В зависимости от типа двигателей различают внешнее смесеобразование следующих видов: 1) карбюрация; 2) впрыск легкого топлива во впускной трубопровод, осуществленный либо непрерывной подачей топлива во впускной трубопровод, либо порциями — в период, когда открыт впускной клапан; 3) форкамерно-факельное; 4) газовое. Наибольшее распространение в двигателях с искровым зажиганием получило смесеобразование, осуществляемое методом карбюрации легкого топлива. Карбюрацией называется процесс приготовления горючей смеси.
Этот процесс включает в себя движение воздуха через карбюратор и по впускному тракту двигателя, топлива по каналам в корпусе карбюратора, через калиброванные отверстия, дозирующие расход топлива (топливные жиклеры) и через клапаны дополнительных устройств карбюратора; истечение топлива или бензовоздушной эмульсии из распылителей, распыливание топлива в воздушном потоке, испарение и перемешивание с воздухом. Дозировка топлива и воздуха, осуществляемая карбюратором до поступления смеси в цилиндр, является начальной фазой смесеобразования. Процесс завершается в цилиндре в течение впуска и сжатия подготовкой горючей смеси к принудительному воспламенению электрической искрой. На карбюрацию влияют следующие факторы:
Время. В современных быстроходных двигателях на приготовление горючей смеси отводятся сотые доли секунды. Чем быстроходнее двигатель, тем меньше времени приходится на смесеобразование и тем труднее осуществлять высокое качество карбюрации. Так, например, если частота вращения вала двигателя равна 3000 об/мин, то время на смесеобразование составляет немногим более 0,02 с. За такой малый промежуток времени необходимо образовать смесь с высоким содержанием паров топлива, хорошо перемешать топливо с воздухом, а также равномерно распределить пары топлива в воздухе во всех цилиндрах и в объеме каждого цилиндра.
Температура смеси. Состояние окружающей среды (температура, давление и влажность воздуха), режим работы двигателя и свойства топлива определяют тепловое состояние смеси в процессе карбюрации. При возрастании температуры смеси интенсивность испарения топлива увеличивается, что улучшает качество смесеобразования; при этом повышается теплоиспользование (растет индикаторный КПД двигателя). Конструктивные схемы и качество обработки элементов впускной системы и камеры сгорания. Принципиальная схема карбюратора, конструкция его узлов, число и расположение карбюраторов, система подогрева смеси, качество поверхности, форма и сечение впускного трубопровода, форма камеры сгорания в значительной мере определяют возможность равномерного распределения смеси и получения ее однородного состава по цилиндрам на разных режимах работы двигателя, в том числе и на неустановивншхся режимах, наиболее характерных для автомобиля.
Качество топлива. В зависимости от свойств бензина испарение может протекать с неодинаковой интенсивностью. Бензин состоит из различных углеводородов, которые характеризуются разной испаряемостью. Повышенное содержание в бензине легких фракций обусловливает высокое содержание паров в смеси, лучшую равномерность распределения топлива в воздухе и более легкий пуск двигателя. Режимы работы двигателя. Температура окружающего воздуха и впускного трубопровода. Эффективное сгорание бензина в камере сгорания двигателя обеспечивается при определенном соотношении между количеством топлива и воздуха в смеси. Карбюратор в соответствии с режимом двигателя изменяет количество смеси и ее состав. Во время работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках смесь необходимо обогащать. При повышении нагрузки от холостого хода до значения, соответствующего эффективному обеднению, количество смеси, поступающей в цилиндры, будет увеличиваться и смесь нужно обеднять. При дальнейшем повышении нагрузки до полной, когда необходимо получить максимальную мощность, топливовоздушную смесь надо вновь обогащать.
Джерело: http://dvigun.com.ua/tip-dvigateley.html |