Горючая смесь - секрет эффективности двигателя
Как состав горючей смеси влияет на мощность и экономичность вашего автомобиля? Давайте разберемся!
Что такое горючая смесь и ее состав
Горючая смесь - это смесь паров бензина (или дизельного топлива) с воздухом в определенной пропорции. Она образуется в карбюраторе или системе впрыска топлива и подается в цилиндры двигателя для последующего сгорания.
Соотношение бензина и воздуха в горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха (α). Он показывает, во сколько раз фактическое количество подаваемого воздуха превышает теоретически необходимое.
Например, для полного сгорания 1 кг бензина требуется 15 кг воздуха. Если в смеси на 1 кг топлива приходится 18 кг воздуха, то коэффициент α = 18 / 15 = 1,2.
По величине α горючую смесь разделяют на:
- Богатую (α = 0,7 - 0,85), недостаток воздуха
- Обогащенную (α = 0,85 - 0,95), небольшой недостаток воздуха
- Нормальную (α = 1), стехиометрическое соотношение
- Обедненную (α = 1,05 - 1,15), небольшой избыток воздуха
- Бедную (α > 1,15), значительный избыток воздуха
От того, какая горючая смесь попадает в цилиндры, зависит мощность, экономичность и даже ресурс двигателя. Давайте разберемся, какую смесь предпочесть в разных ситуациях.
Какая горючая смесь нужна двигателю
На разных режимах работы двигателю требуется горючая смесь разного состава:
- Для холостого хода подходит богатая смесь (α = 0,7 - 0,8). Такая смесь обеспечивает устойчивое воспламенение при низких оборотах и неполном наполнении цилиндров.
- При средних нагрузках эффективна обедненная смесь (α = 1,05 - 1,15). Она обеспечивает полное сгорание топлива и экономичную работу.
- Для разгона и движения с высокой нагрузкой требуется обогащенная смесь (α = 0,85 - 0,95). Такая горючий смесь развивает максимальную мощность за счет высокой скорости горения.
Неправильный состав горючей смеси ведет к проблемам - падению мощности, увеличенному расходу топлива, перегреву или задымлению двигателя.
Как определить состав горючей смеси
Чтобы оценить фактический состав горючей смеси и скорректировать его, используют специальные анализаторы отработавших газов.
| Прибор | Принцип действия |
| Газоанализатор | Измеряет состав отработавших газов для расчета α |
| Дымомер | Определяет содержание сажи в отработавших газах |
| Расходомер воздуха | Измеряет фактический расход воздуха в двигатель |
Также α можно рассчитать по показаниям датчиков воздуха и топлива, установленных в системе впрыска или карбюраторе.
По результатам замеров регулируют топливную аппаратуру, чтобы получить оптимальный состав горючей смеси для текущих условий эксплуатации автомобиля.
Как приготовить нужную горючую смесь
Приготовление горючей смеси происходит в карбюраторе или системе впрыска топлива. Рассмотрим их подробнее.
Устройство карбюратора
В карбюраторе бензин распыляется, испаряется и смешивается с воздухом. Соотношение компонентов регулируется вентилями и дозаторами:
- Главный дозатор определяет общий состав смеси
- Воздушная и дроссельная заслонки регулируют количество воздуха
- Ускорительный насос обогащает смесь при резком разгоне
Изменяя положение вентилей и дозаторов, можно получать горючую смесь нужного состава.
Система впрыска топлива
В двигателях с впрыском топлива нет карбюратора. Бензин впрыскивается непосредственно в цилиндры или впускной коллектор. Состав смеси контролируется электронной системой управления.
Она непрерывно анализирует параметры - частоту вращения коленчатого вала, нагрузку, температуру и другие. На их основе вычисляется необходимый объем топлива для оптимальной горючей смеси.
Температура горючей смеси и работа двигателя
На испарение бензина и образование горючей смеси большое влияние оказывает температура. Рассмотрим основные моменты.
Холодный пуск
При низкой температуре испарение бензина затруднено. Часть топлива конденсируется на стенках цилиндров, разжижает масло. Карбюратор должен приготовить богатую смесь с избытком бензина.
Прогрев двигателя
По мере прогрева двигателя температура горючей смеси растет, испарение бензина улучшается. Состав смеси постепенно обедняют для эффективного сгорания.
Система управления двигателем
Современные системы оценивают температуру двигателя и окружающего воздуха, корректируя характеристики впрыска для оптимального состава смеси.
Работа двигателя в зимний период
Холодная погода создает дополнительные сложности для нормальной работы двигателя. Рассмотрим основные моменты.
Загустевание моторного масла
При низкой температуре моторное масло загустевает, что затрудняет его циркуляцию по системе смазки. Это приводит к повышенному износу двигателя.
Для предотвращения проблем рекомендуется использовать всесезонные моторные масла с меньшей вязкостью при отрицательных температурах.
Ухудшение стартовых характеристик
Из-за низкой температуры аккумуляторная батарея разряжается быстрее, возрастает сопротивление в системе зажигания. Это затрудняет пуск двигателя.
Помогают применение высококачественных аккумуляторов, свечей накаливания, облегчение холодного пуска специальными присадками в топливо.
Замерзание топливопроводов и фильтров
При сильных морозах возможно частичное замерзание бензина, особенно в топливопроводах и фильтрах. Это препятствует подаче топлива в двигатель.
Использование зимнего дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами помогает избежать проблем с фильтрацией и подачей топлива.
Выбор моторного масла для зимней эксплуатации
При выборе масла для зимнего сезона стоит обратить внимание на следующие характеристики:
- Класс вязкости по SAE
- Температура застывания
- Содержание присадок, улучшающих текучесть
Оптимальный вариант - всесезонные моторные масла класса SAE 5W-30 или 5W-40. Они сохраняют текучесть до -25...-30°С.