Мотоциклы - Жигарев Федор Михайлович - Страница 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.

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.

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.