В борьбе за экономичность.

Страница: 1, 2

Как достичь совершенства в борьбе за экономию горючего или десять литров бензина за науку побеждать
Советы карбюраторных дел мастера

Пролог

Все больше и больше желающих приобрести автомобиль. Выбор неограничен. На что обратить внимание? Конечно же, на то, сколько он употребляет горючки на сотку! Чем меньше, тем лучше. Тому и предпочтение. Но мало кто догадывается о том, чтобы показатель расхода топлива на 100 километров приблизился к данным каталогов автомобилей, необходимо иметь в голове определенный набор теоретических выкладок. Только зная теорию, можно на практике добиться определенных результатов в экономии топлива.

Эксплуатация автомобиля обходится недешево. Я молчу о ремонте. Эта книга поможет Вам экономить средства на расходные мероприятия по содержанию стального коня - автомобиля. Условие - внимательно пролистать издание. Ну что? В путь?..

Сквозь дырку вовнутрь

Двигатель - сердце автомобиля. И нам очень важно знать, что происходит в камере сгорания двигателя. Камера сгорания - пространство между головкой блока и днищем поршня в верхней мертвой точке. Здесь тепло от сжигания смеси топлива с воздухом превращается в механическую работу. Смесь, приготовленная в карбюраторе, сжимается во время хода поршня вверх и, не доходя до верхней мертвой точки, поджигается электрической искрой. Под действием возникающей при этом высокой температуры газы расширяются. Весь этот процесс держится на трех законах: Бойля, Шарля, Ж. Джоуля. Именно эти три закона и есть три кита, на которых строится наука о двигателях внутреннего сгорания.

Газ в цилиндре сжимается до определенного давления. Это давление определяется степенью сжатия двигателя. Ее можно определить, если объем цилиндра между головкой блока и днищем поршня в нижней мертвой точке разделить на объем камеры сгорания. По закону Бойля, каждой степени сжатия будет соответствовать равное давление. Данное условие характерно при медленном сжатии. Такого процесса в двигателе нет. Там он протекает более интенсивно, и в силу вступает закон Шарля. При быстром движении поршня давление будет больше. Именно поэтому компрессия двигателя больше степени сжатия на 1,4-1,7 кгс/кв.см.

Чем выше степень сжатия, тем выше давление и температура. Именно поэтому повышать степень сжатия можно до определенного предела, иначе при высокой температуре смесь самовоспламеняется.

Если двигатель продолжает лихорадочно работать после выключения зажигания, то:
- применяйте соответствующую марку бензина;
- отрегулируйте карбюратор и устраните неисправность;
- отремонтируйте двигатель и очистите нагар;
- не допускайте перегрева двигателя.

Противника надо знать в лицо

Детонация

Детонация - взрыв. При детонации сгорание смеси происходит в сотни раз быстрее, чем при нормальном горении. Детонация возникает при увеличении нагрузки на двигатель. Сопутствующими факторами могут быть неисправности системы охлаждения, низкая компрессия двигателя, плохое качество бензина. Характерный металлический стук, часто в практике называемый "стуком пальцев", тряска двигателя, повышение температуры охлаждающей жидкости, падение мощности мотора, черный дым из выхлопной трубы - есть признаки детонационного сгорания топлива.

Главной составляющей детонации является детонационная волна. Она имеет две зоны. В первой происходит мгновенное сжатие газа, при котором развиваются высокие температуры и давления, достаточные для воспламенения всего объема несгоревшей части смеси. Вторая имеет растянутую зону химической реакции, где развивается сверхзвуковая скорость распространения этой волны.

Развитие детонации зависит от жесткости сгорания топлива. Жесткость характеризуется компрессией двигателя, максимальным давлением, возникающим при горении смеси в цилиндре, и углом поворота коленчатого вала двигателя относительно верхней мертвой точки, при котором возникает это максимальное давление.

При нормальном горении после подачи искры зажигания образуется два участка. На первом происходит очаг горения, при котором сгорает десятая часть всего объема смеси. На втором - распространение пламени в несгоревшем объеме смеси. В этом случае точка максимального давления находится после прохождения поршнем верхней мертвой точки.

Продолжительность фаз этих двух участков зависит:
- от качества бензина и его соответствия двигателю;
- от состава смеси (бедная или богатая);
- от компрессии двигателя, определяемой его техническим состоянием;
- от мощности искры (отсутствие потерь в работе системы зажигания).

При детонации, пока поршень движется в верхней мертвой точке, ударная волна от взрыва смеси десятки раз отразится от поршня и головки блока. При продолжительном увеличении нагрузки на двигатель точка максимального давления при сгорании смещается в сторону уменьшения угла поворота коленчатого вала к положению верхней мертвой точки. Появляется металлический звонкий стук в соединении палец-шатун. Жесткость сгорания увеличивается, и как только точка максимального давления образуется до прихода поршня в ВМТ, произойдет удар в двигающийся на взрыв поршень. При таком ударе ломаются поршни, перегородки колец, сами кольца. Самое неприятное - противодействие рабочему процессу двигателя, что приводит к резкому падению мощности и увеличению расхода топлива.

Как определить детонацию

Внешним признаком работы двигателя с детонацией является дымный выхлоп отработанных газов. Причиной дымного выхлопа при детонационном сгорании является неполное сгорание топлива. Взрывное сгорание последней части рабочей смеси происходит с такой скоростью, что молекулы топлива, успев разложиться на углерод и водород, не успевают до момента выхлопа сгореть, то есть войти в реакцию с кислородом воздуха. В результате этого несгоревший углерод в виде черных хлопьев дыма выбрасывается с отработанными газами. Это ведет к падению термического КПП двигателя. Мощность падает, расход топлива возрастает.

При детонации резко повышается давление, но оно кратковременно и локализовано. Высокое давление возникает в том месте, где проходит детонационная волна. При этом возникает резкая вибрация давления с сильной амплитудой колебания. Общее же повышение давления в цилиндре совершенно незначительно. Наибольшее давление наблюдается в последней части рабочей смеси у днища поршня, а наименьшее - вблизи свечи, куда доходят только отраженные волны детонации. Разрушительный эффект от детонации в двигателе вызывается не высоким давлением, которого фактически нет, а перегревом двигателя.

Перегрев двигателя объясняется тем, что при детонации увеличивается количество тепла, отдаваемого стенкам цилиндра двигателя, и одновременно резко снижается количество тепла, уходящего с выхлопными газами. Все это происходит вследствие движения с большей скоростью массового потока горячих газов в цилиндре.

Потеря мощности двигателя при детонации вызывается неполным сгоранием топлива. При этом с выхлопными газами теряется часть тепловой энергии топлива и происходит увеличение теплоотдачи двигателя.

При появлении характерного стука, увеличении температуры двигателя, дымного выхлопа необходимо перевести двигатель в щадящий режим работы и изменить факторы риска появления детонации.

Влияние различных факторов на детонацию

Существуют факторы, которые либо усиливают, либо снижают детонацию. К факторам, усиливающим детонацию, можно отнести наддув воздуха, повышение степени сжатия двигателя, увеличение угла опережения зажигания, плохое смесеобразование, повышение температуры цикла двигателя.

Наддув ведет к росту давления на всасывании, что приводит к повышению плотности заряда, что повышает давление в камере сгорания. При повышении степени сжатия растет температура смеси. Усиление детонации при увеличении угла опережения зажигания объясняется тем, что при сгорании большего объема смеси несгоревшая ее часть до достижения поршнем ВМТ подвергается большему сжатию и, следовательно, воздействию более высоких температур и давлений.

Каждый из этих факторов повышает температуру и давление цикла, которые в свою очередь усиливают скорость окисления топлива и способствуют возникновению детонации.

Есть факторы, которые ослабляют действие детонации. Так, при повышении влажности воздуха, поступающего в цилиндр, детонация может совсем исчезнуть. Это объясняется тем, что влага, находящаяся в воздухе, способствует снижению теплового напряжения двигателя.

Положение дроссельной заслонки в значительной степени определяет наполнение цилиндров. Поэтому если при полностью открытых дроссельных заслонках наблюдается детонация, то она может быть полностью прекращена путем прикрытия заслонок. Однако устранение детонации при помощи дросселирования не всегда приемлемо, так как неизбежно ведет к снижению мощности двигателя, потере скорости и переходу на низшие передачи.

Существует определенная зависимость между октановым числом бензина и углом опережения зажигания. С увеличением угла опережения зажигания для нормальной работы двигателя требуется топливо с более высоким октановым числом.

Для снятия детонационных процессов в двигателе необходимо:
- понизить температуру двигателя;
- поменять бензин;
- установить позже зажигание;
- держать обороты двигателя в зоне оптимального крутящего момента (2000-4000 об/мин);
- перейти на пониженную передачу.

Причины детонации

Мы с вами не зря столько времени уделяем детонации - столь массового явления в нашей стране. И все, как правило, из-за плохого качества используемого бензина. Поэтому каждый должен уметь обмануть врага. А для этого его необходимо хорошенько изучить.

Многое зависит от стиля езды. При нарушении соответствия между величиной нажатия на педаль акселератора (газа), включенной передачей и соотношением приемистости двигателя по оборотам, крутящему моменту коленчатого вала и мощности с массой автомобиля - его загрузкой, возникает детонация.

Увеличение степени сжатия двигателя приводит к росту температуры, которая в свою очередь повышает испаряемость топлива. Его химическая активность провоцирует увеличение роста скорости фронта пламени, ведущего к самовоспламенению. Именно по этой простой причине, чем выше октановое число применяемого бензина, тем медленнее горение, тем меньше бензин склонен к самовоспламенению. Отсюда вывод о том, что летом нужно применять летние сорта бензина, а зимой - зимние. И еще: не пользуйтесь топливом, которое длительное время хранилось у вас "про запас". Это топливо потеряло часть своих свойств и может причинить двигателю большие неприятности.

Для каждой степени сжатия существует свое оптимальное значение угла опережения зажигания. Чем меньше октановое число бензина, тем угол опережения должен быть меньше.

Детонация начинается раньше там, где наибольшая скорость сгорания. Эта скорость возникает при определенном коэффициенте соотношения топлива (@=0,8-0,9). Крупные капли сгорают с поглощением тепла и охлаждением смеси. Топливо горит при этом менее жестко. Именно такое воздействие на снижение детонации оказывает езда при дожде и тумане, то есть при влажном воздухе.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала в цилиндрах растет завихрение и распыление топлива происходит лучше. Это в свою очередь уничтожает зоны, где смесь склонна к самовоспламенению. Значит, при падении числа оборотов двигателя и появлении детонационных стуков перейдите на пониженную передачу.

Диверсант в тылу врага

И все же есть выход. Для увеличения октанового числа топлива и снижения его склонности к детонации применяют специальные химически вещества - антидетонаторы.

Самым распространенным является тетраэтилсвинец (ТЭС) или просто этил. В чистом виде его применять нельзя, так как при сгорании в моторе он дает большие отложения металлического свинца и его окиси на стенках камеры сгорания. По этой причине он применяется в виде раствора - этиловой жидкости, в которой образуется смесь ТЭС с выносителями. Выносители при сгорании образуют легкие летучие соединения свинца, которые, находясь в газообразном состоянии, удаляются с отработанными газами и тем самым устраняют отложения свинцовых соединений в двигателе.

Но есть одно "но". Этиловая жидкость добавляется к бензинам в количестве не более 3-4 мл на один килограмм топлива, то есть не выше 0,35 процента по весу. И для этого есть веские причины.

Этилированная жидкость наиболее эффективно действует в малых количествах. Так, первый миллилитр жидкости увеличивает октановое число на 12 единиц, второй на 6, третий только на 2. Именно это и есть тот противоположный случай поговорке: "Маслом кашу не испортишь". Это именно тот случай, где чем меньше, тем лучше!

Но очень часто пользоваться этилированной жидкостью нельзя. Она не так безопасна. При больших количествах ее в топливах увеличивается коррозия деталей моторов и отложения, а бензин становится опасным для здоровья. По этой причине на Западе уже давно отказались от применения этилированных бензинов. На всех западных автомобилях устанавливаются катализаторы для снижения СО в выхлопах. А "этил" разрушает активный химический компонент этого самого катализатора, снижая срок его службы в сотню раз.

Окружение

Кроме детонации, существует и еще один вид сгорания топлива, вредный для двигателя. Он появляется при большой нагрузке на двигатель с использованием низкооктанового бензина. Все это сопровождается глухим стуком и потерей мощности, которая приводит к заклиниванию мотора. Это РАМБЛ. Возникает он при образовании многочисленных точек воспламенения от частиц нагара, срываемых ударными волнами при детонации с поверхности камеры сгорания. Это явление иногда возникает при больших нагрузках после длительной работы двигателя на холостом ходу и на бензинах с добавками этиловой жидкости.

Но и этот вид сгорания не самый коварный. Больше всего следует опасаться калильного зажигания от постороннего источника, чаще всего от центрального электрода свечи зажигания. Оно возникает при большой нагрузке и при длительной работе на больших оборотах. Поэтому за общим шумом не слышно даже опытным водителям. Сначала падает мощность, быстро возрастает температура двигателя. Калильное зажигание воздействует до тех пор, пока не сгорит свеча или днище поршня.

Как же предотвратить калильное зажигание? Прежде всего заправлять автомобиль требуемым бензином. Если же все-таки произошла заправка некачественным бензином, то не поленитесь сделать зажигание попозже. В режиме холостого хода поверните трамблер в сторону уменьшения оборотов двигателя. При высокой частоте вращения коленчатого вала не выходите на полные нагрузки на длительное время. Избегайте затяжных обгонов на подъемах. И не менее важное - правильно выбирайте свечи зажигания. Чем выше литровая мощность, номинальная частота вращения, степень сжатия, тем больше должно быть калильное число свечи.

Существут и псевдодетонация - самовоспламенение в двигателе. При выключении зажигания двигатель, работающий с самовоспламенением, будет продолжать неритмично работать. Температурой самовоспламенения топлива называется температура, при которой топливо загорается само без искры или постороннего источника открытого огня.

При выключении двигатель продолжает дергаться с частотой 100-200 оборотов в минуту, не желая останавливаться. Нет, это не калильное зажигание, как его многие называют. Свечи туту не причем. Виноват низкооктановый бензин, имеющий повышенную склонность к самовоспламенению. Вот двигатель и работает, как дизель, от сжатия. Для исключения этого недуга необходимо применение запорных электромагнитных клапанов холостого хода и систем ЭПХХ. Если этих устройств в двигателе не предусмотрено, то необходимо отрегулировать карбюратор на минимально возможную частоту вращения коленчатого вала и тем самым уменьшить давление сжатия.

Вывод из всего этого один: применяйте хороший бензин. Чем лучше бензин, тем меньше расход топлива.

Есть и еще один скрытый враг - нагар. Это углеродистые вещества, образовавшиеся в результате сгорания масла и топлива в камере сгорания и отложившиеся на днище поршня, стенках, клапанах, свечах. Нагар в основном состоит из кокса, золы и масла, а это сочетание является плохим проводником тепла. От этого части камеры сгорания перегреваются и выходят из строя. Клапаны плохо закрываются, свечи начинают работать с перебоями, поршень прогорает. Нагар самозажигает топливо, а частицы нагара, проникающие в картер, загрязняют его и меняют свойства масла. Именно поэтому, если после смены масла оно быстро чернеет, то необходимо принять меры к устранению неисправностей в двигателе.

Толщина нагара зависит в большей степени от температурного режима двигателя. Если зимой у вас температура не поднимается до нормальной, то утеплите двигатель и поставьте термостат (если вы его исключили летом). В цилиндрах с высоким температурным режимом нагара отлагается меньше. Если применяется этилированный бензин, то нагарообразование увеличивается в несколько раз.

Оцените эту статью:

Дата добавления: 14.05.2005
Просмотров за 10 дней: 91
Текущий рейтинг:

Страница: 1, 2

Обсудить статью (1) Другие статьи категории “Ремонт и обслуживание”
Другие статьи категории “Ремонт и обслуживание”

Случайная статья:

Автокросс «Кубок Забайкалья» или 270 км. на «бананах».

Начнем с того, что, как и обычно, сборка и отладка машины происходила перед самой отгрузкой. Постоянно вылезали какие-то косяки по мелочи, но их, тем не менее, все равно нужно было исправлять.В 10 вечера я, например, окончательно определился в том что «капец» ступичному подшипнику и начал его активные поиски. Спасибо добрым людям, нашли, и забрал я его буквально в начале 12 ночера. При установке оного вылезли небольшие косяки – ибо запрессовывать приходилось молотком, но мы с честью справились, и к 6 утра 24 августа машина была готова к отбытию в славный город Чита.

изготовление и установка решеток на окна