Sistemul de alimentare cu motor al carburatorului
Formarea unui amestec combustibil
Pentru prepararea unui amestec combustibil, alimentarea acestuia în cilindrii motorului și îndepărtarea gazelor de eșapament, sistemul de alimentare cu energie a carburatorului este proiectat, care constă din patru grupe de dispozitive.
Primul grup asigură depozitarea, curățarea și furnizarea de benzină. Acesta include: un rezervor de benzină, un indicator de benzină, o macara pe benzină, o pompă de benzină, un filtru de benzină și conducte de benzină.
Filtrul de aer și conducta de aer, care constituie al doilea grup de dispozitive, curăță și furnizează aer.
Al treilea grup este un carburator și o conductă de admisie. În carburatorul de benzină și aer, se pregătește un amestec combustibil, iar conducta de admisie îl conduce de la carburator la cilindrii motorului.
Al patrulea grup de dispozitive include o conductă de evacuare care elimină gazele de eșapament din cilindrii motorului și un amortizor de zgomot pentru reducerea zgomotului în gazele de eșapament.
În motoarele moderne de mare viteză, fiecare cilindru are 3 (la mers în gol) până la 40 (la numărul maxim de rotații) care clipește pe secundă. În consecință, cu numărul maxim de rotații ale arborelui cotit, procesul de ardere continuă nu mai mult de 0,003-0,005 sec. Combustia rapidă a benzinei în buteliile motorului este asigurată prin pregătirea preliminară: prin pulverizare, evaporare și amestecare amănunțită cu aerul. Un amestec de vapori și mici picături de combustibil cu aer, capabil să ardă în cilindrul motorului, se numește amestec combustibil.
Combinația combustibilă este preparată într-o cameră de amestecare a carburatorului.
Venind din atmosferă sub influența diferenței de presiune, aerul trece prin camera de amestecare la o viteză mare, care este deosebit de mare în punctul de îngustare a camerei de amestecare - difuzorul. Benzina este furnizată de atomizor acelei părți a difuzorului, în care aerul se deplasează la cea mai mare viteză. Cantitatea de benzină introdusă este reglată de gaura calibrată - jetul și cantitatea de amestec combustibil care intră în cilindrii motorului - supapa de accelerație.
În camera de flotare a carburatorului se menține un nivel constant de benzină; în consecință, în nebulizator cu motorul oprit benzina este la același nivel.
Procesul de formare a amestecului durează foarte puțin timp - 0,017 - 0,17 sec. Prin urmare, pentru o mai bună evaporare a benzinei, amestecul combustibil este încălzit și benzenul este preemulsifiat în nebulizator.
Procesul de umplere a cilindrilor motorului
Când pistonul se deplasează. greutate corporală la n. Cilindrul este umplut cu o încărcare nouă a amestecului de combustibil. Acest proces se numește procesul de admitere. Rifuzarea care este creată în cilindru în timpul deplasării pistonului nu este constantă și depinde de turația motorului și de poziția clapetei de accelerație: cu o creștere a numărului de rotații ale arborelui cotit, vidul în cilindru crește; Cu cât este mai deschisă accelerația, cu atât mai puțin (subpresiunea în cilindru.) Cu capacul supapei de accelerație, vidul din cilindru crește.
În consecință, sarcina de greutate a amestecului combustibil care intră în cilindrii motorului depinde de numărul de rotații ale arborelui cotit și de deschiderea supapei de accelerație. Dar, în plus, depinde de gradul de încălzire a amestecului de combustibil. Cu cât este mai mare numărul de rotații ale arborelui cotit, cu atât este mai mare încălzirea amestecului combustibil și cu cât este mai mică deschiderea supapei de accelerație, cu atât este mai mică valoarea încărcării în greutate a amestecului de combustibil.
Amestecarea de lucru și procesul de combustie
În cilindrul de motor, amestecul combustibil este amestecat cu gazele reziduale; un astfel de amestec este numit deja un amestec de lucru. Amestecul de lucru se aprinde de la o scânteie electrică, iar flacăra care apare la electrozi unei bujii se răspândește rapid în camera de combustie.
Cu cât este mai mare viteza de combustie a amestecului de lucru, cu atât mai puțin timp acesta arde, cu atât mai puțină căldură este dată pereților cilindrilor și cu cât este mai mare presiunea gazului în cilindru. Amestecul de lucru are timp să ardă când pistonul este încă înăuntru. Pierderea minimă de căldură la o rată ridicată de combustie a amestecului și o presiune ridicată a gazului măresc puterea și economia motorului.
Dacă în cilindrii motorului GAZ-51 la o viteză a arborelui cotit 2800 pe minut, timpul de combustie este de 0,003 secunde. atunci presiunea gazelor este de 36 kg / cm2. Forța pe piston este de 1902 kg, iar motorul dezvoltă o putere de 70 de litri. a.
Arderea amestecului de lucru la o viteză redusă conduce la o scădere a presiunii în cilindru și la o reducere a puterii motorului.
Dacă timpul de combustie al amestecului din cilindrii aceluiași motor crește la 0,008 sec. iar mărimea avansului de aprindere rămâne neschimbată, atunci presiunea gazului va fi de 12 kg / cm 2. Forța pe piston este de 634 kg, iar puterea motorului va scădea la 23 de litri. a.
În mod normal, amestecul arde cu o viteză de 20-40 m / sec. O creștere excesivă a ratei de ardere conduce la o creștere excesivă a presiunii în cilindri, ca urmare a creșterii sarcinii asupra detaliilor mecanismelor motorului, la creșterea frecării dintre ele și la creșterea uzurii acestora, iar puterea rezultată nu crește aproape.
Amestec de compoziție
Amestecul de lucru în momentul aprinderii prin scânteia electrică trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
- compoziția amestecului trebuie definită strict pentru fiecare mod de funcționare al motorului;
- benzina din amestec trebuie să fie în stare de vapori;
- Amestecul trebuie să fie uniform atât în interiorul unui cilindru, cât și în toate cilindrii motorului.
Teoretic, se estimează că sunt necesare 15 kg de aer pentru arderea completă a 1 kg de benzină. Un amestec care conține aer cât mai mult teoretic necesar pentru arderea completă a combustibilului conținut în el se numește amestecul teoretic.
În practică, benzina din amestecul teoretic nu arde complet, deoarece atunci când se amestecă benzina cu aerul, nu este posibil să se obțină o distribuție uniformă a particulelor de benzină în aer. O parte din amestec conține benzină în exces, iar cealaltă, dimpotrivă, este în cantitate mică. Cu arderea incompletă a benzinei, cantitatea de căldură eliberată scade; în consecință, economia motorului este redusă. Și că tot benzina este arsă complet, este necesar să se mărească cantitatea de aer din amestec dincolo de necesarul teoretic necesar. Un amestec care conține mai mult decât cantitatea teoretică necesară de aer se numește un amestec slab.
Cea mai mare eficiență a motorului este obținută atunci când se lucrează la un amestec puțin excesiv, în care 1 kg de benzină reprezintă 17 kg de aer (amestecul este caracterizat de un raport de 17 1). Dar lucrarea motorului pe un amestec slab este însoțită de o scădere a puterii sale.
Pentru a mări rata de ardere, este necesar ca particulele de benzină să fie aduse împreună în amestec. Un amestec care conține aer mai puțin decât cantitatea necesară teoretic se numește un amestec bogat. Cea mai rapidă combustie a amestecului îmbogățit, în care raportul dintre aer și benzină este 13. 1. Lucrând pe un astfel de amestec, motorul va da cea mai mare putere. Cu toate acestea, lipsa aerului în amestecul îmbogățit va duce la arderea incompletă a benzinei, iar economia motorului va fi mai mică decât atunci când se lucrează la un amestec oarecum slab.
Amestecurile în care 1 kg de benzină reprezintă mai puțin de 6 și mai mult de 21 kg de aer nu se aprind de la o scânteie electrică.
Compoziția amestecului de lucru are o mare influență nu numai asupra puterii și economiei motorului, ci și asupra regimului de temperatură al motorului. Cu arderea lentă a amestecului prematur, pistonul trece de la aer în timpul arderii. m. la. o distanță considerabilă. Volumul gazelor de ardere și suprafața de contact a gazelor cu pereții cilindrilor cresc. Cantitatea de căldură eliberată pe pereții cilindrilor și a altor componente ale motorului crește, iar temperatura motorului crește.
Când motorul funcționează pe un amestec îmbogățit, viteza de combustie scade, dar nu la fel ca la lucrul la un amestec slab. Apariția fumului negru din amortizorul de zgomot demonstrează funcționarea motorului asupra amestecului re-îmbogățit și se explică prin arderea incompletă a benzinei, la care apar particule de carbon în gazele de eșapament.
Evaporarea benzinei în amestecul de lucru trebuie să se încheie complet până la începutul arderii. Benzina se evapora bine numai atunci cand motorul este cald. Pentru a îmbunătăți evaporarea benzinei, pereții conductei de admisie sunt încălziți de gazele de eșapament. Încălzirea amestecului de combustibil este reglată în funcție de temperatura aerului din jur. Încălzirea excesivă reduce semnificativ greutatea amestecului de combustibil și, prin urmare, reduce puterea dezvoltată de motor.
Omogenitatea amestecului de lucru se caracterizează printr-o distribuție uniformă a vaporilor și a particulelor de benzină în volumul său. Amestecul omogen de lucru arde cel mai bine la o viteză corespunzătoare compoziției sale.
Detonarea și eliberarea prematură a amestecului combustibil
În anumite condiții (număr scăzut de cifre octanice de benzină, temperatură ridicată și presiune ridicată în cilindru), viteza de combustie a amestecului de lucru crește brusc și atinge 1500-2500 m / sec. Acest tip de ardere se numește detonare.
Un val exploziv provoacă creșteri de presiune instantanee, pur locale, dar o creștere generală a pierderilor termice duce la o scădere a economiei și a puterii motorului. Munca motorului în timpul arderii detonării amestecului de lucru, care este indicată de baterea sonoră a motorului, duce la supraîncălzirea motorului, la scăderea puterii acestuia și la creșterea consumului de combustibil.
Munca motorului cu detonare este inacceptabilă și chiar periculoasă pentru părțile sale individuale. În majoritatea cazurilor, apariția arderii de detonare este rezultatul unui grad de combustibil selectat incorect pentru un motor cu un anumit raport de compresie.
Cauzele detonării pot fi, de asemenea, formarea de carbon pe piston și capul unității, un timp de aprindere excesiv de mare, supraîncălzirea motorului.
Pentru a reduce sau opri detonarea, este necesar să reduceți încărcătura motorului (acoperiți accelerația, treceți la o treaptă inferioară), reduceți timpul de aprindere, selectați gradul corespunzător de combustibil, mențineți condițiile termice normale ale motorului.
Este necesar să se distingă detonarea de auto-aprinderea amestecului de lucru, care rezultă din supraîncălzirea părților individuale ale motorului sau din prezența particulelor de carbon în camera de ardere.
Lucrările motorului cu auto-aprindere a amestecului de lucru sunt însoțite de lovituri, căderi de putere și supraîncălzirea motorului. În acest caz, atunci când motorul este oprit, motorul va continua să funcționeze pentru ceva timp, deoarece amestecul nu este aprins de o scânteie, ca urmare a contactului cu părțile supraîncălzite ale motorului.
Moduri de funcționare a motorului
Motorul mașinii funcționează în condiții complexe și diverse, determinate de cantitatea de marfă transportată, viteza de mișcare, calitatea și starea suprafeței drumului și alți factori. În funcție de aceste condiții, puterea și viteza motorului variază.
Puterea furnizată roților motoare ale mașinii trebuie să fie suficientă pentru a conduce mașina la viteza necesară. La trecerea masina cu o putere orizontală cu motor de strada pentru a menține viteza trebuie crescută (deschiderea clapetei de accelerație), cât și la deplasarea în pantă, dimpotrivă, este redusă (capacul pedalei de accelerație).
