Мотоциклы - Жигарев Федор Михайлович - Страница 30

30

Кроме того, большая склонность горючего к детонационному сгоранию препятствует получению высокой литровой мощности. Известно, что повышение литровой мощности достигается в основном увеличением степени сжатия и увеличением наполнения цилиндров. Но повышение степени сжатия и увеличение наполнения цилиндров горючей смесью вызывают резкое повышение температуры и давления газов в цилиндре двигателя во время сгорания. Это в свою очередь приводит к тому, что двигатель работает с повышенным детонационным сгоранием горючего.

Для повышения детонационной стойкости горючего к нему добавляют в виде присадков некоторые жидкости, называемые антидетонаторами. В качестве основного антидетонатора применяется этиловая жидкость. Горючее, в которое добавлена этиловая жидкость, называется этилированным, например этилированный бензин.

Этиловая жидкость очень ядовита. Поэтому при обращении с этилированным бензином необходимо строго соблюдать меры предосторожности.

Порядок этилирования бензина и правила обращения с этилированными бензинами подробно описаны в специальной литературе, поэтому в данной книге они не приведены.

Удельным весом горючего называется отношение веса одного литра горючего к весу одного литра воды при +4 °C. Знание удельного веса дает возможность приближенно определить сорт горючего или отклонение данного сорта горючего от нормы.

При изменении внешней температуры удельный вес горючего изменяется, и поэтому при проверке его ареометром вносят поправку на разность стандартной (20 °C) и данной температуры.

Удельный вес горючего при повышении или понижении внешней температуры на 1 °C изменяется: бензина на 0,00085, бензола на 0,00096, спирта винного на 0,00096.

Кроме указанных выше свойств, горючее должно обладать следующим: не содержать воды и механических примесей, не замерзать при низкой температуре.

2. Система питания

Система питания служит для приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя, чтобы обеспечить его нормальную работу.

Система питания (рис. 64) состоит из карбюратора 5, топливного бака 7, бензокраника 3 с фильтром 2, бензопровода 4, воздушного фильтра 6.

Рис. 64. Схема системы питания мотоциклетного двигателя: 1 — топливный бак; 2 — фильтр; 3 — бензокраник; 4 — бензопровод; 5 — карбюратор; 6 — воздушный фильтр.

Бензин из топливного бака через топливный фильтр по бензопроводу подается самотеком к карбюратору. Одновременно к карбюратору подводится воздух через воздушный фильтр. В карбюраторе горючее распиливается, в значительной мере испаряется и, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Затем через впускной патрубок горючая смесь поступает в цилиндр двигателя. После сгорания рабочей смеси отработавшие газы выталкиваются через выпускную трубу и глушитель наружу.

Таким образом, система питания подает горючее к цилиндрам, подает воздух, приготовляет горючую смесь и выпускает отработавшие газы.

Топливный бак обычно расположен на верхней части рамы, перед водителем. Емкость бака[4] обеспечивает запас хода дорожного мотоцикла в пределах 300–400 км.

Топливный фильтр обеспечивает очистку горючего до его поступления в карбюратор.

Воздушный фильтр очищает воздух, поступающий в цилиндры двигателя. Он должен быть небольших размеров, иметь малое сопротивление прохождению воздуха и простое устройство.

Карбюратор обеспечивает легкий запуск двигателя, приготовление горючей смеси необходимого для каждого режима работы двигателя состава и возможность регулировки качества горючей смеси в зависимости от условий эксплуатации. Карбюратор должен быть прост в изготовлении и иметь малые размеры. Он обычно располагается под топливным баком на задней стороне цилиндра. При V-образном расположении цилиндров карбюратор находится между цилиндрами. При оппозитном расположении цилиндров на каждый цилиндр ставится отдельный карбюратор.

3. Карбюрация

Распыление, испарение и смешивание горючего с воздухом называется карбюрацией, а прибор, при помощи которого это достигается, называется карбюратором.

Превращение горючего из жидкого состояния в парообразное (газообразное) осуществляется различными способами: распылением горючего, обдувом мелких капелек горючего воздухом, понижением давления воздуха в месте, где происходит распыление и испарение горючего, подогревом горючего или применением легко испаряющегося горючего.

К горючей смеси, полученной этими способами, предъявляется ряд требований. Она должна быть такой, чтобы горючее было в парообразном состоянии к моменту ее воспламенения, состав горючего внутри цилиндра был однородный, состав смеси во всех цилиндрах был одинаковый, горючая смесь обеспечивала наивыгоднейшее протекание рабочего процесса на данном режиме.

Горючая смесь

Состав горючей смеси, образуемой в карбюраторе и поступающей затем в цилиндр двигателя, зависит от режима работы двигателя.

Для полного сгорания различного горючего требуется различное количество воздуха. Так, для полного сгорания 1 кг бензина требуется 15 кг воздуха, а для сгорания 1 кг спирта — 8,9 кг воздуха.

Смесь, при которой происходит полное сгорание горючего с использованием всего кислорода, находящегося в данном количестве воздуха, называется нормальной. Если горючего в смеси больше, чем в нормальной, смесь называется богатой. Если же в смеси горючего меньше, чем в нормальной, и после сгорания в отработавших газах остается неиспользованный кислород, то такая смесь носит название бедной.

Но обогащение и обеднение смеси не должны быть слишком велики, так как при излишнем обогащении или обеднении горючая смесь уже не воспламеняется.

Соотношение воздуха и горючего, при котором испарившееся горючее, смешанное с воздухом, теряет способность воспламеняться, называется пределом горючести.

Различают для каждого сорта горючего два предела горючести — высший и низший.

При нормальных рабочих режимах и при нормальном тепловом состоянии двигателя пределы горючести разных сортов горючего различны, например, бензина 6,0—20,11, бензола 6,07–16,47, этилового спирта 3,78–15,75. Отсюда следует, что низший предел горючести, например, бензина будет при смеси 1 кг бензина и 6 кг воздуха, высший предел — 1 кг бензина и 20,11 кг воздуха.

В действительности состав смеси во время работы двигателя изменяется в значительно меньших пределах. В практике это имеет важное значение, так как при этом обеспечивается наивыгоднейшее протекание рабочего процесса двигателя, а следовательно, максимальная его мощность или максимальная экономичность.

При некотором обогащении смеси происходит наиболее быстрое сгорание рабочей смеси и за счет этого двигатель развивает максимальную мощность.

Наибольшая экономичность работы двигателя достигается в том случае, когда смесь несколько обеднена.

Состав смеси, обеспечивающей получение максимальной мощности, называется мощностным, а состав смеси, обеспечивающий максимальную экономичность, называется экономичным.

Влияние состава смеси на работу двигателя

По мере обогащения смеси в работе двигателя происходят следующие изменения: мощность двигателя и детонационные стуки вначале начинают расти, а затем постепенно уменьшаются; температура стенок и головки цилиндра уменьшается; наполнение цилиндров двигателя смесью увеличивается; приемистость двигателя при резком открытии дроссельного золотника повышается.

Увеличение мощности двигателя при составе смеси, близком к мощностному, происходит потому, что, несмотря на некоторый недостаток воздуха, увеличивается скорость сгорания и выделяется большее количество тепла, чем при нормальном.