Amestecarea formată în carburator este un proces complex. Pentru a forma o idee corectă a procesului de amestecare este necesar să se examineze succesiv fenomenul de mișcare a curentului de aer, expirare, atomizarea și evaporarea combustibilului, precum și principiile de preparare dorită raportul aer-combustibil.
Mișcarea fluxului de aer prin carburator.
La trecerea prin carburator, viteza și presiunea debitului de aer se schimbă.
Cantitatea de aer care trece prin carburator și în motor este determinată prin deplasarea cilindrii motorului, o viteză de rotație a arborelui cotit și gradul de deschidere a clapetei.
Rata debitului de aer pe oră (m 3) la motor:
,
unde D este diametrul cilindrului motorului, m;
S - cursă a pistonului, m;
Densitatea re-aerului la temperatura și presiunea ambiantă, kg / m3;
# 951; v - coeficientul de umplere a motorului;
n este numărul de rotații ale arborelui cotit, c;
i - numărul de cilindri ai motorului deservit de acest carburator;
# 964; Viteza motorului.
Fluxul de aer pe oră prin difuzorul carburatorului și apoi prin intrarea în motor:
,
unde Viteza aerului în difuzor, m / s;
Fdif - zona secțiunii transversale a gâtului difuzorului, m 2.
Viteza aerului care curge prin gâtul difuzorului poate fi determinată prin următoarea ecuație, presupunând că aerul este un fluid incompresibil:
,
unde # 951; diff - coeficient de viteză a aerului în difuzor;
P0 - Pdif este rărirea în difuzor, egală cu diferența dintre presiunile ambientale și în difuzor.
Aerul trece prin difuzorul carburatorului la viteze relativ mari, astfel că presiunea din acesta scade considerabil. Cea mai mică presiune sau cea mai mare rărire în gâtul difuzorului carburatorului este observată la vitezele maxime ale aerului și fluxurile de aer. Prin urmare, rezultă că rărirea în difuzor ar trebui să crească odată cu deschiderea accelerației și creșterea vitezei arborelui motorului.
Zona gâtului difuzorului este selectată astfel încât:
1), la viteze de rotație scăzute și viteza de circulație a aerului accelerație parțială nu a fost mai mică decât 40-50 m / s, pentru a evita atomizare a combustibilului insuficient și creșterea asociată a consumului de combustibil;
2) la viteze mari și când supapa de accelerație este complet deschisă, viteza aerului nu depășește 120 m / s, deoarece la viteze mari încărcarea greutății și, în consecință, puterea motorului va scădea considerabil.
Ambele cerințe nu pot fi combinate complet și de aceea, de obicei, zona gâtului difuzorului este selectată astfel încât vidul în acesta la viteze mari să nu depășească 9,81 kPa.
La turația de mers în gol a motorului și a vitezei reduse a arborelui, motorul primește o cantitate minimă de amestec combustibil. În același timp, râșnirea în difuzor este aproape absentă, iar răsfrângerea din spate a accelerației atinge cele mai înalte valori, numeric egale cu 49,05 kPa.
Ecuația debitului orar cu înlocuirea ecuației vitezei de aer are forma:
.
Este valabil pentru fluide incompresibile, dar diluția în carburator difuzoare foarte rar depășesc 9,81 kPa, astfel încât această ecuație poate fi utilizată în calculul carburatoare, ca o eroare atunci când se utilizează nu va depăși 1-2%.
Combustibilul scapă de nebulizator.
Diferența de presiune din camera flotorului și atomizorul determină combustibil să curgă prin sistemul de canale prin orificiul din atomizorul, și din ea în difuzor carburator, unde aerul se mișcă rapid.
Vidul din pulverizator, în conformitate cu experimentele, 20-25% mai puțin rarefierea la peretele difuzorului. În concordanță cu aceasta, rata de curgere a carburantului prin jet este determinată de ecuația:
,
unde # 951; gicle - coeficient de viteză, luând în considerare frecare în canalele de combustibil și jet, precum și rezistența locală în tranziția de la o secțiune la alta;
Combustibil - densitatea combustibilului la temperatura și presiunea ambiantă, kg / m 3.
