Основы горения топлива
Карбюратор предназначен для приготовления топливовоздушной смеси требуемого состава в зависимости от режима работы двигателя и внешних условий и для регулирования количества смеси с целью изменения параметров двигателя.
Известно, что для полного сгорания 1 кг бензина теоретически требуется около 15 кг воздуха. Однако на практике количество воздуха, действительно приходящегося на 1 кг топлива, бывает больше или меньше. Качество топливовоздушной смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, который показывает отношение действительного количества воздуха GД, вводимого в смесь на 1 кг топлива, к теоретически необходимому GТ:
Если на 1 кг бензина вводится 15 кг воздуха, то
.
Такая смесь называется нормальной.
Если на 1 кг бензина вводится 20 кг воздуха, то
смесь бедная.
Если на 1 кг бензина вводится менее 15 кг воздуха, например 12, то
смесь богатая.
Практически равномерно перемешать бензин и воздух очень трудно, поэтому при а=1 в некоторых частях камеры сгорания находится избыток, топлива, а в некоторых — избыток воздуха. В результате при сгорании такой смеси полностью не используется ни топливо, ни воздух. При а < 1 (0,85—0,9) топливо в смеси находится в избытке, поэтому при его сгорании кислород воздуха используется без остатка. При этом выделяется наибольшее количество теплоты двигатель развивает максимальную мощность Однако, часть топлива не сгорает, выбрасывается с отработавшими газами, поэтому расход топлива двигателем увеличивается.
При а>1 (1,1 —1,15) в топливовоздушной смеси имеется избыток воздуха, вследствие чего топливо сгорает без остатка и расход его при этом минимален. Однако при этом часть воздуха не участвует в процессе горения, тепла выделяется меньше и двигатель не развивает полной мощности.
Таким образом, в зависимости от режима работы двигателя качество смеси должно быть различным. При максимальной частоте вращения при полностью открытом дросселе карбюратора двигатель должен развивать максимальную мощность, поэтому требуется богатая смесь (а < 1). Богатая смесь требуется и на холостом ходу, чтобы при минимальной частоте вращения двигатель имел достаточную мощность для устойчивой работы. При номинальной частоте вращения, при которой мотоцикл движется основное время, требуется экономичная работа двигателя и, соответственно, бедная смесь (а > 1).
Таким образом, характеристику идеального карбюратора можно изобразить графически (рис. 5.1).
