Карбюраторные двигатели

Д в и г a T^J/I и с «м г н о в; е_н_н_ы,м с г'6"р а н и ем» j.o п_л и в а (карбюра_-торные и газовы$±.. Первый газовый двигатель был построен Отто (1876г.), а первый карбюраторный двигатель был создан моряком русского флота О. С. Ко-стовичем (1879г.). В цилиндр такого двигателя всасывается готовая горючая смесь, которая в нужный момент поджигается от внешнего источника (электрической искры высокого напряжения,

лёгком жидком топливе (бензин, ке--росин и др.), обеспечивающее необходимое соотношение между топливом и воздухом в рабочей смеси. Поступающее в К. топливо распыляется в нём и смешивается с воздухом, частично испаряется. Образовавшаяся смесь подаётся в цилиндры двигателя. Её количество регулируется дроссельной заслонкой. КАРБЮРАТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ - ДВИ-гатель внутреннего сгорания, в к-ром приготовление горючей смеси происходит в карбюраторе, т.е. вне камеры сгорания (отсюда др. назв.- двигатель с внеш. смесеобразованием). К.д. применяются на автомобилях, мотоциклах, катерах и т.д.

ПУСКОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ - карбюраторный двигатель внутр. сгорания небольшой мощности для запуска гл. обр. тракторных дизелей. Вал П.д. соединён с валом дизеля через редуктор; предусмотрено автоматич. отключение П.д. после начала работы дизеля.

Задача 5.37. Определить расход воздуха, проходящего через восьмицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель, если полный объем цилиндра двигателя Fa = 7,9' 10~4 м3, объем камеры сгорания Кс = 7,0- 10~5 м3, частота вращения коленчатого вала и = 53 об/с, коэффициент наполнения цилиндров ^к=0,83 и плотность воздуха рв= 1,224 кг/м3.

Задача 5.40. Определить количество теплоты, введенное в восьмицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель, если среднее индикаторное давление /7(=9,6-105 Па, диаметр цилиндра D = 0,l м, ход поршня 5=0,09 м, средняя скорость поршня с„=12,0 м/с, механический кпд ^м = 0,8, низшая теплота сгорания топлива Q ? = 44 400 кДж/кг и удельный эффективный расход топлива 6е = 0,31 кг/ (кВт1 ч).

Задача 5.47. Четырехцилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель эффективной мощностью N,, = 58 кВт работает на топливе с низшей теплотой сгорания 6Л==44 000 кДж/кг при эффективном кпд ^с = 0,29. Определить потери теплоты в кДж/с

Задача 5.60. Шестицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель эффективной мощностью Ne = 50,l кВт работает на топливе с низшей теплотой сгорания 2S=44 000 кДж/кг при эффективном кпд ?/е = 0,26. Определить удельный эффективный расход топлива и расход охлаждающей воды, если количество теплоты, потерянное с охлаждающей водой, Qoia=62 кДж/с и разность температур выходящей из двигателя и входящей воды Д/=12°С.

Простейшим примером технической системы автоматического регулирования прямого действия с обратной связью служит карбюраторный двигатель внутреннего сгорания с подключенным центробежным регулятором скорости (рис. 12.12).

Карбюраторный двигатель имеет топливную систему, включающую топливный бак с указателем уровня топлива, фильтр-отстойник, фильтр тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, карбюратор и впускной трубопровод с воздушным фильтром. Основным элементом топливной системы является карбюратор (рис. 5.7). Он служит для установления состава горючей смеси в соответствии с режимом работы

Карбюраторный двигатель - ДВС, в котором горючая смесь приготовляется карбюратором вне камеры сгорания (внешнее смесеобразование с принудительным зажиганием).

Простейший карбюратор может приготовлять смесь необходимого состава только для одного скоростного или нагрузочного режима работы двигателя. Карбюраторный двигатель, особенно транспортный, работает на самых различных скоростных и нагрузочных режимах при частой их смене. Чтобы карбюратор мог надежно устанавливать требуемое соотношение между топливом и воздухом в горючей смеси при работе на любом режиме двигателя, он снабжается рядом систем и устройств: главной дозирующей системой с корректированием подачи топлива с целью обеспечения необходимого состава смеси при работе двигателя на всех основных эксплуатационных режимах; системой холостого хода для обеспечения устойчивой работы двигателя при малой нагрузке и на режиме холостого хода; системой для обогащения смеси при работе двигателя на режиме максимальной мощности и близких к нему режимах (для этой цели в карбюраторе устанавливается экономайзер); устройством для обеспечения хорошей приемистости двигателя (ускорительный насос для подачи дополнительного количества топлива с целью обогащения

В соответствии с различными принципами смесеобразования различаются и требования, которые предъявляют карбюраторные двигатели и дизели к применяемым в них жидким топливам. Для карбюраторного двигателя важно, чтобы топливо хорошо испарялось в воздухе, который имеет температуру окружающей среды. Поэтому в них применяют бензины. Основной проблемой, препятствующей повышению степени сжатия в таких двигателях сверх уже достигнутых значений, является детонация. Упрощая явление, можно сказать, что это — преждевременное самовоспламенение горючей смеси, нагретой в процессе сжатия. При этом горение принимает характер детонационной (ударной, несколько напоминающей волну от взрыва бомбы) волны, которая резко ухудшает работу двигателя, вызывает его быстрый износ и даже поломки. Для ее предотвращения выбирают топлива с достаточно высокой температурой воспламенения или добавляют в топливо антидетонаторы — вещества, пары которых уменьшают скорость реакции. Наиболее распространенный антидетонатор — тетраэтил свинца Pb (C2Hs)4 — сильнейший яд, действующий на мозг человека, поэтому при обращении с этилированным бензином нужно быть крайне осторожным. Соединения, содержащие свинец, выбрасываются

Бензиновые карбюраторные двигатели легко конвертируются ж rasjaBbie. Для этого достаточна замена карбюратора смесителем и изменение степени сжатия (достигаемое проще всего изменением высоты поршней) и некоторые второстепенные конструктивные переделки, В целом двигатель остается тем же.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - тепловой двигатель, в к-ром топливо сжигается непосредственно в рабочей полости, а выделяющаяся при этом теплота преобразуется в механическую работу. К Д.в.с. относятся поршневые, газотурбинные, ракетные и разл. комбиниров. двигатели. Термин «Д.в.с.» применяют преим. к поршневым двигателям (см. Поршневая машина), к-рые в осн. разделяются: по роду используемого топлива -жидкостные, газовые и газожидкостные; по рабочему циклу - непрерывного действия; четырёх- и двухтактные; по способу приготовления горючей смеси - со смесеобразованием внешним (карбюраторные двигатели) и внутренним (дизели); по способу воспламенения горючей смеси - с самовоспламенением от сжатия и с принудит, зажиганием (от электрич. искры). Д.в.с. широко применяются на трансп. машинах, в пром. установках, в передвижных электростанциях. Первый практически пригодный газовый Д.в.с. сконструирован франц. механиком Э. Ленуаром (1860).

ТРАКТОР (новолат. tractor, от лат. traho - тащу) - самоходная машина на гусеничном или колёсном ходу для перемещения и приведения в действие прицепл. к ней или установл. на ней машин-орудий- (с.-х., строит., дорожных и др.), для привода стационарных машин, а также буксирования повозок (прицепов). В с. х-ве кроме Т. общего назначения применяются пропашные, садово-огородные, болотоходные, горные и др. специализиров. Т. В лесном х-ве используются трелёвочные тракторы. Пром. Т. часто выполняются в виде модификаций с.-х. Т., оснащаемых необходимым навесным рабочим оборудованием. На Т. устанавливают в осн. дизели или (реже) карбюраторные двигатели внутр. сгорания, используются механич. и гидромеха-нич. передачи. Первые колёсные Т. с паровым двигателем появились в Великобритании и Франции в 1830, применялись в с. х-ве и военном деле. В России первые Т. произведены в 1920.

Рассмотренную схему имеют двигатели с внешним смесеобразованием. К ним относятся карбюраторные двигатели, работающие на бензине, спирте и других топливах, газовые двигатели, а также двигатели с вспрыскиванием топлива во впускной трубопровод, т. е. двигатели, в которых используется топливо, легко испаряющееся и хорошо перемешивающееся с воздухом в обычных условиях.

При работе на номинальной мощности карбюраторные двигатели имеют примерно следующие значения эффективного КПД: л* = 0,22 4- 0,32; газовые двигатели т)„ = 0,23 -т- 0,28; дизели туе = = 0,32-^0,50 и выше.

карбюраторные двигатели имеют настолько высокую устойчивость режимов работы, что автоматическое регулирование частоты вращения практически отсутствует, и здесь используется ручное регулирование. Работу дизелей, наоборот, необходимо автоматически регулировать в зависимости от условий эксплуатации.

ТРАКТОР (новолат. tractor, от лат. traho — тащу) — самоходная машина для перемещения и приведения в действие прицепленных к ней или установленных на ней машин-орудий (с.-х., строит., дорожных и др.), для привода стационарных машин, а также буксирования повозок (прицепов). В с. х-ве, кроме Т. общего назначения, применяются пропашные, садово-огородные, болотные, горные и др. специализир. Т. В лесном х-ве используются трелёвочные тракторы. Пром. Т. часто выполняются в виде модификаций с.-х. Т. путём оснащения их необходимым рабочим оборудованием. Т. бывают на гусеничном или колёсном ходу. Осн. достоинства гусеничных Т— высокие тяговые показатели, хорошее сцепление с почвой и высокая проходимость; недостатки — большие масса и пер-вонач. стоимость, низкая износостойкость гусеничного хода. Колёсные Т. имеют малую массу, просты в устройстве и эксплуатации, хорошо приспособлены к работе с навесными машинами. В СССР колёсные тракторы составляют св. 60% общего выпуска (1975). На Т. устанавливают в осн. дизели или (реже) карбюраторные двигатели внутр. сгорания. В качестве трансмиссии на Т. используются механич. и гидромеханич. передачи. Макс, мощность Т. (1975) достигает 220 кВт (~300 л. с.), а пром. Т.— 370 кВт (~500 л. с.).

Карбюраторные двигатели получили свое название от устройства, служащего для подготовки горючей смеси и называемого карбюратором.

Карбюраторные двигатели. Ниже в качестве примера рассматривается карбюраторный двигатель ГАЗ-51 (рис. 34-17,а и б),

Необходимое условие продолжительной работы д. в. с. — сжигание внутри цилиндра через строго определенные промежутки времени точно отмеренных порций топлива. Чтобы сжечь порцию топлива в цилиндре, следует: ввести в цилиндр двигателя воздух, а затем мелкораспыленное топливо (дизели) или приготовленную вне цилиндра двигателя горючую или горючевоздушную смесь — мелкораспыленное топливо, тщательно смешанное с воздухом (карбюраторные двигатели);