Паливоповітряні суміші для двигунів
Процес сумішоутворення в карбюраторних двигунах заключається в змішуванні парів бензину з повітрям в певному відношенні. Приготування пальної суміші в карбюраторних двигунах починається в карбюраторі, продовжується у впускному трубопроводі і закінчується в циліндрі.
Склад суміші можна оцінити кількістю повітря, яке припадає на 1 кг палива. Співвідношення між кількістю повітря і палива в суміші оцінюють коефіцієнтом надлишку повітря a, що представляє відношення дійсної кількості повітря, яке перебуває в суміші, до теоретично необхідної кількості для спалювання даної кількості палива.
Таблиця 7. 1. Типи і склад паливоповітряних сумішей
Вид суміші |
бідна |
збіднена |
нормальна |
збагачена |
багата |
Співвідношення палива і повітря |
> 1: 16,5 |
1: (16, 5...15) |
1: 15 |
1: (15...13) |
< 1: 13 |
a |
1,15...1,3 |
1,1...1,15 |
1 |
0,85...0,8 |
0,8...0,4 |
a=1,3...1,4 нижня межа загоряння суміші |
загоряння суміші можливе |
a= 0,4 верхня межа загоряння суміші |
Ne
max при
a
= 0,9
ge
min
при a
= 1,1
a = 1. Стійка робота двигуна з середніми показниками потужності та економічності.
a = 0,85...0,8. Суміш згоряє швидше. Двигун розвиває максимальну потужність при дещо підвищеній витраті палива.
a = 0,8...0,4. Суміш горить повільно. Потужність двигуна зменшується, а витрата палива значно збільшується.
a = 1,1...1,15. Двигун працює економічно, але розвиває меншу потужність.
a = 1,15...1,13. Суміш горить повільно, процес горіння продовжується в такті розширення і навіть випуску. Робота двигуна нестійка, потужність падає, а витрата палива значно збільшується.
При звичайному згорянні фронт полум’я поширюється з швидкістю 20...30 м / с. Ненормальним явищем процесу згоряння є швидке вибухоподібне горіння, при якому швидкість поширення досягає 2000...2500 м / с. Зовнішніми ознаками детонаційного згоряння є різкі металічні стуки в циліндрі, перегрів двигуна, чорний дим з випускної труби, зниження потужності та економічності тощо.
Основні причини детонації невідповідність сорту палива ступеню стиску двигуна, раннє запалювання, велике навантаження при малій частоті обертання колінчастого вала двигуна тощо.
Найпростіший карбюратор
Карбюратор призначений для приготування суміші бензину з повітрям, яка називається пальною сумішшю. Його встановлюють на впускному трубопроводі двигуна.
Найпростіший карбюратор (рис. 7. 2.) складається з поплавкової камери з поплавком 2 голчастим клапаном 3, головного жиклера 1, розпилювача 4, вхідної камери з повітряною заслінкою 6, змішувальної камери, в якій містяться дифузор 7 і дросельна заслінка 8.
З бака паливо підкачувальним насосом бензин подається в поплавкову камеру, рівень в якій підтримується сталим за допомогою поплавка 2 і клапана 3. Поплавкова камера сполучається з вхідним патрубком карбюратора, а через жиклер 1 і розпилювач 4 із змішувальною камерою
Рис. 7. 2. Схема найпростішого карбюратора.
1 – головний жиклер; 2 – поплавок; 3 – голчастий клапан; 4 – розпилювач;
5 – повітряний фільтр; 6 – повітряна заслінка; 7 – дифузор; 8 – дросельна заслінка;
9 – впускний трубопровід; 10 – впускний клапан; 11 – поршень.
При такті впуску, коли поршень 11 у циліндрі рухається вниз, а впускний клапан 10 відкритий, у впускному трубопроводі 9 двигуна створюється розрідження і потік повітря надходить в змішувальну камеру карбюратора. Дифузор 7, що має звуження, збільшує швидкість потоку і розрідження біля верхнього кінця розпилювача 4. Внаслідок різниці тисків у поплавковій і змішувальній камерах паливо витікає з розпилювача, розпилюється і змішується з повітрям, утворюючи пальну суміш.
Кількість пальної суміші, що надходить у циліндри двигуна, залежить від положення дросельної заслінки 8, якою керують з кабіни водія педаллю. Повітряною заслінкою можна зменшити прохідний переріз для повітря і тим самим збільшити розрідження у змішувальній камері, а отже, подачу палива. Повітряною заслінкою користуються при пуску холодного двигуна.