Топливо для карбюраторных двигателей

10/10/2011 в 17:38

Основным топливом для карбюраторных двигателей являются бензины различных видов и марок, очень редко используется керосин. Бензин должен обладать хорошими карбюрационными свойствами, т. е. обеспечивать легкий пуск двигателя и образовывать однородную по составу горючую смесь, дающую устойчивую работу двигателя на всех режимах. Кроме того, бензин должен хорошо распыливаться и •полностью испаряться, а также обладать определенной плотностью и вязкостью.

При нормальном сгорании топлива в карбюраторном двигателе скорость распространения пламени составляет 25 - 35 м/с. Нормальное сгорание при определенных условиях может перейти во взрывное, детонационное сгорание, при котором пламя распространяется со скоростью 1500 - 2000 м/с. При этом образуются детонационные волны, которые многократно отражаются от стенок цилиндра.

Внешними признаками детонации являются стуки, падение мощности двигателя, черный выхлоп, перегрев деталей двигателя, их повышенный износ и появление трещин, выгорание поршней и клапанов. Детонация возникает от перенасыщения топлива нестойкими, легко-взрывающимися кислородными соединениями, которые образуются в процессе сгорания.

На детонацию топлива в двигателе влияют следующие факторы:

степень сжатия-чем выше степень сжатия, тем значительнее детонация; угол опережения зажигания - с уменьшением угла опережения зажигания снижается детонация, так как меньше остается времени на развитие процесса детонации; частота вращения коленчатого вала двигателя - е увеличением его частоты вращения снижается детонация в связи с уменьшением времени на процесс сгорания и образование нестойких продуктов окисления; состав рабочей смеси-максимальная детонация наблюдается на обогащенной смеси; форма камеры сгорания -камера должна иметь компактную форму без мест перегрева; охлаждение двигателя - при несоблюдении правил технического обслуживания системы охлаждения в рубашке двигателя образуется накипь, имеющая низкую теплопроводность, в результате чего повышается температура цилиндро-поршневой группы и рабочей смеси, а это приводит к повышению детонации; влажность окружающего воздуха - повышение влажности приводит к снижению детонации; количество отложений на поршнезой группе - отложение нагара на днище поршня увеличивает степень сжатия двигателя и склонность топлива к детонации; образование нагара в зоне поршневых колец повышает температуру поршня и детонацию; материал головки цилиндров -алюминиевые головки лучше отводят тепло, чем чугунные, поэтому детонация снижается. Следует отличать явление детонации от преждевременной вспышки, при которой зажигание происходит не от электрической искры, а преждевременно от раскаленных точек камеры сжатия. Преждевременная вспышка обладает такими же внешними признаками, как и детонация, хотя не имеет ничего общего с явлением детонации. Если у двигателя наблюдается преждевременная вспышка, то при выключенном зажигании он продолжает работать.

Показателем детонационной стойкости бензинов является октановое число, которое определяют двумя методами: моторным и исследовательским.

Октановое число определяют на установках, имеющих четырехтактный одноцилиндровый двигатель с переменной степенью сжатия и электронные детонометры (приборы для замера и регистрации детонации), следующим образом. Запускают установку на исследуемом бензине и, изменяя степень сжатия, добиваются .стандартной интенсивности детонации. Далее, не изменяя степени сжатия, переводят двигатель на эталонную смесь, состоящую из изооктана и гептана. Изо-октан обладает высокими антидетонационными свойствами, которые условно оцениваются в 100 ед., а гептан - низкой детонационной стойкостью, оцениваемой в 0 ед. Смесь подбирают таким образом, чтобы интенсивность детонации была одинаковой с испытуемым топливом.

Следовательно, октановое число (условная единица измерения детонационной стойкости) равно (по объему) содержанию изооктана в смеси с гептаном, которая по своей детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу.

В необходимых случаях октановое число повышают путем введения в бензин антидетонаторов-веществ, добавляемых в топливо для повышения его детонационной стойкости. В качестве антидетонатора в основном используют тетраэтилсвинец (ТЭС), представляющий собой густую бесцветную, чрезвычайно ядовитую жидкость, которая может проникать в кровь человека через неповрежденную кожу, а также попадать в организм через дыхательные пути. ТЭС вызывает тяжелые, иногда неизлечимые заболевания. Попадание его в пищу приводит к смертельным отравлениям.

Тетраэтилсвинец в чистом виде не применяют, так как происходит освинцовывание деталей двигателя, т. е. отложение свинца в камере сгорания, на днище поршня, клапанах и др. ТЭС добавляют в бензин в виде этиловой жидкости, состоящей из тетраэтилсвинца и выноси-теля - вещества, способствующего удалению свинцовистых соединении вместе с выхлопными газами.

Бензины, в которые вводят этиловую жидкость, называют этилированными. Они ядовиты. Чтобы отличить эти бензины от обычного, их окрашивают в различные цвета (каждую марку этилированного бензина в свой цвет).

В настоящее время выпускают автомобильный бензин шести марок: А-66, А-72, А-76, АИ-93, АИ-98 (ГОСТ 2084-67) и «Экстра» (ВТУ 67-60). Буква А означает, что бензин автомобильный, цифры трех первых марок указывают значение октанового числа, определенного моторным методом. Буква И у бензинов АИ-93 и АИ-98 означает, что октановое число установлено исследовательским методом, а цифры - значения октановых чисел.

Все бензины, кроме АИ-98 и «Экстра», делятся на летние и зимние сорта. Летние сорта бензинов применяют во всех районах нашей страны, кроме северных и северо-восточных, с 1 апреля по 1 октября, а в южных районах -круглый год; зимние сорта - в северных и северовосточных районах весь год, а в остальных районах - с 1 октября по 1 апреля.

Все бензины, кроме А-72 и «Экстра», могут быть этилированными. Запрещается использовать этилированные бензины в Москве и Московской области, Ленинграде, Киеве, курортных городах и курортных зонах страны. В эти районы направляются неэтилированные бензины.

Автомобильный бензин А-66 предназначен для работы в двигателях автомобилей старых марок с низкими степенями сжатия (до 6,6): ГАЗ-51, ЗИЛ-157, ЗИЛ-158, ЗИЛ-164 и их модификации. В этилированный бензин А-66 вводится краситель красного цвета, но в присутствии растворенных смол он приобретает оранжевую окраску.

Бензин марки А-72 - неэтилированный бесцветный и слегка желтоватый, используется в двигателях автомобилей «Волга», ГАЗ-21 и ГАЗ-22, «Москвич» 403 и 407, РАФ-977, РАФ-980, АрАЗ-762, УАЗ-451, УАЗ-452 и других со степенями сжатия 6,5 - 6,7. Кроме того, этот бензин применяют в пусковых и мотоциклетных двигателях и для бытовых нужд (паяльные лампы, бензиновые горелки). Бензин А-72 рекомендуется также для двигателей автомобилей старых марок, для которых основной маркой был бензин А-66.

Бензин А-76 в настоящее время применяют для большинства двигателей грузовых автомобилей, например, ГАЗ-53, ГАЗ-66, ЗИЛ-130, КАЗ-608, ЗИЛ-131, Урал-375, ЕРАЗ-766. Кроме того, его используют также в автомобилях «Запорожец» ЗАЗ-966, «Москвич» моделей 2138 (408), 426, 433 и других этого класса со степенями сжатия 6,7 - 7,3. Этилированный бензин А-76 имеет зеленый цвет.

Бензин АИ-93 предназначается для двигателей легковых автомобилей ГАЗ-24, «Волга», «Москвич» 2140 (412), 427,434, ВАЗ «Жигули» со степенями сжатия до 8,8. Этилированный бензин АИ-93 имеет синий цвет.

Бензины АИ-98 и «Экстра» применяют в двигателях автомобилей высокого класса: ЗИЛ-111, ЗИЛ-114, «Чайка» и в иностранных моделях такого же типа.

При использовании бензинов их марки обязательно должны соответствовать заводским инструкциям для данного типа двигателей. Запрещается применять низкооктановые бензины в двигателях с высокими степенями сжатия из-за увеличения детонации.

Необходимо правильно использовать летние и зимние сорта бензинов. Только при переходе двигателей с летней эксплуатации на зимнюю и наоборот допускается в течение месяца применять оба вида бензина, а также их смеси. В остальное время сорт бензина должен соответствовать климатическим условиям.

Еще по теме

  • Системы жидкостного охлаждения
    Наиболее широко распространена жидкостная система охлаждения, при которой температура деталей двигателя поддерживается на необходимом уровне путем охлаждения их принудителыю-цирку-лируемой водой. Преимуществами жидкостной системы охлаждения являются снижение температуры деталей двигателя, благодаря чему улучшается наполнение цилиндров, а в карбюраторных двигателях - требований к октановому числу бензинов, меньшая шумность при работе двигателя, так[..]
  • Топливо для карбюраторных двигателей
    Основным топливом для карбюраторных двигателей являются бензины различных видов и марок, очень редко используется керосин. Бензин должен обладать хорошими карбюрационными свойствами, т. е. обеспечивать легкий пуск двигателя и образовывать однородную по составу горючую смесь, дающую устойчивую работу двигателя на всех режимах. Кроме того, бензин должен хорошо распыливаться и •полностью испаряться,[..]
  • Рабочий цикл двухтактного двигателя
    Рассмотрим работу двухтактного карбюраторного двигателя с кри. вошипно-камерной продувкой. В процессе первого такта (рис. 4, а) при движении поршня от н.м.т. к в.м.т. закрываются продувочное 7 и выпускное 2 окна и в надпоршневом пространстве сжимается рабочая смесь, а в кривошипной камере создается разрежение. Как только нижняя кромка поршня откроет впускное[..]