Меню
Аренда шатров и тентов аренда тентов для праздников.
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Физические основы процесса карбюрации

Особенностью процесса карбюрации является одновременное протекание в смесеобразующей системе всех взаимодействующих физических процессов. Для более полного анализа этого взаимодействия рассмотрим раздельно характер протекания отдельных процессов.

Распиливание топлива. Струя топлива, движущаяся в каналах карбюратора при отсутствии эмульсирования, попадает в поток воздуха в диффузоре. За счет кинетической энергии движущегося воздуха топливо приобретает форму конуса с вершиной в устье распылителя и начинает распыливаться.

Характер распиливаемой струи топлива во многом зависит от его свойств. Например, для топлива, обладающего более высоким коэффициентом поверхностного натяжения, требуется больше энергии на распыливание (дробление) струи. Поэтому при одинаковых разрежениях в диффузоре такое топливо дробится на более крупные капли, на которые действуют большие усилия, отклоняющие их от оси потока. Вследствие этого топливо образует конус с большим углом при вершине и интенсивнее оседает на стенках смесительной камеры карбюратора.

На характер распыливания влияет также температура топлива. С повышением температуры работа, затрачиваемая на разрушение поверхностной пленки топлива, уменьшается.

В тех случаях, когда в топливный канал подается воздух, дробление топлива на капли начинается до момента начала истечения топлива в основной воздушный поток; при этом облегчнзтся последующее испарение топлива. Равномерное и достаточно мелкое дробление топлива снижает наличие токсических компонентов в продуктах сгорания.

Испарение топлива. Испарение практически начинается с момента начала его истечения и в основном происходит в движущемся воздушном потоке. Чем выше скорость движения потока, тем интенсивнее протекает процесс.

Более мелкие капли преимущественно легких фракций бензина успевают испариться в смесительной камере карбюратора. Частицы топлива, не успевшие испариться, увлекаются воздухом и испаряются при движении смеси по впускному тракту и в цилиндрах двигателя.

Наиболее крупные капли топлива оседают на стенках смесительной камеры, а также на внутренней поверхности впускного трубопровода недалеко от карбюратора, образуя топливную пленку. На последующих участках впускного тракта интенсивность образования пленки уменьшается.

Топливная пленка, увлекаемая потоком воздуха, движется по внутренним стенкам трубопровода, но со значительно меньшими скоростями, чем воздух в смеси с испарившимся топливом и со взвешенными в нем капельками бензина. Часть пленки по мере ее перемещения начинает испаряться.

Интенсивность образования пленки зависит от свойств топлива, режима работы двигателя, его теплового состояния и конструкции впускного трубопровода. Для уменьшения образования пленки впускной трубопровод обогревают отработавшими газами или охлаждающей жидкостью. В некоторых впускных системах имеются зоны интенсивного подогрева смеси, которые обычно размещают против вертикальной части впускного трубопровода, непосредственно за карбюратором.

Одной из причин неравномерного распределения смеси по цилиндрам является неодинаковое расстояние, на которое перемещается смесь при движении от карбюратора до цилиндров. Неравномерное распределение жидкой фазы (пленки) приводит к различному составу рабочей смеси в цилиндрах и ухудшению мощностных и экономических показателей двигателя.

Распределение топливной пленки по длине и контуру впускного трубопровода зависит от конструктивной формы трубопровода, температуры его стенок, режима работы двигателя.

При проникновении топливной пленки или капель неиспарпв-шегося топлива в цилиндры двигателя разжижается и смывается смазка со стенок цилиндров, вследствие чего повышается износ деталей цилиндро-поршневой группы. Топлива, имеющие более тяжелые фракционные составляющие, вызывают повышенные из-носы цилиндро-поршневой группы. Повышение температуры подогрева смеси в некоторой степени снижает изпос деталей вследствие более интенсивного испарения тяжелых фракций бензина, оседающих в пленке.

Перемешивание топлива с воздухом. Начиная с момента начала истечения топлива из распылителя в поток воздуха происходит перемешивание воздуха с испарившимся и неиспарившимся топливом. Чем меньше капли взвешенного в воздухе топлива, тем они подвижнее и тем однороднее по составу будет смесь.

Практика показывает, что в цилиндры двигателя топливо поступает не полностью испарившимся. В цилиндре происходит теплообмен между поступившей горючей смесью и остаточными газами и подвод теплоты к заряду от горячих поверхностей деталей, а также нагревание смеси вследствие сжатия. Это способствует дальнейшему испарению топлива, поступившего в жидкой фазе в цилиндры двигателя.

Реклама