какая горючая смесь называется обогащенной
В зависимости от содержания воздуха и бензина различают следующие виды смесей: нормальная, обогащенная, богатая, обедненная и бедная.
Нормальная или теоретическая — это такая смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 14,95 кг воздуха (округленно считается 15 кг). Теоретически определено, что для полного сгорания одного килограмма бензина требуется именно такое количество воздуха. На такой смеси двигатель работает устойчиво, расход топлива наименьший, но двигатель не может развивать наибольшую мощность. После сгорания такой смеси в отработавших газах не обнаруживается ни паров бензина, ни кислорода воздуха.
Обогащенная — это такая смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 13. 15 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно для сгорания всего бензина и около 20 % бензина будет выбрасываться в атмосферу. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, за счет этого давление газов в цилиндре к началу рабочего хода поршня увеличивается. Поэтому при работе на обогащенной смеси двигатель развивает наибольшую мощность, но экономичность снижается, так как работа сопровождается повышенным расходом топлива.
Богатой называется смесь, в которой на 1 кг бензина будет менее 13 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно и бензин сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива. Часть несгоревших частиц топлива в виде копоти оседает внутри цилиндров на стенках камер сгорания, днищах поршней и головках клапанов, а остальные выбрасываются в выпускной трубопровод и через глушитель выходят в атмосферу в виде черного дыма. В результате догорания несгоревшего топлива в глушителе образуются хлопки и выстрелы, что и является внешним признаком переобогащения горючей смеси. Если на 1 кг бензина будет приходиться менее 5 кг воздуха, то такая смесь вообще не воспламенится, так как частицы топлива не окружены частицами воздуха.
Обедненной называется смесь, когда на 1 кг топлива приходится 15. 16,5 кг воздуха. При сгорании такой смеси в отработавших газах не остается паров бензина, но будут остатки несгоревшего кислорода. При работе на такой смеси двигатель не может развивать максимальной мощности вследствие замедления скорости сгорания топлива, но экономичность работы значительно повышается, так как расходуется меньшее количество топлива.
Бедной называется смесь, у которой на 1 кг бензина приходится более 16,5 кг воздуха. Из-за удаленности частиц бензина в воздухе смесь горит медленно, давление сгорающих газов в цилиндре двигателя понижается. Вследствие медленного горения смеси большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров и окружающей их охлаждающей жидкостью, что вызывает перегрев двигателя. Двигатель на бедной смеси работает неустойчиво, мощность его падает, и сильно возрастает удельный расход топлива (расход топлива на единицу мощности). Работа на бедной смеси сопровождается обратными вспышками в карбюраторе — «чиханием», так как пламя медленно догорающей в цилиндре смеси при открытии впускного клапана перебрасывается во впускной трубопровод, воспламеняя идущую по нему свежую смесь. Если количество воздуха в смеси превышает 21 кг на 1 кг бензина, то такая смесь вообще не воспламеняется.
Итак, рассмотрение свойств различных составов горючей смеси показало:
• если двигатель по условиям работы не должен развивать полной мощности (при средних нагрузках), самой выгодной является обедненная смесь, так как расход топлива при этом значительно снижается. Получающееся при этом некоторое снижение мощности двигателя при работе его с неполной нагрузкой значения не имеет;
• при больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность, но увеличивается расход топлива из-за неполноты его сгорания;
• работа на бедной или богатой смеси вызывает перегрев двигателя и снижение мощности и экономичности, поэтому не целесообразна.
Устройство современного двигателя
Горючая смесь
Горючая смесь, поступающая в цилиндры, приготовляется в смесительной камере карбюратора и представляет собой смесь паров мелко распыленного бензина и воздуха. Процесс смесеобразования продолжается во впускном трубопроводе и цилиндрах двигателя, где горючая смесь, смешиваясь с остатками отработавших газов, образует рабочую смесь.
Для приготовления горючей смеси используют тщательно очищенные от механических примесей топливо и воздух. Горючая смесь должна сгорать полностью в тысячи доли секунды. Для правильного сгорания топлива камеры сгорания цилиндров имеют различные формы, от чего зависит распределение горючей смеси.
Состав горючей смеси
Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением топлива и воздуха (по массе). Для полного сгорания I кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха. Практически, количество воздуха, в зависимости от режима работы двигателя, может быть больше или меньше теоретического. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха (а), который представляет собой отношение действительного количества воздуха участвующего в процессе сгорания бензина, к стехиометрическому, т. е. к количеству воздуха, которое теоретически необходимо для сгорания топлива массой 1 кг и состава С + Н + О = 1. Количество воздуха и топлива в горючей смеси регулируется с помощью специального кислородного датчика Лямбда. Датчик Лямбда устанавливается в выхлопной системе.
Если в сгорании 1 кг бензина участвует 14,9 кг воздуха, то такая смесь называется нормальной. Коэффициент избытка воздуха определяет количество горючей смеси следующим образом:
• богатая смесь — а от 0,5 до 0,8 (значительный недостаток воздуха, смесь сгорает не полностью);
• обогащенная смесь — а от 0,85 до 0,95 (незначительный недостаток воздуха). Скорость сгорания смеси возрастает, двигатель развивает наибольшую мощность, но при несколько повышенном расходе топлива вследствие недостаточно полного его сгорания;
• бедная смесь — а от 1,1 до 1,2 (значительный избыток воздуха, смесь горит медленно). Большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров, что вызывает перегрев двигателя и неустойчивую его работу. Мощность двигателя падает, возрастает расход топлива;
• обедненная смесь — а от 1,05 до 1,07 (незначительный избыток воздуха). Мощность двигателя несколько снижается, экономичность заметно повышается, так как происходит наиболее полное сгорание топлива.
Горючая смесь в карбюраторном двигателе
Для работы карбюраторного двигателя в его цилиндры подается смесь паров и мельчайших капелек жидкого горючего с воздухом, называемая горючей смесью.
В качестве горючего для карбюраторных двигателей применяется бензин, легко испаряющаяся и хорошо воспламеняющаяся жидкость.
Чтобы горючая смесь быстро и полностью сгорала, она должна быть определенного состава и однородной: бензин и воздух должны находиться в определенном соотношении и быть хорошо перемешаны.
Для полного сгорания 1 кг бензина необходимо приблизительно 15 кг воздуха. Смесь с таким содержанием бензина и воздуха называется нормальной смесью.
Обедненной называется смесь, в которой избыток воздуха составляет не более 10%. В такой смеси на каждую часть бензина приходится 15—16,5 части воздуха, т. е. 1 : 15— 1 : 16,5.
В бедной смеси избыток воздуха составляет более 10%.
В такой смеси на каждую часть бензина приходится более 16,5 части воздуха.
Обогащенной называется смесь, содержащая недостаточное количество воздуха — меньше, чем нормальная смесь. В такой смеси на каждую часть бензина приходится 15—12 частей воздуха, т. е. 1:15 — 1 : 12.
Богатая смесь — это такая горючая смесь, в которой каждую часть бензина приходится менее 12 частей воздуха.
Состав горючей смеси оказывает большое влияние на мощность и экономичность двигателя.
Наибольшую мощность двигатель развивает на обогащенной смеси, обладающей наибольшей скоростью сгорания.
Наилучшая экономичность двигателя получается при работе на обедненной смеси, так как в этом случае происходит наиболее полное сгорание горючего.
Работа на богатой смеси сопровождается увеличенным расходом горючего и снижением мощности.
Работа на бедной смеси сопровождается заметным падением мощности и ухудшением экономичности двигателя, что объясняется медленным сгоранием горючего и связанными с этим потерями тепла через стенки цилиндров.
Таким образом, работа двигателя на богатой или бедной горючей смеси не желательна, так как при этом мощность двигателя снижается, а расход горючего увеличивается.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Обогащенная горючая смесь
Обогащенная горючая смесь содержит на 1 кг бензина от 13 до до 15 кг воздуха. Скорость сгорания такой смеси возрастает, двигатель развивает наибольшую мощность, но при этом несколько повышается расход топлива. [1]
Обогащенная горючая смесь содержит от 13 до 15 кг воздуха на 1 кг бензина. [2]
Обогащенной горючей смесью называют такую, в которой на одну часть бензина приходится от 12 до 15 частей воздуха. Если в горючей смеси на одну часть бензина приходится менее 12 частей воздуха, она называется богатой смесью. [3]
При сильно обогащенной горючей смеси вследствие недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Это вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива. Кроме того, несгоревшие пары топлива конденсируются на стенках цилиндров и проникают в картер, разжижая масло. [4]
На обогащенных горючих смесях тепловые потери в стенки с выпускными газами уменьшаются, но общее использование тепла снижается из-за химической неполноты сгорания. По мере обеднения горючей смеси химическая неполнота сгорания уменьшается, но одновременно с этим возрастают потери в стенки и с выпускными газами. На экономичных смесях при ат 0 9 суммарные тепловые потери достигают минимальных значений, что объясняется понижением температур цикла, уменьшением теплоемкости продуктов сгорания, незначительным снижением скоростей горения и малой диссоциацией. Переобеднение и переобогащение горючих смесей неприемлемы вследствие возрастания тепловых потерь и понижения мощности двигателя. [6]
Для получения обогащенной горючей смеси при запуске двигателя закрывают заслонку воздушного патрубка карбюратора. [7]
Горючая смесь
Что называется горючей смесью и какие ее разновидности?
Горючей смесью называется смесь паров (бензина) с воздухом в определенной пропорции. Подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина в цилиндрах двигателя требуется около 15 кг воздуха. Действительное количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, может быть и больше, и меньше указанной величины. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха α, представляющим отношение действительного количества воздуха GД, участвующего при сгорании бензина, к теоретически необходимому его количеству GТ:
Какая смесь называется нормальной?
Если в сгорании 1 кг бензина участвует 15 кг воздуха, т. е. столько, сколько теоретически необходимо, то α = 15 : 15 = 1, такая смесь называется нормальной.
Какая смесь называется обогащенной (мощностной)?
Обогащенной (мощностной) горючей смесью называется смесь, состоящая из 1 кг бензина и 13,5 кг воздуха: α = 13,5 : 15 = 0,9.
Во время работы двигателя на обогащенной смеси он развивает наибольшую мощность при несколько увеличенном расходе топлива. Поэтому в карбюраторе такая смесь приготавливается, когда автомобилю необходимо преодолеть затяжной подъем или иной участок трудной дороги.
Какая смесь называется богатой?
Если α = 12 : 5 = 0,8, такая смесь называется богатой. При работе двигателя на ней происходит неполное ее сгорание в цилиндрах из-за недостатка воздуха, что ведет к потере мощности и экономичности, появляются «выстрелы» из глушителя. Работа двигателя на такой смеси не допускается, ею можно пользоваться только при пуске холодного двигателя. При α ≤ 0,4 горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется из-за недостатка воздуха.
Какая смесь называется обедненной?
Если α = 16,5 : 15 = 1,1, такая горючая смесь называется обедненной. Ее еще называют экономичной, так как горючая смесь сгорает наиболее полно. При этом незначительно уменьшается мощность двигателя. Карбюраторы современных автомобилей отрегулированы так, что в них большую часть времени приготавливается обедненная горючая смесь.
Какая смесь называется бедной?
При α = 19 : 15 = 1,2 горючая смесь называется бедной. Во время работы на такой смеси двигатель перегревается, уменьшается мощность и экономичность, появляются вспышки в карбюраторе («чихание»). Работа на такой смеси не допускается. Необходимо выявить причину и устранить ее. Если α ≥ 1,4, то горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.
Какие различают режимы работы автомобильного двигателя?
Режимами работы автомобильного двигателя есть: пуск, холостой ход, малые нагрузки, средние и полные нагрузки, резкие переходы с малых нагрузок на большие.
Чем определяется нагрузка карбюраторного двигателя?
Нагрузка карбюраторного двигателя определяется степенью открытия дроссельной заслонки карбюратора.
Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при пуске холодного двигателя?
При пуске холодного двигателя карбюратор должен приготавливать богатую горючую смесь. Так как частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а стенки цилиндров холодные, то горючая смесь плохо испаряется. Часть ее паров конденсируется на холодных стенках цилиндров, смывая масляную пленку на них, а стекая в поддон картера, разжижает там масло. При этом смесь несколько обедняется и воспламеняется электрической искрой от системы зажигания.
Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при работе двигателя на холостом ходу, средних и полных нагрузках?
При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках карбюратор должен приготавливать обогащенную горючую смесь, так как частота вращения коленчатого вала невелика и цилиндры недостаточно очищаются от отработавших газов, которые обедняют горючую смесь.
Во время работы двигателя на средних нагрузках горючая смесь должна быть обедненной, на полных нагрузках – обогащенной. Резкое открытие дроссельной заслонки в карбюраторе может вызвать обеднение горючей смеси и двигатель остановится. Для предупреждения этого служит ускорительный насос.