-rows-num = «3»
data-matched-content-columns-num = «1»
data-ad-format = «autorelaxed»>

5 типов камер сгорания, которые необходимо знать

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

Приобретая автомобиль, большинство людей попадает в один из двух лагерей: им нужна либо большая мощность, либо большой расход бензина. Хотя многие факторы определяют, насколько быстро транспортное средство может разгоняться при буксировке прицепа или сколько миль на галлон он проезжает, два наиболее важных вопроса, соответственно, следующие: насколько взрывоопасно и насколько эффективно двигатель сжигает топливо? Чтобы ответить на эти вопросы, вам необходимо знать, какой тип камеры сгорания используется в автомобиле. Итак, какие существуют типы камер сгорания и как они соотносятся с мощностью вашего автомобиля и расходом топлива? Мы провели исследование и у нас есть для вас ответы!

В каждом современном автомобиле, грузовике, фургоне или внедорожнике используется один из следующих пяти типов камер сгорания:

1. полусферическое
2. Откидная крыша
3. клин
4. Ванна / Сердце
5. Прямой впрыск (Дизель)

В оставшейся части этой статьи мы опишем каждый тип камеры сгорания, расскажем, является ли он частью бензинового или дизельного двигателя, а также обсудим их относительную мощность и эффективность.Мы также объясним, где находится камера сгорания, для чего она нужна и какая конструкция наиболее эффективна. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!

5 типов камер сгорания

В автомобилях используются два типа двигателей внутреннего сгорания: двигатель с искровым зажиганием (SI), используемый в автомобилях с бензиновым двигателем, и двигатель с воспламенением от сжатия (CI), используемый в автомобилях с дизельным двигателем. Каждый тип двигателя, топливо и воздух смешиваются в камере сгорания, а затем воспламеняются.Это зажигание высвобождает химическую энергию из смеси топлива и воздуха, преобразуя ее в механическую энергию, приводящую в движение транспортное средство.

Основное различие в функционировании и конструкции камер сгорания в двух типах двигателей заключается в том, что в двигателе SI используется свеча зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси. В отличие от этого, двигатель CI сжимает воздух в камере сгорания до тех пор, пока он не станет достаточно горячим, чтобы воспламенить топливо.

Легковые автомобили, грузовики, фургоны и внедорожники с бензиновым двигателем имеют двигатели с искровым зажиганием.Сегодня в двигателях SI есть четыре типа камер сгорания, каждая из которых названа в честь формы камеры, когда поршень находится в верхнем центральном положении: полусферическая, пятисекционная, клиновидная и ванна / сердце. Все автомобили с дизельным двигателем оснащены двигателями с воспламенением от сжатия, в которых используется камера сгорания с непосредственным впрыском.

1. Полусферический

Полусферическая камера сгорания с куполообразной головкой блока цилиндров; Таким образом, когда поршень находится в своей наивысшей точке внутри цилиндра, пространство между верхней частью поршня и головкой цилиндра имеет форму полусферы.

Впускной и выпускной клапаны расположены на противоположных сторонах купола, свеча зажигания находится между ними в верхней части головки блока цилиндров. Такое расположение создает высокоэффективный воздушный поток с минимальными потерями тепла. Кроме того, расположение клапанов позволяет использовать впускные и выпускные клапаны большего размера, чем обычно, что увеличивает максимальную мощность двигателя на высоких оборотах.

Несмотря на свою дополнительную мощность, полусферическая камера сгорания имеет два основных недостатка. Во-первых, он сжигает топливо при необычно высоких температурах, выделяя большое количество оксидов азота.Таким образом, производители двигателей с полусферическими камерами сгорания также должны ввести дополнительные меры контроля выбросов. Во-вторых, полусферическая головка блока цилиндров тяжелая и дорогостоящая в производстве, что увеличивает как вес, так и стоимость автомобиля.

Самая известная автомобильная марка, в настоящее время использующая полусферическую камеру сгорания, — это Chrysler, чья «У него Hemi!» рекламные ролики были запущены в 2004 году. Chrysler продолжает рекламировать двигатели Hemi на своем пикапе Dodge Ram и маслкаре Dodge Charger за мощность, которую они обеспечивают.

Щелкните здесь, чтобы увидеть восстановленную головку блока цилиндров Hemi на Amazon.

2. Откидная крыша

Крытая камера сгорания похожа на полусферическую, за исключением того, что конструкция люка включает четыре меньших клапана (два впускных и два выпускных), а не два больших клапана в полусферической конструкции. Впускной и выпускной клапаны расположены напротив друг друга в головке блока цилиндров, образуя V-образную форму.

Свеча зажигания расположена в центре верхней части головки блока цилиндров, поэтому она находится точно посередине четырех клапанов.Это обеспечивает более быстрое сгорание и более низкие температуры, уменьшая выбросы. Камера сгорания с двускатной крышей также меньше, чем у полусферической, и с меньшей площадью поверхности потери тепла уменьшаются еще больше, что улучшает расход топлива.

В показанном выше цилиндре со сдвижной крышей дополнительные впускные и выпускные клапаны расположены непосредственно за показанными, поэтому они не видны на схеме.

3. Клин

Клиновидная камера сгорания используется производителями автомобилей на протяжении десятилетий и продолжает оставаться популярной.Внутренняя верхняя часть головки цилиндров имеет форму наклонной чаши, а впускной и выпускной клапаны расположены под углом, так что, когда поршень находится в его центральном верхнем положении, пространство между поршнем и головкой цилиндра выглядит как клин. .

Эта конструкция вынуждает воздушно-топливную смесь опускаться вниз с большой силой во время такта сжатия, вызывая накопление кинетической энергии, которая увеличивает мощность, выделяемую при воспламенении топливно-воздушной смеси.

Клиновидная камера сгорания не такая эффективная и мощная, как полусферическая или односкатная конструкция.Однако это надежное, проверенное временем решение, которым до сих пор пользуются многие производители автомобилей.

Нажмите здесь, чтобы увидеть головку блока цилиндров Toyota с клиновидной камерой сгорания на Amazon.

4. Ванна / Сердце

Старые камеры сгорания 1950-х годов в форме ванны были заменены более эффективными камерами овальной или сердцевидной формы, но основные принципы остались прежними. Внутренняя верхняя часть головки блока цилиндров имеет форму перевернутой ванны, а впускной и выпускной клапаны расположены бок о бок в центре вверху, а свеча зажигания находится в стороне.

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

В двигателях LS-1

Chevrolet, которые используются, в частности, в Malibu, Sonic, Aveo и Cruze, в камерах сгорания используется конструкция «ванна / сердце».

Щелкните здесь, чтобы увидеть модернизированную головку блока цилиндров Chevrolet Malibu с камерой сгорания в ванне на Amazon.

5. Прямой впрыск

В автомобильных дизельных двигателях используются камеры сгорания с непосредственным впрыском. Они используют четырехтактный цикл:

• Первый ход: поршень скользит вниз в цилиндре, открывая впускной клапан и позволяя воздуху попасть в камеру сгорания.
• Второй ход: поршень скользит вверх, сжимая (и тем самым нагревая) воздух в камере.
• Третий ход: поршень частично скользит вниз, и впускной клапан выпускает топливо в камеру; он смешивается с нагретым воздухом и воспламеняется.
• Четвертый ход: поршень скользит вниз, открывая выпускной клапан и выпуская побочные продукты воспламенения.

Эти двигатели, как правило, имеют больший расход топлива, но меньшую тягу и мощность, чем двигатели с бензиновым двигателем.

Щелкните здесь, чтобы увидеть новую головку блока цилиндров с прямым впрыском дизельного топлива Ford на Amazon.

Где находится камера сгорания?

