НевольныйСлесарь писал(а):Мужики!! А неправельно настроенное зажигание сильно на расход топлива влияет? Каков механизм увеличения потребления топлива от неправильно настроенного зажигания?
Прямое влияние процесса горения на расход топлива
Нормальный процесс сгорания топливного заряда в цилиндре происходит
следующим образом. Поршень приближается к верхней мертвой точке, рабочая смесь
паров бензина, воздуха и некоторого количества остаточных продуктов горения
сжимается. В определенный момент между электродами свечи проскакивает искра,
возникает первичный очаг воспламенения объемом несколько кубических
миллиметров. Его энергия складывается из энергии искры и энергии сгоревшего в
этой зоне топлива.
Пламя от первичного очага распространяется на окружающую рабочую смесь.
Фронт этого пламени представляет собой ламинарный ( незавихренный) слой
толщиной менее миллиметра. Вначале фронт движется с небольшой скоростью,
которая быстро нарастает, так как находящиеся за фронтом сгоревшие газы,
имеющие температуру около 2000°К, расширяются. Удаляясь от свечи, где рабочая
смесь относительно спокойна (пристеночная зона), и приближаясь к центру камеры
сгорания, пламя достигает турбулизованной (завихренной) зоны топливного заряда.
Здесь фронт пламени начинает дробиться и приобретает ячеистую структуру, где
участки горения перемежаются со свежей смесью и продуктами сгорания. Толщина
этого турбулентного слоя уже равна нескольким сантиметрам, а скорость его
распространения достигает десятков метров в секунду.
Нормальная работа двигателя в широком диапазоне частот вращения обеспечивается
именно тем, что скорость турбулентного пламени возрастает пропорционально
увеличению скорости движения поршня. Когда же пламя проходит через весь объем
камеры, горение в ней постепенно прекращается, а образовавшиеся горячие газы
начинают расширяться, толкая поршень вниз и тем самым, совершая полезную
работу. Чем выше давление этих газов, тем больше отбор мощности.
При таком протекании процесса достигается наибольшая эффективность работы
двигателя, оптимальный уровень расхода топлива и токсичности отработавших газов .
Но так бывает не всегда. При определенных условиях ход процесса может
нарушаться, вызывая разные по тяжести последствия - от неприятных ощущений у
водителя до серьезного повреждения двигателя.
На процесс горения прежде всего, влияют характеристики топлива. Его соответствие
данному двигателю. Бензин представляет собой сложную смесь углеводородов, со
специальными присадками. Кроме основного свойства стойкости к детонации, бензин
должен не иметь склонности к самовоспламенению, к нагарообразованию и
калильному зажиганию. Процесс сгорания существенно зависит от состава горючей
смеси. Общая зависимость при наивыгоднейшем угле опережения зажигания такова
- наибольшая температура и давление газов в камере сгорания достигаются при
слегка обогащенной смеси. Дальнейшее ее обогащение или обеднение снижает эти
параметры.
Отклонение угла опережения зажигания от оптимальной величины напрямую влияет
на процесс сгорания. Увеличение угла повышает температуру. При позднем
зажигании температура в камере снижается, но на выпуске - возрастает. Это
ужесточает температурную нагрузку на выпускной клапан.
А любой перегрев деталей цилиндро-поршневой группы нарушает нормальное
протекание процесса горения топлива.
Следствием некорректного процесса горения является нагар - продукты не до конца
сгоревшего топлива. Отложения нагара на стенках, во-первых, ухудшают теплообмен,
а во-вторых - увеличивают фактическую степень сжатия. Иными словами, они создают
дополнительные условия для ухудшения процесса горения. Более того, нагар может
оказывать каталитическое действие и вызывать самовоспламенение рабочей смеси,
а это во многом затрудняет точное диагностирование причин отклонений от нормы.
На переходных режимах работы двигателя нагар иногда начинает разрыхляться и
расслаиваться. Частицы, потерявшие плотный контакт со стенкой, легко перегреваются
и провоцируют калильное зажигание. Бывает и так, что чешуйки нагара отрываются,
но какое-то время не выносятся из камеры сгорания, а остаются в ней. Они легко
нагреваются и поджигают рабочую смесь в самый неопределенный момент даже на
впуске. Так появляются "дикие" стуки, не поддающиеся никакой логике и
классификации. Необходимо правильно учитывать все эти явления для грамотной
эксплуатации двигателя.
Нагар и окалина, откладываясь на клапанах, препятствуют их герметичному закрытию.
В результате чего, часть топлива, не сгорая, через неплотно сидящие в седлах
выпускные клапана при движении поршня вверх выходит в выхлопной коллектор и
далее в атмосферу. При высоких температурах окалина накаляется, превращаясь в
своеобразную "свечу зажигания". При поступлении топливной смеси в камеру
сгорания сразу начинается процесс ее воспламенения от окалины как от десятка
"свечей зажигания", воспламеняющих топливо. Энергия, выделяющаяся при этом,
препятствует движению поршня в верхнюю мертвую точку, создавая эффект
противодавления. В момент долгожданной искры от настоящей свечи компрессии в
цилиндре уже нет: часть топлива, не воспламенившись, ушла в выхлоп через
неплотности посадки клапанов в седлах, основная часть топлива УЖЕ сгорела,
воспламенившись от окалины. Поршень в верхней точке получает слабый импульс и
движется вниз, вращая, коленвал (полезная работа) и преодолевая сопротивление
других поршней, тормозящихся "калильным зажиганием" ("сизифов труд"). Таким
образом, только 40% топлива выполняют в двигателе полезную работу.
Для борьбы с отложениями (нагаром) в мировой практике получили широкое
распространение специальные добавки к бензину, которые периодически вливают в
бак. Наиболее доступным средством борьбы с нагаром без разборки двигателя
остается "прожигание" камер сгорания при форсированном движении по
автомагистрали.
Итак, цель ясна. Необходимо исключить образование нагара в камере сгорания. То
есть убрать условия для возникновения калильного зажигания. Клапанная система
будет герметична, поршень, достигнув верхней мертвой точки, создаст рабочую
компрессию, единственная искра от свечи зажигания воспламенит топливную смесь в
идеальный момент, практически вся энергия которой, пойдет на полезную работу.