Сгорание топлива в двигателях с искровым зажиганием

Период задержки 103 Сгорание топлива в двигателях с искровым зажиганием 110—114 [c.584]

Другим источником загрязнения воздуха, особенно в городах, является автомобильный транспорт. На его долю приходится 92% выбросов СО, 63 7о углеводородов и 46% оксидов азота. Для обеспечения полного сгорания бензина в двигателях с искровым зажиганием необходимо стехиометрическое соотношение топлива и воздуха, равное 1 15 (в массовых долях) максимальная же мощность двигателя достигается только при избытке топлива. В этом случае при недостатке воздуха происходит неполное сгорание топлива, что приводит к образованию большого количества оксида углерода. В нормальном режиме работы двигателя наблюдается максимальный выброс оксида азота. Соотношение концентраций различных компонентов в выхлопных газах бензинового двигателя приведено на рис. 1 [1, с. 197]. [c.10]

Это легко понять, если учесть, что в двигателях с искровым зажиганием волна сгорания распространяется по заранее подготовленной гомогенной смеси топлива с воздухом, а в дизелях подача топлива, смесеобразование и сгорание накладываются друг на друга. [c.48]

Действительное среднее, индикаторное давление несколько меньше теоретического, так как диаграмма, снимаемая с рабочего цилиндра индикатором, получается со скруглением углов в точках с, г, г VI Ь (фиг. 51). Скругление диаграммы в конце сжатия около точки с в дизелях получается вследствие опережения подачи топлива, а в двигателях с искровым зажиганием благодаря опережению зажигания скругление в точках г и 2 — вследствие того, что скорость сгорания является конечной величиной, и около точки Ь — в результате открытия выпускного клапана до и. м. т. и так же конечной величины скорости истечения газов через выпускные органы. Площадку а—г—/—а, характеризующую затрату энергии на всасывание заряда и выталкивание газов, в четырехтактном двигателе обычно не вычитают из расчетной индикаторной диаграммы, а относят к механическим потерям, как работу двигателя в качестве вспомогательного механизма. [c.126]

Подача топлива, смесеобразование и сгорание в дизелях и в двигателях с искровым зажиганием существенно различны, что заставляет рассматривать пх отдельно для каждого из этих классов двигателей. [c.148]

В двигателях с искровым зажиганием процесс интенсивного сгорания протекает в основном при температурах примерно 1800—2 300° С. Поэтому в цилиндре двигателя одновременно со сгоранием топлива происходит диссоциация газов, т. е. наряду с экзотермическими реакциями идут, но только в гораздо меньшей степени, еще эндотермические реакции. [c.156]

Исследование процесса сгорания в специальных опытных бомбах и в двигателях с искровым зажиганием показали, что распространение пламени, возникающее по истечении периода задержки воспламенения топлива, носит относительно плавный характер пламя, несколько вибрируя, может более или менее спокойно распространяться с одинаковой примерно скоростью на всю камеру сгорания. Однако в некоторых случаях бывает, что распространение пламени, особенно в заключительной фазе горения, теряет спо- [c.158]

Горючая смесь и состав продуктов сгорания при а 1 (полное сгорание). В двигателе с искровым зажиганием воздух и топливо в виде горючей смеси поступают в цилиндр в процессе впуска. При полном сгорании 1 кг топ.лива обш ее количество горючей смеси (в кмоль), состояш,ей из паров топлива и воздуха. [c.39]

Этот показатель имеет важное значение для оценки качества жидкого топлива чем больше в нем фракций, испаряющихся в узком интервале температур, тем более одновременным.будет испарение и более полным сгорание топлива в цилиндре двигателя. Высококачественное дизельное топливо состоит в основном из фракций, испаряющихся в интервале 200—350°С. Для двигателей с искровым зажиганием необходимо топливо, испаряющееся при более низких температурах. [c.75]

Фракционный состав топлива существенно влияет на полноту испарения, скорость образования топливовоздушной смеси и процесс сгорания. На рис. 17 приведены кривые фракционной разгонки различных топлив. Для бензина (кривая 1) процесс разгонки ограничен температурами от 35—55 до 200 С, для дизельного топлива (кривая 3) — от 185—200 до 350° С. Кривая 2 характеризует фракционную разгонку керосина, применявшегося ранее в тракторных двигателях с искровым зажиганием. [c.33]