В современных двигателях с искровым зажиганием камера сгорания расположена в головке блока цилиндров. Камера сгорания — это не отдельный «кусок» двигателя; скорее, это пустое пространство между внутренней верхней частью головки цилиндров и верхней частью поршня. Изображение ниже может помочь вам визуализировать это:

• Цилиндр находится в средней части изображения, ограниченный двумя толстыми серыми линиями.
• Поршень (сплошной серый объект) находится внутри стенок цилиндра, в данный момент он находится в нижнем положении.
• Изогнутая верхняя часть цилиндра — это головка цилиндра.
• На головках цилиндров расположены впускной (синий воздух / топливо) и выпускной (коричневые загрязнители) клапаны
• Свеча зажигания находится посередине головки блока цилиндров
• Пространство между верхней частью поршня и внутренней верхней частью головки цилиндров — это камера сгорания. Здесь смесь воздуха и топлива воспламеняется свечой зажигания и горит.

В дизельных двигателях (с воспламенением от сжатия) расположение камеры сгорания практически такое же.Главное отличие в том, что нет свечи зажигания. Вместо этого, когда поршень движется вверх внутри цилиндра, он сжимает воздух в камере сгорания, таким образом нагревая его настолько, чтобы воспламенить дизельное топливо.

Что делает камера сгорания?

Камера сгорания — это пространство в двигателе, где топливо и воздух смешиваются, воспламеняются и сгорают с контролируемой скоростью и температурой. Этот процесс высвобождает химическую энергию из топлива и преобразует ее в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль.Каждый цилиндр в двигателе имеет собственную камеру сгорания, поршень, а также впускные и выпускные клапаны. В автомобиле с бензиновым двигателем каждый цилиндр также имеет свою свечу зажигания.

Какая конструкция камеры сгорания является наиболее эффективной?

Хотя концепция может показаться простой, проектирование эффективной камеры сгорания на самом деле довольно сложно. Помимо формы самой камеры сгорания, играют роль несколько других факторов:

• форма верхней части поршня
• форма самого цилиндра
• размещение впускных и выпускных клапанов
• размещение свечи зажигания (для бензиновых двигателей)
• общий расход воздуха через двигатель

Эти факторы меняются от двигателя к двигателю, как и точная форма и размер самой камеры сгорания.Таким образом, хотя мы не можем определить наиболее эффективную комбинацию, мы можем определить, какая камера сгорания имеет тенденцию быть наиболее эффективной.

Камера сгорания с двускатной крышей, как правило, является наиболее эффективной конструкцией. Это неудивительно, поскольку он был разработан с учетом преимуществ полусферической камеры при одновременном повышении эффективности.

• Как и в полусферической камере, впускной и выпускной клапаны двускатной камеры сгорания расположены на противоположных сторонах головки блока цилиндров, оптимизируя воздушный поток.
• В то время как полусферическая камера может вместить только один впускной и один выпускной клапаны, конструкция с открывающейся крышей включает по два клапана на каждый клапан, что повышает эффективность.
• Впускной и выпускной клапаны камеры сгорания клина и ванны расположены рядом друг с другом, что уменьшает воздушный поток и увеличивает отвод тепла.

Итак, открытая камера сгорания имеет отличный воздушный поток, максимальную мощность всасывания и выхлопа, а также минимальные тепловые потери. Такое сочетание делает его наиболее эффективным из пяти типов камер сгорания.

При закрытии

Понимание камер сгорания может помочь вам узнать, какую мощность и расход топлива ожидать от вашего автомобиля. Это также поможет вам лучше понять, как работает топливная система. И возможность объяснить различные процессы сгорания в транспортных средствах с бензиновым и дизельным двигателем — это не просто способ произвести впечатление на друзей на вечеринках — это также может помочь вам избежать прогулки по тенистым ремонтным мастерским!

Вам также могут понравиться:

Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания?

Есть ли у двигателей Cummins свечи накаливания?

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Это анимированный компьютерный рисунок одного цилиндра Райт.
Авиадвигатель братьев 1903 года.Этот двигатель приводил в действие первый, тяжелее
воздушные, самоходные, маневренные, пилотируемые самолеты; Райт
Флаер 1903 года.
Двигатель состоял из четырех
цилиндры
как показано выше, с
каждый поршень подключен к общему
коленчатый вал.
Коленчатый вал был соединен с двумя противоположно вращающимися.
пропеллеры
который произвел
тяга, необходимая для преодоления
сопротивление самолета.

Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший
двигатель для студентов, чтобы изучить основы
работа двигателя.Этот тип
внутреннее сгорание
двигатель называется
четырехтактный двигатель , потому что есть четыре движения, или
удары
поршня перед повторением всей последовательности запуска двигателя.
Четыре штриха описаны ниже с некоторыми неподвижными фигурами.
В анимации и на всех рисунках мы раскрасили
система впуска топлива / воздуха
красный,
электрическая система
зеленый, а
Система вытяжки
синий. Мы также представляем топливно-воздушную смесь и выхлопные газы небольшими
цветные шарики, чтобы показать, как эти газы проходят через двигатель.Поскольку мы будем иметь в виду движение различных частей двигателя, вот
рисунок, показывающий названия частей:

Ход на впуске

Двигатель
цикл
начинается с
впускной ход
как поршень
тянул в сторону коленчатого вала (на рисунке слева).

Впускной клапан открыт, топливо и воздух проходят через клапан.
и в камеру сгорания и цилиндр
от впускного коллектора, расположенного в верхней части камеры сгорания.Выпускной клапан закрыт, а электрический контактный выключатель разомкнут.
Топливно-воздушная смесь находится на относительно низком уровне.
давление
(около атмосферного)
и окрашен в синий цвет на этом рисунке. В конце такта впуска
поршень расположен в крайнем левом углу и начинает двигаться назад в сторону
Правильно.

Цилиндр и камера сгорания заполнены топливно-воздушной смесью низкого давления.
и, когда поршень начинает двигаться вправо, впускной клапан закрывается.

Историческая справка —
Открытие и закрытие впускного клапана двигателя Wright 1903
был назван братьями «автоматическим».Он основан на немного более низком давлении внутри
в цилиндре во время такта впуска, чтобы преодолеть силу
пружины, удерживающей клапан в закрытом состоянии. Современные двигатели внутреннего сгорания делают
не работайте так, но используйте кулачки и коромысла, как выхлопную систему братьев.
Кулачки и коромысла обеспечивают лучший контроль и время открытия и
закрытие клапанов.

Ход сжатия

Когда оба клапана закрыты, комбинация цилиндра и камеры сгорания
образуют полностью закрытую емкость, содержащую топливно-воздушную смесь.Как поршень
сдвигается вправо, объем уменьшается, а топливно-воздушная смесь
сжатый во время
ход сжатия.

Во время сжатия нет
нагревать
переходит в топливно-воздушную смесь.
Поскольку объем уменьшается из-за движения поршня,
давление в газе
увеличился, как описано по законам
термодинамика.
На рисунке смесь окрашена
желтый цвет означает умеренное повышение давления.
Чтобы создать повышенное давление, мы должны сделать
Работа
на смеси, просто
так как вам нужно выполнить работу, чтобы накачать велосипедную шину с помощью насоса.Во время такта сжатия электрический контакт остается разомкнутым.
Когда объем самый маленький,
и давление самое высокое, как показано на рисунке, контакт замкнут, и
поток
электричество течет через вилку.

Рабочий ход

В начале рабочего хода электрический контакт размыкается.
Внезапное размыкание контакта вызывает искру в камере сгорания, которая
воспламеняет топливно-воздушную смесь. Стремительный
горение
топливных выбросов
нагревать,
и производит выхлопные газы в камере сгорания.

Поскольку впускной и выпускной клапаны закрыты, сгорание
Топливо находится в полностью закрытом сосуде (и почти постоянного объема). В
сгорание увеличивает
температура
выхлопных газов, остаточного воздуха
в камере сгорания, и в самой камере сгорания. От
закон идеального газа,
повышенная температура газов также приводит к увеличению
давление в камере сгорания. Мы покрасили газы в красный цвет на рисунке.
для обозначения высокого давления.Высокое давление газов, действующих на
лицевой стороной поршня заставляет поршень перемещаться влево, что инициирует
рабочий ход.

