Процессы горения в двигателях

ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема. Процессы горения в двигателях Занятие № 18

Состав горючей смеси

1) 1 кг бензина = 13 кг воздуха, богатая

2) 1 кг бензина = 14 кг воздуха, обогащенная

3) 1 кг бензина = 14,9 кг воздуха, нормальная

4) 1 кг бензина = 16 кг воздуха, обедненная

5) 1 кг бензина = 17 кг воздуха, бедная,

6) 1 кг бензина = 17 - 23 кг воздуха, переобедненная

ГОРЕНИЕ. ПЕРВАЯ ФАЗА

• Первая фаза называется начальной фазой сгорания или фазой формирования фронта пламени. Она начинается в момент подачи

электрической искры и заканчивается, когда давление в результате выделения теплоты в цилиндре будет выше, чем при сжатии смеси без сгорания. В этой фазе очаг горения формируется в зоне между электродами свечи при высоких температурах, а затем превращается во фронт пламени. В этот период сгорает 2 .3 % топлива. На длительность влияют следующие факторы. Состав смеси, вихревое движение, степень сжатия .

ГОРЕНИЕ. ВТОРАЯ ФАЗА – ОСНОВНАЯ ФАЗА – РАСПРОСТРАНЕНИЕ ФРОНТА ПЛАМЕНИ. В ней сгорает 80...85 % топлива свежего заряда. При расположении свечи в центре камеры сгорания время сгорания соответственно сокращается в два раза. Самая высокая зона горения вокруг свечи зажигания.

• Скорость горения низкая -12 м\с,
• Скорость горения высокая 60 – 80 м\с,
• Скорость горения детонационная 1500 м\с,

ГОРЕНИЕ. ТРЕТЬЯ ФАЗА - ДОГОРАНИЕ

Она начинается в момент достижения максимального давления цикла, В этой фазе

остатки смеси догорают в пристеночных слоях, а отдельное объемы рабочей смеси догорают за фронтом пламени. Момент окончания этой фазы определяется концом тепловыделения. В этой фазе сгорает около 10 % «свежего сгорания».

Видео – процесс горение в двигателе

Чтобы включить воспроизведение видео щелкните мышью по экрану всплывет ссылка. Вы на нее нажимаете и… начнется воспроизводится видео

ВОПРОСЫ. Назовите факторы оказывающие влияние сгорание топлива?

Как будет работать ДВС если смесь будет «переобедненной»?

Двигатель «не запуститься» или будет пытаться «схватывать»

• Количество испарившегося бензина будет недостаточным для воспламенения рабочей смеси, и не сгоревшее топливо идет в «глушитель»

Как будет работать ДВС если смесь будет «переобагащенной»?

Двигатель «не запуститься» или будет «схватывать и глохнуть»

Рабочая смесь будет перенасыщена парами бензина и количество воздуха будет недостаточным чтобы рабочая смесь воспламенилась, и не сгоревшее топливо идет в «глушитель»

Как будет работать ДВС если воспламенение (угол опережения зажигания) будет «ранним»?

Двигатель «не запуститься» или будет «схватывать и глохнуть»

Капли бензина еще не успели в достаточном количестве испариться, не хватает времени что бы воспламенить весь заряд, и не сгоревшее топливо идет в «глушитель»

Как будет работать ДВС если впрыск будет «поздним»?

Двигатель «запуститься» но не будет «развивать оборотов», мощность ДВС будет падать

Рабочая смесь не будет успевать сгореть полностью, не хватит времени и не сгоревшее топливо идет в «глушитель»

Как будет работать ДВС если будет «мало компрессии»?

Идет «сизый дым из глушителя» - почему?

В «глушителе» сгорает несгоревшее топливо из цилиндров

В цилиндре сгорает масло, мощность ДВС падает, расход топлива растет

• Прогорели поршневые кольца, или стерлись, или «залегли», масло из поршня и стенок цилиндра попадает в камеру сгорания.
• Стерлись маслосъемные колпачки на клапанах, масло стекает в камеру сгорания

Идет черный дым и «глушителя» - почему?

Факторы оказывающие влияние сгорание топлива

Детонационное сгорание в цилиндре дви гателя представляет собой сгорание последних частей заряда в

результате его объемного самовоспламенения. Оно сопровождается возникновением ударных волн, скорость которых может в де-

сятки раз превышать скорость распространения фронта турбулентного пламени и достигать 1500 м/с.

Видео – что такое детонация двигателя

Чтобы включить воспроизведение видео щелкните мышью по экрану всплывет полоса со стрелкой Вы на нее нажимаете и… начнется воспроизводится видео

Детонационное сгорание в цилиндре двигатель представляет собой сгорание последних частей заряда в результате его объемного самовоспламенения. Оно сопровождается возникновением ударных волн, скорость которых может в десятки раз превышать скорость распространения фронта турбулентного пламени и достигать 1500 м/с.

В процессе сгорания часть рабочей смеси, до которой фронт пламени доходит в последнюю очередь, в результате увеличения давления от сгорания нагревается до температуры, превышающей температуру самовоспламенения. В ней могут возникать очаги воспламенения. При достаточном времени в камере сгорания возможно образование и распространение ударных волн, которые также способствуют самовоспламенению рабочей смеси

Внешним признаком детонационного сгорания является звонкий металлический стук, возникающий вследствие отражения ударных волн от стенок камеры сгорания. С увеличением детонации стуки становятся громче, мощность двигателя падает, а в отработавших газах наблюдается черный дым. При детонации растут тепловые и механические нагрузки на детали КШМ

в результате продолжительной детонации оплавляются кромку поршней, обгорают прокладки головок цилиндров и электроды свечи, разрушаются подшипники коленчатого вала

При детонации горение в цилиндре двигателя происходит на каждом из 4 тактов его рабочего цикла при температуре горения бензина 2500 °C (Температура плавления алюминия 660 °C из чего изготовлен поршень и блок цилиндров, температура плавления легированной жаропрочной стали колеблется в пределах 1400°С-1500°С, из нее изготавливают маслосъемные кольца и выпускные клапана, Температура плавления чугуна — от 1147 до 1538 °C, из него изготавливают поршни и цилиндры на грузовых автомобиля )

Причины возникновения детонации 1) Калильное зажигание. При перегреве двигателя головка поршня, стенки цилиндра и камеры сгорания электроды свечи зажигания, распылитель и корпус форсунки раскаляются до 700 °C, в результате во время впрыска топлива оно от соприкосновения со стенками камеры сгорания сразу воспламеняется и на тактах выпуск и впуск температура деталей цилиндра не охлаждается и горение в цилиндре двигателя продолжается от чего разрушаются

Причины возникновения детонации 2) Воспламенение в цилиндре от нагара масла. При износе маслосъемных колпачков на клапане, а так же поршневых колец масло попадает в камеру сгорания цилиндра двигателя ложится на головку поршня, стенки цилиндра, гнезда клапанов, сгорает образуя нагар, нагар тлеет и при впуске в цилиндр нового заряда топлива оно сразу воспламеняется

Причины возникновения детонации 2) Не соответствующее октановое число бензина (более никое) компрессии двигателя. Если мы в форсированный ДВС с высокой степень сжатия и рекомендуемым бензином от АИ 98 до АИ100 ( к примеру), зальем АИ80, то на такте сжатия, поршень идя от НМТ к ВМТ, начнет сжимать воздух в цилидре который он нагреется до температуры при которой эта марка бензина самовоспламеняется, что спровоцирует детонационное горение

При детонационном горении в двигателе в результате перегрева ДВС: изнашиваются поршни, поршневые кольца, от перегрева окисляется масло, заклинивает поршень, оплавляется поршень, гнутся и ломаются шатуны поршня, ломаются клапана, оплавляется головка поршня, прикипают и проворачиваются вкладыши коленвала на шейках

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

Объясните причину неисправности?

THE END