Мощностные, экономические и экологические показатели работы двигателей, причины их изменения.
Введение
Эффективная мощность двигателя может быть повышена путем воздействия на ряд параметров двигателя. Однако повышение мощности за счет увеличения литража связано с увеличением габаритов и массы двигателя. Поэтому этот метод целесообразно применять после того, как исчерпаны другие возможности.
Из эксплуатационных факторов, влияющих на развиваемую двигателем мощность, кроме нагрузочного и скоростного режимов работы и состава смеси, необходимо отметить условия технической эксплуатации и технического обслуживания, а также климатические условия работы двигателя. Так, своевременная очистка впускного тракта от засорения или смена фильтрующего элемента способствует поддержанию на уровне проектных значений коэффициента наполнения двигателя.
Основными индикаторными показателями двигателя являются индикаторная мощность и соответствующий удельный расход топлива. Эти показатели даже при полной нагрузке двигателя не остаются постоянными и в значительной степени зависят от скоростного режима его работы, так как изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя существенно влияет на характер протекания отдельных процессов цикла.
При увеличении пробега автомобиля с начала эксплуатации обычно растет и содержание токсичных веществ в ОГ по следующим основным причинам: изменение технического состояния карбюратора! (засорение или износ главного и' вспомогательного жиклеров; нарушение уровня топлива в поплавковой камере; изменение регулировки карбюратора); неисправности в системе зажигания, вызывающие изменение установки зажигания и ослабление мощности искры (подгорание контакторов прерывателя и электродов свечей, нарушение изоляции проводов, замыкание обмоток катушки высокого напряжения и др.); износ клапанов, втулок в газораспределительном механизме; износ цилиндропоршневой группы и отложение нагара в цилиндрах двигателя.
1. Мощностные показатели: влияние различных факторов и способы повышения индикаторной, эффективной, литровой мощности.
2. Экономические параметры: влияние различных факторов и способы снижения удельного индикаторного, эффективного расхода топлива.
3. Экологические показатели: влияние состава смеси, нагрузки скоростного и температурного режимов, технического состояния.
1. МОЩНОСТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ: ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ, ЭФФЕКТИВНОЙ И ЛИТРОВОЙ МОЩНОСТИ.
Совершенствование автомобильных двигателей осуществляется в направлении увеличения мощности, улучшения экономичности, уменьшения габаритных размеров, снижения массы и повышения надежности и срока службы.
Эффективная мощность двигателя может быть повышена путем воздействия на ряд параметров двигателя. Однако повышение мощности за счет увеличения литража связано с увеличением габаритов и массы двигателя. Поэтому этот метод целесообразно применять после того, как исчерпаны другие возможности.
Совершенство рабочего процесса и конструкции двигателя оценивается по литровой мощности.
Из выражения для индикаторного к. п. д. после подстановки и имеем
,
следовательно, среднее эффективное давление
,
а литровая мощность
.
Выражение позволяет проанализировать влияние различных факторов на литровую мощность и наметить возможные пути ее повышения.
Значения для автомобильного жидкого топлива изменяются незначительно и поэтому на литровую мощность практически не влияют. Следовательно, повышение литровой мощности двигателя может осуществляться за счет увеличения , , , , и изменения условий наполнения и .
Индикаторный к. п. д. в основном зависит от степени сжатия и состава рабочей смеси , причем наибольший , а значит, и экономичность двигателя достигаются при .
Рис.41.Зависимость индикаторного кпд от степени сжатия (а) и состава смеси (б).
Отношение характеризует качество протекания рабочего процесса. Наибольшее значение для карбюраторных двигателей имеет место при . Для дизелей, у которых процесс смесеобразования менее совершенный, наибольшее значение имеет место при .
Рис. 42.Зависимость от состава смеси в карбюраторном двигателе.
