Предкамерный двигатель и форкамера

Форкамера специфика, особенности и востребованность

Создание комфортного микроклимата и очистка воздуха в помещении – далеко не всегда является настолько простой задачей, как может показаться на первый взгляд.

Тип и размер помещения, окружающие его климатические условия, сложность используемой вентиляционной системы – соблюдаемых условий может оказаться много. Помещению в экологически чистой зоне достаточно установки современного кондиционера.

А вот промышленным постройкам и супермаркетам для нормального кондиционирования требуется наличие специального помещения – воздушной камеры, форкамеры.

Специфика очистки больших объёмов воздуха

Можно легко оценить тот факт, насколько необходимой является форкамера в вентиляции, рассмотрев, что это такое детальнее.

Приставка «фор» переводится «перед», что позволяет рассматривать форкамеру, как предварительное помещение, в котором производится вентиляционный газообмен.

Для мест с сильно загрязнённой атмосферой она становится отличным «фильтром» разделяющим внутреннюю систему вентиляции помещения и внешнюю.

Для этих целей создается отдельное помещение – предварительная область или предкамера, в которой создается рабочий вентиляционный узел. Его техническое оснащение меняется в зависимости от скорости и качества проходящих воздушных потоков.

В некоторых случаях достаточно специального направляющего вентилятора, который разделяет входящий и выходящий воздух в предназначенные для этого каналы. Может понадобиться монтаж воздушных фильтров для очистки, обустройство шумоизоляции.

Особенности «предварительных» воздушных камер

Современные бытовые климатические системы, предназначенные для типовых помещений, как правило, не требуют обустройства форкамеры. Система кондиционирования, состоящая из внутреннего и внешнего блока, представляет собой сложное устройство.

В нем уже имеются различные очищающие воздух фильтры и другие блоки, задача которых – создание оптимальных климатических условий в помещении. Но их рабочие возможности весьма ограничены. Даже мощные бытовые кондиционеры могут не справляться с охлаждением больших помещений.

Их использование может оказаться экономически неоправданным.

Идея установки обычных кондиционеров в огромных промышленных постройках, подземных парковках, помещениях, размеры которых превышают несколько сотен квадратных метров – будет нецелесообразной.

Но такая вентиляция требует соблюдения нескольких условий для нормальной работы:

  • Хорошая звукоизоляция. Прохождение большого количества воздуха сопровождается заметным шумом.
  • Сбалансированная подача на рабочие точки. Скорость забора и передачи воздуха мощными кондиционерами способна создавать сильный поток, который не подходит для супермаркетов.
  • Контроль скорости воздуха в системе. Мощный воздушный поток, предназначенный для отведения примесей, образующихся в результате производства, способен вместе с ними «захватить» и мелкие детали, используемые в работе.
  • Сохранение постоянного температурного режима. При высокой скорости движения больших объёмов воздуха их температура способна серьезно влиять на микроклимат помещения.

Итог: насколько востребованы форкамеры

Основное назначение форкамер – возможность управления поступающими внутрь помещения большими объёмами воздушных масс. В этом специальном помещении происходит разделение поступающих основных масс на рабочие каналы, предварительная очистка, нормализация скорости потоков и их температуры.

В зависимости от технического оснащения воздух может подвергаться дополнительной санитарной и другой необходимой обработке. Благодаря тому, что для этих целей выделено отдельное помещение, все вышеупомянутые процессы протекают незаметно и без неудобств.

Форкамера – обязательный элемент для обеспечения качественной вентиляции современных помещений закрытого и полузакрытого типа с большой квадратурой. Обычно ее создание планируется еще на этапе проектировки, поэтому любые связанные с ней строительные вопросы не возникают.

Помните, что обустройство форкамеры – не такое простое занятие, как может показаться на первый взгляд. Без грамотного подхода к проекту можно получить лишь пристройку сомнительной пользы.

Схема вентиляции с форкамерой

Подробности расчетов

Климатические показатели

Их определяют с использованием нормативной документации. Там учитывают температурные условия снаружи в холодные  и теплые времена года. Климатические факторы оказывают существенное влияние на выбор системы кондиционирования.

