Что называют рабочей смесью
РАБОЧАЯ СМЕСЬ
Смотреть что такое «РАБОЧАЯ СМЕСЬ» в других словарях:
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — смесь горючего газа или паров топлива с воздухом в отношении, обеспечивающем сгорание ее в рабочем цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Отношение массы воздуха, поступившего в цилиндр, к массе воздуха, теоретически необходимого для полного… … Большой Энциклопедический словарь
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — см. Горючая смесь. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — смесь горючего газа или паров жидкого топлива с воздухом, поступающая в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Различают Р. с. нормальную, бедную и богатую. Бедная Р. с. получается при избытке воздуха, богатая при его недостатке. Нормальная Р.… … Большая политехническая энциклопедия
рабочая смесь — смесь горючего газа или паров топлива с воздухом в отношении, обеспечивающем сгорание её в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Отношение массы воздуха, поступившего в цилиндр, к массе воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания… … Энциклопедический словарь
рабочая смесь — degusis mišinys statusas T sritis chemija apibrėžtis Degiųjų dujų arba degalų garų ir oro mišinys variklio cilindre. atitikmenys: angl. combustible mixture; fuel mixture rus. горючая смесь; рабочая смесь; топливная смесь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
рабочая смесь — degusis mišinys statusas T sritis Energetika apibrėžtis Degiųjų dujų arba kuro garų ir oro mišinys, užtikrinantis visišką jo sudegimą vidaus degimo variklio darbo cilindre. atitikmenys: angl. combustible composition; fuel air mixture; inflammable … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Рабочая смесь — смесь паров топлива и воздуха, поступающая в цилиндры двигателей внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания) или образующаяся в них, и остаточных газов (См. Остаточные газы); продукты сгорания Р. с. являются рабочим телом… … Большая советская энциклопедия
бедная рабочая смесь — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN lean mixturepoor mixture … Справочник технического переводчика
богатая рабочая смесь — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN rich mixture … Справочник технического переводчика
рабочая жидкость — рабочая жидкость: Жидкость (масло, смесь масел, смесь масел с присадками), используемая для смазки и в качестве рабочего тела, посредством которого происходит передача мощности от входного вала к выходному. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Рабочая (горючая) смесь
Эта статья относится только к бензиновым двигателям. Процесс и особенности смесеобразования в дизельных двигателях описаны на соответствующей странице в этом разделе.
Состав горючей смеси
Горючая смесь состоит из паров топлива и воздуха.
Рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя протекает очень быстро, каждый такт в двигателе, работающим с числом оборотов коленчатого вала 2000 об/мин, совершается за 0,015 сек.
Горение жидкого топлива происходит относительно медленно, а необходимо, чтобы сгорание топлива в цилиндре происходило за более короткое время, чем совершается какой-либо такт. Повысить скорость сгорания до 25-30 м/сек можно лишь при том условии, если жидкое топливо будет размельчено на мельчайшие капельки, а затем испарено. Образование мельчайших капелек достигается распыливанием и испарением топлива, а быстрое сгорание происходит благодаря тщательному перемешиванию этих паров с необходимым количеством воздуха.
Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.
Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.
Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо иметь 15 кг воздуха. Смесь такого состава носит название нормальной (стехиометрической). Однако при соотношении 1:15 полного сгорания топлива не происходит и часть его бесцельно теряется.
Для полного сгорания соотношение топлива и воздуха должно быть 1:17 – 1:18, такая смесь носит название обедненной. Вследствие избытка воздуха в обедненной смеси понижается ее теплотворная способность, что приводит к понижению скорости сгорания и снижению мощности двигателя.
Для повышения мощности двигателя смесь должна гореть с наибольшей скоростью, а это возможно при соотношении топлива и воздуха 1:13, такая смесь называется обогащенной. При таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и экономичность двигателя ухудшается, зато удается получить от него наибольшую мощность.
При соотношении топлива и воздуха меньше 1:13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижается. Смесь такого состава называют богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1:18, скорость ее горения также резко снижается, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной.
Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.
В работающем двигателе обычно различают пять основных режимов: пуск холодного двигателя, работа на малых оборотах (холостой ход), работа при частичных нагрузках (средние нагрузки), работа при полных нагрузках и работа при резком увеличении нагрузки или числа оборотов. Для каждого из режимов состав смеси должен быть разным.
При пуске холодного двигателя условия смесеобразования очень плохие: двигатель холодный, большая часть топлива конденсируется на стенках цилиндров и во впускном трубопроводе, а скорость потока воздуха невелика, так как коленчатый вал двигателя проворачивается с небольшим числом оборотов. Для обеспечения пуска холодного двигателя смесь должна быть богатой с тем, чтобы возместить ту часть топлива, которая конденсируется на стенках цилиндров.
