Большая техническая энциклопедия
2 3 8 9
U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
БА БЕ БИ БЛ БО БР БУ БЫ БЮ

Бедная горючая смесь

 
Бедная горючая смесь на 1 кг бензина содержит более 16 5 кг воздуха. Она горит очень медленно, двигатель перегревается, снижается мощность, работа проходит неустойчиво, имеет место большой перерасход топлива. Работа на бедной смеси сопровождается чиханием в карбюраторе. Если количество воздуха превышает 19 кг на 1 кг бензина, то такая смесь от свечи зажигания совсем не воспламеняется.
Бедная горючая смесь имеет в своем составе свыше 17 кг воздуха на 1 кг бензина.
Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается и его работа сопровождается резкими хлопками в карбюраторе. Причинами образования бедной смеси являются уменьшение подачи топлива иЯи подсос воздуха в местах крепления карбюратора и впускного трубопровода к головкам цилиндров. Уменьшение подачи топлива возможно при заедании воздушного клапана в пробке топливного бака, частичном засорении топливопроводов, фильтров-отстойников и сеточных фильтров, повреждении диафрагмы и неплотном прилегании клапанов топливного насоса, неплотном креплении топливопроводов к штуцерам, низком уровне топлива в поплавковой камере карбюратора, засорении топливных жиклеров.
Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха. Уменьшение количества поступающего топлива возможно в результате заедания воздушного клапана в пробке горловины топливного бака, засорения топливопроводов и фильтров отстойников, неисправности топливного насоса, низкого уровня топлива в поплавковой камере, засорения жиклеров. Увеличение количества поступающего воздуха возможно из-за подсоса воздуха в местах соединения отдельных частей карбюратора, а также в местах соединения карбюратора с впускным трубопроводом и впускного трубопровода с головками цилиндров.
Карбюратор приготовляет слишком бедную горючую смесь, и свечи перегреваются.
Зависимость среднего эффективного давления ре от коэффициента избытка воздуха а. Применение факельного зажигания бедной горючей смеси значительно улучшает топливную экономичность двигателя.
Исключение могут составлять некоторые бедные горючие смеси, например водорода с воздухом.
Признаками работы двигателя на бедной горючей смеси являются: хлопки из карбюратора, перегрев двигателя, снижение его мощности.
Диаграмма фаз газораспределения двухтактного карбюраторного двигателя. Работа двигателя на богатой или бедной горючей смеси нежелательна, так как при этом мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается.
Первое и пятое допущения справедливы, например для бедных горючих смесей. Второе, третье и четвертое допущения правомерны потому, что скорость химической реакции очень сильно ( экспоненциально) зависит от температуры.
Значения п для некоторых видов топлива. Объемную концентрацию горючего газа, %, в предельно бедной горючей смеси называют нижней концентрационной границей, а в предельно богатой горючей смеси - верхней концентрационной границей зажигания. Концентрационные границы тесно связаны с температурой воспламенения и также во многом определяются условиями проведения эксперимента.
Применение факельного зажигания позволяет сжигать в цилиндрах карбюраторных двигателей очень бедные горючие смеси, обеспечивающие высокую экономичность, но при обычном зажигании выходящие за пределы воспламеняемости. В двигателях с факельным зажиганием к камере сгорания с помощью короткого канала присоединяют небольшую предкамеру ( как в предкамер-ных дизелях), не превышающую 3 - 4 % объема камеры сгорания.

Наибольшую эффективность дает эмульсирование при работе непрогретого двигателя на бедных горючих смесях. При высоких температурах охлаждающей жидкости, интенсивном подогреве впускного трубопровода и работе двигателя на богатых смесях эффективность эмульсирования пропадает.
В отличие от диффузионного при кинетическом горении газов стехио-метрическая или более бедная горючая смесь у краев горелки сильно разбавляется воздухом или продуктами горения; скорость распространения пламени в таких смесях и температура горения резко снижаются, зажигательное кольцо становится менее устойчивым, что и приводит к отрыву пламени от горелки.
Из эксперимента известно, что детонация не наблюдается в очень богатых или очень бедных горючих смесях.
Тепловой баланс дизеля ЯМЗ-236. Однако дизели работают с более высокими степенями сжатия, иногда достигающими 20, и на более бедных горючих смесях, особенно при частичных нагрузках.
На это, в частности, указывает то, что некоторые соли более интенсивно ингибируют горение бедных горючих смесей. Некоторые исследования показали, что такие хлориды щелочных металлов, как КС1 и NaCl более эффективны, чем бикарбонаты щелочных металлов, на основе которых выпускаются огнегасящие порошки типа ПСБ-3, и фосфорноаммоний-яые соли, составляющие основу порошков типа ПФ. При этом автор приходит к выводу, что ингибирование пламени углеводородов солями щелочных металлов обусловлено гибелью атомов кислорода и кислородсодержащих радикалов.
Такое значительное снижение окиси углерода является результатом ряда мероприятий, в частности изменения регулировки карбюратора с использованием более бедных горючих смесей, дающих в результате сгорания значительно меньшее количество окиси углерода.
Причинами перегрева двигателя могут быть неисправности других систем и механизмов автомобиля, например, позднее зажигание ( впрыск топлива), чрезмерно бедная горючая смесь, нарушение регулировки тормозов и другие, которые также должны быть устранены.
Температуры сгорания при разных составах смеси и разных относительных количествах остаточных газов. В этих условиях тепловыделение сокращается, максимальная температура цикла понижается ( рис. 62) и воспламенение становится возможным только при увеличении количества бензина в бедной горючей смеси или уменьшения его в богатой смеси.
По способу смесеобразования подразделяются на двигатели с внешним смесеобразованием, в которых газовоздушная смесь образовывается вне цилиндра, в смесителе; двигатели с внутренним смесеобразованием, в которых горючая смесь образовывается внутри рабочего цилиндра; топливный газ в цилиндр двигателя подается под давлением через специальные устройства - клапаны или газовые форсунки; двигатели со смешанным смесеобразованием; в этих двигателях бедная горючая смесь приготовляется в газосмесителе. После поступления смеси в цилиндр двигателя она дополнительно обогащается газом, введенным под давлением через газовпускные клапаны.
Регулировочные характеристики. Таким образом, наиболее предпочтительными смесями для длительных режимов работы двигателя со средней нагрузкой являются обедненные. Богатые и бедные горючие смеси для практического применения недопустимы, так как увеличивают в значительной степени расход топлива, снижают мощность двигателя и вызывают другие нежелательные явления в его работе.
Продолжительности периода задержки воспламенения ipi и видимого сгорания рп и всего процесса сгорания при разных числах оборотов. Замедленное протекание процесса сгорания ухудшает экономичность, снижает мощность, влияет на токсичность и поэтому недопустимо при эксплуатации двигателей. Работа двигателя на очень бедных горючих смесях часто вместо ожидаемого повышения экономичности дает обратный эффект. Это объясняется тем, что замедленное сгорание неизбежно связано с большими тепловыми потерями в стенки и с выпускными газами и снижением максимального давления газов на поршень.

Практическим примерам стабилизации пламени в потоке может служить горелка Мекера, в которой в качестве стабилизатора используется сетка. Эта горелка может работать на бедных горючих смесях при скоростях потока, превышающих срывные скорости у среза горелки.
Регулировочная характеристика / была получена при испытании двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой и числом оборотов коленчатого вала, равном 3000 в минуту. В этих условиях наиболее экономично двигатель работал на бедной горючей смеси, характеризуемой коэффициентом количества топлива ат. Эк 0 87, в тех же условиях для получения наибольшей мощности горючую смесь необходимо было обогатить до ат.
Так, пневматические ПЭ можно форсировать сжиганием химического топлива в специальной камере или в цилиндрах поршневой РМ. В топливных элементах каждое горючее и окислитель нуждаются в особых электродах и катализаторах, однако ЭДС топливных элементов незначительно зависит от парциальных давлений газов, что позволяет заменять бедные горючие смеси богатыми, а воздух - кислородом. Ядерные и другие ПЭ форсироваться этим методом практически не могут.
В Институте химической физики АН СССР особый интерес вызывала ситуация, когда распространение пламени не сопровождается сколько-нибудь заметным разогревом, волновой режим распространения химической реакции по горючей смеси осуществляется при практически постоянной температуре. При изучении холодных пламен надо быть уверенным, что тепловое ускорение химической реакции, ответственное за распространение горячих пламен, не играет сколько-нибудь существенной роли. Поэтому, чтобы свести к минимуму возможный разогрев смеси, используют очень бедные горючие смеси, в которых адиабатический разогрев не превышает несколько градусов.
Скорость UH имеет максимальное значение для смесей, состав которых близок к стехнометрическому. По мере обеднения смеси горючим, значение ( / уменьшается, но никогда не снижается до нуля. Для бедных горючих смесей углеводородов, а также оксида углерода с воздухом при атмосферном давлении критическое значение LJH 3 - 4 см / с; более медленное устойчивое горение невозможно.
Скорость UH имеет максимальное значение для смесей, состав которых близок к стехиометрическому. По мере обеднения смеси горючим, значение U уменьшается, но никогда не снижается до нуля. Для бедных горючих смесей углеводородов, а также оксида углерода с воздухом при атмосферном давлении критическое значение UH 3 - 4 см / с; более медленное устойчивое горение невозможно.
Наибольшую мощность двигатель развивает при работе на обогащенной смеси, обладающей наибольшей скоростью сгорания, но экономичность двигателя выше 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 снижением экономичности двигателя. Следовательно, использовать богатую или бедную горючую смесь не желательно, так как при этом мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается.
В частности, для метана и богатых метаном природных газов к области устойчивого горения относятся смеси с избытком воздуха aQ - j - Q6. Для факелов стехиометрической смеси и смесей с избытком воздуха ( а1) верхний предел приближается к кривой проскоков и пределы устойчивого горения настолько уменьшаются, что горение становится практически неустойчивым. Такое влияние избытка воздуха объясняется тем, что при богатых смесях, благодаря более сильному диффузионному потоку газа снаружи, около кромок горелки образуется более мощное зажигающее кольцо, обеспечивающее большую устойчивость диффузионного пламени. При горении стехиометричеекой и в особенности, более бедной горючей смеси у кромок горелки смесь сильно разбавляется воздухом из окружающей среды. В результате уменьшения скорости распространения пламени в этой обедненной смеси и понижения ее температуры горения зажигающее кольцо становится менее мощным, что приводит к уменьшению верхнего предела устойчивости-горения. Поэтому при сжигании в атмосферных горелкарс с горючим газом смешивают 40 - 70 % воздуха, необходимого для сгорания. Это позволяет уменьшить опасность отрыва и создать более благоприятные условия для предотвращения проскока. Вести процесс горения пр а0 4 нецелесообразно, так как при этом увеличиваются потери тепла от химической неполноты горения.
В продуктах сгорания богатых смесей окислы азота МОЖ почти не наблюдаются, так как в них отсутствует свободный кислород, а появляется он редко только в случае неравномерного распределения топлива по отдельным цилиндрам. При увеличении количества топлива в продуктах сгорания сокращается количество свободного кислорода, а при уменьшении топлива понижается максимальная температура сгорания; в обоих случаях количество окислов уменьшается. Во время дросселирования двигателя температура сгорания понижается, следствием чего является сокращение суммарного количества окислов азота в продуктах сгорания. При повышении степени сжатия двигателя наибольшее количество окислов азота в продуктах сгорания наблюдается во время сгорания более бедных горючих смесей.
Проблема очистки воздушного бассейна имеет важнейшее значение. Помимо создания новых транспортных средств с лучшими в этом отношении двигателями, нельзя допускать эксплуатацию автомобилей, если они не отвечают требованиям ГОСТ 17.2.2.03 - 77 на содержание окиси углерода в отработавших газах. Состав газа определяют газоанализатором в выпускной трубе на глубине 300 мм от ее среза. При работе двигателя на режимах холостого хода, разгона и форсированных ( смесь обогащенная) отработавшие газы содержат больше окиси углерода. При бедных горючих смесях в отработавших газах будет больше окислов азота.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11