Урок №17

Тема 5. Особливості будови систем живлення двигунів та основи їх то

План

1. Паливо для автомобільних карбюраторних двигунів. Пальна суміш.

Паливом для карбюраторних двигунів можуть служити: бензин, спирти, бензол, гас. Найбільше застосування отримав бензин.

Бензин отримують з нафти прямою перегонкою або застосовуючи крекінг-процес. Під час прямої перегонки нафту нагрівають у спеціальних котлах до 210 ° С. При цьому з неї виділяються пари бензину та інших компонентів, які направляються в колону-охолоджувач. Там пари конденсуються і утворюється бензин, що складається з 84-86% вуглецю, 14-16% водню і невеличкої кількості домішок. При крекінг-процесі нафту нагрівають у спеціальних установках до 600°С і тиску до 5 МПа в присутності каталізаторів. Це забезпечує розщеплення важких молекул нафти на більш легкі, які направляються в колону-охолоджувач, де утворюється бензин. При крекінг-процесі збільшується кількість бензину від вихідного продукту, ніж при прямій перегонці. Однак такий бензин не можна тривалий час зберігати, він має меншу теплотворну здатність і меншу октанове число. Для підвищення октанового числа бензину до нього додають Антидетонатори (етилову рідина) масою не більше 0,82 г на 1 кг бензину. Це підвищує октанове число бензину до 12%. Етилова рідина містить тетраетилсвинець, що є токсичною рідиною. Тому етилований бензин забарвлюють в оранжево-червоний, синьо-зелений або інший колір, щоб його можна було відрізнити від не етильованого. Таким бензином забороняється мити руки, деталі, одяг.

У чому переваги бензину з вищим октановим числом? Бензин з вищим октановим числом дозволяє підвищити ступінь стиснення в циліндрах двигуна,а отже отримати і більш високу потужність.

Під октановим числом палива мається на увазі кількість стійких вуглеводнів ізооктанов в суміші нестійких вуглеводнів гептаном. Детонаційна стійкість ізооктану прийнята за 100, гептана - 0 одиниць. Октанове число бензину визначають на спеціальній установці, що представляє собою одноциліндровий двигун із змінним ступенем стиснення. Порівнюючи антидетонаційні властивості випробуваного бензину з властивостями еталонного, що складається з ізооктану і гептан, приймають октанове число бензину випробовується, рівним процентному змісту ізооктану в еквівалентній суміші.

Бензин позначають так: А-72, А-76, АІ-93, АІ-98. Буква А вказує, що бензин автомобільний; цифри - на октанове число; І - вказує, що октанове число визначалося дослідним методом. Для форсованих двигунів з високим ступенем стиснення застосовують спеціальний високооктановий бензин «Екстра». При роботі двигуна на бензині, відповідному його ступеня стиснення (завод-виробник вказує, який бензин слід застосовувати для даного двигуна), згоряння горючої суміші в циліндрах відбувається зі швидкістю 20 - 30 м / с і тиск газів на поршень досягає 3,5-5,0 МПа. Якщо застосовується бензин, який не відповідає його ступеня стиснення, відбувається детонаційне (вибуховий) згоряння горючої суміші зі швидкістю 2-3 тис. м / с і тиск газів на поршень підвищується до 10 МПа. Це викликає підвищений знос і навіть поломку деталей кривошипно-шатунного механізму, руйнування підшипників, прогорание днищ поршнів. Двигун перегрівається. Різке наростання тиску газів в циліндрі викликає вібрацію стінок циліндрів і поршнів, що створюють дзвінкі металеві стукоти. При цьому внаслідок неповного згоряння горючої суміші з глушника виходить чорний дим з ударами. Втрачається потужність і економічність двигуна. Така робота двигуна неприпустима, його необхідно зупинити і замінити паливо.

Пальною сумішшю називається суміш парів (бензину) з повітрям у відповідній пропорції. Підраховано, що для повного згоряння 1 кг бензину в циліндрах двигуна потрібно близько 15 кг повітря. Дійсне кількість повітря, що бере участь в утворенні горючої суміші, може бути і більше, і менше зазначеної величини. Тому склад пальної суміші прийнято характеризувати коефіцієнтом надлишку повітря - а.

Якщо в згорянні 1 кг бензину бере участь 15 кг повітря, тобто стільки, скільки теоретично необхідно, то а = 15:15 = 1, така суміш називається нормальною. Збагаченою пальною сумішшю називається суміш, що складається з 1 кг бензину і 13,5 кг повітря: а =13,5:15 = 0,9.

Під час роботи двигуна на збагаченої суміші він розвиває найбільшу потужність при дещо збільшеному витраті палива. Тому в карбюраторі така суміш готується, коли автомобілю необхідно подолати затяжний підйом чи іншу ділянку важкої дороги.

Якщо а= 12:15 = 0,8, така суміш називається багатою. При роботі двигуна на ній відбувається неповне її згоряння в циліндрах через нестачу повітря, що веде до втрати потужності і економічності, з'являються «постріли» з глушника.

Робота двигуна на такій суміші не допускається, нею можна користуватися тільки при пуску холодного двигуна. При а = 0,4 горюча суміш у циліндрах не запалюється через нестачу повітря. 

Якщо а = 16,5:15 = 1,1, така пальна суміш називається збідненою. Її ще називають економічною, так як горюча суміш згорає найбільш повно. При цьому незначно зменшується потужність двигуна. Карбюратори сучасних автомобілів відрегульовані так, що в них більшу частину часу готується збіднена пальна суміш. 

При а = 19:15 = 1,2 горюча суміш називається бідною. Під час роботи на такій суміші двигун перегрівається, зменшується потужність і економічність, з'являються спалахи в карбюраторі («чхання»). Робота на такій суміші не допускається. Необхідно виявити причину і усунути її. Якщо 1,4, то горюча суміш у циліндрах не запалюється.