Знакомьтесь - автомобиль - Иван Максимович Серяков
Важным свойством смеси являете быстрое горение, но до определенного предела. При нормальном горении скорость распространения пламени в цилиндре достигает 20-30 метров в секунду. А при некоторых условиях может возрасти до двух-трех тысяч метров. Это – детонация, так называемое взрывное горение. Причиной ее чаще всего является горючее, когда двигатель работает не на том сорте, на который рассчитан.
При излишне большой скорости горения в цилиндрах возникает повышенное давление, что вредно отражается на деталях двигателя. Могут погнуться шатуны, выйти из строя поршни, коленчатый вал. Для предупреждения детонации к некоторым сорта бензина добавляют компоненты-антидетонаторы. Простейшими из них являются спирт и бензол. Но лучшим считается тетраэтиловый свинец (ТЭС). Это ядовитая, тяжелая, маслянистая жидкость. Достаточно к бензину прибавить ничтожную ее долю, как стойкость горючего резко увеличивается. Применять чистый ТЭС нельзя: при горении в двигателе будет образовываться толстый слой свинца. Во избежание этого к тетраэтиловому свинцу добавляется около 20 процентов бромистых соединений. Теперь возникающие при горении легкие соединения свинца уходят наружу вместе с отработавшими газами. ТЭС с этой добавкой получил название этиловой жидкости, а бензин – этилированного бензина. Последний окрашен в оранжевый, красный или сине-зеленый цвет. Он вреден для здоровья и требует осторожного обращения. Этилированный бензин получил широкое распространение,
Диетическое питание
Для горения необходим кислород, без окислителя не воспламенится и бензин – это прописная истина. Для полного сгорания бензина требуется, чтобы каждая его частица встретилась с кислородом. А что значит полное сгорание? Чтобы в продуктах горения не осталось даже самой малости горючих веществ.
В цилиндры двигателя поступает не чистый кислород, это было бы идеально, а в составе воздуха. Подсчитано, что для полного сгорания на каждый килограмм бензина нужно пятнадцать килограммов воздуха. Смесь такой концентрации принято называть нормальной. Однако быстрее сгорает смесь с несколько меньшим содержанием воздуха, когда на один килограмм топлива его будет 12-13,5 килограмма. Такую смесь называют обогащенной. Работая на ней, двигатель развивает наибольшую мощность.
А если воздуха будет еще меньше? Очевидно, тогда не все частицы бензина встретятся с кислородом, а некоторые получат его недостаточно и горение будет неполным. Мощность двигателя упадет. Очень богатая смесь, когда на килограмм бензина будет всего около шести килограммов воздуха, гореть не сможет.
Но чаще всего автомобилю приходится работать не с полной нагрузкой и «кормить» двигатель до отвала не требуется. В этом случае можно экономить бензин – подойдет обедненная смесь с большим содержанием воздуха. Наиболее экономичной считается смесь, у которой на один килограмм бензина приходится по 16-17 килограммов воздуха. Можно, конечно, работать и на более бедной смеси, но это нежелательно. Она горит медленно, и двигатель будет перегреваться, К тому же начнет «чихать» карбюратор, что опасно в пожарном отношении. Почему опасно? Да потому, что при медленном горении смесь не успеет сгореть к моменту открытия впускного клапана, вспыхнет начавшая поступать новая смесь, давление в цилиндре возрастет и горючие газы прорвутся в карбюратор. Может произойти пожар.
Еще более обедненная смесь – 20-22 килограмма воздуха на один килограмм бензина – вовсе гореть не будет.
Таким образом, и излишне бедная и очень богатая смеси одинаково вредны для двигателя и малоэкономичны. Но обогащение против нормальной или некоторое обеднение смеси в зависимости от нагрузки и режима работы двигателя целесообразны.
Часто ли требуется менять дозировку горючей смеси? Прямо скажем: часто. Все зависит от нагрузки на двигатель, а она может все время меняться. То автомобиль порожняком отсчитывает километры по бетонке, то его мотор надрывно гудит по проселкам, преодолевает ухабы, тащит тяжелые прицепы. Вот остановилась в ожидании зеленого сигнала перед светофором на перекрестке легковая машина, и мотор у нее работает еле слышно. А ведь только минуту назад она мчалась «с ветерком». Само собой разумеется, при езде с грузом на подъем потребуется большая мощность, чем при движении по шоссе порожняком. И смесь в первом случае должна быть побогаче.
Когда запускается холодный двигатель, без богатой смеси не обойтись. А если он прогрелся и работает на холостом ходу, дает малые обороты, смесь может быть обедненной.
Кто же ведает составлением смеси, изменяет дозировку воздуха? Эту работу выполняет специальный прибор – карбюратор.
Начнем с простого
Все знают пульверизатор. Ничего хитрого в нем нет. Две спаянные под углом трубки, на одну из них надет резиновый баллончик, а другая опущена во флакон с одеколоном. Сожмите баллончик, и из трубки брызнет струя мелких капелек одеколона, смешанного с воздухом. Как это произошло? Воздух из баллончика проходит по горизонтальной трубке и создает над вертикальной разрежение. Внутри флакона давление атмосферное. Воздух, находящийся в нем, давит на одеколон и вгоняет его в трубку, а затем выбрасывает наружу. Разность давлений внутри флакона и у выходного отверстия вертикальной трубки послужила причиной фонтана.
Еще в 1894 году русский инженер Г. Потворский предложил прибор для составления горючей смеси, работающий по принципу пульверизатора. С тех пор прошло много лет, немало изменений внесено в карбюраторы, однако по-прежнему принцип пульверизации лежит в основе их устройства. У всех бензиновых двигателей.
Основное назначение карбюратора – распылять бензин и хорошо перемешивать его с воздухом. Но не просто перемешивать, а составлять «диеты» для разных режимов работы двигателя.
Для начала познакомимся с простейшим карбюратором. Его основные части: поплавковая камера с поплавком и запорной иглой, смесительная камера, распылитель, жиклер, диффузор и дроссельная заслонка. В поплавковую камеру поступает бензин. Через отверстие в крышке камера сообщается с наружным воздухом, отчего давление над бензином всегда атмосферное, как и во флаконе с одеколоном.
Устройство простейшего карбюратора. Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, регулирует дроссельная заслонка.
Помещающийся в камере легкий пустотелый поплавок посажен на рычажок. Он плавает в бензине, и в зависимости от уровня его то поднимается, то опускается. При этом поднимается или опускается металлический остроконечный стерженек – так называемая игла, закрывающая или открывающая доступ в камеру горючему.
Если, например, камера пуста или бензина в ней недостаточно, поплавок опустится, игла откроет путь бензину. По мере заполнения камеры поплавок будет подниматься и приподнимет иглу. В конце концов бензин достигнет предельного уровня, игла закроет отверстие и заполнение камеры прекратится. Пойдет горючее в смесительную камеру, поплавок снова опустится, и горючее будет поступать в камеру. Таким образом, поплавок призван поддерживать постоянный уровень бензина в поплавковой камере.
Смесительная камера – место встречи бензина и воздуха, место образования горючей смеси. Смесительная камера сообщается с поплавковой с помощью трубки-распылителя, имеющей строго рассчитанное, как говорят, калиброванное отверстие. Это жиклер. Чтобы бензин не переливался, выходное отверстие распылителя устанавливается на полтора – два миллиметра выше уровня бензина в поплавковой камере.
В смесительную камеру из атмосферы
