Влияние температуры горючей смеси

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 11Следующая ⇒

При повышении температуры горючей смеси уменьшается содержание жидкой фазы топлива в смеси, и поэтому смесь должна более равномерно распределяться по цилиндрам. Наряду с этим повышение температуры смеси уменьшает плотность заряда свежей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, уменьшая тем самым наполнение, а следовательно, и мощностные показатели двигателя.

Таким образом, использование подогрева смеси для уменьшения степени неравномерности распределения ее по цилиндрам на режимах полной нагрузки двигателя ограничено.

Исследования Мрамора показывают, что при равной конечной температуре смеси соотношение фаз топлива, в свою очередь, зависит от способа подведения тепла к смеси. Как видно из рис. 18, меньшее количество жидкой фазы наблюдается при температуре смеси 10°С в случае местного подогрева впускной трубы, при 20°С в случае общего подогрева трубы и при 30° С в случае подвода тепла путем подогрева воздуха, входящего в карбюратор. Эти данные не могут служить основой для выбора того или иного способа подогрева, поскольку они получены в условиях специальной установки для исследования испаряемости топлив. Однако они наглядно показывают целесообразность доводки системы впуска карбюраторного двигателя в отношении осуществления подогрева смеси.

Рис. 18. Зависимость соотношения фаз топлива в смеси от температуры смеси при разных способах подвода тепла: 1 - подогрев воздуха, входящего в карбюратор; 2 - общий подогрев впускной трубы; 3 - местный подогрев впускной трубы (в зоне разделения под карбюратором); К - количество жидкой фазы топлива в процентах от общего количества топлива в смеси [15]

Влияние степени подогрева смеси на распределение ее по цилиндрам исследовалось неоднократно. Многие исследователи отмечали, что изменение степени подогрева ведет к существенному изменению степени неравномерности распределения смеси [5, 14, 15]. В го же время известны случаи, когда даже большое увеличение температуры смеси лишь незначительно улучшало распределение ее по цилиндрам [10].

Это объясняется тем, что кроме степени подогрева смеси и способа подвода к ней тепла, влияние подогрева смеси на ее распределение по цилиндрам зависит еще и от расположения зон подогрева по длине впускного тракта. Разберем это при помощи схемы впускного тракта четырехцилиндрового двигателя (рис. 19).

Рис. 19. Схема расположения зон подогрева смеси: 1 - 4 - цилиндры; I - V - зоны подогрева

Предположим, что тепло подводится через стенки патрубков, по которым смесь поступает к впускным клапанам отдельных цилиндров (зона /). В этом случае, т. е. в случае подвода тепла после последней зоны разделения впускного тракта, некоторое влияние подогрева смеси на ее распределение возможно лишь постольку, поскольку действенность явлений, происходящих во впускном тракте вследствие цикличного поступления смеси в цилиндры, по всей вероятности, зависит от соотношения фаз топлива в смеси, поступающей непосредственно к впускным клапанам.

Если подогревать смесь в зоне II, т. е. подвод тепла осуществлять до зоны разделения каждой ветви на отдельные патрубки, то, безусловно, можно ожидать уже более заметного влияния подогрева смеси на распределение ее по цилиндрам, питающимся из одной общей ветви. В то же время изменение степени подогрева смеси в этик зонах не должно оказывать влияния на распределение смеси по отдельным ветвям впускного тракта.

При совмещении зоны подогрева смеси с зоной разделения впускного тракта на отдельные ветви (зона III) изменение степени подогрева смеси должно оказывать влияние не только на распределение смеси по цилиндрам, питающимся из одной общей ветви, но и на распределение смеси по отдельным ветвям. Еще большее влияние степени подогрева смеси на распределение ее по ветвям впускного тракта следует ожидать при подогреве смеси в зоне IV, так как при этом увеличение подогрева смеси может не только улучшить условия разделения потока смеси в результате поступления в зону разделения смеси с пониженным содержанием жидкой фазы топлива, но и уменьшить неравномерность распределения топлива по поперечному сечению потока смеси, вызванную условиями образования горючей смеси в карбюраторе.

Подогрев воздуха, входящего в карбюратор (зона V), вызывает принципиальное изменение самого характера воздействия подогрева смеси на соотношение фаз топлива в смеси. Если при подводе тепла к смеси, нагревая поверхность впускного тракта, приходится испарять уже образовавшуюся пленку жидкого топлива, то при предварительном подогреве воздуха уменьшается сама возможность образования пленки в результате значительного улучшения условий образования горючей смеси в карбюраторе. При этом температура смеси влияет на соотношение фаз топлива уже на выходе из диффузора карбюратора и вполне естественно, что влияние подогрева смеси на ее распределение по цилиндрам в этом случае наиболее вероятно.

