Смесеобразование в двигателях с искровым зажиганием.

11.1. Основные требования к процессам смесеобразования в бензиновых двигателях. Организация смесеобразования при карбюрации, центральном и распределенном впрыскивании бензина.

Под смесеобразованием в ДсИЗ понимают комплекс взаимосвязанных процессов, имеющих место при дозировании топлива и воздуха, распыливании, испарении и перемешивании топлива с воздухом. Основными требованиями являются: мелкость и однородность распыливания, равномерность распределения ТВС по цилиндрам и внутри цилиндров. У четырехтактных двигателей смесеобразование начинается в карбюраторе, форсунке или смесителе, продолжается во впускном тракте и заканчивается в цилиндре. Впрыскивание осуществляется во впускной трубопровод (центральное) или впускные каналы в головке цилиндров (распределенное).

11.2. Распыливание топлива в карбюраторе, образование топливной пленки, испарение с поверхности капель и пленки. От каких факторов зависят эти процессы? Фракционирование топлива и его воз­можные последствия.

Сразу же после выхода струи ТВС из распылителя карбюратора начинается ее распад вследствие воздействия сил аэродинамического сопротивления и наличия воздуха в ТВС. За отверстием струя распадается на пленки и капли различного диаметра, распыливание улучшается при увеличении скорости воздуха в диффузоре. Направление движения топлива , взаимодействие капель с потоком воздуха и гравитационные силы обуславливают оседание частиц на стенках главного воздушного канала карбюратора и впускного трубопровода; растекаясь на стенках, капли образуют топливную пленку. При большом потоке с нее могут срываться капли топлива. Для обеспечения качественного смесеобразования необходимо прежде всего испарить топливо, т.к. только при одинаковом агрегатном состоянии диффузия протекает с большей полнотой. С поверхности капель и пленки топливо испаряется при сравнительно небольших температурах. На мелкость испарения влияют мелкость распыливания и начальная температура топлива, влияние температуры потока невелико.

11.3. Количественная и качественная неравномерность распределения смеси по цилиндрам. Чем оце­нивают количественную неравномерность и как она зависит от скоростного и нагрузочного режимов в карбюраторном двигателе? Как надо организовать подогрев смеси для улучшения ее распределения по цилиндрам?

Из-за неодинакового сопротивления ветвей впускного тракта наполнение отдельных цилиндров может отличаться (рис. 4.6). Количественная неравномерность - неравномерность состава смеси оценивается степенью неравномерности состава D_i=(a_i-a)/a*100%, где a_i – коэффициент избытка воздуха в i-м цилиндре; a - коэффициент избытка воздуха смеси, приготовляемой карбюратором. Качественная – из-за различной температуры испарения разных фракций фракционный состав топлива (а => октановое число) м.б. неодинаковым. Для более равномерного распределения состава смеси по цилиндрам важно обеспечить возможно более полное испарение топлива из зон разветвления впускного трубопровода.

11.4. Какие преимущества обеспечивает распределенное впрыскивание топлива в бензиновых двига­телях?

У двигателей с распределенном впрыскиванием неравномерность состава смеси по цилиндрам зависит от качества (идентичности) форсунок и дозы впрыскиваемого топлива. В целом неравномерность невелика, наибольшее ее значение - на режимах холостого хода ±4%; а при полных нагрузках - ±1,5%. Также высока испаряемость и мелкость распыливания.