2. Сгорание топлива в бензиновом двигателе.

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры).

Современные автомобильные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя:

1) иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;

2) иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя;

3) не изменять своего состава и свойств при длительном хранении;

4) не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др.

Двигатели, работающие на бензиновом топливе, относятся к двигателям с принудительным воспламенением, т.к. бензовоздушная смесь в камере сгорания воспламеняется от внешнего источника – искры.

Перед сгоранием топливо необходимо смешать с воздухом, впустить в цилиндр, сжать, поджечь, получить полезную энергию и выпустить продукты сгорания из цилиндра.

Авиационные, автомобильные, тракторные и поршневые двигатели работают по 4-хтактному циклу:

1 цикл – всасывание топливно-воздушной смеси (ТВС) заполняет цилиндр двигателя и нагревается к концу такта до температуры 140-205 °C, работая на керосине, и до 80-130 °C – на бензине;

2 цикл – сжатие – давление в смеси возрастает до 10-12 бар, а температура 150-350 °C;

3 цикл – рабочий ход – реализуется энергия сжатия продуктов сгорания;

4 цикл – цилиндр освобождается от продуктов сгорания.

3. Сгорание топлива в дизельном двигателе.

Дизельное топливо – жидкое нефтяное топливо, представляющее собой смесь углеводородов, получаемое при прямой перегонке нефти.

Что происходит в камере сгорания дизельного двигателя?

Процесс можно описать так. Топливо из форсунки впрыскивается в цилиндр дизельного двигателя, распыляется и самовоспламеняется, и пламя распространяется по всему цилиндру. В этот момент впрыск прекращается, а несгоревшее топливо продолжает догорать. Таким образом, весь процесс горения, которое продолжается совсем короткое время, можно разбить на несколько отдельных этапов.

Этап от впрыска топлива до начала его горения – период задержки воспламенения. В этой фазе форсунки впрыскивают горючее, оно распространяется в виде тумана в воздухе, нагретом высоким давлением. Этот туман состоит из микроскопических капель топлива, но мгновенно оно не воспламеняется, так как прежде ему нужно испариться под воздействием горячего воздуха. Топливо перемешивается с воздухом и нагревается до температуры самовоспламенения. Очень важно, чтобы период задержки воспламенения был максимально коротким, так как именно от эффективности этого этапа зависят последующие этапы горения.

С начала воспламенения и до момента, когда пламя распространилось по всему цилиндру, – это второй этап, называемый периодом распространения пламени. В этот момент смесь воздуха с топливом, образовавшаяся в предыдущий период, начинает возгорать. Она воспламеняется именно в тех местах, где топливо хорошо перемешалось с воздухом. Горение воздушно-топливной смеси повышает температуру внутри цилиндра, а это увеличивает давление в камере сгорания. Из-за этого ускоряются испарение топлива и его перемешивание с воздухом. В это время пламя быстро распространяется по всей топливной смеси, образовавшейся в период задержки воспламенения. В момент начала горения топлива давление в камере сгорания резко увеличивается. Однако, если период задержки воспламенения длится слишком долго, это приводит к неправильной работе всего мотора.