В отличие от такта сжатия, горячий газ воздействует на поршень во время рабочего такта. Сила
на поршне передается штоком поршня на коленчатый вал, где линейный
движение поршня преобразуется в угловое движение коленчатого вала. Работа
сделано на поршне, затем используется для вращения вала и пропеллеров, и
для сжатия газов в такте сжатия соседнего цилиндра.Имея
возникла искра зажигания, электрический контакт остается разомкнутым.

Во время рабочего такта объем, занимаемый газами
увеличивается из-за движения поршня и нет
нагревать
переходит в топливно-воздушную смесь.
Поскольку объем увеличивается из-за движения поршня,
давление и температура газа
уменьшилось.
Мы покрасили «молекулы» выхлопных газов в желтый цвет, чтобы обозначить умеренное давление.
в конце рабочего хода.

Историческая справка — Способ получения электрической искры
братья Райт называли соединением «замыкай и прерывай».Там
подвижные части, расположенные внутри камеры сгорания. Современное внутреннее сгорание
двигатели не используют этот метод, а вместо этого используют свечу зажигания, чтобы произвести
искра зажигания. Свеча зажигания не имеет движущихся частей, что намного безопаснее, чем у свечи зажигания.
метод, используемый братьями.

Ход выхлопа

В конце рабочего хода поршень находится в крайнем левом положении. Нагрейте это
осталось от рабочего хода сейчас
переведен
к воде в
водная рубашка
пока давление не приблизится к атмосферному
давление.Затем открывается выпускной клапан.
кулачком, нажав на коромысло, чтобы начать
такт выхлопа.

Назначение выхлопа
ход заключается в очистке цилиндра от отработанного выхлопа для подготовки к следующему
цикл зажигания.
В начале такта выпуска цилиндр и камера сгорания заполнены.
продуктов выхлопа при низком давлении (окрашены в синий цвет на рисунке выше).
Потому что выпускной клапан
открыт, выхлопные газы проходят мимо клапана и выходят из двигателя.
Впускной клапан закрыт, а электрическая
контакт открыт во время этого движения поршня.

В конце такта выпуска выпускной клапан закрывается и двигатель
начинается еще один такт впуска.

Историческая справка — Выхлопная система, используемая братьями Райт
заставил горячий выхлоп самостоятельно выходить из каждого цилиндра …
пилоту. Этот двигатель тоже был очень громким. Коллекционируют современные автомобили
выхлоп из всех цилиндров в выпускной коллектор (точно так же, как
впускной коллектор б / у братьев). Выпускной коллектор проходит через
выхлоп к каталитическому нейтрализатору для удаления опасных газов, а затем через
глушитель, чтобы он не шуметь, и, наконец, выхлопную трубу.

Теперь вы можете понять
анимация вверху этой страницы. Обратите внимание, что коленчатый вал делает два
оборотов за каждый оборот кулачков. Это движение контролируется
временная цепь. Также обратите внимание, как кулачок перемещает выпускной клапан.
в нужный момент и как быстро впускной клапан открывается после выпуска
клапан закрыт. В реальной работе двигателя ход выпуска не может вытолкнуть все
выхлоп из цилиндра, поэтому настоящий двигатель работает не так хорошо, как
идеальный двигатель описан на этой странице.Когда двигатель работает и нагревается, производительность
изменения. Современные автомобильные двигатели регулируют соотношение топливо / воздух с компьютерным управлением.
топливные форсунки для поддержания высокой производительности. Братьям просто нужно было смотреть
мощность их двигателя упала с примерно 16 лошадиных сил, когда двигатель был
сначала начал примерно с 12 лошадиных сил, когда он был горячим.

Виды деятельности:

Экскурсии с гидом

Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

Кольцевая камера сгорания — обзор

Газотурбинная система жидкого топлива

Принимая во внимание, что система подачи топлива разработана с учетом характеристик, характерных для электростанции, для стандартных модульных узлов газовой турбины используются для природного газа и жидкого топлива, так что использование конкретного топлива не зависит от существующей инфраструктуры.

Кольцевая камера сгорания газовых турбин Siemens серии 3A оборудована 24 идентичными гибридными горелками для природного газа и жидкого топлива. Каждая гибридная горелка, в свою очередь, имеет диффузионную горелку и горелку с предварительным смешиванием для работы на жидком топливе, а также диффузионную горелку, горелку с предварительным смешиванием и пилотную горелку для работы на природном газе. Кроме того, можно использовать отдельную трубку для впрыска воды непосредственно в пламя, чтобы уменьшить образование NO _x .

Три горелки, работающие на природном газе, и горелка с предварительным смешиванием для жидкого топлива имеют регулируемую подачу, т.е.е. все количество топлива, подаваемого клапаном управления подачей, в каждом случае впрыскивается в камеру сгорания. Жидкотопливная диффузионная горелка имеет регулируемую подачу и возврат, что позволяет контролировать не только количество впрыскиваемого топлива, но также количество подаваемого топлива и давление впрыска и, таким образом, позволяет контролировать качество распыления, напрямую связанное с этим. Жидкотопливная диффузионная горелка может работать в диапазоне нагрузок от запуска до базовой нагрузки (примерно 12 кг / с топлива) без добавления воды.В режиме работы на мощности возвратный массовый поток от диффузионных горелок снова напрямую подается на впрыскивающий насос (рециркуляция).

По сравнению с впрыском воды через фурмы, прямое смешивание воды с топливом и работа горелки с предварительным смешиванием позволяют добиться большего снижения выбросов NO _x при использовании того же количества воды. На первой стадии разработки, представленной заводом в Санта-Рите, вода подмешивается через струйный смеситель перед впрыскивающим насосом (рис. 7–73).Требуется умеренное давление воды, позволяющее использовать водные салазки, изначально предназначенные для использования с фурмой. Струйный смеситель увеличивает давление подачи смеси жидкое топливо / вода перед впрыскивающим насосом до 10 бар, что также позволяет получить соответственно более высокое давление впрыска в горелках.

РИСУНОК 7–73. Жидкостная система газовой турбины с добавлением воды через струйный смеситель.

(Источник: Siemens.)

Плотность и вязкость смеси жидкое топливо / вода варьируются в зависимости от соотношения компонентов смеси и состава топлива, что предъявляет высокие требования к ТНВД.Соотношение смеси определяется как отношение массового расхода воды к массовому расходу топлива. Газовые турбины на заводе в Санта-Рите успешно прошли испытания при соотношении компонентов смеси более 100%. Поэтому важной вехой в разработке многотопливной газовой турбины стала замена винтовых насосов центробежными насосами, поскольку последние хорошо подходят для жидкостей с низкой вязкостью (<1 мм ² / с для нафты и конденсатов) и также имеют характеристики, благоприятствующие комбинированному питанию диффузионных горелок и горелок с предварительным смешиванием.Нулевая высота подачи центробежных насосов составляет ок. 1600 м.

Поскольку вода добавляется до разветвления смеси в линии подачи диффузии и предварительного смешивания (см. Рис. 7–73), и то, и другое уже реализовано для новейших газовых турбин через стандартную двухтопливную систему, вода добавляется отдельно в линии подачи диффузии и премикса, так что соотношение смеси может изменяться независимо для двух горелок.

При работе на газе выключение / включение горелок, e.g., при переходе от диффузионного к предварительному смешиванию и обратно, может быть реализовано довольно легко. Никаких процедур охлаждения или продувки не требуется. При работе на жидком топливе необходимо соблюдать особые меры предосторожности при пуске и останове газовой турбины, при переходе на режим предварительного смешивания жидкого топлива, а также при переходе с газового режима на жидкое топливо и обратно. Если горелка, работающая на жидком топливе, не работает, существует риск циркуляции потока между отдельными горелками из-за небольших местных перепадов давления в камере сгорания, что вскоре приведет к перегреву или образованию кокса на форсунках.Чтобы предотвратить попадание горячего газа, когда горелки на жидком топливе выключены, вода используется для смыва остаточного топлива из трубопроводов и форсунок, которые затем снабжаются охлажденным воздухом на выходе компрессора, так называемым уплотнительным воздухом. Перед началом работы горелки на жидком топливе пустые участки линии заполняются водой. Это не только позволяет быстро нарастить давление распыления, но и охлаждает форсунки, чтобы топливо не могло преждевременно воспламениться.

Концепция безопасности привела к появлению требования о том, что все трубопроводы жидкого топлива, которые находятся под давлением во время запуска газовой турбины (включая запуск с использованием природного газа), не должны содержать опасное топливо, такое как нафта и конденсат, поскольку это топливо представляет значительный риск для газовой турбины, например, в случае неправильного запуска.По этой причине в многотопливных газовых турбинах Сименс обычно используется мазут для запуска и останова. Кроме того, использование жидкого топлива означает, что в случае утечки, которая во многих случаях не очевидна до тех пор, пока в трубопроводе не появится давление, вытекающее топливо изначально является гораздо менее опасным топливом для запуска. Переключение на основное рабочее топливо (и обратно) после синхронизации газовой турбины происходит в системе подачи топлива, что означает, что никаких заметных изменений в работе газовой турбины не происходит.В случае отключения газовой турбины линии после запорных клапанов полностью откачиваются и частично заполняются водой. Затем промывается блок подачи жидкого топлива.

Какие функции головного блока цилиндров выполняет в двигателе автомобиля?

Вы можете найти всевозможную информацию о прокладке головки , и многие автовладельцы знают о ее функциях, но гораздо меньше знают о самой головке блока цилиндров. Вот почему мы собрали все, что вам нужно знать о и головке блока цилиндров .Узнайте, как работает головка блока цилиндров в вашем автомобиле, почему это важно и какие дефекты могут возникнуть.

Что делает головка блока цилиндров в моей машине?

Основная задача ГБЦ — закрывать камеру сгорания двигателя сверху. Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров, а нижняя часть — блок цилиндров . Головка блока цилиндров находится на двигателе и закрывает камеру сгорания. Зазор, который остается между головкой блока цилиндров и двигателем, дополняется прокладкой головки.

Еще одна задача ГБЦ — обеспечить постоянную смазку цилиндра. Если цилиндры плохо смазаны маслом, бесперебойная работа двигателя невозможна, поэтому головка блока цилиндров является неотъемлемой частью работы двигателя.

Так устроена ГБЦ

Головка блока цилиндров — это не только очень важная часть вашего двигателя, но и одна из самых дорогих частей двигателя автомобиля из-за своей сложной конструкции.Поскольку головка блока цилиндров в процессе сгорания подвергается воздействию очень высоких температур, она состоит из стойких алюминиевых сплавов и легких металлов.

Внизу он обычно закреплен непосредственно на картере коленчатого вала и закрыт вверху клапанной крышкой. В зависимости от того, какой у вашего автомобиля дизельный или бензиновый двигатель, конструкция головки блока цилиндров различается.

Это компоненты головки блока цилиндров в бензиновом двигателе

.

• Впускные и выпускные каналы: они обеспечивают выход выхлопных газов из цилиндров, а абсорбированная воздушно-топливная смесь может попадать в цилиндры.
• Впускные и выпускные клапаны: здесь бензиновые двигатели всасывают топливовоздушную смесь, а выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распредвалы: коленчатый вал, приводимый в движение ремнем ГРМ, приводит в движение распредвалы.Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: они обеспечивают впрыск топлива в камеры сгорания
• Свечи зажигания: инициируют сгорание топлива

Это компоненты головки блока цилиндров в дизельном двигателе

• Впускные и выпускные каналы: они позволяют выхлопным газам выходить из цилиндров и позволяют захваченной воздушно-топливной смеси поступать в цилиндры
• Впускные и выпускные клапаны: автомобили с дизельным двигателем всасывают воздух через впускные и выпускные клапаны, в то время как выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распредвалы: коленчатый вал, приводимый в движение цепью ГРМ, приводит в движение распредвалы.Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: впрыскивают топливо в дизельных двигателях в камеры сгорания или предкамеры
• Свечи накаливания: они служат для облегчения холодного пуска

Могут ли быть дефекты ГБЦ?

