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 , 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 |
|
1,15...1,3 |
1,1...1,15 |
1 |
0,85...0,8 |
0,8...0,4 |
=1,3...1,4 нижня межа загоряння суміші |
загоряння суміші можливе |
= 0,4 верхня межа загоряння суміші |
Ne
max при
= 0,9
ge
min
при
= 1,1
= 1. Стійка робота двигуна з середніми показниками потужності та економічності.
= 0,85...0,8. Суміш згоряє швидше. Двигун розвиває максимальну потужність при дещо підвищеній витраті палива.
= 0,8...0,4. Суміш горить повільно. Потужність двигуна зменшується, а витрата палива значно збільшується.
= 1,1...1,15. Двигун працює економічно, але розвиває меншу потужність.
= 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.