Образование рабочей смеси

Система смесеобразования в двигателе с искровым зажиганием предназначена для получения гомогенной горючей топливо—воздушной смеси. Однако однородность может быть достигнута только в газовых или газо—паровых смесях, т.е. в том случае, если перед зажиганием все топливо подвергается испарению. Если существуют факторы (например, низкая температура во время холодного пуска двигателя), которые не дают топливу полностью испариться, следует подать дополнительную порцию топлива, чтобы обогатить топливо—воздушную смесь и сделать ее легковоспламеняемой (обогащение смеси при холодном пуске).

Кроме образования гомогенной смеси, система смесеобразования должна обеспечивать возможность регулирования нагрузки двигателя. Так как гомогенные рабочие смеси воспламеняются только в узком диапазоне коэффициента избытка воздуха α = (0,8...1,2), регулирование нагрузки двигателя зависит от количества смеси, поступающей в цилиндры (количественное регулирование). Это может быть достигнуто дросселированием топливо—воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в условиях неполной нагрузки (управление дроссельной заслонкой). Состав топливо—воздушной смеси также должен быть максимально однородным как в отдельных цилиндрах, так и при отдельных периодических циклах работы двигателя.

При частичных нагрузках дроссельная заслонка вызывает колебания в воздушном тракте, что ведет к нестабильности распределения свежего заряда по отдельным цилиндрам двигателя (в карбюраторных моторах или системах с центральным впрыском топлива). С другой стороны, давление во впускном тракте двигателя падает при уменьшении нагрузки, способствуя испарению топлива, что оказывает положительное влияние на равномерность распределения смеси по цилиндрам. В результате этого в отдельных цилиндрах отмечаются одинаковые составы рабочей смеси. При увеличении нагрузки, т.е. при росте давления во впускном коллекторе, неравномерность распределения рабочей смеси постепенно увеличивается.

При многоточечном впрыске топлива как во впускной тракт, так и непосредственно в камеру сгорания, относительное распределение рабочей смеси по цилиндрам характеризуется наименьшим постоянством в диапазоне малых нагрузок. Из—за того, что распределение воздуха по отдельным цилиндрам также происходит неравномерно в диапазоне низких значений чувствительности двигателя на соответствующей кривой, различие в качестве топливо—воздушной смеси, подаваемой в отдельные цилиндры, увеличивается. С ростом на грузки и при улучшении распределения воздуха по цилиндрам разброс качества топливо—воздушной смеси, поступающей в цилиндры, снижается.

Во всех системах смесеобразования устройства обогащения смеси должны компенсировать изменения отношения воздуха к испаренному топливу (реальный коэффициент α) при холодном пуске и работе двигателя при низкой температуре.

Зажигание

Система зажигания должна надежно воспламенять сжатую смесь в точно установленный момент времени. Это достигается правильным размещением свечи зажигания, оптимизацией подачи смеси в цилиндры совместно с обеспечением ее завихрения, что особенно важно при работе на обедненных смесях и при малом открытии дроссельной заслонки. Аналогичный результат может быть также достигнут при размещении свечи зажигания в небольшой вспомогательной камере сгорания.

Энергия, необходимая для воспламенения, различна для топливо—воздушных смесей с разными свойствами. Так, для бензо—воздушных смесей с коэффициентом избытка воздуха) α = 1 требуется энергия зажигания порядка 0,2 МДж, а для воспламенения более бедных или богатых смесей — до 3 МДж.

Дата добавления: 2015-11-26