К сожалению, сложная конструкция головки блока цилиндров и ее многочисленные задачи делают ее подверженной дефектам. Самый частый дефект — негерметичная прокладка ГБЦ, вызванная повышенным истиранием.Подробнее читайте в нашем блоге о признаках неисправной прокладки головки .

Также могут быть дефекты на самой головке блока цилиндров, например, из-за высоких температур и сильной вибрации работающего двигателя. Это может привести к трещинам в материале головки блока цилиндров.

Ремонт или восстановление ГБЦ?

Многие дефекты могут потребовать ремонта головки блока цилиндров, который может стоить очень дорого. Поскольку головка блока цилиндров установлена ​​в двигателе, обширные работы над этой деталью двигателя связаны с ремонтом или восстановлением.

В большинстве случаев головку блока цилиндров необходимо сначала снять, а затем отшлифовать после ремонта, так как это единственный способ обеспечить правильное закрытие нижней части двигателя.

Замена головки блока цилиндров возможна только в редких случаях. В основном дефекты ГБЦ связаны с легко заменяемыми деталями, например, с клапанами.

На этой странице вы найдете дополнительную информацию о том, сколько стоит ремонт ГБЦ.

Как распознать признаки возможных дефектов

Если вы заметили нарушения в работе двигателя, рекомендуется как можно скорее обратиться в мастерскую, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения.

К признакам дефектов ГБЦ относятся:

• Вы заметили потерю мощности двигателя
• Температура охлаждающей воды в красной области
• Вы видите масло в охлаждающей воде
• Через короткое время необходимо долить воду и масло
• Вы заметили плохое поведение при холодном запуске

Как охлаждается головка блока цилиндров в двигателе?

Как уже было сказано выше, головка блока цилиндров подвергается воздействию высоких температур и поэтому ее необходимо охлаждать, чтобы избежать перегрева и повышенного истирания.Существует два различных типа охлаждения ГБЦ: водяное или воздушное.

Головки блока цилиндров с воздушным охлаждением

Головки цилиндров с воздушным охлаждением охлаждаются только проходящим воздухом. Кроме того, они оснащены большими ребрами охлаждения.

Одним из преимуществ этого метода охлаждения является то, что он обеспечивает надежную работу и может быть построен очень просто и недорого. Соответственно, ремонт таких ГБЦ обходится дешевле, чем ремонт ГБЦ с водяным охлаждением.Кроме того, вам не нужно беспокоиться о замерзании охлаждающей жидкости при охлаждении воздуха.

Головки блока цилиндров с водяным охлаждением

Большинство современных двигателей охлаждаются водой. Для этого в качестве охлаждающей жидкости обычно используют смесь воды и морозостойкости. Для охлаждения головки блока цилиндров охлаждающая жидкость проходит через прокладку головки блока цилиндров в головку блока цилиндров.

Одним из преимуществ этого типа охлаждения является, прежде всего, то, что охлаждающая жидкость может поглощать, а также рассеивать большое количество тепла.К тому же этот способ охлаждения наиболее эффективен.

Разница между газовой турбиной замкнутого цикла и газовой турбиной открытого цикла

Разница между газовой турбиной замкнутого цикла и газовой турбиной открытого цикла может быть основана на источнике нагрева, типах рабочей жидкости, циркуляции воздуха, износостойкости лопаток турбин, монтаж, стоимость обслуживания и многое другое. Основное различие между ними — циркуляция рабочего тела. В газовой турбине с замкнутым циклом одна и та же рабочая жидкость циркулирует снова и снова внутри турбины, а в газовой турбине с открытым циклом рабочая жидкость i.е. воздух заменяется снова и снова, проходя через газовую турбину.

Газовая турбина замкнутого цикла против газовой турбины открытого цикла