При малых оборотах холостого хода условия смесеобразования также плохие вследствие недостаточной очистки цилиндров от отработавших газов. Количество смеси при этом режиме должно быть невелико, но по качественному составу она должна быть обогащенной.
При средних нагрузках от двигателя полной мощности не требуется и для экономии топлива смесь должна быть обедненной, т.е. такой, которая полностью сгорает.
При полных нагрузках смесь должна обладать наибольшей скоростью сгорания с тем, чтобы от двигателя получить наибольшую мощность. Этим условиям удовлетворяет обогащенная смесь, но при этом двигатель работает менее экономично, чем при средних нагрузках.
При резком увеличении нагрузки или числа оборотов коленчатого вала смесь должна быть обогащенной, в противном случае двигатель остановится.
Влияние нарушения состава рабочей смеси на работу двигателя
Неисправности системы питания заключаются в образовании смеси несоответствующего качества и повышенном расходе топлива. К наиболее часто встречающимся неисправностям системы питания относится образование богатой или бедной горючей смеси.
Богатая рабочая смесь обладает пониженной скоростью горения и вызывает перегрев двигателя, работа его при этом сопровождается резкими хлопками в глушителе. Хлопки появляются в результате неполного сгорания смеси в цилиндре (не хватает кислорода воздуха), и догорание ее происходит в глушителе, сопровождающееся черным дымом.
Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Образованию богатой горючей смеси способствует уменьшение количества поступающего воздуха или увеличение количества поступающего топлива.
Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается, и его работа сопровождается резкими хлопками во впускном трубопроводе. Хлопки появляются в результате того, что смесь еще догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан и пламя распространяется во впускной трубопровод.
Длительная работа двигателя на бедной смеси также вызывает перерасход топлива вследствие того, что мощность двигателя в этом случае падает и чаще приходится пользоваться пониженными передачами. Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха.
Детонация и самовоспламенение
При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25-30 м/сек и давление в цилиндре нарастает плавно. Двигатель работает в нормальном тепловом режиме, без стуков и отказов.
Склонность топлива к детонации условно оценивают октановым числом. Чем выше октановое число, тем топливо меньше склонно к детонации. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия.
Детонационное сгорание смеси иногда ошибочно путают с самовоспламенением или калильным зажиганием. Самовоспламенение может наступить в цилиндрах перегретого двигателя в тот момент, когда электрическая искра еще не поступила в цилиндр, а также при воспламенении от раскаленных частиц нагара или электродов свечи. Как в том, так и в другом случае смесь горит с нормальной скоростью. Обычно это явление наблюдается при выключении зажигания, когда двигатель еще продолжает некоторое время работать.
РАБОЧАЯ СМЕСЬ
Смотреть что такое «РАБОЧАЯ СМЕСЬ» в других словарях:
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — см. Горючая смесь. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — смесь горючего газа или паров жидкого топлива с воздухом, поступающая в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Различают Р. с. нормальную, бедную и богатую. Бедная Р. с. получается при избытке воздуха, богатая при его недостатке. Нормальная Р.… … Большая политехническая энциклопедия
рабочая смесь — смесь горючего газа или паров топлива с воздухом в отношении, обеспечивающем сгорание её в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Отношение массы воздуха, поступившего в цилиндр, к массе воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания… … Энциклопедический словарь
рабочая смесь — degusis mišinys statusas T sritis chemija apibrėžtis Degiųjų dujų arba degalų garų ir oro mišinys variklio cilindre. atitikmenys: angl. combustible mixture; fuel mixture rus. горючая смесь; рабочая смесь; топливная смесь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
рабочая смесь — degusis mišinys statusas T sritis Energetika apibrėžtis Degiųjų dujų arba kuro garų ir oro mišinys, užtikrinantis visišką jo sudegimą vidaus degimo variklio darbo cilindre. atitikmenys: angl. combustible composition; fuel air mixture; inflammable … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Рабочая смесь — смесь паров топлива и воздуха, поступающая в цилиндры двигателей внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания) или образующаяся в них, и остаточных газов (См. Остаточные газы); продукты сгорания Р. с. являются рабочим телом… … Большая советская энциклопедия
РАБОЧАЯ СМЕСЬ — горючая смесь, смесь горючего газа или паров топлива с воздухом в отношении, обеспечивающем сгорание её в рабочем цилиндре двигателя внутр. сгорания. Отношение массы воздуха, поступившего в цилиндр, к массе воздуха, теоретически необходимого для… … Большой энциклопедический политехнический словарь
бедная рабочая смесь — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN lean mixturepoor mixture … Справочник технического переводчика
богатая рабочая смесь — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN rich mixture … Справочник технического переводчика
рабочая жидкость — рабочая жидкость: Жидкость (масло, смесь масел, смесь масел с присадками), используемая для смазки и в качестве рабочего тела, посредством которого происходит передача мощности от входного вала к выходному. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Чем отличается рабочая смесь от горючей смеси
Состав горючей смеси
Горючая смесь состоит из паров топлива и воздуха.
Рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя протекает очень быстро, каждый такт в двигателе, работающим с числом оборотов коленчатого вала 2000 об/мин, совершается за 0,015 сек.
Горение жидкого топлива происходит относительно медленно, а необходимо, чтобы сгорание топлива в цилиндре происходило за более короткое время, чем совершается какой-либо такт. Повысить скорость сгорания до 25-30 м/сек можно лишь при том условии, если жидкое топливо будет размельчено на мельчайшие капельки, а затем испарено. Образование мельчайших капелек достигается распыливанием и испарением топлива, а быстрое сгорание происходит благодаря тщательному перемешиванию этих паров с необходимым количеством воздуха.
Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.
Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.
Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо иметь 15 кг воздуха. Смесь такого состава носит название нормальной (стехиометрической). Однако при соотношении 1:15 полного сгорания топлива не происходит и часть его бесцельно теряется.
Для полного сгорания соотношение топлива и воздуха должно быть 1:17 – 1:18, такая смесь носит название обедненной. Вследствие избытка воздуха в обедненной смеси понижается ее теплотворная способность, что приводит к понижению скорости сгорания и снижению мощности двигателя.
Для повышения мощности двигателя смесь должна гореть с наибольшей скоростью, а это возможно при соотношении топлива и воздуха 1:13, такая смесь называется обогащенной. При таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и экономичность двигателя ухудшается, зато удается получить от него наибольшую мощность.
При соотношении топлива и воздуха меньше 1:13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижается. Смесь такого состава называют богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1:18, скорость ее горения также резко снижается, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной.
Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.
В работающем двигателе обычно различают пять основных режимов: пуск холодного двигателя, работа на малых оборотах (холостой ход), работа при частичных нагрузках (средние нагрузки), работа при полных нагрузках и работа при резком увеличении нагрузки или числа оборотов. Для каждого из режимов состав смеси должен быть разным.
При пуске холодного двигателя условия смесеобразования очень плохие: двигатель холодный, большая часть топлива конденсируется на стенках цилиндров и во впускном трубопроводе, а скорость потока воздуха невелика, так как коленчатый вал двигателя проворачивается с небольшим числом оборотов. Для обеспечения пуска холодного двигателя смесь должна быть богатой с тем, чтобы возместить ту часть топлива, которая конденсируется на стенках цилиндров.
При малых оборотах холостого хода условия смесеобразования также плохие вследствие недостаточной очистки цилиндров от отработавших газов. Количество смеси при этом режиме должно быть невелико, но по качественному составу она должна быть обогащенной.
При средних нагрузках от двигателя полной мощности не требуется и для экономии топлива смесь должна быть обедненной, т.е. такой, которая полностью сгорает.
При полных нагрузках смесь должна обладать наибольшей скоростью сгорания с тем, чтобы от двигателя получить наибольшую мощность. Этим условиям удовлетворяет обогащенная смесь, но при этом двигатель работает менее экономично, чем при средних нагрузках.
При резком увеличении нагрузки или числа оборотов коленчатого вала смесь должна быть обогащенной, в противном случае двигатель остановится.
Горючая смесь. Режимы работы двигателя
Для полного и быстрого сгорания топлива в цилиндрах двигателя оно должно быть распылено и смешано с воздухом. Смесь паров бензина с воздухом называется горючей смесью. В цилиндрах всегда остаются газы от предыдущего цикла. Горючая смесь вместе с остаточными газами образуют рабочую смесь.
Установлено, что для сгорания 1 кг бензина теоретически требуется 15 кг воздуха. При работе двигателя количество воздуха в смеси может быть больше или меньше теоретически необходимого. В зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают следующие виды смеси: нормальная, обедненная, бедная, обогащенная, богатая. Состав горючей смеси оценивается специальным показателем — коэффициентом избытка воздуха (а). Это отношение действительного количества воздуха в смеси Lд к теоретически необходимому для полного сгорания топлива t
Нормальной называется смесь в которой на 1 кг топлива приходится 15 кг воздуха (а=1,0).
Обогащенной называется смесь имеющая небольшой недостаток воздуха (а=0,8. 0.95), а богатой- имеющая значительный недостаток воздуха (а=0,4. 0,8).
В условиях эксплуатации автомобиля для карбюраторного двигателя характерны несколько основных режимов работы.
Режим холостого хода требует богатой смеси (а=0,6. 0,8) так как при этом ухудшается наполнение цилиндров горючей смесью и увеличивается содержание остаточных газов.
Режим частичных (средних) нагрузок характерен для большей части времени работы двигателя, поэтому для такого режима целесообразен экономичный состав, т.е, смесь должна быть объединенной (а=1,05. 1,15).
Режим полных нагрузок требует обогащенной смеси (а=08. 0,95), так как такая смесь обладает наибольшей скоростью сгорания и обеспечивает максимальную мощность двигателя.
Влияние нарушения состава рабочей смеси на работу двигателя
Неисправности системы питания заключаются в образовании смеси несоответствующего качества и повышенном расходе топлива. К наиболее часто встречающимся неисправностям системы питания относится образование богатой или бедной горючей смеси.
Богатая рабочая смесь обладает пониженной скоростью горения и вызывает перегрев двигателя, работа его при этом сопровождается резкими хлопками в глушителе. Хлопки появляются в результате неполного сгорания смеси в цилиндре (не хватает кислорода воздуха), и догорание ее происходит в глушителе, сопровождающееся черным дымом.
Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Образованию богатой горючей смеси способствует уменьшение количества поступающего воздуха или увеличение количества поступающего топлива.
Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается, и его работа сопровождается резкими хлопками во впускном трубопроводе. Хлопки появляются в результате того, что смесь еще догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан и пламя распространяется во впускной трубопровод.
Длительная работа двигателя на бедной смеси также вызывает перерасход топлива вследствие того, что мощность двигателя в этом случае падает и чаще приходится пользоваться пониженными передачами. Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха.
Режимы работы двигателя и состав горючей смеси
Состав горючей смеси
Для работы двигателя внутреннего сгорания необходима смесь топлива с воздухом. В карбюраторных двигателях топливо (бензин) смешивается с воздухом в определенной пропорции вне цилиндров и, частично испарившись, образует горючую смесь. Этот процесс называется карбюрацией, а прибор, приготавливающий такую смесь, карбюратором.
Смесь, пройдя по впускному трубопроводу, попадает в цилиндры двигателя, где смешивается с остатками горячих отработавших газов, образуя рабочую смесь. Частички распыленного топлива при этом испаряются. Для пуска двигателя и его работы на разных режимах, необходим различный состав горючей смеси. Поэтому карбюратор устроен так, что позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси, поступающей в цилиндры двигателя.
Для полного сгорания 1кг топлива необходимо около 15 кг воздуха. Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности. Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси двигатель работает в наиболее экономичном режиме, т.е. расход топлива на единицу развиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет.
Детонация и самовоспламенение
При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25-30 м/сек и давление в цилиндре нарастает плавно. Двигатель работает в нормальном тепловом режиме, без стуков и отказов.
Склонность топлива к детонации условно оценивают октановым числом. Чем выше октановое число, тем топливо меньше склонно к детонации. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия.
Детонационное сгорание смеси иногда ошибочно путают с самовоспламенением или калильным зажиганием. Самовоспламенение может наступить в цилиндрах перегретого двигателя в тот момент, когда электрическая искра еще не поступила в цилиндр, а также при воспламенении от раскаленных частиц нагара или электродов свечи. Как в том, так и в другом случае смесь горит с нормальной скоростью. Обычно это явление наблюдается при выключении зажигания, когда двигатель еще продолжает некоторое время работать.
Топливная или рабочая смесь. Основные режимы работы бензинового двигателя
Как известно, бензин, являющийся топливом для бензиновых двигателей, сам по себе гореть не может и для обеспечения его максимально полного сгорания необходимо присутствие воздуха, точнее кислорода, содержащегося в нем. Такая смесь бензина и воздуха называется рабочей смесью, а готовит, и обеспечивает подачу рабочей смеси в цилиндры двигателя, карбюратор.
От состава смеси в огромной степени зависят такие важные показатели двигателя, как мощность, экономичность, токсичность выхлопа.
Двигатель автомобиля во время эксплуатации, вынужден работать на разных режимах и при разных условиях, поэтому карбюратор, в зависимости от этого должен быть способен обеспечивать разный состав топливной смеси, с большим или меньшим процентом топлива, то есть, соответственно, обогащенную или обедненную рабочую смесь.
Основные режимы работы бензинового двигателя
Принято выделять следующие основные режимы работы бензинового двигателя, требующие разного состава смеси: запуск, работа на малых оборотах холостого хода, малая нагрузка, средняя, полная нагрузка, а также резкое увеличение нагрузки.
1. Так, во время пуска холодного двигателя бензин плохо испаряется, что может затруднить запуск. Чтобы решить эту проблему, в карбюраторах имеется специальная пусковая система, приготавливающая в момент пуска обогащенную топливную смесь, содержащую примерно 6-8 кг воздуха на 1 кг бензина, вместо нормальных 15 кг воздуха на 1л бензина. При этом даже холодный двигатель легко запускается.
2. Во время работы мотора на малых оборотах холостого хода в цилиндры поступает сравнительно небольшой объем топливной смеси, также ввиду плохой вентиляции цилиндров на малых оборотах там остается некоторое количество отработанных газов. Из-за этого уменьшается скорость горения топлива, и двигатель может начать работать с перебоями.
Чтобы обеспечить устойчивую работу двигателя на этом режиме нужно обогатить топливную смесь, то есть увеличить в ней процент топлива, тем самым увеличив скорость её горения. В карбюраторе эту задачу решает специальная система холостого хода.
3. В режиме работы мотора на малых и средних нагрузках, а на таких режимах двигатель работает больше всего времени, желательно добиться от него максимальной экономичности, для чего в цилиндры подается несколько обедненная топливная смесь, содержащая примерно 1 кг бензина на 16-17 кг воздуха. Это приводит к некоторому падению мощности двигателя, но зато обеспечивается максимальная экономичность. Приготовление такой смеси обеспечивает так называемая главная дозирующая система карбюратора.
4. В тех случаях, когда от двигателя требуется полная мощность, то есть при полной нагрузке, когда дроссельная заслонка полностью открыта, требуется обогащенная рабочая смесь, содержащая до 13 кг воздуха на 1 кг бензина. При таком составе смесь обладает максимальной скоростью сгорания, а следовательно, это позволяет получить от мотора максимальную мощность.
Чтобы обеспечить такой состав рабочей смеси, при работе двигателя с полной нагрузкой, в дополнение к главной дозирующей системе включается в работу экономайзерное устройство карбюратора.
5. Если требуется резко повысить мощность двигателя, например, в случае, если водитель резко нажал на педаль газа, то необходимо кратковременное обогащение топливной смеси, иначе в работе мотора возникнут «провалы». Это связано с тем, что при резком нажатии на педаль газа, воздух поступает в смесеобразующую систему быстрее, чем топливо и рабочая смесь обедняется.
Чтобы такого не случилось, в карбюраторе имеется специальный насос-ускоритель, подающий в диффузор карбюратора дополнительную порцию бензина при резком открытии дроссельной заслонки.
Видео: регулировка рабочей смеси на карбюраторных маторах.
Современные автомобильные двигатели имеют не карбюраторные, а впрысковые системы подачи топлива. На таких двигателях состав рабочей смеси регулируется с помощью электроники, хотя принцип её обогащения или обеднения, в зависимости от режима работы мотора остается таким же, как и в карбюраторных системах подачи топлива.
Обедненная горючая смесь
Обедненная горючая смесь содержит на 1 кг бензина от 15 до 17 кг воздуха.
Обедненная горючая смесь содержит на 1 кг бензина от 15 до 16 5 кг воздуха. При таком составе происходит полное сгорание топлива, но скорость горения несколько уменьшается, мощность двигателя также несколько снижается, но достигается наибольшая экономия бензина.
В обедненной горючей смеси содержится от 16 5 до 17 кг воздуха на 1 кг бензина. При такой смеси обеспечивается полное сгорание бензина, но скорость сгорания уменьшается и в результате этого мощность двигателя снижается.
Образование обедненной горючей смеси вызывает вспышки ( хлопки) в карбюраторе, снижается развиваемая мощность и приемистость, двигатель перегревается, расход топлива возрастает.
Спад, вызванный теплоотдачей обедненной горючей смеси. Таким образом, в силу изложенного, кривые изменения температуры и падающих лучистых потоков по ходу факела приобретают специфический характер и, как правило, имеют четко выраженный максимум, местоположение которого при заданных условиях охлаждения топочных газов зависит от коэффициента избытка воздуха а, реакционной способности топлива и размера частиц.
Стремление повысить экономичность двигателя приводит к использованию обедненных горючих смесей, для надежного воспламенения которых требуется большая длина искрового промежутка свечи. Увеличение этого промежутка с 0 6 — 0 7 до 0 8 — 0 9 и даже до 1 0 мм также вызывает повышение пробивного напряжения.
