Что такое работа двигателя на обогащенной смеси

Что такое работа двигателя на обогащенной смеси

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 L д, находящегося в смеси, к количеству воздуха Lo теоретически необходимому для сжигания данного количества топлива, α = L д/ 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.

Горючая смесь

Что называется горючей смесью и какие ее разновидности?

Горючей смесью называется смесь паров (бензина) с воздухом в определенной пропорции. Подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина в цилиндрах двигателя требуется около 15 кг воздуха. Действительное количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, может быть и больше, и меньше указанной величины. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха α, представляющим отношение действительного количества воздуха GД, участвующего при сгорании бензина, к теоретически необходимому его количеству GТ:

Какая смесь называется нормальной?

Если в сгорании 1 кг бензина участвует 15 кг воздуха, т. е. столько, сколько теоретически необходимо, то α = 15 : 15 = 1, такая смесь называется нормальной.

Какая смесь называется обогащенной (мощностной)?

Обогащенной (мощностной) горючей смесью называется смесь, состоящая из 1 кг бензина и 13,5 кг воздуха: α = 13,5 : 15 = 0,9.

Во время работы двигателя на обогащенной смеси он развивает наибольшую мощность при несколько увеличенном расходе топлива. Поэтому в карбюраторе такая смесь приготавливается, когда автомобилю необходимо преодолеть затяжной подъем или иной участок трудной дороги.

Какая смесь называется богатой?

Если α = 12 : 5 = 0,8, такая смесь называется богатой. При работе двигателя на ней происходит неполное ее сгорание в цилиндрах из-за недостатка воздуха, что ведет к потере мощности и экономичности, появляются «выстрелы» из глушителя. Работа двигателя на такой смеси не допускается, ею можно пользоваться только при пуске холодного двигателя. При α ≤ 0,4 горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется из-за недостатка воздуха.

Читать еще:  Что такое тип двигателя lpg

Какая смесь называется обедненной?

Если α = 16,5 : 15 = 1,1, такая горючая смесь называется обедненной. Ее еще называют экономичной, так как горючая смесь сгорает наиболее полно. При этом незначительно уменьшается мощность двигателя. Карбюраторы современных автомобилей отрегулированы так, что в них большую часть времени приготавливается обедненная горючая смесь.

Какая смесь называется бедной?

При α = 19 : 15 = 1,2 горючая смесь называется бедной. Во время работы на такой смеси двигатель перегревается, уменьшается мощность и экономичность, появляются вспышки в карбюраторе («чихание»). Работа на такой смеси не допускается. Необходимо выявить причину и устранить ее. Если α ≥ 1,4, то горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.

Какие различают режимы работы автомобильного двигателя?

Режимами работы автомобильного двигателя есть: пуск, холостой ход, малые нагрузки, средние и полные нагрузки, резкие переходы с малых нагрузок на большие.

Чем определяется нагрузка карбюраторного двигателя?

Нагрузка карбюраторного двигателя определяется степенью открытия дроссельной заслонки карбюратора.

Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при пуске холодного двигателя?

При пуске холодного двигателя карбюратор должен приготавливать богатую горючую смесь. Так как частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а стенки цилиндров холодные, то горючая смесь плохо испаряется. Часть ее паров конденсируется на холодных стенках цилиндров, смывая масляную пленку на них, а стекая в поддон картера, разжижает там масло. При этом смесь несколько обедняется и воспламеняется электрической искрой от системы зажигания.

Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при работе двигателя на холостом ходу, средних и полных нагрузках?

При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках карбюратор должен приготавливать обогащенную горючую смесь, так как частота вращения коленчатого вала невелика и цилиндры недостаточно очищаются от отработавших газов, которые обедняют горючую смесь.

Во время работы двигателя на средних нагрузках горючая смесь должна быть обедненной, на полных нагрузках – обогащенной. Резкое открытие дроссельной заслонки в карбюраторе может вызвать обеднение горючей смеси и двигатель остановится. Для предупреждения этого служит ускорительный насос.

Топливная или рабочая смесь. Основные режимы работы бензинового двигателя

Как известно, бензин, являющийся топливом для бензиновых двигателей, сам по себе гореть не может и для обеспечения его максимально полного сгорания необходимо присутствие воздуха, точнее кислорода, содержащегося в нем. Такая смесь бензина и воздуха называется рабочей смесью, а готовит, и обеспечивает подачу рабочей смеси в цилиндры двигателя, карбюратор.

От состава смеси в огромной степени зависят такие важные показатели двигателя, как мощность, экономичность, токсичность выхлопа.

Двигатель автомобиля во время эксплуатации, вынужден работать на разных режимах и при разных условиях, поэтому карбюратор, в зависимости от этого должен быть способен обеспечивать разный состав топливной смеси, с большим или меньшим процентом топлива, то есть, соответственно, обогащенную или обедненную рабочую смесь.

Основные режимы работы бензинового двигателя

Принято выделять следующие основные режимы работы бензинового двигателя, требующие разного состава смеси: запуск, работа на малых оборотах холостого хода, малая нагрузка, средняя, полная нагрузка, а также резкое увеличение нагрузки.

1. Так, во время пуска холодного двигателя бензин плохо испаряется, что может затруднить запуск. Чтобы решить эту проблему, в карбюраторах имеется специальная пусковая система, приготавливающая в момент пуска обогащенную топливную смесь, содержащую примерно 6-8 кг воздуха на 1 кг бензина, вместо нормальных 15 кг воздуха на 1л бензина. При этом даже холодный двигатель легко запускается.

2. Во время работы мотора на малых оборотах холостого хода в цилиндры поступает сравнительно небольшой объем топливной смеси, также ввиду плохой вентиляции цилиндров на малых оборотах там остается некоторое количество отработанных газов. Из-за этого уменьшается скорость горения топлива, и двигатель может начать работать с перебоями.

Читать еще:  Шевроле кобальт схема двигателя

Чтобы обеспечить устойчивую работу двигателя на этом режиме нужно обогатить топливную смесь, то есть увеличить в ней процент топлива, тем самым увеличив скорость её горения. В карбюраторе эту задачу решает специальная система холостого хода.

3. В режиме работы мотора на малых и средних нагрузках, а на таких режимах двигатель работает больше всего времени, желательно добиться от него максимальной экономичности, для чего в цилиндры подается несколько обедненная топливная смесь, содержащая примерно 1 кг бензина на 16-17 кг воздуха. Это приводит к некоторому падению мощности двигателя, но зато обеспечивается максимальная экономичность. Приготовление такой смеси обеспечивает так называемая главная дозирующая система карбюратора.

4. В тех случаях, когда от двигателя требуется полная мощность, то есть при полной нагрузке, когда дроссельная заслонка полностью открыта, требуется обогащенная рабочая смесь, содержащая до 13 кг воздуха на 1 кг бензина. При таком составе смесь обладает максимальной скоростью сгорания, а следовательно, это позволяет получить от мотора максимальную мощность.

Чтобы обеспечить такой состав рабочей смеси, при работе двигателя с полной нагрузкой, в дополнение к главной дозирующей системе включается в работу экономайзерное устройство карбюратора.

5. Если требуется резко повысить мощность двигателя, например, в случае, если водитель резко нажал на педаль газа, то необходимо кратковременное обогащение топливной смеси, иначе в работе мотора возникнут «провалы». Это связано с тем, что при резком нажатии на педаль газа, воздух поступает в смесеобразующую систему быстрее, чем топливо и рабочая смесь обедняется.

Чтобы такого не случилось, в карбюраторе имеется специальный насос-ускоритель, подающий в диффузор карбюратора дополнительную порцию бензина при резком открытии дроссельной заслонки.

Видео: регулировка рабочей смеси на карбюраторных маторах.

Современные автомобильные двигатели имеют не карбюраторные, а впрысковые системы подачи топлива. На таких двигателях состав рабочей смеси регулируется с помощью электроники, хотя принцип её обогащения или обеднения, в зависимости от режима работы мотора остается таким же, как и в карбюраторных системах подачи топлива.

Богатая смесь на инжекторе: причины

Большинство самых современных автомобилей до сих пор работают на двигателях внутреннего сгорания — то есть, принципах более чем 150-летней давности. Несмотря на всю электронную, интеллектуальную начинку, двигатели всех производителей всё так же подвержены типичным болезням и проблемам ДВС. Одна из таких проблем — богатая топливная смесь, из-за которой даже современный автомобиль с инжекторным двигателем может стать похожим на самодвижущуюся коляску второй половины XIX века.

Признаки работы двигателя на богатой смеси

Симптомы этой проблемы трудно игнорировать, а не заметить их и вовсе невозможно, вне зависимости от опыта вождения. Если двигатель вашего автомобиля работает на богатой топливной смеси, вы заметите целый ряд неприятных признаков:

  • хлопки и выстрелы, раздающиеся из глушителя;
  • из выхлопной трубы валит чёрный или серый дым;
  • на приборной панели горит значок «Check engine»;
  • при считывании обнаруживается ошибка Р0172;
  • провалы в динамике — машина словно спотыкается;
  • расход топлива значительно увеличивается;
  • в запущенных случаях авто может вообще не завестись.

Разумеется, с такими проблемами автомобиль почти невозможно эксплуатировать. Многие автовладельцы, особенно неопытные, сильно пугаются таких симптомов и считают это тяжёлой поломкой, исправление которой дорого обойдётся. На самом деле, всё куда проще и прозаичнее, а дорого обойтись может как раз длительное игнорирование проблемы богатой смеси.

Что такое богатая смесь

Само название ДВС говорит о том, что внутри двигателя, в его цилиндрах происходит сгорание топлива. Процесс горения чего-либо, как мы знаем из школьной программы, это соединение молекул чего-либо с молекулами кислорода. Поэтому двигателю для работы нужен постоянный приток воздуха. Проблема в том, что кислорода в воздухе всего 20%, да и сами молекулы кислорода намного меньше молекул бензина, так что для полноценного сгорания нужно почти в 15 раз больше воздуха, чем самого топлива.

Читать еще:  2тр двигатель какой бензин

Богатая топливная смесь образуется, когда это соотношение нарушается по некоторым причинам — бензина подаётся больше, чем нужно. В этом нет ничего хорошего, потому что бензин больше не сгорает полностью — ему для этого просто не хватает кислорода. Излишек топлива выбрасывается из цилиндра вместе с отработанными газами в выпускную систему. Из-за этого двигатель недополучает какую-то часть мощности на каждом такте, начинает в буквальном смысле захлёбываться. В отдельных случаях бензин может просто залить цилиндры, и тогда он вообще не сможет гореть.

Читайте также: Что такое инжектор в автомобиле и как он работает.

Причины образования богатой 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. 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 топливно-воздушной смеси может колебаться в любую сторону.

Читайте также: Причины возникновения бедной смеси на инжекторе.

Последствия езды на богатой 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 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector