ВУЗ:
Составители:
Поэтому стандартом для предотвращения образования паровоздушных пробок в топливной системе двигателя норми-
руется значение избыточного давления насыщенных паров для всех видов автомобильных бензинов (ГОСТ 2084–77): летних
– не более 66,7 кПа, зимних – не более 66,7…93,3 кПа.
На формирование топливовоздушной смеси существенное значение оказывают физические свойства бензинов, в част-
ности, их плотность и вязкость.
Бензины характеризуются невысокой плотностью (700…780 кг/м
3
при 15 °С) и вязкостью (0,5…0,65 мм
2
/с при 20 °С),
причем с изменением температуры меняются как вязкость, так и плотность автомобильных бензинов.
Чем выше плотность и ниже вязкость бензина, тем больше его пройдет через жиклеры в единицу времени, т.е. увели-
чится его расход.
При изменении температуры наружного воздуха от +40 до −40 °С расход бензина через жиклер уменьшается на 20…30
%.
Существенное изменение физических свойств автомобильных бензинов, происходящих в зависимости от варьирования
температурных условий эксплуатации автомобилей, определили необходимость формирования сезонных норм расхода топ-
лива на автомобильном транспорте.
Диапазон воспламеняемости топливовоздушной смеси можно расширить за счёт увеличения температуры и давления
смеси. Температура и давление топливовоздушной смеси в конце такта сжатия зависит от степени сжатия ε
(отношение
полного объема цилиндра двигателя, когда поршень находится в нижней мертвой точки, к объему пространства сжатия, ко-
гда поршень находится в верхней мертвой точке).
Повышение степени сжатия является одним из наиболее перспективных путей существенного улучшения технико-
экономических и эксплуатационных показателей автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Чем выше степень сжа-
тия, тем экономичнее двигатель и эффективнее его работа. На рисунке 2.4 показано влияние степени сжатия ε на литровую
мощность двигателя
N
л
и расход топлива
Q
б
.
Однако в карбюраторном двигателе неограниченно повышать величину ε нельзя, поскольку при адиабатном сжатии при
ε > 10 температура среды возрастает настолько, что топливно-воздушная смесь самовозгорается (самовзрывается), что недо-
пустимо в реальных условиях эксплуатации двигателей. Обычно величина ε = 4…10, дальнейшее её возрастание не приводит
к росту термического КПД двигателя, а лишь к увеличению стоимости его изготовления. Поэтому это направление предъяв-
ляет более жёсткие требования к основному показателю качества автомобильных бензинов − детонационной стойкости.
Рис. 2.4. Влияние степени сжатия на литровую мощность
двигателя (
1
) и расход топлива (
2
)
Нормальное сгорание топливовоздушной смеси на всех режимах эксплуатации двигателя возможно только в том слу-
чае, если бензин обладает высокой детонационной стойкостью, т.е. способностью противостоять детонации.
Детонация (от греческого «детоно» – греметь) − это неконтролируемое самовоспламенение части топливовоздушной
смеси, сопровождающееся горением взрывного характера, когда нормальное сгорание смеси под влиянием различных фак-
торов трансформируется в детонационное, при котором скорость распространения фронта пламени возрастает с 25 – 35 (при
нормальном сгорании) до 1500…2500 м/с (при аномальном сгорании).
Теплофизический механизм детонации сложен, в основном он заключается в нагреве части топливовоздушной смеси до
температуры, превышающей температуру самовоспламенения до того, как до указанной температуры дошёл фронт пламени
от очага воспламенения.
Неконтролируемое самовоспламенение, приобретая взрывной характер (температура и давление во фронте волны увели-
чиваются мгновенно), распространяется по несгоревшей части смеси в виде ударной волны со скоростью, превышающей ско-
рость звука, а выделяющаяся при этом энергия вызывает дальнейшее ускорение образующейся волны.
Поскольку при детонационном сгорании выгорает не вся, а только успевшая в локальном объёме сформироваться для
сгорания топливовоздушная смесь, то по одному и тому же локальному объёму неоднократно проходят ударные волны (как
только части несгоревшей смеси успеют трансформироваться в готовую горючую смесь). При этом происходит столкнове-
ние этих ударных волн и многократное отражение их от стенок цилиндра.
При детонации
• ударные волны срывают пограничный слой газа со стенок камеры сгорания и цилиндра, интенсифицируя теплоотда-
чу к ним и приводя к перегреву двигателя;
• повышается скорость сгорания и нарастания давления;
• увеличивается температура газа и стенок камеры сгорания;
17
23
29
19
16
6
8
ε
4
13
1
2
Q
б
, л/100
N
л
, кВт/л
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »
