Файл: Гуреев, А. А. Автомобильные эксплуатационные материалы учебник.pdf

скорости

распространения фронта пламени соответствует значениям

а = 0,90

(рис. 15). При обогащении и обеднении смеси скорость рас­

сей,

и обеспечении их надежного воспламе­

1

нения имеет важное практическое значение,

так

как

решение его может

позволить

по­

I 30

высить экономичность двигателя. При ра­

1 .

боте

двигателя

на

бедных

смесях

дости­

Г У 20

-2

гаются более высокие значения индикатор­

5 § №

■

ного

к.

п. д. вследствие

снижения темпе­

Ш

S00

1200'

1500

ратуры

продуктов

сгорания

и степени

их

Частота Вращениямнении:он

диссоциации, уменьшения

теплоотдачи

в

Рис. И. Влияние числа обо­

стенки и т. д. Все вместе

взятое

приводит

к существенной

экономии

топлива

на ча­

ротов на среднюю скорость

стичных нагрузках.

распространения пламени:

решение

задачи

S — по данным

Чудакова; 2 —по

Относительно простое

данным

Тейлора

значительного расширения пределов эффек­

тивного использования бедных смесей в*

карбюраторных

двигателях

на

частичных

нагрузках при одновременном

сохранении

высоких мощностных и экономических по­

казателей на полных нагрузках дает фор-

камерно факельное

зажигание, разработан­

ное А. С. Соколиком, А. Н.

Воиновым

и

Л. А. Гуссаком.

Принцип форкамерио-факельного за­

жигания

сводится

к тому,

что

рабочая

смесь в цилиндре

воспламеняется

не от ис­

кры свечи, а от факела пламени,

образую­

Рис. 15. Влияние состава

щегося при сгорании небольшого

количе­

ства обогащенной смеси в особой форкаме-

бензино-воздушной

смесн

на скорость сгорания:

ре, соединенной с основной камерой сгора­

I — в двигателе;

2 — в бомбе

ния несколькими каналами.

Форкамерно-факельное

зажигание нашло практи­

ческое применение на ряде

отечественных

и

зарубеж­

ных

двигателей.

рабо­

При

нормальном

чем

процессе в двигателях

с

искровым

зажиганием

сгорание смеси может быть

условно

разделено на три

фазы (рис. 16): / — началь­

ную,

в течение которой не­

большой очаг горения, воз­

никающий между

электро­

дами

свечи,

постепенно

превращается

в

развитый

фронт турбулентного

пла­

мени; II

— основную

фазу

распространения

пламени;

Рис. 16. Свернутая

по ходу поршня

(а) и раз­

III —фазу догорания смеси.

вернутая

по углу

поворота

коленчатого ва­

Провести резкую грань

ла (б) индикаторные диаграммы:

между отдельными фазами

0 —угол опережения

зажигания

сгорания

не

представ­

ляется

возможным,

так

процесса

происходит

постепенно.

как

изменение

характера

Первая фаза начинается с момента проскакизания искры между

электродами свечи. Вначале очаг горения очень мал,

скорость пламени

невелика, она

близка

к скорости ламинарного горения. Излишняя

турбулизация

смеси

в

зоне

свечи ведет к усилению теплоотдачи

из

зоны

горения

и делает

развитие очага пламени неустойчивым.

В

связи

с этим

свечу

зажигания обычно помещают

в небольшом

углублении в стенке камеры сгорания.

В начальный период

скорость

сгорания

определяется

физико-химическими

свойствами

горючей

зависит от физико-химических

свойств

рабочей

смеси, чем от

ин­

тенсивности

ее турбулентного дви­

жения.

Следует отметить, что эффектив­

ность рабочего процесса в цилин­

драх двигателя,а соответственно и

максимальные мощность и эконо­

мичность двигателя

при

прочих

равных

условиях определяются

продолжительностью и «своевремен­

ностью» процесса сгорания рабо­

чей смеси.

Чем выше скорость сгорания,

тем большую мощность будет раз­

вивать двигатель

при

одинаковом

расходе топлива. Это происходит

потому,

что при увеличении

скоро­

сти сгорания рабочий цикл двига­

теля приближается к теоретическо­

му, в котором предполагается мгно­

венное

сгорание

всего

заряда

в

в. м. т.

Чем

ближе к в.

м.

т. сго­

рает топливо, тем более полно про­

исходит

последующее

расширение

продуктов сгорания последователь­

но,

меньше тепла отводится с отра­

Угонповорота коленчатого вала,град

ботавшими газами. Однако при

очень быстром протекании

процес-

„

са

сгорания

возникают

большие

Улар™

нагрузки на детали ша-

ной диаграммы

тунно-кривошипного

мсхзнизмз,

вызывающие «жесткую» работу

двигателя.

В быстроходных карбюратор­

ных

двигателях

со

степенью

сжатия 7—8 длительность ос­

новной фазы сгорания состав­

ляет

25—30° угла поворота ко­

ленчатого вала, что соответст­

вует

0,0025 с

при 2000

об/мин.

При такой длительности основ­

ной фазы

сгорания

«жесткость»

работы двигателя,

оцениваемая

скоростью нарастания

давления

в камере сгорания по углу пово­

рота коленчатого вала, состав­

ляет

1—1,2 кгс/см2-град

для

двигателей со

степенью сжатия

6—7

и 1,5—2,0 кгс/см2-град

для двигателей со степенью сжа­

тия 8—10.

процесса

«Своевременность»

сгорания

в

значительной

мере

регулируется

моментом

поджи­

гания смеси искрой, т. е. углом

Рис. 18. Индикаторные диаграммы кар-

опережения

зажигания

0.

Если

смесь

поджечь

слишком

поздно

бюраторного двигателя при различной

частоте вращения

коленчатого вала:

(рис.

17, а), то

сгорание

может

а — при постоянном угле опережения

начаться на ходе расширения.

зажигания; б — при оптимальной регу­

При

этом

падает мощность дви­

лировке момента зажигания;

гателя и ухудшается его

эконо­

/ —«=1000 об/мин; 2 —

«=2000 об/м ин; ,? —«=*

мичность. Если смесь поджечь

= 3000 об/мин

слишком

рано (рис. 17,

в),

то сгорание смеси в основном произойдет

ле

в. м. т. Однако

угол опережения зажигания не

может оставать­

ся

постоянным при

изменении частоты вращения

коленчатого вала