0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое богатая или бедная смесь двигателя

Богатая смесь. Описание. Симптомы. Причины.

Добавлено 21.12.2018 | Обновлено 15.07.2021 |

ДВС- двигатели внутреннего сгорания – это основной агрегат, на котором работает большинство современных авто. Принципу работы данного двигателя более 150 лет! Вся электронная, интеллектуальная начинка новых двигателей все равно не спасает от типичных проблем и болезней ДВС.

Наиболее распространенная проблема – богатая топливная смесь. Если смесь слишком богатит – даже Ваш современный автомобиль с инжекторным двигателем сможет стать похожим на старый, трясущийся авто, конца 19 века.

Какие признаки богатой смеси в работе двигателя?

Не нужно быть опытным автомехаником, чтобы распознать признаки богатой смеси – их невозможно не заметить и тяжело игнорировать. Если двигатель Вашей машины работает на обогащенной смеси, Вы можете заметить целый рад особых признаков:

  • Из глушителя могу быть слышны хлопки и выстрелы, даже на холостом ходу;
  • Черный, или серый дым, выходящий из выхлопной трубы;
  • Загорелся оранжевый значок “Check Engine” на панели;
  • При компьютерной диагностике обнаружилась ошибка P0172;
  • Динамика проваливается – машину «что-то удерживает», одновременно она «спотыкается»;
  • Значительно увеличился расход топлива;
  • В самом плохой случае – машина просто откажется заводиться на холодную;

Эксплуатация авто с такими проблемами весьма затруднительна, иногда даже невозможна. Неопытных автовладельцев может это напугать: в голове рисуются образы довольных мастеров на СТО и суммы с нулями. Принцип лечить болезнь на ранней стадии подходит к данному случаю как нельзя лучше. Запускать данную проблему не стоит. Как не стоит игнорировать вышеперечисленные симптомы.

Бедная ТВС: понятия

Бедная топливная смесь

– это ТВС со сниженным содержанием бензина и с повышенным — воздуха.

Код ошибки, присваиваемый этой ошибке бортовым компьютером – Р0171. Дословно этот код расшифровывается, как очень бедная топливная подача. Иногда бедную ТВС называют низкокалорийной.

Бедная топливная смесь выдает себя такими признаками: очень плохая тяга, особенно заметная на крутых подъемах, перегрев двигателя, инжектор издает хлопающие звуки, из выхлопной трубы валит белый или серый дым.

Причины приготовления бедной ТВС: неисправность бензонасоса, использование бензина с водой или другими примесями, неисправность топливного датчика, неисправность вакуумных шлангов или впускного коллектора, форсунки подают слишком мало бензина, нарушение работы датчика давления.

Признаки образования богатой смеси

Образование богатой топливной смеси происходит с шикарным набором проявлений.

  1. Первый и самый главный признак: загорается индикатор неисправности, выдаваемый бортовым компьютером автомобиля. Код ошибки: Р0172.
  2. Глушитель автомобиля издает громкие хлопающие звуки. Происходит это из-за недостатка воздуха в цилиндрах двигателя и, как следствие, догорания воздуха уже в выхлопной трубе.
  3. Выхлопные газы черного или серого цвета. Происходит из-за того, что ТВС сгорает не в двигателе, а в выхлопной трубе, отработанный газ не проходит никакой очистки фильтрами, при горении в трубе резко увеличивается количество атмосферного воздуха.
  4. Автомобиль менее динамичен, менее мощный. Объясняется медленной скоростью сгорания топливной смеси. В результате медленного сгорания топлива, происходят провалы в мощности. При переобогащенной смеси возможно даже, что авто просто не сдвинется с места.
  5. Резко возрос расход горючего. Объясняется неэффективностью расходования топливной смеси: низкую скорость сгорания, пытается покрыть дополнительным впрыском жидкого горючего.

Проблемы приготовления топливной смести автомобиля

Что такое богатая смесь?

Если взять название «Двигатель внутреннего сгорания» и рассмотреть его, Вы увидите, что в названии кроется его основной принцип работы: в его цилиндрах происходит воспламенение и сгорание топлива. Процесс горения невозможен без кислорода. Поэтому для нормального течения реакции двигателю необходим постоянный приток кислорода (воздуха). Самое интересное в том, что кислорода в воздухе недостаточно для полноценного горения (всего 20%). Для нормального течения реакции сгорания топлива в цилиндрах двигателю нужно раз в 15 больше воздуха, чем топлива (бензина, дизеля).