Анализируя приведенные графики, можно сделать вывод, что повышению литровой мощности карбюраторных двигателей способствует увеличение степени сжатия и приближения значения к 0,9. Улучшение экономичности достигается путем повышения степени сжатия и выбора состава смеси с .
За счет применения двухтактного цикла вместо четырехтактного литровая мощность двигателя повышается только на 40—70%, а не в два раза, что объясняется потерей части рабочего объема цилиндра (продувочные окна) и расходом мощности на предварительное сжатие свежего заряда. При двухтактном цикле в карбюраторных двигателях ухудшается экономичность их работы в связи с непроизводительной затратой горючей смеси на продувку цилиндра.
Влияние механического к. п. д. и коэффициента наполнения на мощность двигателя рассмотрено выше. Дополнительно следует отметить, что для повышения современные быстроходные двигатели имеют верхнее расположение клапанов и оснащаются двухкамерными карбюраторами. Для уменьшения механических потерь в приводе вентилятора системы охлаждения устанавливают термостатически управляемую муфту его отключения, что позволяет уменьшить мощность, расходуемую на привод механизмов системы охлаждения.
Влияние частоты вращения коленчатого вала на литровую мощность двигателя необходимо оценивать по комплексному множителю . При повышении частоты вращения для форсирования двигателя необходимо, чтобы этот множитель был максимальным. Величины же и зависят главным образом от сопротивления впускной системы и средней скорости поршня. Так, при увеличении средней скорости поршня уменьшается, ускоряется изнашивание двигателя и увеличиваются силы инерции поступательно движущихся масс. Поэтому для высокоскоростных автомобильных двигателей применяются короткоходные конструкции к. ш. м. , что позволяет также уменьшить удельную массу, снизить тепловые потери, сделать двигатель более компактным.
Итак, увеличение степени сжатия, повышение частоты вращения коленчатого вала, верхнее расположение клапанов совместно с использованием короткоходной конструкции позволяют увеличить литровую мощность, уменьшить расход топлива и удельную массу двигателя.
Из эксплуатационных факторов, влияющих на развиваемую двигателем мощность, кроме рассмотренных выше нагрузочного и скоростного режимов работы и состава смеси, необходимо отметить условия технической эксплуатации и технического обслуживания, а также климатические условия работы двигателя. Так, своевременная очистка впускного тракта от засорения или смена фильтрующего элемента способствует поддержанию на уровне проектных значений коэффициента наполнения двигателя. При отклонении угла опережения зажигания (или впрыска) от оптимального также ухудшаются индикаторные и эффективные показатели работы двигателя, в том числе снижается эффективная мощность. Неправильная регулировка тепловых зазоров в приводе клапанов нарушает расчетные фазы газораспределения и может служить причиной снижения развиваемой двигателем мощности вследствие ухудшения условий наполнения цилиндров. Эксплуатация автомобиля в горных условиях, когда изменяются температура и давление окружающей среды, сопровождается значительным изменением эффективных показателей двигателя из-за изменения плотности свежего заряда. Например, при подъеме автомобиля на высоту 1000 м эффективная мощность двигателя уменьшается на 12,5 %. При этом индикаторный к. п. д. снижается, так как ухудшаются условия сгорания вследствие переобогащения смеси.
Одним из наиболее эффективных мероприятий, увеличивающих литровую мощность двигателя, является наддув. Под наддувом понимается принудительная подача свежего заряда в цилиндры двигателя под давлением, превышающим давление окружающей среды.
Из формулы видно, что чем больше давление и меньше температура окружающей среды, определяющие давление и температуру при наполнении цилиндра, тем больше масса свежего заряда, а, следовательно, мощность двигателя. Плотность, а значит и массу свежего заряда можно значительно увеличить, повышая давление перед поступлением в цилиндры, что и делается при наддуве. Повышение давления свежего заряда осуществляется в специальном компрессоре (нагнетателе).
