|
Устройство для оптимизации работы двигателя |
|
Все гениальное просто. |
|
Немного теории |
|
На рисунке представлен фрагмент развернутой индикаторной диаграммы фазы процесса сгорания топлива в карбюраторных двигателях, показывающей зависимость давления газа внутри цилиндра от угла поворота коленчатого вала. При нормальных условиях часть смеси, не успевшая сгореть своевременно, догорает в процессе расширения. Увеличение скорости распространения пламени приведет к повышению максимального давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это обеспечит значительно больший импульс, передаваемый на поршень двигателя. Почему же до сих пор этот резерв мощности не использовался? Считалось, что скорость нарастания давления у карбюраторных двигателей не должна превышать 0,25 МПа на 1° поворота вала. В противном случае динамические нагрузки на кривошипно-шатунный механизм значительно возрастали, так как возникала вибрация поршня вследствие детонации. Если обратиться к истории развития атомной энергетики, то мы обнаружим, что атомная реакция считалась неуправляемой, однако настало время, когда процессы этой реакции люди научились контролировать. И теперь используют энергию расщепления атома в энергетики. Такую же ситуацию мы наблюдаем с процессом детонации: не сумев контролировать этот процесс, специалисты назвали его «вредным» и предложили работать в диапазоне характеристик, где этот процесс не наблюдается. Однако, на современном уровне развития техники, появления электронного управления системами двигателя, появилась возможность обеспечить стабильную работу двигателя при больших динамических нагрузках и извлекать от этого дополнительную выгоду. Появление детонации обусловлено составом горючей смеси. Но степень её разрушающего воздействия на двигатель можно устранить путем уменьшения количество подаваемого топлива в камеру сгорания. Так, давление газов соответствующее нормальному сгоранию (2,5-5,0 МПа), при детонационном сгорании повышается до 15-20 МПа. Уменьшив количество подаваемого топлива в два раза, мы получим давление при детонационном сгорании 7-10МПа, с учетом запаса прочности современных двигателей это более или менее приемлемо. Таким образом, эксплуатация современных двигателей в режиме детонационного сгорания топлива даст огромный ресурс энергии, заложенный в увеличении скорости реакции горения. Увеличение эксплуатационных характеристик можно осуществить без больших конструктивных изменений в двигателе. |
|
Диаграмма процесса сгорания топливной смеси в карбюраторном двигателе. |
Из термодинамики
|