При сильном нагреве горелки и ( или) обедненной горючей смеси возможен проскок пламени в распылительную камеру со всеми вытекающими последствиями. Разработаны безопасные горелки для пламени ацетилена с воздухом и оксидом диазота. Основная идея заключается в максимальном уменьшении массы металла и площади контакта материала горелки с фронтом горения пламени. Это достигается заменой щели многочисленными отверстиями диаметром 0 7 — 2 мм в тонких выступах длиной до 20 мм.
| Индикаторные диаграммы четырехтактного двигателя при различном моменте зажигания смеси. |
В целях некоторой экономии топлива стремятся работать на обедненных горючих смесях. Но воспламенение обедненной рабочей смеси искрой более затруднительно, и для надежной бесперебойной работы двигателя увеличивают расстояние между электродами свечи до 0 7 мм и даже до 1 мм вместо 0 5 мм.
Более широкие пределы воспламеняемости газо-воздушных горючих смесей позволяют использовать обедненные горючие смеси на частичных нагрузках, что улучшает топливную экономичность двигателя.
Все жиклеры подобраны так, что до развития скорости движения автомобиля 80 км / ч в карбюраторе приготовляется обедненная горючая смесь. При увеличении нагрузки двигателя и скорости автомобиля выше 80 км / ч вступает в работу вторичная смесительная камера карбюратора. Как только отверстие 40 переходной системы вторичной камеры попадает в зону разрежения, через него начинает поступать эмульсия.
С переходом двигателя в другой режим регулятор поворачивает дроссельную заслонку, увеличивая или уменьшая степень ее открытия и тем самым вызывая образование обогащенной или обедненной горючей смеси.
Таким образом, в корне факела имеет место быстрый подъем температуры, обусловленный интенсивным тепловыделением при горении топлива, а в хвостовой части факела — постепенный спад, вызванный теплоотдачей обедненной горючей смеси.
Горючая смесь и влияние ее состава на работу двигателя
Горючая смесь и влияние ее состава на работу двигателя. Горючие смеси, необходимые для работы карбюраторного двигателя, приготавливаются в смесеобразующем устройстве карбюратора и впускном трубопроводе двигателя.
Количество испаряющегося топлива в заданном объеме воздуха зависит от его фракционного состава и давления насыщенных паров.
Другим непременным условием образования горючих смесей является необходимость подвода тепла к испаряющемуся топливу. Практически это осуществляется подогревом впускного трубопровода, связывающего карбюратор с цилиндром двигателя.
Температура подогрева смеси, обеспечивающая наилучшее смесеобразование, составляет 40 — 60°С.
Очень большое значение для смесеобразования имеет степень распыливания топлива в смесеобразующем устройстве карбюратора. Чем мельче распыливается топливо, тем скорее и лучше оно испаряется. При этом значительное влияние на испарение топлива оказывает также скорость движения воздуха в смесительной камере.
При малой скорости воздух вступает в контакт с капельками испаряющегося топлива, быстро насыщается его парами, и испарение замедляется. При большой скорости воздуха условия испарения топлива улучшаются, так как поток воздуха увлекает за собой пары испарившегося топлива, и процесс испарения ускоряется.
Высокая скорость воздуха создает во впускном трубопроводе завихрение смеси, что также способствует лучшему перемешиванию паров топлива и воздуха и повышает однородность смеси.
Содержание топлива и воздуха в горючей смеси характеризует ее состав. Состав смеси наиболее просто можно оценить количеством воздуха, приходящегося на 1 кг топлива.
Различные виды жидких топлив требуют для полного сгорания неодинаковое количество воздуха. Так, для полного сгорания 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха при нормальном атмосферном давлении; и температуре 20°С. В этом случае смесь называется нормальной, а количество воздуха 15 кг — теоретически необходимым.
На практике для определения состава смеси используют показатель, называемый коэффициентом избытка воздуха α.
Он представляет собой отношение количества воздуха Lg, действительно поступившего со смесью в цилиндр, к количеству воздуха Lnв нормальной смеси, т. е. α=Lg/Ln. Если в горючей смеси воздуха содержится столько, сколько необходимо для полного сгорания топлива (Lg=Ln=15кг), то α =1. При отклонениях коэффициента α от 1 различают смеси обогащенные и богатые (α меньше 1), обедненные и бедные (α больше 1). Обогащенные и богатые смеси характеризуются недостатком воздуха, в обедненные и бедные — избытком воздуха.
Горючие смеси воспламеняются только в определенных пределах изменения их состава. Эти пределы могут быть выражены коэффициентом избытка воздуха и называются пределами воспламеняемости смесей, которые для бензиновых горючих смесей оценивают ориентировочно α = 0,4-1,4. В зависимости от изменения внешних условий, главным образом начальной температуры, пределы воспламеняемости смесей могут несколько отклоняться от указанных значений. Например, при 0°С α =0,53-1,23, при 100°С α =0,4-1,6.
