Тема 3 Кн 1 стр 8 влияние состава смеси на процесс сгорания

Состав или кач-тво см опред-ся коэф-нтом избытка в-ха.

Коэф-нт избытка в-ха –это отношение действ-ного кол-тва в-ха l_д, приходящегося в сме-си на 1кг топл, к кол-тву в-ха l₀, теоретически необ-го для полного сг-ния 1кг топл, т.е.

α = l_д/l₀

Для авиабензинов величина l₀=14,7-15,1кг в-ха/кг бенз.

В зав-сти от соотнош-ия величин l_д и l₀ смесь по своему составу может быть теор-кой, бо-гатой и бедной.

Если в смеси величина l_д= l₀,то α = 1 и смесь наз-ся теоритической.

Смесь, величина l_д > l₀ и следов-но, α > 1 наз-ся бедной. Бедная см характ-ся изб-ом в-ха и недостатком топлива.

Если в смеси величина l_д< l₀,то α < 1 и смесь наз-ся богатой. Она характ-тся изб-ком топл и недостатком в-ха.

Ск-сть гор-я смеси зав-т от ее состава. Макс-ную V_гор-я (рис4) при α = 0,86- 0,9. При ум-нии и особенно ув-нии α Vгор см резко снижается. Объясняется сниж-ем активности про-текания реакции гор-я вследствие сниж-я t_см в пр-се сг-ия: для богатых смесей—из-за хи-мич-кой неполноты сг-ия топл и затрат тепла на испарение и нагрев несгоревшей его час-ти; для бедных смесей—из-за затрат тепла на нагревание избыточного в-ха, введенного в ц-дры.

Горение на обедненной см протекает вяло, неустойчиво, дв-ль раб-ет с перебоями, тряс-кой и колеб-иями числа обор-в.

Работа дв-ля на обогащенных см-ях обычно сопровождается черным дымом и хлопками в выхлпоном коллекторе из-за догорания там топл при встрече с атмосф-ым в-хом.

При запуске холл-го дв-ля смесь может чрезмерно обедниться за счет интенсивной кон-денсации бензина вследствие соприкосновения с холл-ми стенками системы вп-ка и ц-дров. При зап гор-го дв-ля возн-ет опасность обогащения смеси в ц-драх за счет полного испарения заливаемого бензина. Поэтому летом п-д зап-ом дв-ля заливать бензин меньше, чем зимой.

Зав-сть N _дв, уд-го расх топл и Т⁰_{г ц-дров} дв-ля от сост горючей смеси показ на рис 5.

N _дв имеет макс-ную вел-ну при α= 0,85-0,9, соответствующем наибольшей ск-сти гор-я смеси. При отклонении кач-тво смеси в ту или иную сторону от 0,9 N _дв уменьшается.

В 1-ом сл-е рост потерь тепла обусловлен затратами его на нагрев изб-го в-ха, а 2-ом—затратами тепла на испарение и нагрев несгоревшего топлива.

Т⁰_{г ц-дров} дв-ля достигает макс-ма при α=0,95-0,97. При таком составе смеси темп-ра в пр-се сг-ия имеет макс-ную вел-ну. В результате тепло отдается в стенки ц-дров. Ц-дры испыт-ют макс-ный «тепловой набор».

При обогащении или обеднении смеси Т⁰_{продуктов} сгорания и Т⁰_{г ц-дров} снижается.

Удельный расх топл С_в имеет наименьшую вел-ну при α=1,05-1,1 установлено опыт-ным путем. При отклонении кач-тва смеси в ту или другую сторону от 1,05-1,1 удельные потери тепла возр-ет и возр-ет уд-ный расх топл.

Ии рис 5 видно, что изменение N _дв, Т⁰_{г ц-дров} и Удельный расх топл С_в В зав-сти от кач-ство смеси видно,при раб дв на обедненных см-ях α=1,05-1,1, обесп-ся наим-ший уд-ный расх топл без сущес-ного сниж-я N _дв, Т⁰_{г ц-дров}.

ВЛИЯНИЕ ОПЕРЕЖЕНИЯ НА ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ

Для сгор-я смеси треб-ся некот-ое время. Чтобы она сгорела в момент, до прихода порш в ВМТ. Опережение зажигания принято измерять в гр-сах поворота КВ от момента возник-новения искры между электродами свечи до прихода порш в ВМТ. Видимое горение сме-си заканчивается, когда порш отходит от ВМТ в такте расширения на 10-15⁰ по углу пово-рота КВ. В этом случае пр-с сг-я протекает при наименьшем объеме, и совершаемая прод-уктами сгорания раб наибольшая.

При слишком позднем вопламенении смеси, ее горение продолжается в течение значите-льной части такта расширения. Макс- ное давл-е и темп-ра в ц-дре при этом ум-ются. От-дача тепла стенкам ц-дра ув-ся из-за большей поверх-сти их соприкосновения с горячими газами. Все это приводит к падению N _дв, ув-нию уд-ный расх топл С_в и повыш-ю Т⁰_{г ц-в}.

При слишком раннем опережении зажигания пр-с сг-ия закан-ся до прихода порш в ВМТ

Сопровождаясь преждевременным повыш-нием давл-я в конце такта сж-я,что приводит к увел-ию затрат энергии на сж-е. Потери тепла в стенках ц-дра в этом случае ув-ся за счет более продолжительного пребывания в ц-дре газов, имеющих выс-ую темпер-ру. Приво-дит к падению N _дв, ув-нию уд-ный расх топл С_в и повыш-ю Т⁰_{г ц-в}.

Уг опер-я зажиг-я подбирается опытным путем и на дв-ле АШ-62ИР сост-т для пер-х све-чей –20⁰, для задних—15⁰. Больший уг опер-я зажиг-я для пер-х свечей объясняется тем, что они распол-ны ближе к кл-ну вып, где раб-я смесь засорена остат-ми газами и горит медленее. Более раннее воспламенение смеси в этой зоне способ-ет своевр-ному сгор-ю всего ее заряда и уменьшает вероятность детонации.

Величина наивыгоднейшего угла опер-я зажиг-я зав-т от констр-ии дв(степени сж-я, фор-мы и разм-в КС, числа зап-х свечей и их располож-я), и от реж-раб дв (число обор-в, давл-я надд и кач-во смеси).