Главная » Статьи » Статьи по Автомобильным жидкостям и топливу

Образование топливовоздушной смеси во впускном тракте двигателя



Поделиться: 0 0 0 0 0 0
23 Января 20:10
909

Карбюратор - это устройство, в котором происходит подсоединение струи топлива к воздушному потоку в необходимом количественном соотношении, распыливание жидкого топлива на мелкие капли и частичное их испарение.

Рассмотрим основные физические процессы, имеющие место при смесеобразовании в карбюраторном двигателе.

Воздушный (пневматический) способ распыливания начинается сразу после выхода струи топлива из распылителя в результате воздействия скоростного потока воздуха на струю, после чего последняя распадается на капли различного диаметра. Дроблением крупных капель на более мелкие обеспечивают увеличение суммарной поверхности капель, что способствует их более быстрому прогреву и испарению. Например, распыливание шарообразной капли топлива объемом Vк = 1 см3 на мелкие капли диаметром Dк = 20 мкм увеличивает поверхность испарения с S1 = 4,85 см2 до S2 = 3000 см2, то есть в 620 раз.

Интенсификация распыливания топлива достигается увеличением относительной скорости воздуха при взаимодействии со струей топлива, что способствует интенсивному оттоку паров от капли топлива к воздуху. В этот момент испарение топлива идет главным образом за счет теплоты самих капель, поэтому испариться полностью успевают лишь самые мелкие капли. Крупные капли топлива в результате взаимодействия с потоком воздуха, а также действия гравитационных сил оседают на стенках впускного трубопровода, образуя топливную пленку. В результате взаимодействия сил сцепления топлива со стенкой, касательного усилия от потока воздуха, проходящего над топливной пленкой, сил тяжести и сил поверхностного натяжения движение пленки принимает сложный характер. Скорость движения пленки существенно меньше скорости потока горючей смеси и направлена по направлению движения воздушного потока. Наибольшее количество пленки образуется на режимах полных нагрузок и малых частотах вращения коленчатого вала, когда скорость потока воздуха невелика, а следовательно, распыливание топлива на мелкие капли затруднено. Испарение топлива с топливной пленки вследствие малой её поверхности происходит медленно. Доля испарившегося топлива при входе в цилиндр составляет порядка 60-80%. Остальная часть топлива в виде капель и пленки достигает внутреннего пространства цилиндра. Образование топливной пленки крайне нежелательно, так как приводит к неравномерному распределению топлива по цилиндрам. Этим обуславливается то, что из-за неодинакового сопротивления каналов впускного трубопровода многоцилиндрового двигателя и неравномерного распределения топливной пленки по сечениям потока наблюдается неравномерный состав горючей смеси по цилиндрам, который может достигать 15-20%, что ухудшает экономические, мощностные и экологические показатели двигателя.

Особенно часто неравномерный состав смеси наблюдается при резком открытии или закрытии дроссельной заслонки , то есть при работе двигателя на неустановившихся режимах, когда нарушается баланс между количеством топлива, выпадающем в пленку, и испарившимся топливом.

Для улучшения испарения топлива из топливной пленки впускной трубопровод обычно подогревается охлаждающей жидкостью из системы охлаждения или отработавшими газами.
Процесс испарения и перемешивания топлива с воздухом продолжается в процессе наполнения цилиндра свежим зарядом, особенно интенсивно, когда свежий заряд при входе в цилиндр закручивается в вихревой поток и перемешивается с горячими остаточными газами.
Процесс испарения топлива и перемешивания с воздухом продолжается в процессе сжатия свежего заряда, так что к моменту воспламенения топливо воздушная смесь становится практически гомогенной.

На процессы испарения и перемешивания топлива и воздуха большое влияние оказывают скорость движения воздуха и наличие теплообмена. С ростом скорости движения воздуха и температуры возрастает интенсивность теплообмена воздуха и капель топлива, повышается давление насыщенных паров. Чем выше давление насыщенных паров, ниже величина поверхностного натяжения жидкого топлива, меньше теплота парообразования, тем лучше испаряемость топлива тем меньший подвод теплоты требуется для полного испарения топлива.

Как известно, различные фракции бензина выкипают в интервале температур 50-225°С, поэтому при смесеобразовании в карбюраторном двигателе происходит фракционирование бензина при котором в первую очередь испаряются наиболее легкие фракции, а в каплях и пленке оказываются в основном средние и тяжелые фракции.

В результате в цилиндрах двигателя может оказаться топливовоздушная смесь не только различного состава, но и различного фракционного состава.
Обеспечение равномерного распределения воздушной смеси по количеству, качеству и одинаковому фракционному составу по цилиндрам многоцилиндрового двигателя представляет собой сложную и важную проблему.





Понравилась статья? Поделись! 0 0 0 0 0 0







Смотрите также
Статьи по Автоперевозкам 3 Можно ли возить животных в каршеринге и что обычно запрещено
Собственный автомобиль есть не у всех, а необходимость куда-то поехать с питомцем возникает регулярно.
13 Июня 20:10
151
Статьи по Продаже автомобилей Современные технологии на службе у покупателей и продавцов авто в ПМР
Мобильное приложение Kareta.md предлагает удобные решения для тех, кто планирует купить или продать авто в ПМР.
25 Мая 20:10
138
Статьи по Автотюнингу и автозвуку 2 Современные способы сделать автомобиль тише и комфортнее
Сегодня водители ожидают от машины не только надежности и мощности, но и высокого уровня комфорта.
08 Мая 20:10
242
Статьи по Автотюнингу и автозвуку 2 Можно ли проводить чип-тюнинг БМВ с большим пробегом без риска
Чип-тюнинг БМВ на машине с пробегом зависит от состояния узлов. Объясняем, когда процедура проходит без серьёзных последствий.
21 Апреля 20:10
149
Статьи Других тематик 5 Мошенники в Самаре - от покупки автозапчастей на рынках до открытия кейсов CS2
Криминальная Самара: почему покупка запчастей на рынках опаснее открытия кейсов CS2. Разбираем схемы обмана и выбираем безопасный цифровой досуг в 2024 году.
16 Апреля 20:10
2443
Статьи по Автомобильным жидкостям и топливу Газ вместо бензина: почему всё больше водителей выбирают ГБО
Современные владельцы автомобилей всё чаще задумываются о переходе на альтернативные виды топлива.
16 Ноября 20:10
228
Статьи по Автострахованию Как КАСКО страховка защищает ваш автомобиль от всех рисков
Страхование автотранспорта перестаёт быть роскошью - это необходимая мера защиты от непредвиденных ситуаций.
09 Ноября 20:10
334
Статьи по Ремонту автомобилей 3 Как не ошибиться при выборе автосервиса
Выбор качественного автосервиса - важный этап для каждого автовладельца.
29 Июля 20:10
425