ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испарение и смесеобразование из "Автомобильные бензины свойства и применение" Содержание сернистых и азотистых соединений в бензинах при расчетах обычно не учитывают. [c.83] В состав бензинов входят углеводороды, в которых соотнощение углерода к водороду может значительно изменяться. Так, в 1 кг бутана (С Н ) содержится 0,827 кг углерода и 0,173 кг водорода, тогда как в 1 кг бензола (С Н ) содержится 0,923 кг углерода и только 0,077 кг водорода. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания бутана составляет 15,5 кг/кг, а для сгорания бензола — всего лишь 13,3 кг/кг. Преобладание в бензине углеводородов того или иного строения, естественно, сказывается на теоретически необходимом количестве воздуха для сгорания бензина в целом (см. гл. 5, табл. 5.1). Это обстоятельство следует учитывать при проведении различных расчетов и результатов испытаний на двигателях, так как в последние годы содержание ароматических углеводородов в товарных бензинах может изменяться от 20 до 55%. Кроме того, в новые товарные бензины, вырабатываемые в нашей стране и за рубежом, добавляют кислородсодержащие соединения различного состава с целью снижения токсичности отработавших газов (так называемые реформулированные бензины). Разрешено добавлять в бензины до 2,7% кислорода в составе любых кислородсодержащих соединений (спирты, эфиры и т.д.). При добавлении в бензин 2,7% кислорода количество теоретически необходимого воздуха уменьшится еще примерно на 0,4—0,5 кг/кг бензина. [c.83] Для обеспечения наиболее полного сгорания смеси за весьма малый промежуток времени необходимо перевести бензин из жидкого состояния в парообразное и смешать пары с требуемым количеством воздуха, т.е. создать горючую смесь. Горючая смесь в поршневых двигателях с принудительным воспламенением может быть образована двумя различными способами. Смесь может готовиться в специальном приборе — карбюраторе, или бензин может непосредственно впрыскиваться в каждый цилиндр в конце воздухоподводящего потока. [c.84] Последний способ, так называемый непосредственный впрыск бензина, нашел применение в некоторых отечественных авиационных поршневых двигателях и широко используется в зарубежных современных автомобильных двигателях. Однако в отечественных автомобильных двигателях до недавнего времени непосредственный впрыск не применялся и подготовка горючей смеси осуществлялась с помощью карбюратора. [c.84] Карбюраторная система приготовления смеси претерпела длительный путь развития и усовершенствования отдельных узлов вплоть до применения систем современных многокамерных карбюраторов. Относительная простота конструкции и технического обслуживания карбюратора, высокая эксплуатационная надежность все еще обусловливают массовое применение его в автомобильной технике. Однако в связи с необходимостью повышения топливной экономичности двигателей и уменьшения их экологической опасности в последние годы электронная промышленность освоила микросхемы и микропроцессоры для создания надежного и оптимального дозирования топлива на всех режимах работы двигателя. [c.84] В результате многочисленных визуальных наблюдений и фоторегистраций процесса образования горючей смеси в карбюраторном двигателе установлено, что часть капель при выходе из диффузора карбюратора оседает на стенках впускного трубопровода и образует пленку жидкого топлива. Паровоздушный поток увлекает пленку по стенкам впускного трубопровода в направлении цилиндров двигателя. Даже при полированных стенках тракта скорость перемещения пленки жидкого топлива в 50—60 раз меньше скорости паровоздушной смеси. При движении пленки с ее поверхности происходит интенсивное испарение бензина. [c.85] Наличие жидкой пленки вносит ряд существенных осложнений в процесс приготовления однородной смеси. [c.85] Наибольшее значение имеет неравномерность распределения смеси по цилиндрам двигателя, при котором в отдельные цилиндры может поступать горючая смесь различного качества. [c.85] Различают два вида неравномерности распределения — количественную и качественную. [c.85] Количественной неравномерностью распределения называют различие в качестве горючей смеси в отдельных цилиндрах по коэффициенту избытка воздуха. Качественная неравномерность распределения смеси характеризует различное содержание отдельных фракций бензина или присадок в горючей смеси, поступающей в разные цилиндры двигателя. [c.85] Одна из причин неравномерного распределения смеси состоит в следующем. Вследствие цикличности поступления горючей смеси в цилиндры двигателя перемещение потока горючей смеси по впускной системе носит пульсирующий характер. [c.85] Во время процесса впуска горючая смесь перемещается в направлении цилиндра, причем скорость потока смеси постоянно меняется в зависимости от разряжения в цилиндре и площади проходных сечений в зоне впускного клапана. Закрытие клапана прекращает доступ смеси в цилиндр. Но поток смеси обладает определенной инерцией, в результате чего смесь продолжает поступать в данный патрубок впускного тракта. Жидкая пленка топлива на стенках трубопровода обладает больщей инерцией, чем паровоздушная смесь. Поэтому при торможении потока, вызванном закрытием впускного клапана, она продолжает свое движение по направлению к цилиндру. Это вызывает не только общее обогащение смеси в данном патрубке впускного тракта, но и перераспределение топлива по длине потока часть смеси, расположенная непосредственно в зоне впускного клапана, оказывается наиболее обогащенной топливом. При этом, поступая в хорошо профеваемую зону впускного клапана, жидкая пленка топлива начинает интенсивно испаряться. [c.86] В первый момент после открытия впускного клапана в цилиндр будет поступать в основном богатая топливом паровоздушная смесь, расположенная в зоне впускного клапана. Вместе с паровоздушной смесью в цилиндр попадает и жидкая фаза топлива, скопившаяся в этой зоне. Поэтому в самом начале процесса впуска в цилиндре окажется очень богатая смесь. Затем смесь должна несколько обедниться, так как после обогащенной смеси, расположенной в зоне впускного клапана, в цилиндр начнет поступать паровоздушная смесь, находящаяся в более отдаленных от клапана участках впускного тракта. Таким образом, рождается неравномерность распределения смеси по объему цилиндра. [c.86] Однако в случае питания из одной полости или одного ответвления впускного трубопровода двух и более цилиндров двигателя описанные выше явления вызывают неравномерность распределения горючей смеси по цилиндрам двигателя. [c.86] Если два цилиндра питаются из одной полости или ветви, то обогащенная смесь после паузы попадает в тот цилиндр, в котором в соответствии с установленным порядком работы цилиндров двигателя раньше начинается такт впуска. [c.86] В результате неравномерного распределения жидкой фазы топлива в 1-й и 4-й цилиндры попадает богатая смесь, а во 2-й и 3-й — бедная. [c.87] Кроме явлений, происходящих вследствие цикличности поступления горючей смеси в цилиндры, существует ряд других причин, вызывающих неравномерное распределение смеси по отдельным ветвям и патрубкам впускного тракта. Сюда относятся главным образом конструктивные особенности карбюратора его смесительной камеры и впускного трубопровода, рассмотрение которых выходит за рамки данной работы. [c.87] Качественная неравномерность распределения горючей смеси по цилиндрам, двигателя связана в первую очередь с тем обстоятельством, что бензины являются сложной смесью различных углеводородов. Переход отдельных фракций бензина в парообразное состояние происходит в определенной последовательности. Вначале испаряются более низкокипящие углеводороды, затем высококипящие, при этом жидкая фаза обогащается тяжелыми углеводородами, кипящими при высокой температуре. [c.87] Это явление фракционирования топлива при его испарении имеет место в процессах подготовки горючей смеси в карбюраторе. [c.87] Мы рассмотрели некоторые особенности распределения смеси по цилиндрам двигателя на установившихся режимах. В последние годы внимание исследователей было привлечено к устранению качественной неравномерности, которая возникает при переменных режимах работы двигателя, в частности при разгоне автомобиля. [c.88] Вернуться к основной статье