Состав продуктов сгорания при а < 1 (неполное сгорание жидкого топлива). На некоторых режимах работы двигателя с искровым зажиганием необходимо обогащать горючую смесь, когда ос < 1 (см. кривую 1 на рис. 18). В этих условиях из-за недостатка кислорода часть углерода топлива сгорает в окись углерода, а часть водорода не реагирует с кислородом. Анализ отработавших газов (при а < 1) показывает, что отношение числа молей водорода и окиси [c.41]

Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. При сгорании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневых двигателях с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе -карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и топливо поступают раздельно. [c.90]

Поршневые д. в. с. по характеру рабочего цикла делятся на двигатели быстрого сгорания с искровым зажиганием топливно-воздушной смеси и двигатели постепенного сгорания, характеризующиеся самовоспламенением топлива. [c.183]

Не допускается продолжительная работа двигателя на холостом ходу. В этом режиме двигатель работает с неполным сгоранием топлива и пониженной температурой искровых свечей зажигания, что приводит к отложению нагара на изоляторах свечей, закоксовыванию поршневых колец и к загрязнению окружающей среды ядовитыми продуктами неполного сгорания топлива. [c.218]

НЫХ и т. д.). Различают 2 основных вида С. з. калильные и искровые. Зажигательное действие калильных С. з. основано на соприкосновении накаленной части С. з. с горючей смесью. Вследствие соприкосновения частицы горючей смеси, нагреваясь до 1° вспышки, воспламеняются, и зажженная так. обр. небольшая часть горючей смеси производит зажигание в виде взрыва остальной ее части. В калильных С. 3. накаливающим телом служит металлич. проволока в виде спирали накаливание этой спирали производится посредством электрич. тока. Другим видом источника тепла, могущего производить нагрев горючей смеси до Г воспламенения и зажигать смесь, является искра. Искровая С. з. представляет собою особый вид электрич. разрядника прикладывая источник высокого напряжения к электродам разрядника, можно получить между ними искру и ею воспламенить горючую смесь, если этот разрядник поместить в камере сгорания. Калильные С. 3. применяют гл. обр. для пуска в ход двигателей, работающих на тяжелом (черном) топливе. Искровые С. з. в настоящее время являются основным зажигательным прибором для всех двигателей внутреннего сгорания, работающих на карбюрированном топливе. [c.179]

Водород является перспективным топливом на автомобильном транспорте, практически идеальным топливом тепловых двигателей. Основные положительные свойства — широкий диапазон воспламеняемости по составу смеси (а = 0,15. .. 10,0), высокая скорость горения, низкая энергия воспламенения смеси. При сгорании водорода единственным токсичным компонентом могут быть окислы азота (не считая продуктов сгорания моторных масел). Широкие пределы воспламенения водородовоздушных смесей в двигателях с искровым зажиганием позволяют перейти на качественное регулирование, исключить дроссельные потери, присущие бензиновым двигателям, тем самым повысить индикаторный КПД на малых нагрузках. Снижение выбросов окислов азота в водородном двигателе возможно за счет существенного обеднения смеси (а> 2). Водород как самостоятельное топливо пока не может получить широкого распространения из-за отсутствия технологии производства в широких масштабах и трудностей хранения на борту автомобиля (необходимы криогенные или металлогидридные емкости). В перспективе водород, полученный из воды с помощью ядерной энергии, может быть использован для полной замены бензина и синтетических топлив. [c.55]

Фиг. 44. Вличние стехиометрического соотношения между воздухом и топливом в рабочей смеси Ц, м 1м ) на некоторые параметры рабочего процесса и сгорания в двигателе с искровым зажиганием

Повышение степени сжатия в двигателях с искровым зажиганием определяется возможностями организации бездетонацион-ного сгорания топлива. [c.248]

Детонационная стойкость и воспламеняемость топлива. Автомобильный бензин применяется в двигателях с искровым зажиганием. В этих двигателях скорость горения топливовоздушной смеси не. должна превосходить некоторых пределов. В случае чрезмерно высокой скорости сгорания в последней его фазе процесс протекает ненормально (детонационное сгорание), с резкими стуками, перегревом и даже разрушением основных деталей. Кроме условий работы возникновение детонации зависит от склонности топлива к детонационному сгоранию, которая у разных бензинов различна и зависит от их группового состава. Детонационная стойкость бензинов оценивается октановым числом (04), которое численно равно процентному содержанию (по объему) трудно детонирующего изооктапа (2-2-4-три-метилпеитан) в смеси с легко детонирующим Н-гептаном, эквивалент- [c.33]

Самовоспламенение. Воспламенение распыленных жидких топлив, впрыскиваемых в нагретый воздух, имеет решающее значение в дизелях, им определяются не только начало сгорания, но также особенности дальнейшего развития рабочего процесса. Самовоспламенение несгоревшей части тоиливовоздушной смеси перед фронтом пламени, распространяющимся от искры свечи, является источником возникновеиия детонации и других нарушений нормального протекания рабочего процесса в двигателях с искровым зажиганием, работающих на легкодг топливе. [c.102]

В процессе расширения (рабочий ход) производится механическая-работа за счет тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива. В действительпом цикле рабочий ход начинается при сгорании (точка с, рис. 73) п закапчивается, когда начинается процесс выпуска отработавших газов. При расчете цикла за начало процесса расширения принимают точку г при максимальных расчетных значениях и (в двигателе с искровым зажиганием в дизеле = дУх). Считают, что процесс в четырехтактном цикле [c.136]

Относительно другой сложности, связанной с работой искрового зажигания, говорилось вьш1е. Для ре шения вопроса надежности зажигания при высоких степенях сжатия ВНИИГазом разработан способ организации рабочего процесса, состоящий в том, что, применяя форкамерно-факельное зажигание, топливо и по/ркига ющую искру в форкамеру подают до того, как впрыскивают газ, что позволяет предварительно повысить температуру рабочей смеси в цилиндре. Впрыскиваемый после этого в камеру сгорания природный газ попадает в высокотемпературную среду, что создает условия для его воспламенения. В то же время поджигающая искра проходит задолго до верхней мертвой точки, и плотность заряда в момент ее прохождения оказывается меньше, чем при попытке зажигания рабочей смеси непосредственно в цилиндре. Расчеты показывают, что условия работы свечи зажигания не будут тяжелее, чем в двигателях с искровым зажиганием. [c.93]

А. В. Квасников проводил опыты с дожиганием продуктов сгорания авиационных двигателей с искровым зажиганием, работающих при коэффициенте избытка воздуха 0,8—0,9. С целью наиболее полного дожигания несгоревшей части топлива в форсажную камеру подавали дополнительный воздух. В результате было доказано, что, дожигая топливо, не сгоревшее в цилиндре двигателя из-за недостатка кислорода, можно несколько увеличить мощность турбин. Однако для дожигания продуктов сгорания двигателя с искровым зажиганием требуется дополнительный воздух, в связи с чем появляется необходимость в дополнительном компрессоре. При этом оказывается, что такое усложнение установки не оправдывается получаемым незначительным повышением мощности. Наиболее целесообразно дожигание продуктов сгорания и сжигание дополнительного топлива перед турбиной при двухтактном двигателе с воспламенение тия, который работает с большим суммарным коэффици . а воздуха а у.и- В этом случае дополнительного воздуха не т> ,о и, следовательно, отпадает необходимость в дополнительной км(п ссорной установке. [c.36]

Неудовлетворительное протекание сгорания иа режимах малых нагрузок и необходимость при этом обогащения смеси являются одним из главных недостатков бензиновых двигателей с искровым зажиганием, приводящим к непроизводительному перерасходу топлива и к выбрасыванию в атмосферу с отработавшими газами значительных количеств окиси углерода СО и непо.лностью сгоревших уг.леводородов С. Ну. [c.115]

Ракеты, использующие бинарные жидкие топлива, где каждый компонент находится в отдельном резервуаре, в отношении сохранности на больших глубинах, по-видимому, не более надежны, чем твердотопливные двигатели. Уже па умеренных глубинах давление может разрушить резервуары, что приведет к быстрой утечке горючего и окислителя. При наличии большого количества воды в камере сгорания двигатели с самовоспламенением или с искровым зажиганием не срабатывают. В случае сохранных - резервуаров и исправной системы подачи топлива (насосами или под давлением) двигатели после высушивания мол<но использовать. Все сказанное справедливо также для двигателей, работающих па жидких однокомнонентных (унитарных) и гибридных топливах. [c.506]

Анализ выражений для определения I], и Рц показывает, что эффективным средством улучшения показателей двигателей является повышение степени сжатия е. Предельные значения е в двигате.лях с искровым зажиганием ограничены условиями, при которых обеспечивается нормальный (без детонации или самопроизвольного воспламенения) процесс сгорания топлива, а также допустимое содержанне в отработавших газах токсических веществ. [c.20]

Общепринятый в мировой практике метод конвертирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием в двухтопливный бензогазовый двигатель состоит в оснащении базового двигателя газовой топливной аппаратурой, обеспечивающей подачу газового топлива в нужном соотношений с воздухом. При этом в полном объеме сохраняются бензиновая топливная аппаратура и, как правило, система зажигания с установками зажигания, соответствующими требованиям бензинового двигателя. Такое решение приводит к существенному ухудшению показателей двигателя при работе его на газовом топливе. Наблюдается снижение мощности двигателей по сравнению с бензиновым вариантом на 5—7% при работе на СНГ и на 15—20% в случае применения КПГ. Работа на СНГ, кроме того характеризуется тенденцией к снижению экономичности, которое может достигать 37о- Наиболее нежелательные последствия отмеченного способа конвертирования состоят в неудовлетворительном использовании возможностей газового топлива в направлении улучшения экологии. Большинство моделей топливной аппаратуры для работы на СНГ, выпускаемых в западноевропейских странах, не обеспечивают соответствие нормам допустимого выброса токсичных веществ, а аппаратура для работы на КПГ позволяет уменьшить выбросы лишь на 30—40%. [c.78]

Принудительное зажигание предусматривает создание в цилиндре к моменту начала сгорания подготовленной к воспламенению рабочей смеси (очагов сгорания). При искровом зажигании таким очагом служит объем, прилегающий к межэлектрод-ному пространству свечи зажигания. Форкамерно-факельное зажигание предусматривает принудительное создание очага факельного типа за счет предварительного сжигания небольшого объема газовоздушной смеси в специальной форкамере. В двигателях с газодизельным процессом очаги сгорания образуются в объеме, охваченном факелом (факелами) впрыснутого дизельного топлива. [c.114]

Общепринятый в мировой практике метод конвертирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием в двухтопливный бензогазовый двигатель состоит в оснащении базового двигателя газовой топливной аппаратурой, обеспечивающей подачу газового топлива в нз кном соотношении с воздухом. При этом в полном объеме сохраняется бензиновая топливная аппаратура, как правило, система зажигания с установками зажигания, соответствующими требованиям бензинового двигателя. Такое решение приводит к существенному ухудшению показателей двигателя при работе его на ГМТ. Наблюдается снижение мощности двигателей по сравнению с бензиновым вариантом на 5-7% при работе на СНГ и на 15-20% в случае применения [c.71]

В двигателях с внешним смесеобразованием и зажиганием от постороннего источника (от свечи зажигания), когда в цилиндре сжимается смесь воздуха с жидким карбюрированным или газообразным топливом, в процессе сжатия происхоит дополнительное перемешивание смеси, что повышает однородность ее состава по всему объему. Это облегчает и ускоряет распространение пламени от места его возникновения, т, е, искрового промежутка свечи, по всему пространству сгорания и улучшает использование кислорода воздуха. Особенно благоприятные условия в этом отношении создаются в том случае, если к концу сжатия в цилиндре сохраняется турбулентное с достаточно высокими пульсационнымй скоростями движение сжатой рабочей смеси. [c.125]

Анализ влияния основных параметров двигателей на экономические характеристики его работы показывает, что, при условии бездетонационной работы, для каждой группы двигателей существует рациональный предел повышения степени сжатия и обеднения смеси. С учетом экономичности и весовых характеристик двигателей наивыгоднейшие значения степени сжатия приближаются к е =8 9 при обеднении смеси до значения а = 1,2-ь1,4. Известно, что не представляется возможным обеспечить устойчивую работу двигателя с обычным искровым зажиганием на смесях с а=1,2-5-1,4 при степени сжатия е = 8-ь9. Что касается двигателя с воспламенением от сжатия (дизеля), то степень сжатия е = 8-ь9 недостаточна для обеспечения надежного самовоспламенения, а смесь с а=1,2-ь1,4 оказывается для него богатой. При таком коэффициенте избытка воздуха трудно получить полное сгорание топлива. Для осуществления рабочего процесса двигателя с наивыгоднейшими параметрами (г =8- 9 и а= 1,2- 1,4) можно применить факельную систему зажигания, называемую также форкамерной или предкамерной. Кроме получения высокой экономичности, факельная система зажигания, благодаря присущему ей антидетонацион-ному эффекту, позволяет значительно расширить ассортимент применяемых топлив в результате использования некоторых низкосортных продуктов. [c.308]

Применяемая же в настоящее время топливная аппаратура газовых двигателей предусматривает количественное регулирование мощности, т. е. обеспечивает в широком диапазоне нагрузок постоянное топливо-воздушное соотношение. Этот эффект создается за счет введения калиброванного сопла, на котором образуется перепад давлений топливного газа, управляемый раз-режениСхМ за дросселем, В аппаратуре, работающей по этому принципу, изменение состава газа приводит к заметному изменению регулировок. Увеличение плотности газа приведет к пе-реобогащению смеси, так как в этом случае увеличится значение /о, а объемное соотношение топливо — воздух сохранится неизменным. С другой стороны возрастет подаваемое в двигатель количество теплоты сгорания, что потребует прикрытия дросселя и приведет к ухудшению условий сгорания. В конечном итоге оба фактора отрицательно скажутся на экономичности двигателя. Следовательно при изменении состава топливного газа аппаратура, количественно регулирующая мощность двигателя, должна заново настраиваться. В практике газовой промышленности нашел широкое применение комбинированный качественно-количественный способ регулирования мощности газовых двигателей. Этот способ оказался особенно эффективным в сочетании с форкамерно-факельным зажиганием. Его сущность состоит в том, что для изменения мощности двигателя меняют количество топливного газа, сохраняя неизменной подачу воздуха. Природный газ допускает такое регулирование мощности в отношении 1 0,6 при обычном искровом зажигании и I 0,4 при форкамерно-факельном зажигании. Дальнейшее уменьшение мощности требует уже количественного регулирования. Регулятор подачи газа при качественно-количественном принципе регулирования должен обеспечивать минимальную для каждого положения дросселя подачу топливного газа, при которой имеет место устойчивая работа двигателя. При этом момент возникновения неустойчивости должен определяться каким-либо специальным датчиком. Такой алгоритм управления топливной аппаратурой независимо от состава газа будет обеспечивать на каждом режиме наиболее экономичную работу. Для достижения максимальной мощности при полностью открытом дросселе должен включаться экономайзер, имеющий плавную характеристику регулирования, т. е. подача газа должна увеличиваться пропорционально усилению на педали акселератора. В этом случае смесь будет обогащаться до уровня, достаточного для получения необходимой мощности. Если при этом плотность топливного газа оказалась настолько высокой, что возникло переобогащение смеси, то мощность, развиваемая двигателем, снизится, что послужит сигналом для водителя об уменьшении усилия нажатия на педаль акселератора. Эффекты подобного рода, когда для увеличения интенсивности разгона [c.112]

Если искровой промежуток чрезмерно мал, возникает опасность его забивания частицами нагара (в двухтактных мотоциклетных двигателях иногда случается, что электрическое поле притягивает к электродам частички пыли из поступающего в цилиндр воздуха, а при неполном сгорании на электродах образуется также жирный нагар в результате между электродами образуется мостик из токопроводящих веществ). Малый искровой промежуток, кроме того, затрудняет пуск двигателя и ухудщает его работу с малым числом оборотов холостого хода, так как при смеси с плохо испарившимся топливом, а также при бедной смеси может случиться, что на коротком пути между электродами свечи не окажется смеси, способной к воспламенению. Это ведет к перебоям в зажигании и в работе двигателя. [c.252]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...