Влияние прикрытия дроссельной заслонки на процесс сгорания

Изменение положения дроссельной заслонки связано с изменением нагрузки на двигатель. При снижении нагрузки на двигатель, то есть при желании снизить получаемую от двигателя мощность, дроссельную заслонку прикрывают уменьшая тем самым количество свежего заряда, поступающего в цилиндры двигателя (количественный способ регулирования мощности). При этом количество остаточных газов М_r в цилиндре остается практически неизменным, следовательно, увеличивается коэффициент остаточных газов, равный γ=М_r/М_цикл. В результате свежий заряд в большей степени загрязняется продуктами сгорания, состоящими в основном из инертных молекул Н₂О и СО₂. В итоге ухудшаются условия формирования начального очага воспламенения в зоне расположения электродов свечи, вследствие чего затягивается по времени 1-я фаза формирования фронта пламени с момента подачи электрической искры до момента резкого повышения давления в цилиндре как результата заметного тепловыделения в процессе сгорания.

Увеличение относительного количества остаточных газов вызывает обеднение поступившей в цилиндр топливовоздушной смеси, в результате чего уменьшается скорость распространения пламени по объему камеры сгорания. Это в свою очередь приводит к затягиванию по времени 2-й фазы быстрого сгорания При сильном дросселировании из-за переобеднения смеси может произойти пропуск вспышки, а двигатель будет работать неустойчиво.

Результатом совместного действия удлиненных по времени 1-й и 2-й фаз процесса сгорания является перенесение процесса сгорания при дросселировании на такт расширения, то есть в неблагоприятные условия использования выделяющейся при сгорании теплоты. При этом увеличиваются потери теплоты в систему охлаждения и с отработавшими газами, двигатель работает неэкономично и неустойчиво.


Индикаторная диаграмма процесса сгорания Р=Р(φ) при дросселировании представлена на рис. 2.9.

Для снижения отрицательного влияния дросселирования на процесс сгорания целесообразно увеличивать угол опережения зажигания θ°_о.з. с целью компенсации большей длительности 1-й фазы формирования очага пламени и приблизить начало основного сгорания к ВМТ.



Для этого система зажигания карбюраторного двигателя имеет вакуумный регулятор угла опережения зажигания (рис. 2.10).




При прикрытии дроссельной заслонки 6 возникающее разрежение во впускной трубе 7 передается на мембранное устройство 4, которое через тягу поворачивает диск прерывателя в сторону, противоположную направлению вращения кулачка 1 прерывателя, обеспечивая более раннее появление искры на электродах свечи по отношению к ВМТ.

Удовлетворительное сгорание и устойчивая работа двигателя на режимах сильного дросселирования возможны лишь при обогащении топливовоздушной смеси до значений α=0,85-0,9. Необходимое обогащение топливовоздушной смеси с прикрытием дроссельной заслонки обеспечивается автоматически работой главной дозирующей системы карбюратора.

При очень больших разрежениях во впускной трубе двигателя, получаемых на режимах так называемого принудительного холостого хода (при торможении двигателем), смесь настолько обогащается, что сгорание развивается очень вяло либо совсем прекращается. При этом в отработавших газах появляются в большом количестве токсичные продукты неполного сгорания (СО, СН) и даже пары несгоревшего топлива.

Радикальным решением снижения расхода топлива и снижения токсичности отработавших газов на режимах принудительного холостого хода является применение электромагнитного экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ), автоматически перекрывающего канал подачи топлива через систему холостого хода в карбюраторе.