Словосочетание Богатая Смесь ни что иное, как нарушение данной пропорции – в двигатель подается больше топлива, чем необходимо. Вносятся коррективы в нормальную работу ДВС: большее количество бензина просто не успевает сгорать и подается с выхлопными газами в выхлопную систему. Автомобиль недополучает необходимой мощности, двигатель захлебывается. В отдельных случаях топлива может быть так много, что бензин просто зальет цилиндры.

Причины образования богатой смеси

Образование богатой топливно-воздушной смеси происходит в следующих случаях:

  1. Причины, прямо связанные с некорректной эксплуатацией и неверной настройкой систем автомобиля:
  • как результат неправильной регулировки топливной системы с целью уменьшения расхода горючего;
  • как результат неправильной регулировки топливной системы с целью увеличения мощности.
  1. Связанные с неисправной работой систем двигателя:
  • форсунки подают слишком большое количество топлива;
  • загрязнение воздушного фильтра;
  • зияет воздушная заслонка;
  • неисправность регулятора давления топлива;
  • неисправность датчика расхода воздуха, неисправность системы улавливания паров бензина, некорректная работа экономайзера.

Причины образования богатой или бедной смеси

Чаще всего богатая смесь образуется не из-за того, что топлива подаётся больше чем нужно, а из-за того, что воздуха подаётся меньше чем необходимо. Самая банальная и распространённая причина — забитый воздушный фильтр. Увы, многие автомобилисты забывают о том, что некоторые узлы нужно регулярно менять, даже если они выглядят как новые. Воздушный фильтр — один из таких узлов, его нужно менять не реже, чем через каждые 30 тысяч км пробега, а на мощных авто — ещё чаще.

Также подачу воздуха может «срезать» неправильно работающий датчик давления воздуха — необходимо отрегулировать. В паре с ним работает датчик давления топлива, который также может поставлять заниженные данные электронному блоку управления двигателя. Исходя из них, блок начинает закачивать больше топлива в цилиндры, обогащая смесь. Она, как мы узнали выше, ухудшает мощность и динамику, блоку управления это не нравится, и он подаёт ещё больше бензина. Отсюда — сильно растущий расход топлива.

Причина богатой топливной смеси может скрываться и в самом электронном блоке управления двигателем. Это могут быть ошибки в его программе, но также и некорректно внесённые в неё изменения. Умельцы-самоучки и просто неквалифицированные мастера «тюнят» блок управления, намеренно повышая долю топлива в смеси. Так можно добиться небольшого прироста мощности, но куда легче нарушить баланс и добиться обратного результата.

Нарушать пропорции бензина и воздуха может и топливный насос, накачивая в систему куда больше топлива, чем нужно. И самая трудно определяемая причина — неисправности форсунок в цилиндрах. Они могут засориться или деформироваться, и тогда баланс воздушно топливной смеси может колебаться в любую сторону.

Богатая — бедная смесь

Далее вступает в действие алгоритм замкнутой петли (в англоязычной терминологии – closed loop). Постоянно анализируя сигнал с кислородного датчика, контроллер изменяет состав топливной смеси каждый раз, когда напряжение датчика переходит порог, соответствующий стехиометрической смеси (идеальному соотношению топливо/кислород). Поэтому при работе двигателя напряжение на выходе лямбда-зонда имеет вид, близкий к синусоиде.

Как только напряжение поднимается (смесь из бедной превращается в богатую), контроллер, выждав некоторое время, начинает постепенно уменьшать время впрыска, обедняя смесь. Это продолжается до момента, когда напряжение на кислородном датчике не упадет, указав на переход смеси в бедную. Далее время впрыска вновь увеличивается – поэтому алгори.

Поскольку по мере эксплуатации автомобиля реальные параметры работы могут серьезно отклоняться от идеальных, заданных прошивкой, применяется параметр долгосрочной коррекции состава смеси. Его задает алгори его работу можно объяснить так: если длительное время краткосрочная коррекция (задаваемая по лямбда-зонду) значительно отклоняется от нуля, то усредненное значение отклонения учитывается при расчете времени открытия форсунок еще до применения краткосрочной коррекции.

Например, у нас неисправный регулятор давления топлива завышает количество топлива, реально попадающего в цилиндры при расчетном времени открытия форсунок. Соответственно, момент перехода от бедной к богатой смеси по лямбда-зонду будет проходить при отрицательном значении кратковременной коррекции: смесь придется обеднять постоянно. Эту отрицательную коррекцию алгоритм самообучения запомнит.

Читать еще:  Что такое контрактный двигатель и как его проверяют

Таким образом, даже при серьезных отклонениях данных с датчиков и реального состояния мотора система впрыска поддерживает заданный состав смеси. Однако любая коррекция имеет свои пределы, и при выходе параметров коррекции за граничные значения загорится индикатор Check Engine.

Общее понятие

Вникая в понятие, что такое слишком богатая смесь (ВАЗ, Skoda, BMW, Chevrolet и т. д.), следует сказать несколько слов о самом топливе. Оно состоит из соотнесенного в определенной пропорции бензина (дизеля) и воздуха. К цилиндрам двигателя подается жидкое горючее. От его количества во многом зависит это соотношение.

Богатой называется смесь, в которой бензина содержится больше, а воздуха – меньше нормы. Так как кислорода внутри камеры сгорания недостаточно, процесс работы двигателя теряет мощность. Догорание бензина происходит из-за этого уже в глушителе. Некоторые автомеханики называют такое состояние горючего высококалорийным.

Эти нарушения отражаются на внешнем виде свечей зажигания. На них появляется характерный черный нагар, копоть. Причин такому состоянию системы двигателя может быть несколько. Их обязательно необходимо найти и устранить.

Последствия езды на богатой или бедной смеси

Ничего хорошего езда на богатой смеси не принесет. Если вовремя не решить проблему, то это может привести к таким последствиям:

  • прогорание и прочие поломки глушителя и катализатора, т.к. выброшенное топливо начинает догорать в выхлопной системе — отсюда чёрный дым, хлопки и выстрелы;
  • на стенках выпускной системы двигателя образуется маслянистый осадок, который её засоряет, и спустя длительное время может понадобиться полная чистка системы;
  • резко возрастает процент содержания вредных примесей в выхлопных газах, что вредит окружающей среде и сокращает ресурс катализатора;
  • непредсказуемые провалы в динамике (на горячую) могут быть очень опасны и для вас, и для других участников дорожного движения.

Так что при первых же признаках обогащения топливной смеси лучше тут же наведаться в автосервис. Тем более, что проблема очень быстро и легко определяется сканером памяти бортового компьютера — он выводит ошибку Р0172. Также во многих случаях ремонт оказывается недорогим и достаточно быстрым.

По статистике проблеммы связанные с богатой смесью часто возникают у автомобилей: opel (опель) астра, вектра, фольксваген пассат б3 (моновпрыск), ауди 80, а4 (инжектор), ниссан, пежо 308, ситроен, вольво, мазда, форд фокус, бмв, рено.

Как устранить или сбросить код неисправности P2188

Для устранения неполадок и исправления кода ошибки P2188 проверьте датчик соотношения воздух / топливо / кислородный датчик (AFR / O₂). Если он постоянно указывает на то, что двигатель работает на богатой смеси, определите все варианты, которые могут привести к богатой работе двигателя. Они включают:

  1. Топливная система, включая регулятор давления топлива.
  2. Датчик давления топлива.
  3. Топливные форсунки.
  4. Датчик O₂ после каталитического нейтрализатора.
  5. Система EVAP, включая клапан регулятора продувки адсорбера.
  6. Если датчик AFR / O₂ указывает, что двигатель работает нормально или даже на обедненной смеси, можно заподозрить PCM, если все другие проблемы устранены.

Перед определением неисправности все другие коды должны быть диагностированы. Поскольку проблемы, которые вызывают вывод других кодов, также могут вызвать установку этого кода.

Богатая смесь на инжекторе

Дата: february 21, 2017 3:28 pm

Найдите специалиста по чип-тюнингу

Сделайте чип-тюнинг у проверенного специалиста с выдачей сертификата и возможностью манибэка.

АДАКТ против удаления корректно работающего катализатора.
Узнайте про возможные последствия для автомобиля.

Как вернуть смесь в норму

Если проблема похожа на описанные выше, следует обратиться к грамотному диагносту. Иногда устранить причину богатой смеси можно регулировкой дроссельной заслонки или инжектора. В других случаях требуется замена «полетевших» датчиков. Поэтому необходим специалист, который обладает знаниями, опытом и оборудованием для проведения всесторонней диагностики.

От проблем с датчиком кислорода (лямбдой) способен избавить чип-тюнинг — это одна из его функций. При выборе этого решения перепрограммирование блока управления (ЭБУ) доверяйте профессионалам.

Карта сервисов партнеров АДАКТ

Часто от диагноста можно услышать «у вас богатая смесь». Для неподготовленного автолюбителя звучит таинственно и тревожно. Давайте разберемся, что такое богатая смесь и насколько это плохо.

Какой должна быть топливно-воздушная смесь

В идеальных условиях работы двигателя количество воздуха должно превосходить количество топлива в 14.7 раз. То есть на одну каплю топлива приходится 14.7 «капель» воздуха. Такое соотношение называют стехиометрическим и максимально полезным с точки зрения эффективности работы двигателя.

Богатая смесь — нарушение «золотого» правила. В определенных границах небольшое обогащение может дать прирост мощности, но всему есть предел, за которым наступает неисправность.

Как определить, что смесь богатая

Несколько характерных признаков:

  • Хлопки, взрывы в глушителе. Лишнее, недогоревшее в результате неправильного соотношения, топливо взрывается в горячей выхлопной трубе;
  • Черный выхлоп и нагар на выхлопной трубе;
  • Потеря динамики. У водителя появляется чувство будто авто держат за бампер;
  • Увеличение расхода. Машина пытается компенсировать избыток воздуха, доливая топливо;
  • Ошибка «P0172». Считывается сканером, когда загорается CHECK ENGINE на панели:

Причины богатой смеси на инжекторе

    • Неисправны форсунки или уплотняющие кольца;
    • Сильно забит воздушный фильтр;
    • Избыточное давление в топливной магистрали;
    • Неисправность или загрязненность датчика массового расхода или давления воздуха (ДМРВ-MAF-MAP sensor);
    • Некорректная работа клапана адсорбера;
    • Неисправность датчика количества кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд, кислородный датчик). Выходя из строя, лямбда-зонд «залипает» в одном из положений и вместо актуальной информации дает неправильные показания. Блок управления вынужден перестраивать топливоподачу, выводя соотношение из нормы.

Как вернуть смесь в норму

Если проблема похожа на описанные выше, следует обратиться к грамотному диагносту. Иногда устранить причину богатой смеси можно регулировкой дроссельной заслонки или инжектора. В других случаях требуется замена «полетевших» датчиков. Поэтому необходим специалист, который обладает знаниями, опытом и оборудованием для проведения всесторонней диагностики.

От проблем с датчиком кислорода (лямбдой) способен избавить чип-тюнинг — это одна из его функций. При выборе этого решения перепрограммирование блока управления (ЭБУ) доверяйте профессионалам.

Как определить бедная или богатая смесь

Для многих автомобилистов тот факт, что ТВС (топливно-воздушная смесь) состоит из четко обусловленных пропорций воздуха и топлива, будет настоящим открытием. Есть также и те, кто вообще не понимает как устроен ДВС или о том, что для правильного сгорания топлива в цилиндрах необходим воздух.

Точнее не просто воздух, а конкретное его количество. Нарушение пропорций ведет к возникновению двух эффектов, которые очень часто нарушают работу двигателя и доставляют немало хлопот автомобилистам. Под двумя эффектами подразумевается: бедная и богатая ТВС. В первом случае соотношение порции топлива к порции воздуха будет меньше, нежели необходимо для правильной работы мотора. Во втором случае наоборот — топлива будет больше, чем воздуха.