Востребованность форкамер

Форкамеры помогают контролировать объемы поступающего воздуха. Данное устройство проводит  очистку. Следует отметить, что воздух проходит санитарную обработку. Форкамера представляет собой элемент, который необходим каждой сплит- системе. Как правило, создание данного устройства планируется во время проектировки.  Форкамера располагается  в головке цилиндров ДВС. Следует отметить, что эта полость работает в согласовании с основной камерой.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Форкамера двигателя играет важную роль. В предварительную камеру подается топливно-воздушная смесь. Специальная полость занимает около 30 % от камеры сгорания. Такая схема   делает качественное наполнение цилиндров. Также она организовывает потоки газа.

Наличие полости говорит о том, что рабочая камера состоит из двух частей.

Факельное зажигание

Мы отнюдь не отрицаем того, что факельное зажигание, которое сейчас привлекает у нас столько внимания, не заслуживает к себе самого серьезного отношения

Однако мне хотелось бы подчеркнуть, что это мероприятие не должно заслонить или ослабить внимание к другим, на наш взгляд, не менее важным вопросам, что, к сожалению, наблюдается в ряде случаев.
 . Воспламенение очень бедной смеси требует применения предкамер, факельного зажигания и других подобных устройств.
 . Воспламенение очень бедной смеси требует применения предкамер, факельного зажигания и других подобных устройств.

Воспламенение очень бедной смеси требует применения предкамер, факельного зажигания и других подобных устройств.

Двигатели, использующие газ низкого давления, с факельным зажиганием, работают по тем же принципам, что и двигатели с высоким давлением газа, но горючий газ у них смешивается с воздухом при меньшем давлении во впускном трубопроводе или в предкамере и затем поступает в цилиндр. После этого в цилиндр впрыскивается дистиллятное топливо, которое инициирует процесс сгорания. У этих двигателей несколько короче процесс газообмена, что понижает термический КПД.

Еолыпое значение в деле расширения применения га-зодизплей имеет применение факельного зажигания га-зовоздушпой смеси, осуществляемого запальным жидким топливом. Этот способ важен для работы по газожидкостному циклу двухтактных дизелей во всем диапазоне нагрузок и при параллельной работе, чего не удавалось достигнуть для двухтактных дизелей с обычным искровым зажиганием.

Двигатели, работающие на газе высокого давления, с факельным зажиганием, действуют по принципу газодизеля, когда заряд вспомогательного топлива ( обычно дистиллятного, около 5 % общего количества топлива) впрыскивается через топливный клапан непосредственно перед ВМТ и инициирует процесс сгорания. Газ воспламеняется по мере поступления в цилиндр, что обеспечивает полноту сгорания без детонации и преждевременного воспламенения. В этих двигателях около 5 — 7 % эффективной мощности затрачивается на сжатие газового заряда. При прекращении подачи газа они могут переводиться на работу на дистиллятном топливе.

Безусловно, мощным средством интенсификации зажигания бедных смесей является так называемое факельное зажигание. Работы по этому типу зажигания широко ведутся в промышленности и в научно-исследовательских институтах. Тем не менее мне не представляется целесообразным подробно останавливаться на этом вопросе.

Схема камеры сгорания Головка цилиндра ГАЗ-51Ф двигателя с факельным зажига — с факельным зажиганием. нием смеси.| Нагрузочные характеристики двигателей.

На рис. 34 показана головка одного из цилиндров двигателя ГАЗ-51Ф с факельным зажиганием, разработанного на Горьков-ском автомобильном заводе. Го-ловка цилиндров имеет предкамеры 2, которые соединены с основными камерами сгорания 6 двумя каналами А, расположенными под углом.

Только в последнее время стало возможно применение переобедненных смесей на двигателях специальной конструкции с факельным зажиганием смеси, от вспышки нормальной или экономичной смеси в запальной зоне камеры сгорания двигателя.

В нашей стране сейчас подготавливается выпуск новых грузовиков ГАЗ-52, на которых будет установлен верхнеклапанный двигатель с факельным зажиганием ( форкамерный), что позволит на 10 — 15 % снизить, расход топлива, а также значительно уменьшить загрязнение воздуха окисью углерода и повысить скорости автомобилей.

Наиболее перспективными являются двигатели с наддувом, газотурбинные, с непосредственным впрыском легкого топлива и принудительным воспламенением, с факельным зажиганием, а также роторно-поршневые и многотопливные двигатели.

Диаграммы идеальных циклов.

По смешанному: а иклу работают дизельные двигатели с воспламенением от сжатия, а также газодизельные и газовые двигатели с факельным зажиганием.

Схема работы газодизеля с факельным зажиганием.

При сжатии ( рис. 140, б) ( положения / и / /) клапаны 1 и 3 закрыты, газовоздушная смесь поступает в камеру факельного зажигания, разбавляя воздухом находящийся в ней газ.

Первая серия (1982-1991)

В эти годы на ГАЗ-3102 «Волга» постепенно изменялись отдельные узлы и элементы. С 1984 года стали применять вентилируемые диски на передних тормозах. Одновременно заменили главный тормозной цилиндр и упростили разводку гидропроводов. С 1985 года на некоторых машинах начали устанавливать мотор ЗМЗ-402.10. У него был блок цилиндров от ЗМЗ-4022.10, но с ГБЦ без форкамеры. Тогда же произошли следующие изменения:

Волга Газ 3102 1982 года выпуска

  1. Регистрационный знак переместили на бампер, который стали штамповать со специальной площадкой. Резиновая окантовка в этом месте прерывалась.
  2. Радиаторная решетка стала единой (вместо трех частей, из которых состояла).
  3. Повторители поворотов вернули на крылья, этого потребовали международные стандарты.
  4. Внутри салона изменились подлокотники на дверцах.

В 1987 году начали использовать бесконтактное зажигание.

Система форкамерно-факельного зажигания

Устройство и характеристики предпусковых подогревателей двигателя Бинар Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

  1. Канал ведёт солярку в предкамеру.
  2. Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
  3. Клапан самой форкамеры.
  4. Свеча зажигания выполняет свою основную роль (поджог топлива, когда форсунки его впрыскивают).
  5. Одновременно с тем, как от искры загорелось горючее, распредел ГРМ впускает в главную камеру топливо, посредством того, что открывает клапан.
  6. Теперь горючее на финишной прямой — в центральной камере ДВС.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Приточные камеры вентиляционных систем

Приточные камеры вентсистем – вентиляционные агрегаты, предназначенные для тепловой или тепловлажностной обработки приточного воздуха. Они конструируются по типовым сериям, приведенным в типовых альбомах Т.С. 5-904-12.

2ПК

Рис. 35: 1 – приемная секция (имеет отверстие прямоугольной формы); 2 – секция фильтра; 3 – калориферная секция; 4 – оросительная секция (устанавливается по заказу); 5 – соединительная секция; 6 – вентиляционный агрегат; 7 – форкамера; 8 – утепленный клапан

Если камера находится на отметке ниже двух метров от уровня земли, то для перевода оси потока от входного отверстия на ось оборудования камеры устанавливается форкамера 7, выполненная из кирпича. В форкамере размещают утепленный (воздушный) клапан 8 для отсечки наружного воздуха от элементов приточной камеры. Если утепленный клапан расположен у входного отверстия в камеру, то вся форкамера утепляется.

Для исключения вибрации вентилятора он устанавливается на фундамент на виброизолирующем основании. Для исключения передачи колебаний на систему и камеру вентилятор присоединяется к ним через гибкие вставки – прорезиненный брезент (см. рис.17).

Типовая конструкция камеры не имеет оросительной секции 4 (рис.36).

Рис. 36

Приточные камеры 2ПК по типовой серии выпускались производительностью от 2500 до 125000 м3/ч. В последнее время они выпускались производительностью от 3500 до 63000 м3/ч. В настоящее время эти камеры не выпускаются, а выпускаются камеры по серии 5-907-3 марки УПУ – универсальная приточная установка.