Для наддува двигателей применяются центробежные и объемные нагнетатели. Привод центробежных нагнетателей осуществляется или от коленчатого вала двигателя, или от специальной газовой турбины, использующей энергию отработавших газов (газотурбинный наддув). В последнем случае, естественно, улучшается экономичность двигателя.
Наибольшее распространение в автомобильных двигателях имеет газотурбинный наддув. В дизелях давление наддува ограничивается лишь нагрузками на детали к. ш. м., а в карбюраторных двигателях главным образом из-за возможной детонации. В связи с этим наддув почти не применяется в карбюраторных двигателях.
2. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ: ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ И СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ИНДИКАТОРНОГО И ЭФФЕКТИВНОГО РАСХОДОВ ТОПЛИВА.
Экономичность действительного цикла оценивается индикаторным КПД, показывающим, какая доля теплоты, введенной в цикл с топливом Q1 преобразуется в индикаторную работу . Этот показатель характеризует уровень тепловых потерь в двигателе и с учетом того, что
Таким образом, возрастание любого вида потерь теплоты, будь то потери теплоты при теплообмене заряда с элементами, формирующими внутрицилиндровое пространство (потери в окружающую среду, в основном в систему охлаждения), или потери теплоты, аккумулированной рабочим- телом, покидающим цилиндр в процессе выпуска (потери с отработавшими газами), либо потери, связанные с неполным сгоранием поданного в цилиндр топлива (потери теплоты из-за неполно iu сгорания), вызывает уменьшение .
Для оценки экономичности двигателя большее практическое применение получил параметр, называемый удельным индикаторным расходом топлива gt, показывающий, какое количество топлива расходует двигатель на производство единицы индикаторной работы: .
Величина g, обычно выражается в г/(кВт • ч), поэтому в числителе уравнения (1.2) расход топлива задают в размерности
кг/ч, а в знаменателе — кВт, вследствие чего .
Индикаторная работа частично идет на преодоление внешней нагрузки (т. е. применительно к транспортным средствам передается на трансмиссию), где совершает полезную работу Lt , и на преодоление потерь внутри двигателя (механические или внутренние потери) Lмп , состоящие из потерь работы на трение Lтр, на реализацию процессов газообмена Lто ,на привод вспомогательных агрегатов и механизмов Lв , (масляный и водяной насосы, топливоподающая аппаратура дизелей и т. д.).
Уровень механических потерь в двигателе оценивается механическим КПД показывающим, какая доля индикаторной работы преобразуется в эффективную или с учетом того, что
Соответственно совокупные потери в двигателе оцениваются эффективным КПД, показывающим, какая доля теплоты, введенной с топливом, преобразуется в эффективную работу
Здесь — среднее эффективное давление (параметр, аналогичный pi). Эффективный крутящий момент двигателя
Мх пропорционален ре, т. е. c.
Общепринятым для оценки экономичности двигателя является параметр, называемый удельным эффективным расходом топлива g„ показывающий, какое количество топлива расходуется на производство единицы эффективной работы:
Все одноименные индикаторные и эффективные показатели . мн тми между собой механическим КПД:
Основными индикаторными показателями двигателя являются индикаторная мощность и соответствующий удельный расход топлива. Эти показатели даже при полной нагрузке двигателя не остаются постоянными и в значительной степени зависят от скоростного режима его работы, так как изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя существенно влияет на характер протекания отдельных процессов цикла.
Повышенный удельный индикаторный расход топлива при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя - результат замедленного сгорания топлива и увеличенной теплоотдачи в стенки по сравнению с оптимальным режимом, а на большой частоте вращения (близкой к максимальной) - в основном результат возрастания насосных потерь.
Наилучшая экономичность (наименьший удельный расход топлива) достигается при работе двигателя на полной нагрузке. При работе на неполных нагрузках индикаторный удельный расход топлива больше, что связано с увеличением относительного количества теплоты, отдаваемой в стенки, насосных потерь, ухудшением условий сгорания из-за увеличения содержания остаточных газов и некоторым переобогащением смеси (в карбюраторных двигателях). Снижение экономичности дизеля по мере уменьшения нагрузки менее заметно и существенно проявляется лишь при работе на малых нагрузках. Это можно объяснить избытком воздуха в цилиндрах дизеля при любых нагрузках, меньшей температурой газов после сгорания в связи с этим, а значит, и меньшими тепловыми потерями в стенки.
3.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ: ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СМЕСИ, НАГУЗКИ, СКОРОСНОГО И ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМОВ, ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.
Снижение токсичности ОГ реализуется путем: 1)совершенствования рабочего процесса двигателей; 2) снижения концентрации вредных компонентов в ОГ (использование каталитических нейтрализаторов или дожигателей); 3) разработки новых двигателей, работающих на альтернативных топливах (природный газ,, автомобильный бензин в смеси с водородом, синтетические спирты, водород, использование электроэнергии аккумуляторных батарей и др.); 4) поддержания рациональных режимов работы; 5) обеспечения исправного технического состояния. 6) дизелизация и перевод значительной части автомобилей на газовое топливо положительно сказываются на экономии топлива и снижении загрязнения окружающей среды. Применение природного газа вместо бензина сокращает содержание в отработавших газах СО в 1,5—3 раза.
Работа автомобиля характеризуется частой сменой скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя. При этом существенно изменяется состав смеси, влияющей на токсичность ОГ.
Состав смеси изменяется в больших пределах при изменении коэффициента избытка воздуха от 1,2 (бедная смесь) до 0,7 (богатая смесь). При этом не существует состава рабочей смеси, обеспечивающей одновременно снижение содержания в ОГ всех токсичных веществ (рис.43.).
Pис. 43. Содержание токсичных компонентов в ОГ (%) от коэффициента избытка воздуха а карбюраторного двигателя.
При работе двигателя на обогащенных смесях из-за недостаточного количества кислорода увеличивается содержание СО и СН. Образование NOx происходит при высоких температурах рабочего цикла и достаточном количестве кислорода, увеличиваясь с повышением его температуры, и достигает своего максимума при а =1,05. Минимальное количество СН достигается при а. = 1,05 Ч-1,1. Увеличение СН в ОГ при работе на обедненных смесях объясняется малой скоростью их сгорания и значительной неравномерностью циклов сгорания. Максимальная концентрация NOx в ОГ карбюраторных и дизельных двигателей соответствует наиболее экономичным режимам работы. При этом содержание СО минимально.
С увеличением нагрузки увеличивается подача топлива и изменяются состав рабочей смеси и токсичность ОГ. При работе двигателя на холостом ходу (XX) зажигание затруднено и для успешного пуска двигателя используют обогащенную смесь (воздушная и дроссельная заслонки прикрыты). В результате содержание СО в ОГ достигает 10 %.
При работе на малых нагрузках (заслонка открыта до 25 %) смесеобразование плохое, скорость сгорания невелика и возможны пропуски в зажигании горючей смеси. При этом содержание СО в ОГ может достигать 7 %. При работе на средних нагрузках в цилиндры поступает обедненная смесь и содержание СО в ОГ составляет около 1 %.
При работе двигателя с нагрузкой, близкой к максимальной, в цилиндры подается обогащенная смесь (а — = 0,85^0,9) и содержание СО может увеличиться до 6 %. При этом значительно снижается экономичность работы двигателя. При работе дизельного двигателя наблюдается относительно небольшой выброс СО и СН (менее 0,5 % СО). Образование значительного количества сажи (в 5 раз больше, чем у карбюраторных двигателей) при увеличении нагрузки дизельного двигателя объясняется ростом расхода топлива] и стабилизацией расхода воздуха, что приводит к уменьшению с 5 до 1,2 и увеличению СН в отработавших газах.
Частота вращения коленчатого вала двигателя оказывает влияние на условия прохождения заряда через систему впуска и на завихрение его в цилиндрах и тем самым на испарение и смесеобразование топлива. При увеличении частоты вращения колен чатого вала двигателя с 2800 до 5600 об/мин уменьшается содержание СО в ОГ в 2 раза.
На неустановившихся режимах в отличие от установившихся изменяются тепловое состояние основных деталей двигателя и условия смесеобразования. Это приводит к тому, что мошностные, экономические и токсические показатели двигателя ухудшаются.
Весь диапазон возможных режимов работы карбюраторного двигателя ограничен внешней скоростной характеристикой. Практически используемая зона тяговых режимов ограничена кривыми 2 и 3. В этой зоне двигатель работает при составе смеси, близкой к стехиометрическому соотношению, с наибольшей полнотой сгорания. На режимах полных нагрузок для обеспечения максимальной мощности смесь обогащают до а = 0,9. При этом объемные концентрации СО могут составлять 3—4 % у исправного двигателя. Скоростные характеристики, дополненные изолиниями постоянных концентраций основных токсичных компонентов, принято называть многопараметровыми универсальными токсическими характеристиками двигателя.
Рис. 44. Изменение коэффициента избытка воздуха в зависимости от нагрузки карбюраторного (К) и дизельного (Д) двигателя при постоянной частоте вращения
На рис. 45 б показана токсическая характеристика двигателя ЗИЛ-130 по СО на тяговых режимах. Весь диапазон возможных режимов ограничивается внешней скоростной характеристикой двигателя . Так, на холостом ходу и частоте вращения 400—700 об/мин выброс СО равен 1,0 кг/ч, а при максимальной частоте вращения 3000 об/мин равен 25 кг/ч. Исходя из известных концентраций токсичных компонентов по расходу ОГ определяют часовые или пробеговые выбросы вредных веществ на каждой составляющей эксплуатационного цикла, а затем с учетом доли каждого режима в цикле определяются суммарные выбросы
Рис. 45. Многопараметровая универсальная токсическая характеристика бензиновых двигателей (а) и токсическая характеристика автомобилей ЗИЛ-130 (б) по СО на тяговых режимах:
/ — внешняя скоростная характеристика;
2 и 3 — параболические кривые
При одинаковой концентрации вредных веществ массовые количества выбросов различных марок автомобилей отличаются значительно, причем наименьшие выбросы у автомобилей с малым рабочим объемом двигателя.
Например, при сопоставимых условиях (движение с постоянной скоростью 60 км/ч на горизонтальном участке дороги с асфальтобетонным покрытием) автомобиль ГАЗ-24 выбрасывает в атмосферу 0,51 кг/ч СО, или 8,5 г/км, а автомобиль ЗИЛ-130 2 кг/ч СО, или 33 г/км. При тех же условиях автомобиль КамАЗ выбрасывает в атмосферу 0,25 кг/ч СО, или 4 г/км.
Автомобильный двигатель в отличие от стационарных источников выбросов имеет широкий диапазон изменения нагрузочных и скоростных режимов работы, определяемый условиями движения автомобиля в транспортном потоке: холостой ход, разгон, установившееся движение, торможение двигателем (принудительный холостой ход — ПХХ). Для интенсивного городского движения время работы по названным циклам составляет для легкового и грузового автомобиля соответственно: 21 и 17 %, 23 и 42 %, 32 и 16 %, 24 и 25 %. При этом 16—18 % времени приходится на режим принудительного холостого хода. При прикрытой дроссельной заслонке в цилиндрах создается большое разрежение, смесь обогащается, а содержание СН в ОГ увеличивается.
Как следует из рис. 46 и 47, минимальная токсичность ОГ обеспечивается при средних нагрузочных и скоростных режимах.
Токсичность ОГ зависит от теплового режима двигателя. Минимальная токсичность наблюдается при температуре охлаждающей жидкости 85—95 °С. Понижение температуры охлаждающей жидкости, например
Рис. 46. Изменение содержания СО, СН, NO* в отработанных газах в зависимости от скорости движения автомобиля ЗИЛ-130
Рис. 47. Изменение содержания СН, СО, N0, в зависимости от режимов движения автомобиля
Рис.48. Зависимость состава ОГ карбюраторного двигателя от положения винта состава смеси (нулевое положение соответствует затянутому винту и отсутствию подачи топлива)
Рис. 49 Регулировочная характеристика по составу горючей смеси двигателя ЗИЛ-130 при полностью открытой дроссельной заслонке
у двигателя ЗИЛ-130, с 85 до 40 °*С приводит к росту выбросов СО на 15—35 % и СН в 1,25—2,8 раза при увеличении расхода топлива на 25-4 40 %. При перегреве двигателя возникают перебои в его работе, а содержание СН в ОГ существенно увеличивается.
Таким образом, выбор и реализация рационального режима работы двигателя и автомобиля являются первым условием сокращения содержания вредных компонентов' в ОГ.
Общий выброс токсичных веществ существенно зависит от технического состояния. Состав смеси при работе двигателя непрерывно изменяется, а в зависимости от состава смеси изменяется и количество вредных веществ в ОГ. У нового двигателя главная дозирующая система карбюратора выполнена так, что при 50—80 %-ной нагрузке коэффициент избытка воздуха а = = 1,05 ч-1,1 (обедненная смесь), что обеспечивает минимальное содержание СО в ОГ —0,5—1%.
На рис.49 показана зависимость состава ОГ карбюраторного двигателя от положения винта регулировки холостого хода. Изменение положения винта регулировки холостого хода даже в пределах одного оборота может существенно повлиять на содержание СО без заметного изменения режима работы двигателя, что является причиной частых случаев регулировки карбюраторов на более богатую смесь, чем это необходимо для холостого хода.
При работе двигателя на средних нагрузках экономайзер не включается в работу, и состав смеси соответствует пределу -эффективного обеднения (а =1,05). При этом содержание СО минимальное — 0,5— 1 %.
При изменениях в главной дозирующей системе карбюратора (увеличение проходных сечений), при уровне топлива в поплавковой камере выше нормы происходит обогащение горючей смеси. Так, при а = 0,8 содержание СО достигает 4 % при работе на частичных нагрузках и достигает 6 % при работе на максимальной мощности среднего скоростного режима (1800 об/мин).
При максимальной мощности, т. е. при максимальной подаче топлива и 3000 об/мин, токсичность ОГ в результате сокращения времени на сгорание топлива повышается, и содержание СО может достигать при а = 0,8 до 8 %. Следовательно, во-первых, необходимо проводить более точные регулировки системы питания с учетом возможных режимов работы автомобиля, во-вторых, придерживаться среднего скоростного режима работы двигателя при движении автомобиля.
Одним из наиболее распространенных дефектов карбюратора является негерметичность клапана экономайзера. При негерметичном клапане на режимах малых и средних нагрузок выброс СО возрастает в 1,5—2 раза. При этом в реальных условиях эксплуатации такой дефект увеличивает выброс СО на 1 км пути на 40—55 % и СН на 60—70 %. Раннее включение клапана экономайзера существенно обогащает горючую смесь на режимах малых и средних нагрузок. При этом выброс СО увеличивается на 35—60 % и СН на 40— 50%.
Изменение угла опережения зажигания в пределах от 0 до 60° не оказывает существенного влияния на содержание СО и СН. С увеличением угла опережения от 0 до 60° максимальное давление и температура цикла возрастают, и количество NO* увеличивается. Позднее зажигание приводит к существенному росту содержания СО и СН.
Оказывает влияние на выбросы СО и зазор в свечах зажигания, причем чем меньше зазор, тем больше концентрация СО. Так, при зазорах в свече 1,2; 0,8 и 0,6 мм содержание СО соответственно составляет 0,3; 1,5 и 3,0 %. Содержание СН с уменьшением зазора увеличивается от 0,05 до 1,1 %.
Рис.50. Зависимость токсичности ОГ от угла опережения зажигания
При отклонении зазора в контактах прерывателя более чем на 0,05 мм от нормы ухудшается искрообразование в свечах, что приводит к неполному сгоранию смеси и количество СН увеличивается в 2—3 раза.
Кроме того, в результате окисления контактов прерывателя "падение напряжения в первичной цепи может достигать до 2. В (норма — не более 0,1 В). В этом случае напряжение1 в первичной цепи составляет только \ 10 В и при небольшом времени замкнутого состояния контактов (менее 0,02 с) меньше накапливается энергии во вторичной цепи. При этом ухудшается ценообразование, и повышаются выбросы СН.
Нарушение фаз газораспределения происходит из-за изменения зазоров в приводе клапанов. Так, при изменении зазоров на ±50 % мощность двигателя снижается на 3—4 %, рас-/ ход топлива повышается на 5—7 %/ а выбросы СН возрастают на 50-/ 60 %. Увеличение зазора между штангой и коромыслом на 0,1 мм в 8-цилиндровых двигателях ЗИЛ и ГАЗ вызывает смещение угла поворота коленчатого вала (при котором начинается открытие всасывающего клапана) на 8—9°. Позднее открытие впускного клапана приводит к уменьшению коэффициента наполнения и повышению выбросов СН.
Повышение газодинамического сопротивления воздушного фильтра в 2 раза вызывает обогащение горючей смеси и увеличивает выброс СО
Рис. 51. Зависимость токсичности ОГ от пробега автомобиля с начала эксплуатации.
с 42 до 54 г/км автомобилем средней грузоподъемности при скорости движения 40 км/ч, а СН с 6,5 до 8,1 г/км. При повышении сопротивления воздушного фильтра дизеля в 2 раза дымность ОГ увеличивается в 2—3 раза.
При увеличении пробега автомобиля с начала эксплуатации обычно растет и содержание токсичных веществ в ОГ по следующим основным причинам: изменение технического состояния карбюратора! (засорение или износ главного и' вспомогательного жиклеров; нарушение уровня топлива в поплавковой камере; изменение регулировки карбюратора); неисправности в системе зажигания, вызывающие изменение установки зажигания и ослабление мощности искры (подгорание контакторов прерывателя и электродов свечей, нарушение изоляции проводов, замыкание обмоток катушки высокого напряжения и др.); износ клапанов, втулок в газораспределительном механизме; износ цилиндропоршневой группы и отложение нагара в цилиндрах двигателя.
К неисправностям дизелей, вызывающим повышенное содержание токсичных веществ в ОГ, следует отнести: засорение сопловых отверстий форсунок, заедание иглы форсунки; неравномерный износ прецизионных пар; негерметичность топливоподающей аппаратуры и неправильная ее регулировка; ухудшение подвижности поршневых колец в канавках поршней из-за сильного осмоления и потери упругости от износа их по толщине; поздний впрыск топлива; увеличение сопротивления воздушного фильтра при всасывании воздуха. При неравномерной цикловой подаче (более 6%), позднем впрыске и работе на максимальной мощности дымность увеличивается в 2—3 раза, а при увеличении цикловой подачи сверх нормативной на 25 % дымность ОГ увеличивается на 40%.
Контрольные вопросы:
1. Какими способами может быть увеличена ?
2. Как уменьшается при переходе с 4-х на 2-х тактный рабочий цикл?
3. В чем физический смысл удельного эффективного расхода топлива?
4. Каковы основные пути снижения токсичности ПС?
5. Какие основные неисправности дизеля приводят к росту токсичности ПС?
6. Как изменяется содержание СО, СН в отработавших газах с ростом пробега автомобиля?
Лекция10
Дата добавления: 2016-02-16; просмотров: 79883;