46 Эксплуатационные факторы

В первую очередь здесь следует выделить топлива. Различные топлива имеют при одинаковых условиях и различную склонность к образованию пере­кисей, т.е. различную детонационную стойкость.

Топливо, состоящее из нормальных парафиновых углеводородов, под воздействием высоких температур и давлений легко окисляется, образуя перекиси. Содержание таких углеводородов нежелательно в топливах для карбюраторных двигателей.

Детонационная стойкость топлива характеризуется специаль­ным параметром - октановым числом. Чем выше октановое число, тем выше детонационная стойкость топлива.

Октановое число топлива устанавливают методом его сравнения с эталонным топливом на специальной одноцилиндровой установке ИТ9-2М, позволяющей менять степень сжатия от 4 до 10.

С увеличением октанового числа топлива возрастает степень сжатия и, как следствие, мощность двигателя, улучшается экономичность его работы.

Нагрузка. Увеличение нагрузки путем открытия дроссельной заслонки) повышает температуру и давление смеси, что способствует повыше­нию вероятности возникновения детонационного сгорания.

Наддув влияет также отрицательно.

Частота вращения. Увеличение частоты вращения сокращает время нахождения смеси под высокими температурой и нагрузкой и снижает вероятность возникновения детонационного сгорания. Опережение зажигания. В зоне чрезмерно малых опережений зажигания (ниже 20...25 град.) с его уменьшением горение перемещается за ВМТ, т.е. проис­ходит при больших объемах камеры сгорания (малых значениях

давле­ния и температуры). В результате детонация снижается (рисунок 6).

С увеличением опережения зажигания (выше 25 град. п.к.в.) детонация вначале возрастает, поскольку при этом процесс сгорания развивается ближе к ВМТ, повышая температуру и давление во второй фазе. Увеличение опережения зажигания на один град. п.к.в. экви­валентно снижению октанового числа на 1,6 - 2 единицы.

Состав рабочей смеси. При обогащении смеси снижаются температура в цилиндре (тепло отнимается на испарение топлива) и отно­сительное количество воздуха (кислорода). Все это уменьшает вероятность возникновения детонационного сгорания.Турбулизация смеси также существенно снижает детонацию.Нагарообразование затрудняет теплоотвод через стенки деталей. Оно эквивалентно снижению октанового числа на 10-15 единиц.

47 Как работает двигатель с факельным зажиганием?

Экономичность двигателя повышается при сокращении продолжительности (второго и третьего периодов сгорания).Этого можно достичь увеличением скорости распростран. фронта пламени путем увеличения скорости вихревого движения смеси.

Один из возможных путей увеличения скорости простреливание камеры сгорания горящим факелом топлива. Сделать это можно, снабдив двигатель дополнительной камерой и двухкамерным карбюратором, готовящим богатую смесь для дополнительной камеры и бедную – для основной камеры (рисунок 6). Свеча устанавливается в предкамеру. После воспламенения давление в предкамере поднимается и выстреливает горящую смесь в основную камеру, чем сокращает путь для пламени в основной камере.

Рисунок 6 Схема двигателя с факельным зажиганием

Удельный расход топлива таких двигателей обычно на 10..12% ниже. Ниже у них и токсичность выхлопных газов (окислов углерода, азота).

Карбюраторный двигатель работает в основном с прикрытой дроссельной заслонкой (что снижает _м).

Задача – обеспечить работу этих двигателей без дроссельной заслонки и с =13…14, т.е. объединить преимущества дизельных и карбюраторных двигателей. Этого можно добиться в двигателях с камерами в поршне, организуя работу по процессу – ТСР (Texaco Combustion Process), когда топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр двигателя (с давлением порядка 1…5 МПа). Наилучшие результаты достигаются при обеспечении интенсивного вихревого движения газов и впрыске топлива в ходе сжатия поршня (спустя 30…50 град. п.к.в. после НМТ). Устойчивое воспламенение заряда обеспечивается созданием богатой смеси у электродов свечи. При проскакивании искры начинает гореть топливо, находящейся в цилиндре смеси, а остальная часть топлива горит по мере его поступления в цилиндр.