Основными преимуществами универсальных приточных установок является компактность, простота конструкции и легкость монтажа. Они выпускаются на производительность от 3500 до 20000 м3/ч.

Рис. 37: 1 – прямоугольный воздуховод, являющийся соединительным элементом между форкаме-рой (или воздухозаборным отверстием) и калориферами; 2 – калориферная секция; 3 – переход с размера калориферов на размер всасывающего отверстия вентилятора; 4 – вентиляционный агрегат; 5 – фильтр (в данном случае ячейковый), в типовой конструкции он отсутствует, поэтому фильтр устанавливается в форкамере; 6 – утепленный клапан

Блочные кондиционеры и приточные камеры

Приточные камеры ВПА

Вентиляционные приточные агрегаты (ВПА) (рис.38) были разработаны для оборонной промышленности и изготавливались трех модификаций: ВПА-10 – Вологда, ВПА-20 – Орел, ВПА-40 – Нижний Новгород.

Рис. 38: 1 – соединительная секция, в которой находятся утепленный клапан и фильтр; 2 – оросительная секция, где располагается ротационная форсунка, вращение которой осуществляется за счет силы воды (включается только в теплый период года); 3 – калориферная секция; 3 – вентиляторный блок

Преимущество: готовность к работе, т.к. смонтирована полностью на заводе, требуется только подключение.

В настоящее время приточные камеры собираются отечественными производителями из иностранных деталей. Основными фирмами, выпускающими современные приточные установки, являются «ВЕЗА» г.Москва (производительность от 1600 до 100000 м3/2) «Петроспект» г.Санкт-Петербург, «Корф» г.Москва, «Ремак». Основные элементы этих камер выполнены блоками. Общее название вентиляционных установок для обработки приточного воздуха – КЦКП – кондиционер центральный каркасно-панельного типа.

Разновидностью модельного ряда этих кондиционеров является компоновка без оросительной секции, без поверхностного охладителя.



Виды вентиляции

Виды систем вентиляции по месту размещения

Для большого загородного дома подойдет одна система вентиляции, для маленькой городской квартиры — другая. Или, например, рациональная в условиях офиса канальная вентиляция просто-напросто не поместится в хрущевской пятиэтажке.

Как определиться, какой вид вентиляции подойдет для Вашего дома, офиса, квартиры? Все зависит от площади, конфигурации, местонахождения и назначения комнат или кабинетов, для которых Вы подбираете вентиляционную систему. И, конечно, немаловажную роль играет Ваш бюджет. Купить систему вентиляции — значит, сделать долгосрочное вложение в собственный комфорт и комфорт своих близких. Так что выбирать тип вентиляции стоит тщательно.

Виды вентиляционных систем по параметрам

Классификация вентиляционного оборудования по различным аспектам

  • По способу циркуляции воздуха: естественная и принудительная (механическая).
  • По назначению: приточная, вытяжная или приточно-вытяжная.
  • По конструкции: канальная и бесканальная (проветриватель, приточный клапан, бризер).
  • По дополнительным функциям: вентиляция с подогревом, вентиляция с фильтрацией воздуха и др.

Строительные требования к венткамерам

Строительные требования к венткамерам для удобства мы разделим на требования к микроклимату, к размещению этих помещений в здании, а также требования к стенам, полам и дверям.

Температура и воздухообмен в венткамере

Согласно таблице 11 СНБ 3.02.03-03 «Административные и бытовые здания» температура в холодный период времени:

  • в приточной венткамере +16°С
  • в вытяжной венткамере +16°С или не нормируется.

Современные венткамеры не требуют постоянного присутствия человека, поэтому поддержание комфортных для человека условий в них не обязательно. Однако в таких помещениях устанавливаются щиты автоматики, которые имеют определенный диапазон рабочих температур. Кроме того, в приточных венткамерах бывает вода, поэтому в помещении не должно быть отрицательных температур.

Что касается вентиляции венткамер, то в устаревшем ныне СНиП 2.04.05-91* в разделе «Помещения для оборудования» было требование обеспечивать воздухообмен:

  • В приточных венткамерах: кратность воздухообмена по притоку не менее 2
  • В вытяжных венткамерах: кратность воздухообмена по вытяжке не менее 1.