Идеальной пропорцией топливной смеси принято считать 14,7 частей воздуха к 1-й части бензина. То есть, для того, чтобы сгорел 1 кг бензина потребуется 14,7 кг воздуха. За точность смешивания или, проще говоря, дозировку отвечает либо карбюратор, либо инжектор. Кроме того, в автомобилях с ЭБУ (электронный блок управления) ТВС составляется динамически, то есть исходя из тех или иных условий и отвечают за это «мозги». Используя массу датчиков, и руководствуясь определенными алгоритмами, блок управления может либо «обеднить», либо «обогатить» топливную смесь.

Если же состав смеси обедняется или обогащается самостоятельно, ввиду той или иной неисправности, ЭБУ расценивает это как поломку и выдает ошибку, чаще всего это либо Р0171, либо Р0172 — бедная ТВС. Однако проблемы со смесеобразованием, как правило, удается обнаружить и без считывания кода ошибки. Это проявляется в виде увеличенного расхода топлива (если смесь богатая), либо в виде ухудшения динамики и нестабильной работы мотора. Также несоответствие ТВС обнаружит кислородный датчик, который следит за качеством выхлопа, а также его нейтрализацией. Если топливная смесь будет слишком богатой, то и выхлоп будет содержать больше вредного CO2, катализатор не сможет «дожечь» остатки, в результате лямбда-зонд, он же кислородный датчик, обнаружит это и сообщит в ЭБУ, который в свою очередь запишет ошибку и, скорее всего, выдаст на панель всем нам знакомую надпись «Check Engine».

Читать еще:  Что такое двигатель репульсин

Бедная смесь кроме ухудшения тяги может проявляться в виде характерного налета на свечах зажигания, белый или слегка сероватый нагар на свечах свидетельствует о том, что ТВС бедная. Если долго не обращать внимание на обедненную смесь, то со временем на свечах могут оплавиться электроды.

Но оплавление свечей далеко не самое плохое, что может произойти от бедной смеси и повышенных температур. Перегрев двигателя, а также прогар клапанов и поршней — вот чего по-настоящему стоит опасаться. Температура сгорания ТВС повышается в результате большого содержания кислорода, для которого необходим более высокий температурный режим.

Также нередко из-за обедненной смеси возникает детонация двигателя, слышны хлопки, а также удары в резонатор. В большинстве случаев все эти явления не мешают двигателю работать, хоть и нестабильно. При более серьезном обеднении топливной смеси мотор перестанет работать, а при попытке его завести у вас ничего не выйдет. Дело в том, что всему есть предел и, если в цилиндр будет поступать сплошной воздух с запахом бензина, гореть такая ТВС не будет.

Бедная смесь причины

  1. Самое первое, что необходимо проверить — форсунки. Если одна из них не будет работать должным образом или будет забита — мотор будет «колбасить». Промывка или прочистка форсунки позволит исправить ситуацию.
  2. Подсос воздуха, разгерметизация. Если в каком-то из шлангов есть негерметичность или неплотное соединение, будет происходить подсос воздуха, в результате смесь обеднеет со всеми вытекающими.
  3. Неисправен топливный насос. Бензонасос, который постепенно выходит из строя и работает некорректно, может стать причиной бедной смеси. Подача топлива будет происходить с перебоями, в итоге в камере сгорания будет больше воздуха нежели топлива, проще говоря — бедная ТВС.

Любая неисправность, какой бы сложной или простой она не была, требует внимания и немедленного ремонта, в противном случае вместо неисправной форсунки или топливного получите прогар клапанов или вовсе «попадете» на капремонт. У меня все, берегите себя и свою машину, следите за ее состоянием и прислушивайтесь к ее мотору, и она обязательно отблагодарит вас за это! Всем спасибо за внимание, до новых встреч.

Всем известно, что двигатель автомобиля работает не на чистом бензине, а на смеси бензина и воздуха, так называемой товливовоздушной смеси. Рассчитано, что для полного сгорания одного килограмма бензина необходимо пятнадцать килограмм воздуха то есть оптимальный состав топливной смеси приблизительно 15/1 — один килограмм бензина на 15 воздуха. При этом мощностные и экономичные показателя двигателя будут в норме (сбалансированы).

Сокращение доли воздуха вызывает обогащение топливной смеси. Допустимое, в пределах пропорции — 13/1. Такая смесь называется обогащенной и необходима для работы двигателя на режиме полных нагрузок, чтобы полностью раскрыть его мощностной потенциал.

Снижение доли воздуха менее 13 кг на 1 кг бензина приводит к образованию богатой топливной смеси. Богатая топливная смесь, в отличие от обогащенной приводит к снижению мощности и приемистости двигателя, так как из-за недостатка кислорода бензин сгорает не полностью.

При соотношении 5/1 топливная смесь считается переобогащенной, и двигатель работать на ней вообще отказывается, бензин попросту не воспламеняется.

За правильное смесеобразование конкретно для каждого режима работы двигателя отвечают либо карбюратор, либо система управления двигателем (ЭСУД).

Нас будет интересовать богатая топливная смесь, так как двигатель на ней работает, но его работа в таком случае оставляет желать лучшего и с этим надо срочно что-то делать.

Рассмотрим признаки и причины образования богатой топливной смеси на карбюраторных двигателях автомобилей ВАЗ.

Признаки богатой топливной смеси

— Черный нагар на электродах свечей зажигания

— Черный дым из глушителя

— Холодный двигатель легче запускается, чем горячий

— Большой расход топлива

— Снижение мощности и приемистости двигателя

Основные причины образования богатой смеси

Неисправности карбюратора или топливной системы:

— засорены воздушные жиклеры ГДС;

— топливные и (или) воздушные жиклеры ГДС по своим тарировочным данным не соответствуют стандарту для данного двигателя;

— высокий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора;

— неисправен экономайзер мощностных режимов;

— неисправна система ЭПХХ;

Другие неисправности имеющие аналогичные симптомы

Неисправности системы зажигания

— слишком ранний угол опережения зажигания;

— неисправна одна или несколько свечей зажигания;

— неисправны бронепровода, бегунок, крышка трамблера;

— неисправен центробежный регулятор опережения зажигания;

— неисправна катушка зажигания;

— слишком маленький зазор между контактами прерывателя (для контактной системы зажигания).

Неисправность двигателя

— сбиты фазы газораспределения (перескочил ремень ГРМ);

— изношены элементы цилиндропоршневой группы;

— слишком большие зазоры в приводе клапанов.

Примечания и дополнения

— Самым простым способом определить какую топливную смесь (богатую или бедную) приготавливает ваш карбюратор или инжектор является визуальный осмотр свечей зажигания, точнее нагара на их электродах. Подробнее: «Диагностика инжекторного двигателя автомобиля по свечам зажигания» и «Неисправности свечей зажигания».

Еще статьи по двигателям ВАЗ

Нормальная или теоретическая — это такая смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 14,95 кг воздуха (округленно считается 15 кг). Теоретически определено, что для полного сгорания одного килограмма бензина требуется именно такое количество воздуха. На такой смеси двигатель работает устойчиво, расход топлива наименьший, но двигатель не может развивать наибольшую мощность. После сгорания такой смеси в отработавших газах не обнаруживается ни паров бензина, ни кислорода воздуха.

Обогащенная — это такая смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 13. 15 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно для сгорания всего бензина и около 20 % бензина будет выбрасываться в атмосферу. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, за счет этого давление газов в цилиндре к началу рабочего хода поршня увеличивается. Поэтому при работе на обогащенной смеси двигатель развивает наибольшую мощность, но экономичность снижается, так как работа сопровождается повышенным расходом топлива.

Богатой называется смесь, в которой на 1 кг бензина будет менее 13 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно и бензин сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива. Часть несгоревших частиц топлива в виде копоти оседает внутри цилиндров на стенках камер сгорания, днищах поршней и головках клапанов, а остальные выбрасываются в выпускной трубопровод и через глушитель выходят в атмосферу в виде черного дыма. В результате догорания несгоревшего топлива в глушителе образуются хлопки и выстрелы, что и является внешним признаком переобогащения горючей смеси. Если на 1 кг бензина будет приходиться менее 5 кг воздуха, то такая смесь вообще не воспламенится, так как частицы топлива не окружены частицами воздуха.

Обедненной называется смесь, когда на 1 кг топлива приходится 15. 16,5 кг воздуха. При сгорании такой смеси в отработавших газах не остается паров бензина, но будут остатки несгоревшего кислорода. При работе на такой смеси двигатель не может развивать максимальной мощности вследствие замедления скорости сгорания топлива, но экономичность работы значительно повышается, так как расходуется меньшее количество топлива.

Читать еще:  Двигатели с хорошим крутящим моментом

Бедной называется смесь, у которой на 1 кг бензина приходится более 16,5 кг воздуха. Из-за удаленности частиц бензина в воздухе смесь горит медленно, давление сгорающих газов в цилиндре двигателя понижается. Вследствие медленного горения смеси большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров и окружающей их охлаждающей жидкостью, что вызывает перегрев двигателя. Двигатель на бедной смеси работает неустойчиво, мощность его падает, и сильно возрастает удельный расход топлива (расход топлива на единицу мощности). Работа на бедной смеси сопровождается обратными вспышками в карбюраторе — «чиханием», так как пламя медленно догорающей в цилиндре смеси при открытии впускного клапана перебрасывается во впускной трубопровод, воспламеняя идущую по нему свежую смесь. Если количество воздуха в смеси превышает 21 кг на 1 кг бензина, то такая смесь вообще не воспламеняется.

Итак, рассмотрение свойств различных составов горючей смеси показало:

• если двигатель по условиям работы не должен развивать полной мощности (при средних нагрузках), самой выгодной является обедненная смесь, так как расход топлива при этом значительно снижается. Получающееся при этом некоторое снижение мощности двигателя при работе его с неполной нагрузкой значения не имеет;

• при больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность, но увеличивается расход топлива из-за неполноты его сгорания;

• работа на бедной или богатой смеси вызывает перегрев двигателя и снижение мощности и экономичности, поэтому не целесообразна.

НОРМАЛЬНАЯ, БОГАТАЯ И БЕДНАЯ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНЫЕ СМЕСИ

При образовании и сгорании горючей смеси на каждый килограмм топлива может расходоваться различное количе­ство воздуха. То количество воздуха, которое действительно расходуется на сжигание 1 кг топлива, называется дей­ствительным количеством воздуха и обозначается буквой LД.

Если теоретически необходимое количества воздуха — ве­личина определенная для каждого сорта топлива, то дей­ствительное количество воздуха может иметь практиче­ски любую величину: 7, 10, 15, 70, 100 и т. д. килограммов воздуха на каждый килограмм сжигаемого топлива.

Для оценки качества горючей смеси, образующейся и сго­рающей в зоне сгорания, служит коэффициент избытка воз­духа. Коэффициентом избытка воздуха назы­вается отношение действительно поданного количества воз­духа л теоретически необходимому; обозначается он грече­ской буквой α. (альфа).

Это безразмерный коэффициент; он показывает, во сколько раз действительное количество воздуха, расходуе­мое на сгорание 1 кг топлива, больше или меньше теорети­чески необходимого количества воздуха.

Топливо — воздушная смесь, составленная из 1 кг керосина и 15 кг воздуха, называется нормальной (теоретиче­ской) смесью. Коэффициент избытка воздуха для нее равен 1.

Все знакомы с керосиновой осветительной лампой. По­смотрите, как происходит в ней сгорание керосина (рис. 22,положение А). Керосин по фитилю подается к горелке, где испаряется. Пары керосина перемешиваются с воздухом и сгорают в зоне горения, давая яркий факел пламени. Яркое устойчивое пламя и отсутствие копоти указывает, что в зону горения подается как раз столько воздуха, сколько его необходимо для полного сгорания керосина. В зоне горения’ обра­зуется нормальная смесь с а=1 или немного обогащенная. В зоне горения камеры сгорания реактивного двигателя так­же стараются получить нормальную или немного обогащен­ную смесь — она хорошо загорается от электрической искры я устойчиво горит.

Увеличим подачу керосина — вывернем фитиль, при этом пламя станет темным, начнет колебаться, появится копоть (рис. 2, положение Б). Почему? Потому, что подача воз­духа осталась почти неизменной, так как размер стекла не изменился, а подача топлива увеличилась, и топливовоздуш­ная смесь стала богатой топливом. При сгорании богатой смеси кислорода не хватает, чтобы сгорел весь керосин, поэтому часть керосина остается несгоревшей и улетает в виде дыма и копоти.

Рис. 22 Горение бедной, нормальной и богатой смесей

Топливовоздушная смесь, в которой на 1 кг керосина приходится воздуха меньше 15 кг, называется богатой смесью. Коэффициент избытка воздуха у богатой смеси меньше единицы: α 1. Например, смесь, состоящая из 1 кг керосина и 20 кг воздуха, будет бедной. При сгорании ее сгорит весь керосин, но часть кислорода воздуха останется неиспользо­ванной. Продукты сгорания бедной смеси гореть не могут.

В турбореактивном двигателе а зависимости от режима работы на каждый килограмм сгорающего керосина прихо­дится от 50 до 90 кг воздуха.

Следовательно, через двигатель протекает в 3 — 6раз больше воздуха, чем необходимо для полного сгорания топ­лива, подаваемого в камеры сгорания. По предложению инженера Базарова (1924 г.) воздух в камере сгорания раз­деляется на два потока, меньшая часть его направляется а зону горения и используется там для окисления топлива (для сгорания топлива). В зоне горения добиваются образо­вания нормальной смеси, которая хорошо горит. Остальная, большая часть воздуха (вентиляционный или вторичный воздух) в горении не участвует, она служит только для охлаждения нагретых деталей двигателя и для “разбавления” продуктов сгорания, образующихся в зоне горения.

КАМЕРА СГОРАНИЯ

Камера сгорания — элемент ТРД, где происходит непре­рывное образование и сгорание топливовоздушной смеси и повышение температуры газов. Камера сгорания является очень ответственным элементом двигателя. От ее устройства и осуществления процесса сгорания зависят экономичность двигателя, надежность работы и длительность эксплуатации как самой камеры сгорания, так и двигателя.

Камера сгорания должна удовлетворять следующим тре­бованиям:

1. Объем камеры сгорания должен обеспечивать возмож­но высокую теплонапряженность, т. е. камера должна иметь малый объем, что уменьшает ее размеры и вес. Под теплонапряженностью камеры сгорания понимают количество тепла, выделяющееся единице объема (1 м 3 ) камеры в течение 1 часа. Ждя современных камер сгорания (середина 50-х) теплонапряженность достигает 150000000 кал/м 3 в час.

2. Топливо в камере сгорания должно сгорать полностью, В современных камерах полнота сгорания достигает 97 — 98%.

3. При запуске двигателя на земле и в воздухе должно обеспечиваться надежное поджигание смеси.

4. Нагретые детали камеры сгорания должны хорошо охлаждаться, это обеспечивает их работу длительное время без дефектов (прогаров, коробления, трещин и нагара от действия пламени).

5. Камера сгорания должна иметь небольшое гидравли­ческое сопротивление движению воздушного потока (давле­ние газов в камере сгорания должно уменьшаться незначи­тельно).

6. В камере должно обеспечиваться устойчивое горение смеси, т.е. не должно быть колебаний, затухания и срывом пламени при всех режимах работы двигателя.

7. Горение должно заканчиваться в жаровой трубе. Факел пламени не должен доходить до лопаток газовой тур­бины во избежание перегрева и обгорания их.

8. Температура газового потока на выходе из камеры сго­рания должна быть одинаковой по всему сечению, чтобы не получилось местного обгорания или оплавления сопловых лопаток турбины.

На современных ТРД наибольшее распространении получили трубчатые камеры сгорания. Они просты по конструк­ции, надежны о работе и удобны в эксплуатации — легко снимаются для осмотра, ремонта и замены без разборки дви­гатели.

Трубчатая камера сгорания (рис. 23) состоит из внутрен­ней жаровой трубы и внешнего кожуха сгорловиной.

Жаровая труба сварена из листов жаростойкого сплава. В передней части жаровой трубы приварены конус для за­бора первичного воздуха, диск и конус с отверстиями для прохода воздуха. В конусе помещается лопаточный завихритель — для придания потоку воздуха вращательного дви­жения.

Внутри завихрителя помещается форсунка, впрыскиваю­щая топливо в завихренный поток воздуха; этим достигается хорошее перемешивание топлива с воздухом.

На конической части жаровой трубы сделаны отверстия большого размера для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы.

Жаровые трубы соединяются между собой соединитель­ными патрубками, через которые передается пламя при за­пуске и выравнивается давление газов в соседних камерах сгорания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector