2. Смесеобразование и состав горючей смеси
Процесс смесеобразования в карбюраторном двигателе заключается в смешивании паров бензина с воздухом при определенном соотношении их масс. Приготовление горючей смеси начинается в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе и заканчивается в цилиндре. В зависимости от соотношения масс топлива и воздуха различают нормальную, обогащенную, богатую, обедненную и бедную смеси. Соотношение между количеством топлива и воздуха определяют коэффициентом избытка воздуха – α, равным отношению действительного количества воздуха Lд, находящегося в смеси, к количеству воздуха Lo теоретически необходимому для сжигания данного количества топлива, α = Lд/Lo. Если количество воздуха в горючей смеси равно теоретически необходимому для полного сгорания топлива, α = 1 и смесь называется нормальной. Для полного сгорания 1 кг бензина требуется примерно 14.9 кг воздуха. Такая смесь обеспечивает устойчивую работу двигателя со средними показателями мощности и экономичности.
В
обогащенной смеси содержание воздуха на (15…20)% меньше, чем в нормальной,
.
Обогащенная смесь сгорает быстрее нормальной и двигатель развивает наибольшую
мощность при несколько увеличенном расходе топлива.
В богатой
смеси содержание воздуха на (20…60)% меньше, чем в нормальной,
.
Богатая смесь горит «медленно», при этом уменьшается мощность двигателя и
значительно увеличивается расход топлива.
В
обедненной смеси содержание воздуха на (10…15)% больше, чем в нормальной,
.
Обедненная смесь имеет несколько меньшую скорость сгорания, чем
обогащенная смесь, но двигатель работает экономично, хотя и развивает несколько
меньшую мощность.
В бедной смеси содержание воздухана
(15…30)% больше, чем в нормальной,
.
Бедная смесь горит медленно, процесс сгорания может продолжаться весь
такт расширения и часть такта выпуска. При использовании бедной смеси двигатель
работает неустойчиво, его мощность уменьшается, а расход топлива сильно
возрастает.
Состав смеси непрерывно меняется и автоматически поддерживается в зависимости от условий работы двигателя с помощью карбюратора.
Наибольшую мощность
двигатель развивает при
,
а наиболее экономичный режим работы двигателя обеспечивается
при
.
В цилиндре двигателя после такта выпуска остается значительное количество отработавших газов: (7…12)% в режиме максимальной мощности и (35…40)% на холостых оборотах.
Смесь остаточных газов и горючей смеси называется рабочей смесью.