Влияние условий прохождения смесью зоны смесительной камеры карбюратора. Распределение смеси при дросселировании
Окончательное формирование потока смеси, выходящего из карбюратора, с точки зрения распределения топлива по его поперечному сечению, происходит в смесительной камере карбюратора. Размещенные в этой зоне устройства для регулирования нагрузки карбюраторного двигателя в той или иной мере нарушают симметрию потока горючей смеси и влияют на характер распределения топлива по сечению потока.
Наиболее простым и самым распространенным регулирующим устройством является дроссельная заслонка. Условия, при которых горючая смесь проходит зону смесительной камеры карбюратора, определяются в основном конструкцией дроссельной заслонки, способом крепления ее на оси и конструкцией самой оси, а также положением заслонки, которое зависит от нагрузочного режима работы двигателя.
При полном открытии дроссельной заслонки, вследствие ее небольшой толщины и симметричного расположения в смесительной камере, поток горючей смеси самой заслонкой искажается незначительно. Решающее значение в этом случае имеет способ крепления дроссельной заслонки на оси.
Рис. 11. Влияние оси дроссельной заслонки на распределение смеси по ветвям впускного тракта двигателя 'Опель-2,5л' (n = 1600 об/мин; дроссельная заслонка открыта полностью): а - ось дроссельной заслонки перпендикулярна разделительной плоскости; б - ось дроссельной заслонки в разделительной плоскости, тело оси со стороны передней ветви тракта; в - ось дроссельной заслонки в разделительной плоскости, тело оси со стороны задней ветви тракта; Н - Н - разделительная плоскость зоны разделения впускного тракта [15]
|
|
|
| Эскизы | Состав горючей смеси в турбопроводе, ведущем к цилиндрам | |
| первому, второму и третьему | четвертому, пятому и шестому | |
| а | 0,89 | 0,84 |
| б | 0,96 | 0,73 |
| в | 0,73 | 0,95 |
Дроссельная заслонка карбюратора Солекс [15] укреплена на лыске оси, как показано на рис. 11 (такой способ крепления типичен для отечественных карбюраторов). При этом условия прохождения смеси по обе стороны заслонки, даже когда она полностью открыта, различны, что вызывает перераспределение топлива по поперечному сечению потока горючей смеси. Поскольку перераспределение топлива может происходить только в направлении, перпендикулярном к оси дроссельной заслонки, влияние такого перераспределения на распределение смеси полностью зависит от расположения оси относительно разделительной плоскости зоны разделения впускного тракта на отдельные ветви и патрубки. При расположении оси заслонки перпендикулярно разделительной плоскости (схема а) перераспределение топлива по сечению потока горючей смеси происходит в направлении разделительной плоскости. Поэтому распределение смеси по ветвям впускного тракта происходит вполне удовлетворительно, а небольшая неравномерность объясняется асимметрией зоны диффузоров карбюратора [15]. Поворот смесительной камеры карбюратора на 90° в ту или иную сторону вызывает принципиальные изменения характера перераспределения топлива по сечению потока - распределение топлива становится асимметричным относительно разделительной плоскости зоны разделения. Поэтому при расположении тела оси дроссельной заслонки со стороны передней ветви впускного тракта (рис. 11, б) эта ветвь получает смесь более бедную, чем задняя. И, наоборот, при расположении тела оси со стороны задней ветви (рис. 11, в) более бедная смесь поступает в заднюю ветвь впускного тракта.
|
|
|
У большинства современных зарубежных карбюраторов дроссельная заслонка укрепляется в пазу оси. Это обеспечивает одинаковые условия прохождения горючей смеси по обе стороны дроссельной заслонки, когда она полностью открыта, и устраняет влияние оси заслонки на распределение смеси.
При прикрытой дроссельной заслонке условия прохождения смесью зоны смесительной камеры изменяются. С одной стороны, дроссельная заслонка отбрасывает не испарившиеся капли топлива к одной из стенок смесительной камеры. С другой стороны, под дроссельной заслонкой создается зона повышенного разряжения, которая оказывает определенное воздействие на перераспределение жидкой фазы топлива в горючей смеси. В зависимости от конкретных условий, то или иное действие оказывается преобладающим и определяет характер распределения топлива по поперечному сечению потока смеси, выходящей из карбюратора. Следует подчеркнуть, что при этом перераспределение топлива по сечению потока смеси, как и в случае искажения потока осью дроссельной заслонки, происходит в направлении, перпендикулярном к оси заслонки. Следовательно, влияние положения дроссельной заслонки на распределение смеси также находится в прямой зависимости от расположения ее оси относительно разделительной плоскости зоны разделения впускного тракта на отдельные ветви.
