Процесс сгорания.

Сгорание топлива начинается в конце сжатия и осуществляется в основном в начальный период расширения.

При сгорании химическая энергия топлива превращается в тепловую. В процессе расширения тепловая энергия, воспринятая рабочим телом, частично преобразуется в механическую. От полноты сгорания топлива и своевременного подвода теплоты к рабочему телу в значительной мере зависят энергитические и экономические показатели двигателя.

Топлива для двс.

Топлива, применяемые в автомобильных и тракторных ДВС, должны отвечать определённым требованиям, зависящим от типа и конструктивных особенностей двигателя, параметров рабочего цикла и условий эксплуатации.

Для двигателей с принудительным воспламенением применяют бензины прямой перегонки и крекинг-процесса, а также их смеси. Наименьшие значения октановых чисел автомобильных бензинов в соответствии с ГОСТ 2084-77* приведены в таблице 2.

Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98 подразделяются на следующие виды:

летние – для использования во всех районах страны (кроме северных и северо-восточных) в период с 1 апреля до 1 октября;

зимние – для применения круглогодично в северных и северо-восточных районах страны (в остальных районах с 1 октября по 1 апреля).

Основным показателем а/м бензинов является октановое число, характеризующее антидетонационные качества бензина и определяющее максимально допустимую степень сжатия двигателя.

Для двигателей с воспламенением от сжатия используется дизельное топливо, получаемое прямой перегонкой или смешением продуктов прямой перегонки с каталитическим газойлем (не более 20% в состав смеси). По ГОСТ 305-82 различают дизельное автотракторное топливо следующих марок:

А – арктическое для двигателей, работающих при температуре окружающей среды 223К и выше;

З – зимнее для двигателей, работающих при температуре окружающей среды 243К и выше;

Л – летнее для двигателей, работающих при температуре окружающей среды 273К и выше

С – специальное.

Основным показателем, характеризующим дизельное топливо, является цетановое число. Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания двигателя и равно содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которая в стандартных условиях имеет одинаковую воспламеняемость с исследуемым топливом.

Дизельное топливо должно соответствовать определённым требованиям (табл.3).

Кроме бензиновых и дизельных топлив для автотракторных двигателей могут быть использованы природные и промышленные горючие газы. Газообразные топлива транспортируются в сжатом или сжиженном состоянии, а в двигатель подают через подогреватель, редуктор в смеситель, т.е. в двигатель непосредственно поступает газовоздушная смесь.

Теплота сгорания топлива.

Качество топлива определяется теплотой сгорания, т.е. количеством выделившейся теплоты при полном сгорании массовой (для жидкого) или объёмной (для газообразного) единицы топлива. Различают высшую Н_о и низшую Н_н теплоту сгорания топлива. Под высшей теплотой сгорания понимают то количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, включая теплоту конденсации водяных паров при охлаждении продуктов сгорания.

Низшая теплота сгорания соответствует тому количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, без учёта теплоты конденсации водяного пара. Так как в ДВС выпуск отработавших газов происходит при температуре выше температуры конденсации водяного пара, для практической оценки топлива обычно используется низшая теплота сгорания.

Для определения низшей теплоты сгорания твёрдого топлива Н_н (в МДж/кг) при известном элементарном составе обычно используется формула Менделеева.

где СО, Н₂ и другие компоненты газообразного топлива – объёмные доли компонентов газовой смеси.

Примерные значения низшей теплоты сгорания Н_и в МДж/кг автотракторных топлив приведены ниже.

Бензин	44,0
Дизельное топливо	42,5
Природный газ	45,0
Пропан	85,5
Бутан	112,0

При неполном сгорании топлива (α<1) количество теплоты ΔН_и, недовыделяющейся при сгорании 1кг топлива.

Коэффициент, учитывающий количество теплоты недовыделившейся при неполном сгорании.

.

Зависимость Е_а от α приведена на рис.11.