ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испарение, смесеобразование и сгорание при низких температурах из "Топлива, смазочные материалы и жидкости для эксплуатации автомобилей и тракторов в северных районах" При работе двигателя впускной трубопровод подогревается, что обеспечивает нормальное испарение топлива и образование рабочей смеси. Ослабление подогрева в зимнее время в северных районах страны несколько уменьшает испарение топлива и увеличивает коэффициент наполнения. Однако в связи с тем, что снижение температуры подогрева обычно не превышает 5—10 °С, изменений в работе двигателя практически не замечено. [c.18] Основные особенности смесеобразования при низких температурах связаны с плохой испаряемостью бензина в период пуска холодного двигателя. Причины этого явления следующие. Во-первых, при понижении температуры бензина уменьшается давление его насыщенных паров и испаряются лишь самые легкие фракции углеводородов. Во-вторых, в период пуска двигателя коленчатый вал вращается с очень небольшой частотой, поэтому скорость прохождения воздуха в диффузоре карбюратора относительно невелика. В таких условиях струя бензина дробится на крупные капли с относительно малой поверхностью испарения. [c.18] Для улучшения испарения бензина в период пуска двигателя осуществляют пусковую регулировку карбюратора, усовершенствуют конструкции камер сгорания и впускных трубопроводов и т. д. Однако решающим фактором создания горючей смеси является содержание в бензине низкокипящих углеводородов. Именно эти углеводороды, испаряясь во впускном трубопроводе, создают топливовоздушную смесь, способную воспламеняться от искры. [c.18] Когда объем паровой фазы значительно больше жидкой, то на насыщение расходуется уже значительное количество легкоиспаряющихся углеводородов при этом состав жидкой фазы меняется. В состоянии насыщения паровая фаза находится в равновесии с жидкостью измененного состава. Давление насыщенных паров иное, чем при небольшом объеме паровой фазы. Иными словами, с увеличением отношения паровой фазы к жидкой давление насыщенных паров уменьшается (рис. 6). [c.20] Другой показатель, регламентирующий испаряемость бензина,— его фракционный состав. Многочисленные исследования показали, что чем ниже температура начала кипения бензина и температура перегонки 10°/о, тем лучше пусковые свойства бензина (рис. 7). Однако при работе на этом же бензине прогретого двигателя в системе питания автомобиля образуются паровые пробки. [c.21] Образование паровых пробок в системе питания зависит от температуры и давления бензина в системе, пропускной способности топливной системы и расхода бензина (режима работы двигателя). Но решающим фактором является испаряемость бензина. Чем тяжелее бензин, тем меньше его склонность к образованию паровых пробок. Таким образом, фракционный состав бензина должен быть оптимальным, т. е. обеспечивать пуск холодного двигателя при возможно более низких температурах и вместе с тем обеспечивать отсутствие паровых пробок в системе питания при работе прогретого двигателя. [c.22] Климатические условия на территории СССР таковы, что повсеместное применение бензинов одинакового фракционного состава в любое время года неизбежно влечет за собой повышение расхода топлива, увеличение продолжительности пуска двигателя, снижение его надежности, долговечности и т. д. Исследованиями установлены температурные пределы работоспособности автомобильных двигателей, ограниченные фракционным составом бензинов (рис. 8). [c.22] От фракционного состава бензина зависят такие эксплуатационные свойства, как продолжительность прогрева двигателя, его приемистость, износ цилиндро-поршневой группы и экономичность. Прогревают двигатель от момента его запуска до достижения плавной устойчивой работы. Чем быстрее прогревается двигатель, тем меньше непроизводительные затраты времени и бензина, меньше износ деталей двигателя. Скорость прогрева зависит главным образом от температуры выкипания средних фракций бензина. К такому выводу приходят все исследователи. Однако во многих работах отмечается влияние на прогрев также головных и хвостовых фракций. Их влияние сказывается, по-видимому, в разные периоды прогрева. В начальный период имеет значение содержание головных фракций, в конце прогрева сказывается присутствие хвостовых фракций. Кроме того, головные фракции бензина существенно влияют на характеристики прогрева в том случае, если используется бензин с высокой температурой выкипания средних фракций при относительно низкой температуре окружающего воздуха. [c.24] Экспериментально установлено, что существует оптимальное значение температуры перегонки 50% бензина. Это значение зависит от температуры воздуха, при которой происходит прогрев двигателя с ее понижением необходима более низкая температура перегонки 50% бензина. Северный бензин должен иметь температуру перегонки 50% не выше 90° С, а зимний — не выше 100 °С. [c.24] Похожие требования предъявляются к фракционному составу бензинов для обеспечения хорошей приемистости двигателя. Под приемистостью двигателя принято понимать его способность быстро набирать нужную скорость (число оборотов) после резкого открытия дроссельной заслонки. Приемистость двигателя зависит от фракционного состава бензина (главным образом температуры перегонки 50%) и конструктивных особенностей карбюратора и впускной системы. Исследования показали, что те требования к температуре перегонки 50% бензина, которые обусловлены прогревом двигателя, обеспечивают и высокую приемистость двигателя. [c.24] Полное испарение бензина в двигателе характеризуется температурами перегонки 90% и конца кипения. При их высоких значениях тяжелые фракции бензина не испаряются во впускном трубопроводе двигателя и поступают в цилиндры в жидком виде. Они испаряются в камере сгорания не полностью, а неиспарившаяся часть протекает через замки поршневых колец в картер двигателя. При этом масло смывается со стенок цилиндров и в картере разжижается. [c.25] Брусянцев нашел, что в картерное масло попадают главным образом фракции бензина выше 180 °С и вязкость смазочного масла несколько снижается. Однако основной причиной быстрого изнашивания автомобильных двигателей при использовании топлив с плохой испаряемостью является не разжижение картерного масла, а смывание его с трущихся деталей неиспарившимся топливом. В местах смывания масла возникает полусухое трение деталей, сопровождающееся повышенным износом. Разжижение масла в картере является следствием этого смывания. Особенно интенсивно изнашивается двигатель, работающий на бензинах тяжелого фракционного состава в холодное время года в северных районах страны. [c.25] Установлено, что повышение температуры конца кипения автомобильных бензинов ведет к увеличению износа цилиндро-поршневой группы, сопровождается увеличением расхода топлива, усилением неравномерности распределения горючей смеси по цилиндрам двигателя и повышением нагарообразования. Снижение температур конца кипения и перегонки 90% бензина, особенно зимних и северных сортов, наряду с улучшением целого ряда эксплуатационных показателей ведет к значительному сокращению ресурсов автомобильных бензинов. Оптимальные значения температур перегонки 90% зимнего бензина — не выше 160 °С, конца кипения — не выше 185 °С. [c.25] Сгорание бензовоздушной смеси в двигателях при низких температурах окружающего воздуха протекает почти так же, как при обычных температурах. Единственное требование к бензинам для северных районов — отсутствие токсичных антидетонаторов. Бездетонацион-ное сгорание смеси в двигателе в условиях Севера должно обеспечиваться неэтилированным бензином. [c.25] Вернуться к основной статье