În cele mai multe cazuri, rezistența este duza principală, și rezistența combustibilului în canalele în comparație cu ea sunt mici, deci cu o precizie suficientă a raportului de viteză poate lua în considerare numai rezistența duzei.
Debitul de combustibil prin duză depinde de turația motorului și variază de la 0 la 5 m / s.
Pentru a schimba de la rata de combustibil care curge la fluxul de masă orară, este necesar să se țină seama de suprafața duzei Fzhikl:
.
Pulverizarea și evaporarea combustibilului.
Jetul de combustibil care curge din jetul carburatorului este pulverizat pe picături mici datorită frecarii dintre jet și fluxul de aer care se deplasează la viteză mare. Finețea pulverizării combustibilului este estimată prin diametrul mediu al picăturilor.
Diametrul mediu al picăturilor combustibilului pulverizat este mai mic, cu atât viteza de curgere a aerului este mai mare și mai puțin tensiunea superficială a combustibilului (Figura 5.5).
Fig. 5.5. Dependența dimensiunii picăturii de viteza aerului
Condițiile de evaporare a carburantului din carburator sunt nefavorabile. Timpul alocat pentru evaporare este măsurat doar cu sute de secundă; Temperatura la care are loc evaporarea este relativ mică. La o temperatură de 30 ° C și o viteză relativ ridicată a aerului, nu se obține evaporarea completă a combustibilului.
picăturile de combustibil neevaporate antrenate în fluxul de aer, precum și temperatura de admisie este relativ scăzută, condensează de combustibil și se acumulează pe pereții interiori ai colectorului, care formează pelicula de lichid. Acumularea filmului agravează distribuția amestecului combustibil de-a lungul cilindrilor motorului. O parte din combustibilul neutilizat este transportat în cilindri, ceea ce agravează arderea amestecului. O parte din combustibil penetrează în carter și diluează uleiul. Prin urmare, în motoarele cu benzină pentru a îmbunătăți volatilitatea combustibil, reduce distribuția inegală a amestecului în cilindri, pentru a preveni condensarea și reducerea formării filmului de admisie încălzire aplicabil gazelor de eșapament multiple.
5.1.3. Influența compoziției amestecului de combustibil asupra funcționării motorului
Compoziția amestecului combustibil, estimată prin coeficientul de aer în exces # 945;. are o mare influență asupra puterii și economiei motorului.
Cu o clapetă complet deschisă, puterea maximă a motorului este atinsă cu un raport de aer în exces # 945; = 0,8-0,9 și consumul minim de combustibil (cel mai rentabil) cu coeficientul # 945; = 1,05-1,15.
Dar, pe măsură ce se schimbă capacul clapetei (schimbarea sarcinii), se schimbă și compoziția amestecului de combustibil, care corespunde puterii maxime și celei mai mari economii. În Fig. 5.6 arată relația dintre puterea motorului și economia de combustibil și compoziția amestecului de combustibil la diferite poziții de accelerație. Curbele a și a 'caracterizează schimbarea puterii și a economiei cu o clapetă complet deschisă, curbe 6 și 6' și c și c 'cu poziții închise ale clapetei de accelerație. Fiecare dintre curbe corespunde unui număr constant de rotații și încărcare motor.
Fig. 5.6. Modificarea puterii și economiei motorului
Curbele arată că, atunci când sarcina scade pe măsură ce accelerația acoperă poziția maximă și consum minim de combustibil sunt deplasate spre stânga, raportul excesul de aer este scăzut, amestecul este îmbogățit. Acest lucru se datorează faptului că presiunea motorului scade viteza aerului din carburator. În același timp, deteriorarea calității pulverizării combustibilului și a procesului de ardere a amestecului duce la necesitatea îmbogățirii amestecului. Alocând puncte curbe corespunzătoare puterii maxime și consum minim specific de combustibil, și linia punctată care leagă aceste puncte, obținem curbele A și B. Curba A reprezintă variația coeficientului excesului de aer în funcție de sarcina la puterea maximă. Curba B caracterizează schimbarea coeficientului de aer în exces ca funcție a încărcăturii la cea mai mare economie.