|
|
|
Одновременно с перераспределением топлива по сечению потока смеси процесс дросселирования вызывает существенные изменения общих условий образования горючей смеси. Прежде всего при прикрытой дроссельной заслонке уменьшается скорость потока в диффузоре карбюратора и тем самым ухудшается качество распыливания топлива в момент истечения его из распылителя. Однако наряду с этим возрастает скорость потока горючей смеси в кольцевом зазоре, образующемся между прикрытой дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры. Жидкое топливо, находящееся в смеси, попадает в этот зазор и вторично распыливается. Вследствие интенсивной турбулизации потока в кольцевом зазоре распыленное топливо хорошо перемешивается с паро-воздушной частью смеси, а в результате падения давления за дроссельной заслонкой при дросселировании испарение топлива происходит в более благоприятных условиях.
|
|
|
Таким образом, общие условия образования горючей смеси при дросселировании улучшаются: уменьшается со держание жидкой фазы топлива в смеси, лучше перемешивается топливо с воздухом. Это способствует более равномерному распределению топлива по сечению потока смеси и, следовательно, более равномерному распределению горючей смеси по цилиндрам двигателя. Поэтому при анализе распределения смеси при дросселировании необходимо учитывать не только факторы, способствующие неравномерному распределению топлива по сечению потока смеси, но и факторы, улучшающие общие условия образования горючей смеси.
Рассмотрим некоторые наиболее типичные случаи изменения характера и степени неравномерности распределения смеси при дросселировании.
Ось дроссельной заслонки карбюратора К-59 расположена перпендикулярно разделительной плоскости зоны разделения впускного тракта двигателя МЗМА-407 на переднюю и заднюю ветви и любое перераспределение топлива по сечению потока смеси с прикрытием заслонки не может нарушить симметрии распределения топлива относительно этой плоскости (рис. 12, а). Поэтому, по мере уменьшения нагрузки, изменение неравномерности распределения смеси по цилиндрам двигателя МЗМА-407 определяется лишь факторами, которые улучшают качество образования горючей смеси, и степень неравномерности распределения смеси с прикрытием дроссельной заслонки резко падает.
Рис. 12. Распределение смеси при дросселировании: а - двигатель МЗМА-407, n = 1400 об/мин; б - двигатель автомобиля 'Запорожец', n - 2500 об/мин [5]; в - V-образиый восьмицилиндровый двигатель, n = 2400 об/мин [9]. О - О - положение оси дроссельной заслонки
Прямо противоположная картина изменения степени неравномерности распределения смеси при дросселировании наблюдается в опытном образце двигателя автомобиля "Запорожец" (рис. 12, б). В этом двигателе с уменьшением нагрузки распределение смеси по цилиндрам, питающимся из одной общей ветви (первый и третий, второй и четвертый), также улучшается. Однако общая степень неравномерности постепенно увеличивается. Это объясняется тем, что ось дроссельной заслонки в данном случае расположена в разделительной плоскости зоны разделения впускного тракта на отдельные ветви и по мере прикрытия заслонки все большая и большая часть жидкой фазы топлива отбрасывается к началу ветви, из которой питаются первый и третий цилиндры.
Влияние двух противоположно действующих факторов, возникающих при дросселировании, можно проследить на рис. 12, в, где показаны результаты испытаний V-образного восьмицилиндрового двигателя. В этом двигателе общая ось двух дроссельных заслонок также расположена в разделительной плоскости. Поэтому при прикрытии заслонок, вызывающем отклонение потока топлива, смесь в цилиндрах 1, 2, 3 и 4 обогащается, а в цилиндрах 5, 6, 7 и 8 - обедняется. Наибольшая степень неравномерности распределения горючей смеси наблюдается при повороте дроссельных заслонок на 40° от положения, соответствующего полному открытию. Дальнейшее прикрытие заслонок улучшает распределение горючей смеси.
Для объяснения такого характера изменения неравномерности распределения смеси достаточно проследить за изменением разряжения за дроссельной заслонкой при дросселировании: при работе двигателя с полной нагрузкой разряжение составляло 36 мм рт. ст. и при повороте заслонок на 40° увеличилось всего лишь до 76 мм рт. ст., в то время как дальнейшее прикрытие заслонок до 65° увеличивает разряжение до 405 мм рт. ст.
В некоторых карбюраторах, предназначенных для двигателей грузовых автомобилей, дроссельные заслонки одновременно с прямым назначением (регулирование нагрузки двигателя) выполняют функции ограничителя максимального числа оборотов двигателя. Для этого дроссельной заслонке придается такая форма, чтобы при полном ее открытии в потоке смеси оказалась плоскость, наклоненная к направлению потока и смещенная от оси заслонки. При такой форме дроссельной заслонки перераспределение топлива по поперечному сечению потока смеси и влияние дроссельной заслонки на распределение смеси возможны не только в процессе дросселирования, но и при работе двигателя с полной нагрузкой. Иногда, например в двигателях с карбюраторами К-82 и К-84, аналогичные по принципу действия ограничители выполняются отдельным от дроссельной заслонки узлом и устанавливаются между карбюратором и впускной трубой.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 312; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!