Размещение венткамер

Венткамеры относятся к числу технических помещений, внутри которых установлено оборудование, излучающее такие вредные факторы, как шум и вибрации. Именно поэтому венткамеры запрещается устаивать в помещениях, смежных с жилыми, гостиничными и больничными помещениями.

Не рекомендуется их устраивать и в помещениях, смежными с офисными помещениями. Прямого запрета на это нет, но есть запрет косвенный — через ограничение уровня шума. Таким образом, смежное размещение возможно при соответствующей шумоизоляции общей стены. На практике такого решения рекомендуется избегать.

Полы и трап в венткамере

Полы в венткамере выполняются из бетона с выравниванием по горизонтали. Дополнительные требования на ровность полов могут быть предусмотрены инструкцией по монтажу вентиляционного оборудования.

При проектировании вентустановок следует учитывать их вес. Однако расчет несущей способности перекрытий инженеры по вентиляции не выполняют. В рамках проекта они готовят строительное задание, где и указывают место установки вентагрегатов, их массу и дают привязки точек опоры. На базе такого задания архитекторы делают вывод о необходимости усиления полов.

Венткамеры с вентиляционными установками, в которых предусматриваются секции водяного нагрева или охлаждения, увлажнения или осушения, должны иметь нескользкие полы и встроенные в них дренажные решетки, так называемый трап (см. рисунок 2), с уклоном поверхности пола в сторону этих решеток.

Рисунок 2. Устройство трапа в полу венткамеры

Требования к стенам в венткамеру

Ряд требований к стенам венткамеру содержится в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (раздел 13), однако в актуализированную версию данного норматива (СП 60.13330.2012) он не попал. Тем не менее, данных положений можно придерживаться в рекомендательном порядке.

В частности, огнестойкость стен венткамер должна быть:

  • не ниже REI45 при размещении венткамеры в том же пожарном отсеке, что и обслуживаемые помещения
  • не ниже REI150 при размещении венткамеры в другом пожарном отсеке, нежели обслуживаемые помещения

Стены должны быть несущими и не являться перегородками. Если смежное с венткамерой помещение — офисное или иное с постоянным пребыванием людей (что не рекомендуется), то стены венткамеры должны быть покрыты шумозащитой.

Требования к дверям венткамеры

Огнестойкость дверей в венткамерах должна быть не ниже EI30. Двери рекомендуется применять с устройствами самозакрывания и уплотнителями для защиты внешних помещений от шума (см. рисунок 3). Вход в венткамеру должен быть ограничен узким кругом лиц — инженерами по эксплуатации инженерных систем.

Рисунок 3. Пример двери в венткамеру.

Высота помещений — не менее 2,2 метров, ширина проходов — не менее 0,7 метров. Несущая способность перекрытия должна выдерживать массу всего устанавливаемого вентоборудования с запасом. В ограждающих конструкциях следует предусматривать монтажные проёмы для вноса и выноса крупногабаритного оборудования в соответствии с габаритами этого оборудования. В связи с этим двери в венткамеры часто предусматривают двухстворчатые с шириной проёма не менее 1200 миллиметров.

Востребованность форкамер

Форкамера дает возможность контролировать воздушные массы, она устанавливается непосредственно перед системой очистки. Например, форкамера в электровозе – это небольшое помещение, через которое фильтруется воздух и позже по системе вентиляции попадает в вагоны, где им пользуется кондиционеры. Иными словами, благодаря этому в систему попадает предварительно отфильтрованный воздух.

В помещении предусмотрена возможность разделения воздушных масс на каналы. Если нужно, чтобы воздух был теплым, там ставят термостат, который позволяет регулировать температуру воздушных потоков и контролировать ее. В зимнее время системы вентиляции в поездах и больших помещениях используют как систему отопления. Радиатор в данном случае будет не нужен: в каналах для воздушных потоков устанавливают специальные решетки, и этого достаточно для полного контроля над помещениями.


При необходимости воздух в форкамере можно подвергнуть технической обработке, например, санитарной. Приспособление применяется для вентиляционных систем закрытого и полузакрытого типа при учете их большой площади. Закладка такого помещения происходит при строительстве здания, однако если его нет, форкамеру можно достроить или превратить в нее пустующую комнату.

Мнение эксперта

Никоноров Владимир Алексеевич

Наш эксперт. Специалист в области кондиционирования и вентиляции с 10-летним стажем.

Задать вопрос

Если форкамера нужна в частном доме, разрешение не требуется, но для многоквартирного придется его получить. В любом случае, чтобы устройство могло работать правильно, требуется грамотно составленный проект, в противном случае от него будет мало пользы. Кроме этого, должна быть грамотно рассчитана вентиляция с учетом особенностей климата, площади помещения и иных нюансов.

Отличная статья 0

  • Еще больше интересного:

Как очищаются большие объемы воздуха?

Форкамера – это предварительное помещение, расположенное перед системой очистки, в нем происходит свободное движение воздуха, его обмен с атмосферой, для этого существует специальный воздушный клапан. Имеется также фильтр, позволяющий предварительно очистить атмосферный воздух, разделив внутреннюю и внешнюю вентиляцию. Это позволяет доставить до системы очистки уже отчасти отфильтрованный воздушный поток.

Благодаря этому большинство частиц, засоряющих кислород, остается на улице и изначально не попадает в вентиляционную систему. Лишние летучие соединения будут отводиться обратно в атмосферу благодаря клапану.

Схема работы форкамеры

Вентиляторы

В предварительной камере устанавливают специальный вентилятор, в зависимости от того, насколько большой объем помещения и какие качественные характеристики у воздуха, может меняться оснащение данной комнаты. Вентилятор с приводом от двигателя помогает разогнать потоки, создать необходимую тягу; чем площадь больше, тем мощнее должно быть устройство.

Если помещение небольшое, то хватит и направляющего вентилятора: он, как правило, не имеет мощного мотора, меньше шумит и стоит дешевле. Его задачей является разделение воздуха на каналы, входящий и исходящий. Часто систему дополняют специальными фильтрами, которые позволяют создать шумовой барьер, иначе в основном помещении будет слышна работа вентилятора, что не очень приятно, если постоянно там находиться. Узнать больше как бороться с шумом вентиляции можно в этой публикации https://ventilation-conditioning.ru/zdorove/shum-ventilyacii.html.

Читать дальше: Фильмы про старые автомобили

Итог: насколько востребованы форкамеры

Основное назначение форкамер – возможность управления поступающими внутрь помещения большими объёмами воздушных масс. В этом специальном помещении происходит разделение поступающих основных масс на рабочие каналы, предварительная очистка, нормализация скорости потоков и их температуры.

В зависимости от технического оснащения воздух может подвергаться дополнительной санитарной и другой необходимой обработке. Благодаря тому, что для этих целей выделено отдельное помещение, все вышеупомянутые процессы протекают незаметно и без неудобств.

Форкамера – обязательный элемент для обеспечения качественной вентиляции современных помещений закрытого и полузакрытого типа с большой квадратурой. Обычно ее создание планируется еще на этапе проектировки, поэтому любые связанные с ней строительные вопросы не возникают.

Желание создать предварительную воздушную камеру в частном порядке требует получения разрешения, но не всегда. Оно требуется, если речь идёт о многоквартирных домах и других постройках, в которых форкамера способна повлиять на нормальное движение воздушных масс.

Помните, что обустройство форкамеры – не такое простое занятие, как может показаться на первый взгляд. Без грамотного подхода к проекту можно получить лишь пристройку сомнительной пользы.

Очистка воздуха в любом помещении, будь это торговый комплекс, пекарня, кинотеатр, общественный транспорт или жилой дом – довольно сложная задача, решить которую не всегда легко.

На то, как качественно будет проводиться работа, влияет множество факторов: требуется учитывать параметры и особенности системы вентиляции, площадь и тип помещения, климатические условия, в которых оно находится, иные важные характеристики – их бывает достаточно много.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий