ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пусковые свойства и склонность к образованию паровых проПрогрев, приемистость, износ и экономичность работы двигателя из "Химмотология" Наличие жидкой пленки вносит ряд осложнений в процессе приготовления однородной смеси, и одно из них — неравномерность распределения смеси по цилиндрам двигателя. Пульсирующий характер перемещения паровоздушной смеси и жидкой пленки, обусловленный цикличностью открытия впускного клапана двигателя, а также разная протяженность впускных каналов отдельных цилиндров двигателя являются причиной неравномерного распределения смеси по цилиндрам двигателя. В одни цилиндры попадает больше топлива и меньше воздуха, в другие, напротив, больше воздуха и меньше топлива. Эту неравномерность распределения называют количественной неравномерностью, и если она слишком велика, снижается экономичность двигателя, повышается токсичность вьшускных газов и т. д. [c.94] Другая причина нарушений в работе двигателя, связанная с наличием жидкой пленки на стенках вцускного трубопровода, — качественная неравномерность распределения топлива по цилиндрам двигателя. Подобная неравномерность вызвана в первую очередь тем, что бензины являются смесью различных углеводородов. В процессе смесеобразования вначале из бензина испаряются более низкокипящие углеводороды. При этом капли и пленка обогащаются высококипящими углеводородами, а паровоздушная смесь — низкокипящими. Происходит так называемое низкотемпературное фракционирование бензина. В паровоздушной смеси накапливаются углеводороды с низкой температурой кипения, а в жидкой пленке — с высокой. В связи с этим в цилиндрах, куда больше поступает паровоздушной смеси, образуется избыток низкокипящих фракций бензина, а в цилиндрах, куда попадает больше жидкой пленки, преобладают высококипящие фракции бензина. Аналогично распределяются в паровой и жидких фазах присадки, вводимые в бензины для улучшения их качества. [c.94] В двигателях с принудительным воспламенением применяют также системы с впрыском топлива во впускной трубопровод, либо непосредственно в камеры сгорания. Такой способ подготовки топливовоздушной смеси имеет некоторые преимущества отсутствие карбюратора снижает сопротивление впускной системы впрыск бензина одинаковыми порциями в каждый цилиндр повышает количественную и качественную равномерность распределения топлива по цилиндрам двигателя и снижает токсичность продуктов сгорания. Однако конструкции систем впрыска бензина более сложны, чем карбюраторные, поэтому в отечественном автомобильном двигателестроении их пока не применяют. [c.94] К физическим свойствам, определяющим скорость и полноту испарения бензина, относят следующие фракционный состав, давление насыщенных паров, теплоту испарения, коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость и плотность. В наибольшей степени испаряемость бензинов зависит от фракционного состава и. давления насыщенных паров. По этим показателям бензины могут быть различны между собой, в то время как другие показатели, влияющие на испаряемость, для всех бензинов очень близки. [c.95] Фракционный состав, т. е. содержание в бензине фракций, выкипающих в определенных температурных пределах (выражаемое в % об.), определяют перегонкой в стандартизованных условиях на специальном приборе. Регистрируют температуры, при которых начинается и заканчивается перегонка бензина, и отгоняется его определенный объем. [c.95] Давление насыщенных паров характеризует наличие легких фракций в бензине. Оно является функцией состава бензина и зависит от температуры и соотношения паровой и жидкой фаз. [c.95] С фракционным составом и давлением насыщенных паров бензинов связаны такие эксплуатационные характеристики двигателя, как возможность его пуска при низких температурах и склонность к образованию паровых пробок в системе питания,, приемистость автомобиля и скорость прогрева двигателя, износ цилиндро-поршневой группы и расход горючего. [c.95] Зависимость температуры воздуха, при которой возможен пуск двигателя от давления насыщенных паров бензина, носит более сложный характер (рис. 13). При давлении насыщенных паров ниже 33,3 кПа пусковые свойства бензинов резко ухудшаются. [c.95] Следует отметить, что температура бензина в системе питания двигателя может быть на 20—40 °С выше температуры окружающего воздуха, поскольку бензин нагревается в подкапотном пространстве автомобиля за счет теплоизлучения от двигателя. [c.96] Применение бензинов с высоким содержанием низкокипящих фракций, кроме образования паровых пробок, может сопровождаться обледенением карбюратора и увеличением потерь бензина при хранении и транспортировании. Обледенение карбюратора происходит из-за резкого снижения температуры во впускной системе за счет испарения низкокипящих фракций бензина. Тепло, необходимое для испарения бензина (теплота испарения), отводится от воздуха, в котором происходит испарение, и от металлических деталей карбюратора и всей впускной системы. Чем больше в бензине низкокипящих фракций, тем ниже температура топливовоздушной смеси. При определенных условиях влага, присутствующая в воздухе, вымерзает и конденсируется на холодных деталях, образуя корочки льда. При повышенной влажности воздуха дроссельная заслонка может примерзнуть к стенкам впускного трубопровода. Отмечено, например, что при температуре окружающего воздуха 7,5 °С температура дроссельной заслонки через 2 мин после пуска двигателя снижается до —14 °С. [c.97] Бензины с высоким содержанием низкокипящих фракций более склонны к потерям от испарения и загрязнению атмосферного воздуха парами углеводородов. [c.98] Таким образом, требования к содержанию низкокипящих фракций в бензине противоречивы. С позиции пусковых свойств бензинов — чем их больше, тем лучше, а с точки зрения образования паровых пробок, обледенения карбюратора и потерь от испарения — предпочтительно меньшее содержание таких фракций. Оптимальное содержание в бензинах низкокипящих фракций зависит от климатических условий эксплуатации автомобилей. Для территории нашей страны стандартом предусмотрена выработка автомобильных бензинов зимнего и летнего видов. Бензины с оптимальной испаряемостью позволяют надежно эксплуатировать автомобили в любое время года и во всех климатических зонах нашей страны. В авиационных бензинах содержание низкокипящих углеводородов строго ограничивается, так как образование паровых пробок на всех высотах полета недопустимо. Давление насыщенных паров для всех марок авиационных бензинов — не более 48 кПа и температура начала кипения — не ниже 40 °С. С целью обеспечения пусковых свойств давление насыщенных паров авиационных бензинов должно быть не ниже 29,3—32,0 кПа (табл. 11). [c.98] Прогрев двигателя охватывает время с момента его пуска до достижения плавной стабильной работы. Чем быстрее двигатель прогревается, тем меньше непроизводительные затраты времени, расход бензина и износ деталей двигателя. Время прогрева двигателя определяется температурой перегонки 50% (об.) бензина и зависит от температуры воздуха, при которой двигатель прогревается. С понижением температуры воздуха необходимы бензины с более низкой температурой перегонки 50% (об.). В результате проведенных исследований установлены соответствуюшие требования к фракционному составу бензинов (табл. 12). [c.99] Выполнение этих требований температуре выкипания 50% (об.) бензина обеспечивает не только быстрый прогрев двигателя, но и его хорошую приемистость. [c.99] Оптимальные температуры перегонки 90% (об.) и конца кипения бензинов приведены в табл. 12. [c.100] Вернуться к основной статье