Влияние испаряемости топлива

Основными свойствами карбюраторного топлива, которые определяют его испаряемость, являются скрытая теплота парообразования и давление насыщенных паров.

На испарение топлива во впускном тракте расходуется определенное количество тепла, которое определяется величиной скрытой теплоты парообразования топлива. Чем выше величина скрытой теплоты парообразования, тем большее количество тепла требуется для испарения одного и того же количества топлива и при прочих равных условиях тем большее падение температуры смеси будет наблюдаться в процессе смесеобразования (табл. 1).

Таблица 1

Падение температуры горючей смеси Δt при полном испарении топлив с различной величиной скрытой теплоты парообразования l [3]

Топливо	l в ккал/кг	Δt в °С при
Топливо	l в ккал/кг	α = 1,0	α = 0,6
Бензины прямой гонки	75	18	28
Крекинг-бензины	70	17	24,5
Моторный бензол	92	25	38
Этиловый спирт (ректификат)	220	95	135

В зависимости от изменения температуры смеси при испарении топлив с разной величиной скрытой теплоты парообразования будет меняться соотношение паровой и жидкой фаз топлива в смеси, что, в свою очередь, может вызывать соответствующие изменения степени неравномерности распределения смеси. Этим, вероятно, и объясняется наблюдавшееся некоторыми исследователями резкое ухудшение распределения смеси при использовании в качестве топлива спиртов, обладающих по сравнению с бензинами примерно в 3 раза большей величиной скрытой теплоты парообразования.

Величина давления насыщенных паров бензина тесно связана с его фракционным составом, который принято определять по кривой фракционной разгонки. Изменение фракционного состава бензина влечет за собой соответствующее изменение соотношения фаз топлива в смеси (табл. 2), и, следовательно, может сказываться и на распределении смеси по цилиндрам.

Практика показывает, что улучшение распределения смеси вследствие повышения испаряемости бензина более реально при изменении верхнего участка кривой фракционной разгонки. Например, на рис. 20 представлены данные по распределению горючей смеси в двигателе МЗМА-407 при использовании бензина Б-70 и бензина А-72 двух различных партий, имеющих различные кривые фракционной разгонки. Как видно, начальные фракции у одного из бензинов А-72 (кривая II), легче, чем у другого (кривая III).

Таблица 2

Влияние фракционного состава бензина на соотношение паровой и жидкой фаз топлива в смеси [3]

Параметры	Образцы бензина
Параметры	№ 1	№ 2
Характерные точки кривой фракционной разгонки в °С:
tн. р.	52	48
t_10%	93,5	82,5
t_50%	145	125
t_90%	197	173
t_к.р.	222	194
Соотношение фаз при скорости смеси 30 м/сек в %:
паровая	48	65
жидкая	52	35

Тем не менее распределение смеси при работе двигателя на любом из этих бензинов оказывается практически одинаковым.

В то же время при работе двигателя на бензине Б-70, отличающемся от бензинов А-72 более легкими концевыми фракциями, распределение смеси становится несколько лучше.

Рис. 20. Влияние испаряемости бензина на распределение смеси по цилиндрам двигателя МЗМА-407; n = 1400 об/мин; дроссельная заслонка открыта полностью: а - кривые фракционной разгонки топлива; б - распределение горючей смеси по цилиндрам; I - бензин Б-70; II и III - бензины А-72

Некоторые исследователи отмечали вполне определенную зависимость средней степени неравномерности распределения смеси по цилиндрам от характерных точек кривой фракционной разгонки. Так, например, Блэквуд, Кэсс и Люис показали, что степень неравномерности распределения смеси практически прямо пропорциональна значению температуры выкипания 90% бензина. Конечно, учитывая многообразие описанных выше факторов, определяющих распределение смеси по цилиндрам, трудно представить себе существование каких-либо определенных зависимостей, справедливых для карбюраторного двигателя вообще. Общим является лишь сам факт улучшения распределения смеси с повышением испаряемости топлива. Степень же улучшения и зависимость ее от характерных точек кривой фракционной разгонки топлива следует считать справедливыми лишь для какого-то конкретного двигателя и принятых условий эксперимента.

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 91011 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!