Astfel, la o viteză constantă a puterii motorului mașinii poate fi diferită. Cu cât este mai deschisă accelerația, cu atât mai multă putere este dezvoltată, cu atât motorul este încărcat mai mult. Gradul de utilizare a puterii motorului se numește sarcina sa, care este de obicei exprimată ca procent din puterea maximă la un anumit număr de rotații.
Când conduceți o mașină, este posibilă combinarea cea mai variată dintre sarcină și viteză, astfel încât numărul modurilor posibile de funcționare a motorului său este infinit de mare,
Să evidențiem cele patru condiții de încărcare cele mai tipice ale motorului: sarcina parțială (medie); sarcina maximă (maximă); o creștere accentuată a încărcăturii; mers în gol.
Încărcarea parțială este cel mai frecvent mod de funcționare a unui motor de automobile. În acest caz, supapa de accelerație nu se deschide complet, iar viteza motorului poate varia de la minim la maxim.
Sarcina maximă corespunde deschiderii complete a clapetei de accelerație la un număr diferit de rotații.
O creștere accentuată a sarcinii motorului are loc în timpul accelerării autovehiculului după pornire sau depășire.
Abilitatea motorului de a crește rapid viteza arborelui cotit îi caracterizează accelerația. Cu cât este mai bună accelerația motorului, cu atât este mai mare viteza medie a mașinii.
La mers în gol, motorul funcționează în timpul unei opriri scurte a autovehiculului sau când vehiculul se oprește (coborând) cu uneltele dezactivate. Viteza motorului ar trebui să fie cât mai mică posibil pentru a reduce consumul de benzină.
Un tip special de funcționare a motorului este pornirea unui motor rece și încălzirea ulterioară a acestuia. La pornirea motorului, arborele cotit se rotește cu ajutorul unui mâner de pornire sau al unui starter. În timpul încălzirii motorului, viteza arborelui cotit ar trebui să crească în comparație cu viteza de ralanti, pentru a depăși rezistența internă mare din motor.
Cerințe privind compoziția amestecului de combustibil în diferite condiții de funcționare a motorului
În modul de încărcare parțială, amestecul de combustibil trebuie să fie golită în mod continuu (8 - 9 kg de aer timp de 1 kg de combustibil la deschiderile clapetei reduse la 16 - 17 kg de aer pentru 1 kg de combustibil la acceleratie aproape plin).
În acest mod, motorul nu ar trebui să dezvolte puterea completă, astfel că carburatorul pregătește un amestec de compoziție economică. Un amestec economic este amestecul combustibil, care asigură cea mai mare economie a motorului.
În condițiile de încărcare maximă (maximă), motorul trebuie să dezvolte cea mai mare putere. Această cerință este îndeplinită de un amestec de putere. Într-un astfel de amestec, 1 kg de benzină reprezintă 13 kg de aer.
O creștere rapidă a sarcinii motorului este posibilă numai cu aceeași creștere rapidă a cantității de amestec combustibil care intră în cilindrii motorului. În accelerație bruscă, în același timp, trebuie să aplicați o anumită cantitate de combustibil suplimentar pentru a preveni repauperization amestecul de combustibil temporar.
Funcționarea motorului la ralanti trebuie să fie suficient de stabilă, că atunci când acceleratie puternic voalate se realizează numai dacă amestecul bogat are o compoziție, care asigură aprinderea acesteia fiabilă atunci când o cantitate mare de gaze reziduale (într-un amestec de 1 kg de conturi pe benzină pentru 8 - 9 kg de aer).
La pornirea unui motor rece, amestecul este deteriorat foarte mult din cauza diluării insuficiente a difuzorului, a vitezei reduse a aerului și a temperaturii scăzute a părților motorului. Practic numai fracțiunile de benzină ușoară se evaporă (aproximativ 10% din total). Prin urmare, pentru prepararea cantitatea necesară de amestec care se pot aprinde și arde în cilindrii motorului este un amestec foarte bogat este alimentat (1 - 2 kg de aer pentru 1 kg de combustibil). Pe măsură ce motorul se încălzește după pornire, îmbogățirea necesară a amestecului combustibil scade.
Motorul încălzit este pornit fără îmbogățirea suplimentară a amestecului de combustibil datorită condițiilor mai bune de evaporare a benzinei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: