Виды горючих смесей и топливо

Система питания бензиновых двигателей служит для приготовления горючей смеси из паров бензина и воздуха. Горючая смесь составляется из определенного количества бензина и воздуха. Для образования горючей смеси бензин должен находиться в парообразном состоянии.

Различают три вида смеси бензина с воздухом:

· горючая смесь — смесь паров бензина с воздухом;

· рабочая смесь — смесь, которая образуется в результате смешивания горючей смеси с остаточными отработавшими газами внутри цилиндров двигателя;

· эмульсия — смесь жидкого бензина с воздухом. Такая смесь образуется в каналах карбюратора.

Основным топливом для бензиновых автомобильных двигателей служит бензин. Основными свойствами бензина являются:

· испаряемость,

· теплотворная способность

· антидетонационная стойкость.

Антидетонационная стойкость является очень важным свойством бензина и определяет возможную степень сжатия двигателя. Детонация — это взрывное сгорание рабочей смеси в камере сгорания. При нормальном сгорании фронт пламени распространяется со скоростью 20...40 м/с, а давление в цилиндре составляет 3...4 МПа (30...40 кгс/см2). При детонации скорость распространения горения достигает 2500 м/с, а давление — 10... 15 МПа (100... 150 кгс/см2).

Причиной возникновения детонации рабочей смеси может быть применение низкооктанового топлива, сильный перегрев двигателя, перегрузка, установка раннего зажигания. Детонацию можно устранить путем уменьшения подачи топлива или переходом на более низкие передачи.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки и звон, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации в деталях. При детонации рабочей смеси под действием очень больших давлений на днище поршней создаются ударные нагрузки и начинают стучать поршневые пальцы, поршневые кольца в канавках, поршни о зеркало цилиндров, коренные и шатунные подшипники. Вибрируют все детали двигателя. При детонации наблюдается дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания воды в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндрам. В результате резко снижаются мощность и экономичность двигателя. Длительная работа при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу деталей двигателя, но и к их поломке или образованию крупных дефектов в виде трещин и изгиба деталей с последующим их разрушением.

Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число. Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует и тем большая степень сжатия может быть принята для двигателя. Для повышения октанового числа и уменьшения опасности возникновения детонации в двигателях, имеющих повышенные степени сжатия, к бензину подмешивают антидетонаторы.

Наиболее сильным антидетонатором является этиловая жидкость, которую добавляют к бензину в объеме не более 1,5...3,0 мл на 1 л бензина. Этилированные бензины ядовиты, поэтому обращаться с ними нужно осторожно (применяются в основном в сельском хозяйстве).

Детонационная стойкость определяется на специальном двигателе с использованием чистых углеводородов изооктана и гептана. Октановое число изооктана условно равно 100, а у нормального гептана стойкость принимают равной нулю. На двигателе определяют моменты детонации используемого топлива, а затем из изооктана и нормального гептана подбирают такую смесь, которая будет детонировать так же, как и испытуемое топливо. Процент содержания изооктана в этой смеси и дает октановое число испытуемого бензина.

Промышленность вырабатывает бензины марок АИ--80, -92, -95 и -98. Буква А в маркировке означает, что бензин автомобильный. Цифры показывают октановое число. Чем выше октановое число, тем больше стойкость бензина к детонации. Буква И указывает, что октановое число определено исследовательским способом. У остальных бензинов октановое число определяется по моторному методу.