Журнал Морского Волка.
Горение топлива отличается от других процессов соединения с кислородом тем, что при горении процесс протекает быстро, с выделением тепла. Внешним признаком горения является, кроме тепла, пламя. Горение может быть полным и неполным в зависимости от количества воздуха, участвующего в горении. Полным горением называется такое, при котором топливо, сгорая, выделяет количество тепла, соответствующее его теплотворной способности.
Если количество выделившегося тепла меньше, это указывает на то, что топливо сгорело не полностью, и такое горение называется неполным. При полном сгорании получаются продукты полного окисления горючих элементов, входящих в топливо. Например, углерод, сгорая превращается в углекислый газ, водород – в пары воды. При неполном сгорании в продуктах горения оказываются либо не полностью окислившиеся элементы, как, например, окись углерода (угарный газ), либо совершенно не сгоревший углерод, который выделяется в виде сажи и придаёт газообразным продуктам сгорания двигателя тёмную окраску.
Для возникновения процесса горения топливо должно быть доведено до определённой температуры и находиться в смеси с воздухом, содержащим в необходимом количестве кислород. Количество воздуха, необходимое для сгорания того или иного вида топлива, зависит от химического состава последнего и может быть определено по формулам химических реакций, происходящих при сгорании топлива. Подсчитанное таким образом количество воздуха называется теоретически необходимым.
Различные топлива нефтяного происхождения по химическому составу мало отличаются друг от друга, поэтому количество теоретически необходимого для их сгорания воздуха практически можно считать одинаковым. Для сгорания 1 кг. жидкого топлива нефтяного происхождения требуется около 15 кг. воздуха. Однако не у всех типов двигателей внутреннего сгорания полное горение топлива возможно при теоретически необходимом количестве воздуха.
Тип двигателя и принятый в нём способ смесеобразования влияют на количество воздуха, которое в действительности необходимо подвести к топливу для полного его сгорания. В карбюраторных и газовых двигателях соотношение между необходимым количеством топлива и воздуха наиболее близко к теоретическому 1:16 (при экономичной работе) или 1:14 (при максимальной мощности). В дизелях соотношение между весом топлива и необходимым для его сгорания количеством воздуха совсем иное, т.е. 1:25 и 1:35.
Для характеристики действительного количества воздуха, необходимого для сгорания топлива, введено понятие коэффициента избытка воздуха. Коэффициентом избытка воздуха называется отношение количества воздуха, действительно затрачиваемого на сгорание 1 кг. топлива, к количеству воздуха, которое теоретически необходимо для полного сгорания этого же количества топлива. Следовательно, при 100 – процентном избытке коэффициент избытка воздуха будет равен двум.
Введённый в цилиндр воздух используется неполностью: часть его бесполезно проходит через цилиндры двигателя, не участвуя в процессе горения топлива и очистки цилиндров, уменьшая полезное использование их рабочего объёма и тем самым снижая мощность, которую можно было бы получить при лучшем использовании воздуха. Однако с этим приходиться мириться, учитывая необходимость при всех условиях обеспечить полное сгорание топлива.
Малейший недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию топлива. При этом несгоревшая часть топлива либо уносится с отработанными газами, либо отлагается в виде нагара на стенках камеры сгорания, на поршневых кольцах и клапанах, расстраивая нормальную работу двигателя и вызывая усиленный износ трущихся деталей. Процесс сгорания топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания протекает различно в зависимости от типа двигателя и способа воспламенения топлива.
У двигателей с самовоспламенением процесс сгорания имеет ряд особенностей, отличающих его от процесса сгорания в двигателях с внешним смесеобразованием. Впрыскиваемое и распыляемое в конце сжатия жидкое топливо должно в камере сгорания самовоспламениться без какого-либо постороннего источника воспламенения. Для процесса воспламенения мелкораспыленные частицы топлива должны хорошо перемешаться с воздухом, который в это время имеет большую температуру и высокое давление.
Распыленное топливо при этом должно предварительно нагреться до температуры самовоспламенения. Самовоспламеняющееся топливо создаёт не один, а несколько очагов воспламенения в той части камеры сгорания, где условия для воспламенения оказываются наилучшими. Скорость распространения пламени в горючей смеси, имеющая большое значение в карбюраторных двигателях, в дизелях не имеет особого значения, и самовоспламенение всегда будет обеспечено независимо от соотношения между топливом и воздухом.
Самовоспламенение топлива будет происходить тем лучше, чем мельче оно распылено и лучше перемешано с воздухом. Впрыснутое в камеру сгорания топливо претерпевает физические и химические превращения. Первые способствуют подготовке топлива к сгоранию, вторые являются собственно сгоранием.
Статья и фото: “Журнал Морского Волка”
ТЕСТ: на тему “Двигатель – история развития”.
Читайте также:
Теоретический чертёж судна. Учебное пособие для моряков.
Мореходные качества судна. Учебное пособие для моряков.
Холодильные судовые установки. Учебное пособие для морского механика, моториста.
Двигатель не пускается, что делать? Советы морского механика.
Турбина двигателя громко хлопает! Помпаж-что это такое?
Ремонт Главного Двигателя на корабле, прямо в море! Как перебрать сальник штока?
Если Вам понравилась статья, не забудьте поставить оценку, подписывайтесь на канал, пишите комментарии.