Curbele arată că, la sarcini parțiale (o supapă de închidere închisă), puterea maximă dezvoltată de motor este obținută pe amestecuri îmbogățite, cu un raport de aer în exces de 0,9 până la 0,6, iar cea mai mare economie este obținută atunci când # 945; = 0,9-1,15.
5.1.4. Caracteristicile carburatorului dorit
Pentru motoarele cu carburator sub sarcini diferite (poziții diferite ale clapetei de accelerație), se stabilește o relație între puterea și economia motorului și factorul de aer în exces (Figura 5.6).
Dacă graficul prezentat în Fig. 5.6 Rotire 90 ° în sens antiorar și se lasă doar curbele A și B, apoi noul plan (fig. 5.7), curba A va demonstra modul în care ar trebui să schimbe compoziția amestecului de combustibil în funcție de schimbarea sarcinii motorului atunci când punerea în aplicare a puterii maxime, și curba B - cum ar trebui să varieze compoziția amestecului combustibil, în funcție de schimbarea încărcării motorului cu cea mai mare economie.
Principalele cerințe pe care carburatorul trebuie să le îndeplinească atunci când lucrează cu sarcini diferite și viteză constantă sunt:
- La încărcăturile în mișcare în regim de ralanti și joase, clapeta de închidere este închisă Viteza aerului este neglijabilă. Temperatura motorului este coborâtă. Condițiile pentru pulverizarea și evaporarea combustibilului sunt nefavorabile. Pentru o funcționare stabilă și fără probleme a motorului, carburatorul trebuie să pregătească amestecul îmbogățit (# 945; = 0.7-0.8).
- Pe măsură ce crește sarcina, accelerația se deschide treptat. Viteza fluxului de aer crește. Temperatura motorului crește. Se îmbunătățesc condițiile pentru pulverizarea și evaporarea combustibilului. Pentru o operațiune economică, carburatorul trebuie să pregătească un amestec combustibil care este treptat sărăcit în timp ce accelerația se deschide. Factorul de aer în exces ar trebui să crească la # 945; = 1,05-1,15. Motorul carburatorului funcționează în cea mai mare parte în condiții de încărcare parțială. Prin urmare, este necesară pregătirea unui amestec economic de combustibil pentru a reduce consumul de combustibil.
- Cu accelerația complet deschisă, carburatorul trebuie să pregătească amestecul îmbogățit pentru a asigura o putere maximă a motorului. Factorul de aer în exces ar trebui redus la? = 0,8-0,9.
În Fig. 5.7 curba B îndeplinește cerințele enumerate și reprezintă caracteristica carburantului dorit atunci când motorul funcționează la sarcini diferite.
Fig. 5.7. Caracteristicile carburatorului dorit
Aceste cerințe pentru carburator nu epuizează toate condițiile necesare funcționării motorului în condiții de funcționare diferite. Luați în considerare aceste condiții suplimentare:
- Când motorul este pornit, accelerația este aproape închisă. Viteza aerului este neglijabilă. Temperatura motorului este coborâtă. Condițiile de amestecare sunt nefavorabile. Carburatorul trebuie să pregătească un amestec îmbogățit, caracterizat printr-un coeficient # 945; = 0,5-0,6.
- În cazul unei modificări bruște a încărcăturii datorate unei inerții mai mari a combustibilului, consumul acesteia crește mai lent decât consumul de aer. Aceasta determină o epuizare temporară a amestecului, o defecțiune a motorului și face dificilă accelerarea mașinii. Pentru deschiderea clapetei de accelerație bruscă nu este însoțită de o epuizare a amestecului, carburatorul trebuie să fie capabil să îmbogățească temporar amestecul la o astfel de compoziție, în care viteza de creștere normală realizabilă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: