Влияние различных факторов на процесс сгорания.

1. Влияние степени сжатия

Для получения высокой топливной экономичности, минимального выброса вредных веществ, максимальной мощности необходимо, чтобы сгорание заканчивалось через после ВМТ (сгорание в минимальном объеме, максимальная скорость сгорания).

При увеличении степени сжатия скорость сгорания возрастает, т.к.:

1. повышается давление и температура;

2. уменьшается объем камеры сгорания. Следовательно, и количество отработавших газов.

При увеличении степени сжатия максимальное давление цикла возрастает, и момент его достижения приближается к ВМТ.

ГРАФИК

2. Влияние частоты вращения.

При увеличении частоты вращения улучшается перемешивание топлива с воздухом. Следовательно улучшается смесеобразование, что способствует повышению скорости сгорания. На малых частотах вследствии обратного выброса уменьшается максимальное давление, скорость сгорания падает – следовательно максимум смещается вправо, для компенсации времени отводимого на цикл при увеличении частоты вращения угол опережения зажигания увеличивают.

График

3. Влияние дросселирования.

По мере прикрытия дроссельной заслонки уменьшается количество топлива, подаваемого в цилиндр, следовательно, увеличивается количество остаточных газов, падает давление цикла, уменьшается скорость сгорания. Момент достижения максимального давления смещается вправо.

Для компенсации ухудшения процесса сгорания (для приближения максимального давления к ВМТ) на малых нагрузках увеличивают угол опережения зажигания.

График

4. Влияние состава смеси.

Для полного сгорания топлива в цилиндре двигателя необходимо, чтобы на 1 кг топлива приходилось примерно 15 кг воздуха. Для оценки текущего состава смеси используют коэффициент избытка воздуха ( ) — отношение фактического количества воздуха, приходящегося на килограмм топлива, к теоретически необходимому для полного сгорания одного килограмма топлива.

— обогащенная смесь. При этом составе смеси наблюдается максимальная скорость сгорания, однако, топливо полностью не сгорает, т.к. не хватает кислорода.

— стехиометрический состав. В этом случае на одну часть топлива приходится пятнадцать частей воздуха. При этом составе, теоретически, должно достигаться полное сгорание, однако, ввиду некачественного смесеобразования оно достигается на более бедных смесях.

— обедненная смесь. При данном составе смеси наблюдается максимальная полнота сгорания и максимальная топливная экономичность.

Пределы воспламеняемости топливо-воздушной смеси в бензиновом двигателе 0,6-1,4.

Современный двигатель с распределенным впрыском бензина оборудуется трехкомпонентным нейтрализатором (нейтрализует – угарный газ, – углеводороды и – оксиды азота). Для нейтрализации и необходимо, чтобы в отработавших газах присутствовал кислород (в цилиндре должна быть обедненная смесь). Для нейтрализации необходимо, чтобы в отработавших газах отсутствовал кислород (двигатель должен работать на богатой смеси). Следовательно, для одновременной нейтрализации всех трех компонентов состав смеси в цилиндре на всех режимах должен соответствовать стехиометрическому.

В двигателях с непосредственным впрыском бензина состав смеси колеблется от до (1:15 — 1:40). В этом двигателе для нейтрализации всех трех компонентов помимо трехкомпонентного нейтрализатора устанавливается накопительный нейтрализатор, нейтрализующий оксиды азота.