Главная -> Словарь

Карбюраторном двигателе

В отличие от карбюраторного двигателя в такте впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а только воздух. Воздух затем подвергается сильному сжатию и нагревается до 500 — 600 "С. В конце такта сжатия в цилиндр под большим давлением впрыскивается топливо через форсунку. При этом топливо мелко расг ыливается, нагревается, испаряется и перемешивается с воздухе м, образуя горючую смесь, которая при высокой температуре самовоспламеняется. Все остальные стадии рабочего цикла происходя' так же, как и в карбюраторном двигателе. Более высокая степень сжатия в дизеле обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия двигателя. Однако высокое давление требует применения более прочных толстостенных деталей, что повышает материалоемкость дизеля.

В отличие от карбюраторного двигателя, в котором рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, в дизеле топливо воспламеняется вследствие высокой температуры воздуха после его сжатия. Промежуток времени от момента поступления топлива в цилиндр

Таблица 2.9. Количество отложений во впускной системе карбюраторного двигателя при испытаниях лабораторным методом

Такой же вывод можно сделать и в тех, случаях, когда при работе двигателя на двух топливах, близких по физическим, но различающихся по химическим свойствам, наблюдается существенное различие параметров рабочего процесса. Например, н-гептан и изооктан характеризуются близкими физическими свойствами: температура кипения 371,4 и 372,3 К, теплота испарения 31,7 и 31,0 кДж/моль, давление насыщенных паров при 373 К равно 1,06-105 и 1,04-105 Па соответственно. В то же время они различаются по октановому числу, зависящему от химического строения молекулы: у н-гептана октановое число принято равным нулю, а у изооктана—100. С точки зрения «физической» модели при работе карбюраторного двигателя на обоих топливах параметры рабочего процесса должны быть идентичными. Однако хорошо известно, что при степени сжатия, превышающей 2,8 , двигатель на н-гептане работает с «детонацией», которая может привести к его разрушению.

Рис. 3.21. Схема устройства карбюраторного двигателя с форкамерно-факель-ным зажиганием.

- неуправляемое сгорание взрывного характера последних порций топливно-воздушной смеси в камере сгорания карбюраторного двигателя.

Иногда работа карбюраторного двигателя сопровождается громким стуком и другими неполадками, называемыми детонацией. Детонация приводит к перегреву двигателя, снижению его мощности, разрушению деталей шатунно-поршневой группы и т. д. Причиной детонации могут быть различные факторы, связанные с химическим составом топлива, конструктивными особенностями двигателя, степенью сжатия и т. д. Из жидких углеводородов, входящих в состав бензинов, наибольшей способностью вызывать детонацию обладают парафиновые углеводороды нормального строения. Парафиновые углеводороды изостроения и ароматические углеводороды, наоборот, характеризуются наивысшей антидетонационной способностью, нафтены и олефины занимают промежуточное положение.

Склонность бензина к образованию паровых пробок в системе подачи топлива карбюраторного двигателя оценивается наиболее объективно по величине фазового соотношения пар -жидкость, т.е. отношению объемов паровой и жидкой фаз бензина, испарившегося при определенных условиях.

На заключительном этапе испытаний составляют технический отчет, в котором дается сравнительная оценка склонности испытуемого образца к образованию отложений нагара на свечах и в камере сгорания, а для карбюраторного двигателя также склонность к образованию смолистых отложений во всасывающем патрубке.

С другой стороны, в первый период пуска для появления вспышек в цилиндрах карбюраторного двигателя необходимо подавать смесь, имеющую коэффициент избытка воздуха в пределах 0,05 — 0,07. Следовательно, в этот период испарение бензина будет происходить при соотношении фаз, равном 500 — 700. Такие значения соотношения фаз очевидно минимальны для двигателя, но и они тоже достаточно велики и позволяют заключить, что при всех возможных режимах испарение бензина в двигателе происходит при высоких соотношениях паровой и жидкой фаз — от 500 до 10 000 и более. Испарение бензина в двигателе всегда происходит в среду, далекую от насыщения. С этой точки зрения данные по давлению насыщенных паров бензинов по принятым в настоящее время методам для оценки испаряемости топлив во впускной системе двигателя имеют важное, но все же не абсолютное значение. Это связано, в первую очередь, с различием в условиях испарения топлива в лабораторных методах и в реальных двигателях.

Рис. 15. Схематическое устройство карбюраторного двигателя с форкамерно-факельным зажиганием :

В отличие от карбюраторного двигателя в такте впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а только воздух. Воздух затем подвергается сильному сжатию и нагревается до 500 — 600 "С. В конце такта сжатия в цилиндр под большим давлением впрыскивается топливо через форсунку. При этом топливо мелко расг ыливается, нагревается, испаряется и перемешивается с воздухе м, образуя горючую смесь, которая при высокой температуре самовоспламеняется. Все остальные стадии рабочего цикла происходя' так же, как и в карбюраторном двигателе. Более высокая степень сжатия в дизеле обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия двигателя. Однако высокое давление требует применения более прочных толстостенных деталей, что повышает материалоемкость дизеля.

долей отгона *. На кривой также указана зависимость между отдельными показателями фракционного состава и поведением топлива в карбюраторном двигателе.

- воспламенение топливно-воздушной смеси в карбюраторном двигателе до возникновения искры на свече; вызывается образовавшимися из топлива или масла отложениями в камере сгорания.

мера способности топлива противодействовать детонации в карбюраторном двигателе. Определяется по исследовательскому или по моторному методам.

7. Андреев В. И., Волин С. Н. и др., Распределение смеси в карбюраторном двигателе, Изд. «Машиностроение»,' 1966.

Склонность товарных бензинов к нагарообразованию. Широкие исследования современных отечественных бензинов и их компонентов проведены в последние годы с помощью ускоренного метода оценки нагарообразующих свойств топлив и масел на автомобильном карбюраторном двигателе, разработанного К. К. Папок и С. М. Лившиц .

Строение ароматических углеводородов оказывает существенное влияние на нагарообразование. С повышением молекулярного веса углеводорода и температуры его кипения влияние на нагарообразование, как правило, увеличивается. Следует полагать, что в процессе образования нагара в карбюраторном двигателе, испаряемость углеводородов приобретает решающее значение. Низкокипящие ароматические углеводороды , по-видимому, успевают испариться во впускной системе двигателя, и в предпламенных стадиях, находясь в паровой фазе, практически не подвергаются предварительному окислению, конденсации и уплотнению с последующим образованием углеродистых продуктов, составляющих нагар. Высококипящие ароматические углеводороды, долгое время оставаясь в жидкой фазе, под воздействием высоких температур претерпевают окислительные превращения и, очевидно, служат источником образования нагара.

Вследствие того, что смолы являются высокомолекулярными веществами, при образовании горючей смеси в карбюраторном двигателе они.-.не испаряются и осаждаются на внутренних поверхностях всасывающего трубопровода, уменьшая его сечение, и на штоках клапанов, вызывая их зависание, что приводит к нарушению и даже к прекращению работы двигателя. При попадании смол вместе с неиспарившемся частью топлива в цилиндр двигателя увеличивается скорость нагаро-образования. Часть смол вместе с тяжёлыми фракциями топлива стекает по стенкам цилиндра, попадая в канавки поршневых колец. Под действием высокой температуры смолы довольно быстро превоащаются в углистые лакоподобные вещества, которые как бы припаивают компрессионные кольца к поршню. В результате этого кольца перестают выполнять свои функции , что ведёт к прорыву газов в картер и падению мощности двигателя. Пригорание колец может вызвать заклинивание поршня в цилиндре!. При повышенном содержании смол в реактивных топливах увеличивается нагар на стенках камеры сгорания.

За время второго периода сгорает основная масса топлива. 3 этот период резко возрастает давление в цилиндре. Возможна даже ударная нагрузка на поршень, и в двигателе возникает характерны!'; стук, внешне похокий на стук при детонации топлива в карбюраторном двигателе, хотя причина его совсем другая. Такую работу двигателя называют "яесткой". Интенсивность нарастания давления в цилиндре двигателя во втором периоде зависит от продолжительности периода задержи самовоспламенения и от фракционного состава топлива. Если период самовоспламенения топлива велик, а испаряемость топлива высокая, то к моменту самовоспламенения в Цилиндре накс—

Для оценки поведения бензина при сгорании в карбюраторном двигателе используют специальные лабораторные двигатели. Определение октановых чисел производится строго стандартными методами на одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем сильнее детонирует топливо в моторе.

Рис. 6. 2. Примерные рабочие температуры в карбюраторном двигателе :