На пределы воспламеняемости смесей влияет также количество отработавших газов, оставшихся в цилиндре двигателя после завершения такта выпуска. Остаточные газы сужают пределы воспламеняемости смесей.
Состав горючих смесей оказывает непосредственное влияние на мощность и экономичность двигателя и сильно зависит от режима работы двигателя.
Для работы двигателя в режиме холостого хода или малых нагрузках, т. е. при сильно прикрытой дроссельной заслонке, лучше всего иметь обогащенную смесь. При этих условиях распыливание и испарение топлива в карбюраторе ухудшаются вследствие малых скоростей воздушного потока в диффузоре. Кроме того, с прикрытием дроссельной заслонки увеличивается количество продуктов в цилиндре, которые остаются там после предшествующего рабочего цикла. Чтобы скомпенсировать этот недостаток, необходимо смесь сделать значительно обогащенной (α = 0,65-0,75). В этих условиях обогащенная смесь будет способствовать надежной работе двигателя.
В режимах работы двигателя на средних нагрузках предпочтительно готовить горючую смесь обедненного состава. При обеднении смеси до коэффициента избытка воздуха α = 1,1-1,15 (до 16-17 кг воздуха на 1 кг топлива) увеличивается полнота сгорания смеси, но скорость сгорания и количество выделившегося тепла уменьшаются, что приводит к снижению давления газов в цилиндрах, а следовательно, и мощности двигателя. Однако экономичность двигателя в этом случае возрастает, так как топливо сгорает наиболее полно и в меньшем количестве. Но поскольку современные двигатели работают большую часть времени с неполной мощностью, то обедненная смесь является наиболее подходящей.
Если горючая смесь будет обедняться до больших значений (α = 1,2-1,3), то скорость его сгорания уменьшается очень сильно. Это существенно снижает мощность двигателя, а при дальнейшем обеднении может наступить предел воспламеняемости смеси (α =1,4), когда двигатель не сможет работать совсем.
В некоторых условиях необходима кратковременная работа двигателя с максимальной нагрузкой (движение с максимальной скоростью, преодоление крутых подъемов и т. д.). В таких случаях, пренебрегая экономичностью, применяют обогащенную смесь.
При обогащении смеси до значений а =1-0,9 скорость сгорания горючей смеси возрастает. Наибольшая скорость сгорания получается при а =0,9, что соответствует приблизительно 13 кг воздуха на 1 кг топлива. Такое соотношение топлива и воздуха в смеси обеспечивает получение наибольшей мощности двигателя. Однако сгорание топлива в этом случае будет неполным, и экономичность работы двигателя уменьшится. Поступление обогащенной смеси позволяет получить наибольшую мощность двигателя, которая используется только при определенных, сравнительно коротких по времени режимах работы двигателя. Поэтому применение обогащенных смесей не влияет существенно на расход топлива двигателем, но значительно повышает эффективность его работы.
Если горючая смесь будет обогащаться до значений α =0,6-0,5 (богатая смесь),
неполнота сгорания увеличивается очень сильно. При коэффициенте избытка воздуха α =0,4 или содержании воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива горючая смесь не воспламеняется.
При пуске холодного двигателя ухудшаются условия образования горючей смеси. Во-первых, отсутствует подогрев впускного трубопровода, и стенки цилиндров также не нагреты. Во-вторых, скорость потока воздуха через диффузор при пуске невелика, что также ухудшает распыливание и испарение топлива. Вытекающее из распылителя топливо движется в виде пленки по трубопроводу и в жидком состоянии попадает в цилиндры. Поэтому для создания смеси, которая может воспламеняться и гореть, приходится значительно увеличивать количество топлива в ней.
Известно, что время пуска двигателя уменьшается с обогащением смеси. Поэтому при пуске двигателя смесь должна быть очень богатой, чтобы за счет испарения наиболее легких фракций топлива получить требуемый для воспламенения состав смеси (α =0,4). Практически на одну часть массы топлива должно приходиться две-три части воздуха. При этом большая часть топлива при пуске затрачивается непроизводительно. Топливо, не принимающее участия в горении, попадает в цилиндры двигателя и интенсивно смывает смазку, вызывая повышенный износ поршней и цилиндров. Поэтому после пуска двигателя необходимо сразу уменьшать степень обогащения горючей смеси.
При работе автомобильного двигателя в условиях движения часто приходится резко открывать дроссельную заслонку карбюратора. Такие случаи могут встретиться, например, при обгонах и быстрых ускорениях. Резкое открытие дроссельной заслонки простейшего карбюратора вызывает кратковременное обеднение смеси, которое объясняется следующими причинами.
Вначале при приоткрытой дроссельной заслонке и установившемся режиме работы двигателя разрежение в диффузоре сравнительно небольшое. Как только дроссельная заслонка резко открывается, это разрежение быстро возрастает. При этом воздух вследствие его меньшей массы по сравнению с топливом, т. е. обладая большей подвижностью, получает большее ускорение и будет поступать в смесительную камеру в большем количестве, т. е. смесь обедняется. Этот процесс будет идти до тех пор, пока скорости воздуха и топлива не выровняются.
Кроме разницы скоростей при резком открывании дроссельной заслонки ухудшаются условия испарения топлива. В этом случае за дроссельной заслонкой разрежение уменьшается, топливо не успевает испаряться, и его наиболее крупные капельки начинают оседать на стенках впускного трубопровода, образуя пленку большой толщины. В результате смесь обедняется. Обеднение смеси будет происходить до тех пор, пока пленка не достигнет толщины, соответствующей установившемуся режиму.
Влияние резкого открытия дроссельной заслонки простейшего карбюратора может характеризоваться такими признаками: появляются перебои в работе двигателя, хлопки в карбюраторе и даже возможна остановка двигателя.
Таким образом, для улучшения приемистости двигателя, а также для устранения всех нарушений, которыми сопровождается работа двигателя при резком открытии дроссельной заслонки карбюратора, необходимо кратковременное обогащение горючей смеси.
В заключение можно сказать, что для каждого характерного режима работы двигателя необходимы строго соответствующие ему горючие смеси:
при пуске холодного двигателя смесь должна быть очень богатой (α =0,5—0,4);
на холостом ходу—значительно обогащенной (α =0,65—0,75);
при резком открытии дроссельной заслонки смесь должна получать кратковременное обогащение (α =0,8—0,9).
Карбюраторы Автомобильные — Солекс, Озон. Пособие по ремонту и обслуживанию автомобильных карбюраторов марки — Озон и Солекс. В каждом руководстве изложены принципы работы основных систем карбюратора, описана конструкция карбюраторов семейства «Солекс» и «Озон». Подробно рассмотрены возможные неисправности, их причины и способы устранения. Процессы регулировки, ремонта и доработки карбюраторов проиллюстрированы и снабжены подробными комментариями. Инструкции по ремонту карбюраторов предназначены для водителей, желающих самостоятельно обслуживать и ремонтировать автомобили с двигателями, оборудованными карбюраторы марки «Солекс» и «Озон».
Похожие статьи:
Дайте определение «горючая смесь», «рабочая смесь». Какую горючую смесь называют нормальной?
Топливом для образования горючей смеси служат бензины (например, марок А-72, А-76, АИ-93, АИ-98). Теоретически подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина требуется около 15 кг воздуха (точнее кислорода, содержащегося в этом воздухе).
Состав горючей смеси характеризуют коэффициентом избытка воздуха а
Устройство и принцип работы гидравлического привода тормозов.
Устройство (табл.15). Гидравлический привод тормозных механизмов (рис. 95) состоит из педали 1, главного тормозного цилиндра 14, вакуумного усилителя, разделителя привода, рабочих тормозных цилиндров 13, соединительных трубок и штуцеров.
Принцип действия.
При нажатии на педаль в главном тормозном цилиндре создается давление тормозной жидкости. Тормозная жидкость под давлением по трубкам попадает в вакуумный усилитель, где за счет использования разрежения во впускном трубопроводе двигателя давление тормозной жидкости в системе увеличивается. От вакуумного усилителя тормозная жидкость по трубкам через разделитель привода поступает к рабочим тормозным цилиндрам и, перемещая их поршни, приводит в действие тормозные механизмы колес. Разделитель привода тормозов повышает надежность тормозной системы. Он разделяет привод тормозных механизмов на два независимых контура, отдельно на задние и на передние колеса. При нарушении герметичности одного из контуров разделитель перекрывает доступ тормозной жидкости от главного тормозного цилиндра в этот контур. Оставшийся исправным контур выполняет функцию запасной тормозной системы.
Устройство топливного бака.
Устройство.
Корпус, заливная горловина с сетчатым фильтром, успокоители топлива, датчик указателя уровня топлива, пробка заливной горловины.
Назначение. Хранение и транспортировка запаса топлива.
Принцип работы.
При заправке автомобиля топливо, проходя через сетчатый фильтр заливной горловины, очищается от крупных механических примесей. Успокоители топлива предотвращают гидроудары внутри бака.