МИНОБРНАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ факультет машиностроения и транспорта
Кафедра «Транспортные машины»
Отчёт по лабораторной работе №3 Анализ процесса сгорания в ДВС Дисциплина «Теория рабочих процессов»
Выполнил: ст. гр 12 МД1 Галкин Г.Ю. Проверил: к.т.н доцент Семёнов А.А.
Пенза 2014 г.
Содержание
Образование горючей смеси…………………………………………..3
Рабочая смесь……………………………………………………….…4
Физико-химический процесс воспламенения и сгорания в ДВС…...5
Расчёт процесса сжатия………………………………………………..8
Мольная теплоёмкость…………………………………………………9
Конструктивные факторы влияющие на процесс сгорания………..12
5.1 Форма камеры сгорания……………………………………………..12
5.2 Степень сжатия………………………………………………………..13
5.3 Параметры искрового разряда……………………………………..13
6. Эксплуатационные факторы влияющие на процесс сгорания…….14
6.1 Состав смеси………………………………………………………….14
6.2 Нагрузка………………………………………………………………14
7. Образование токсичных веществ при сгорании топлива………….15
Образование горючей смеси
Процесс смесеобразования начинается в каналах карбюратора, где топливо насыщается пузырьками воздуха, поступающего через воздушные жиклеры, образуя топливовоздушную эмульсию. На нагрузочных режимах процесс смесеобразования продолжается в диффузоре карбюратора, где топливовоздушная эмульсия, попадая в поток воздуха, перемешивается с частью воздушного заряда. По мере прикрытия дроссельной заслонки скорость воздуха в диффузоре снижается, что может привести к ухудшению дробления топлива. При малых скоростях воздуха в диффузоре начинается пульсирующая подача капель топлива. При этом процесс распыления переносится в зону двух серповидных щелей, образуемых кромкой дроссельной заслонки и стенками смесительной камеры карбюратора.
На рисунке 1 изображён карбюратор двигателя ВАЗ 2101
Рисунок
1.- Карбюратор двигателя ВАЗ 2101
Испарение топлива продолжается во впускном трубопроводе, где на большинстве режимов образуется пульсирующий слой топливной пленки, двигающийся в сторону впускного клапана, и отдельно летящих капель. При прохождении топливовоздушной смеси с высокими скоростями через клапанную щель на ходе впуска происходит дополнительное распыливание топлива. Процесс смесеобразования заканчивается в цилиндре двигателя, где смесь дополнительно подогревается остаточными газами, от ее сжатия, за счет теплопередачи от стенок цилиндра, головки цилиндров, днища поршня. Более интенсивному испарению капель способствует и вихревое движение заряда.
Рабочая смесь
Каждый такт рабочего цикла карбюраторного двигателя происходит в течение короткого промежутка времени (0,02-0,01 с), а поскольку до начала рабочего хода смесь уже должна сгореть, то это сгорание должно произойти за еще более короткий промежуток времени (0,002-0,003 с) .Такое быстрое сгорание рабочей смеси возможно лишь тогда, когда к мельчайшим частичкам топлива будет обеспечен доступ воздуха, необходимого для их полного сгорания. В рабочей смеси образование мельчайших частичек осуществляется распыливанием и испарением топлива, а полное сгорание достигается благодаря тщательному перемешиванию этих паров с необходимым количеством воздуха.
Условия работы двигателя на разных режимах требуют некоторого отклонения от нормального состава смеси.
При запуске холодного двигателя условия образования смеси ухудшаются в связи с конденсацией паров топлива на холодных стенках впускных трубопроводов и цилиндров, а также из-за недостаточной скорости движения воздуха и отсутствия подогрева смеси. Поэтому смесь должна быть богатой, чтобы в ней сохранилось достаточное количество парообразного топлива, обеспечивающего воспламенение при запуске двигателя.
На малых оборотах холостого хода количество смеси, попадающей в цилиндр, небольшое. При нормальном составе смеси частички топлива значительно удалены друг от друга. Поэтому смесь горит медленно, а двигатель работает неустойчиво. Для обеспечения стойкости работы двигателя скорость горения смеси необходимо увеличить за счет применения обогащенной смеси.
При средних нагрузках применяют обедненную смесь, обеспечивающую минимальный расход топлива.
Мощность двигателя при таком составе смеси несколько снижается. При полных нагрузках для достижения максимальной мощности двигателя необходимо применять смесь обогащенного состава, имеющую наибольшую скорость сгорания.