Как Уменьшить Расход Топлива На Ваз 2112 ~ VIVAUTO.RU

какое соотношение топливо/воздух считается оптимальным ? эта величина не изменна для любого бензинового движка или отличается у разных моделей?

Определения[править | править код]

Отношение количества окислителя к количеству топлива в процессе сжигания или в горючей смеси топливо — окислитель измеряют либо в виде отношения масс, либо в отношении объёмов, либо в отношении количества молей. Соответственно, различают массовое L 0 , {displaystyle L_{0},} , объёмное L V {displaystyle L_{V}} и молярное L M {displaystyle L_{M}} отношения:

L 0 = m o m f , {displaystyle L_{0}={frac {m_{o}}{m_{f}}},} L V = V o V f , {displaystyle L_{V}={frac {V_{o}}{V_{f}}},} L M = M o M f , {displaystyle L_{M}={frac {M_{o}}{M_{f}}},} где m o ,   m f {displaystyle m_{o}, m_{f}}  — массы окислителя и топлива; V o ,   V f {displaystyle V_{o}, V_{f}}  — объёмы окислителя и топлива; M o ,   M f {displaystyle M_{o}, M_{f}}  — молярное количество окислителя и топлива (число молей).

Для газообразных смесей топлива и окислителя в соответствии с законом Авогадро L M = L V . {displaystyle L_{M}=L_{V}.}

Если в процессе химической реакции горения в продуктах горения не будет ни свободного окислителя, ни несгоревшего топлива, то такое соотношение топлива и окислителя называют стехиометрическим.

Например, реакция горения водорода в кислороде со стехиометрическими коэффициентами:

2 H 2 + O 2 ⟶ 2 H 2 O {displaystyle {ce {2H2 + O2 -> 2H2O}}} .

В этой реакции в продуктах горения (в правой части уравнения) нет ни горючего, ни окислителя, причём на 2 моля водорода требуется 1 моль кислорода, или, по закону Авогадро, на 2 объёма водорода 1 объём кислорода, или на 4 г водорода 32 г кислорода, то есть, при полном сгорании водорода без избытка кислорода: L V s t = L M s t = 1 / 2 = 0 , 5 , {displaystyle L_{Vst}=L_{Mst}=1/2=0,5,} L 0 s t = 32 / 4 = 8. {displaystyle L_{0st}=32/4=8.} Эти численные значения называют стехиометрическими отношениями.

Стехиометрические отношения зависят от вида топлива и окислителя, например, в реакции горения метана в кислороде:

CH 4 + 2 O 2 ⟶ CO 2 + 2 H 2 O {displaystyle {ce {CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}}} L V s t = L M s t = 2 , {displaystyle L_{Vst}=L_{Mst}=2,} L 0 s t = 64 / 16 = 4. {displaystyle L_{0st}=64/16=4.}

Коэффициентом избытка окислителя называют отношение фактического отношения окислитель/топливо к стехиометрическому:

α = L 0 / L 0 s t = L V / L V s t = L M / L M s t , {displaystyle alpha =L_{0}/L_{0st}=L_{V}/L_{Vst}=L_{M}/L_{Mst},}

причём α {displaystyle alpha } не зависит в каком виде определено отношение окислитель/топливо массовом, молярном или объёмном. Очевидно, что при стехиометрическом отношении окислитель/топливо α = 1. {displaystyle alpha =1.}

Смеси топливо/окислитель у которых α < 1 {displaystyle alpha <1} называют богатыми смесями, а α > 1 {displaystyle alpha >1}  — бедными.

В зарубежной научно-технической литературе коэффициент избытка окислителя обычно обозначают буквой λ . {displaystyle lambda .}

Также используется параметр, называемый коэффициентом избытка топлива ϕ = 1 / α , {displaystyle phi =1/alpha ,} величина, обратная к коэффициенту избытка окислителя.

Что такое топливно-воздушная смесь?

Топливно-воздушная(топливовоздушная) смесь — это мелкодисперсный состав включающий атмосферный воздух, забор которого осуществляется из атмосферы, и горюче-смазочных материалов, предварительно залитых в бензобак автомобиля. В качестве топлива может использоваться как бензин, солярка так и сжиженный газ. Исправный топливный насос высокого давления должен обеспечивать оптимальную топливовоздушную смесь с соотношение топлива и воздуха 1:14,7, то есть на одну часть топлива необходимо 14,7 частей воздуха.

Читать также: Из чего делают диски

Перед тем как соединиться во впускном коллекторе автомобиля, эти составляющие предварительно проходят обязательную фильтрацию. Горюче-смазочные материалы очищаются в топливном фильтре, а фильтрация воздуха осуществляется через воздушный фильтр.

Другие типы двигателей

В типичной горелке для сжигания воздуха и природного газа используется стратегия двойного перекрестного ограничения для обеспечения контроля соотношения. (Этот метод использовался во время Второй мировой войны). Стратегия включает добавление обратной обратной связи по потоку в ограничивающий контроль соответствующего газа (воздуха или топлива). Это обеспечивает контроль соотношения в пределах приемлемого запаса.

Коэффициент избытка воздуха в различных топливосжигающих устройствах и двигателях[править | править код]

Двигатели внутреннего сгорания[править | править код]

Коэффициент избытка воздуха α {displaystyle alpha } всегда для стехиометрической смеси равен единице. Но практически в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) этот коэффициент отличается от 1. Так например, оптимальный с точки зрения экономичности α {displaystyle alpha } для двигателей с искровым зажиганием 1,03—1,05, это превышение обусловлено тем, что из-за несовершенства смешения топлива с воздухом в карбюраторе или цилиндре двигателя с впрыском топлива для полного сгорания топлива необходимо небольшое увеличение α {displaystyle alpha } . С другой стороны, наибольшая мощность двигателя при прочих равных достигается при работе на более богатых смесях ( α = 0 , 83…0 , 88 {displaystyle alpha =0,83…0,88} На рисунке показаны зависимости мощности и экономичности двигателя с искровым зажиганием от α {displaystyle alpha } и соотношения воздух/топливо для бензина при некоторых значениях α {displaystyle alpha } . Так, для бензина стехиометрическое соотношение воздух/топливо по массе составляет 14,7, для смеси пропан-бутан это соотношение равно 15,6.

В современных двигателях поддержание α {displaystyle alpha } близкого к оптимальному осуществляется с помощью автоматической системы управления соотношением топливо/воздух. Основным датчиком в таких системах служит датчик концентрации свободного кислорода в выхлопных газах двигателя — так называемый лямбда-зонд.

В дизельных двигателях для исключения сильного сажеобразования α {displaystyle alpha } поддерживают на уровне 1,1…1,3[2].

Газовые турбины[править | править код]

В камере сгорания газовой турбины, например двигателя самолёта α {displaystyle alpha } поддерживается близким к 1. Но перед лопатками турбины для снижения температуры газа из соображений жаропрочности лопаток газ из камеры сгорания разбавляется воздухом, отбираемым от компрессора турбины, что снижает его температуру от приблизительно 1600 °C до 1300…1400 °C, поэтому α {displaystyle alpha } в выхлопных газах турбины α {displaystyle alpha } значительно больше 1 и достигает 5.

Промышленные, отопительные и бытовые котлы[править | править код]

α {displaystyle alpha } в таких котлах существенно зависит от вида топлива. В газовых котлах небольшой мощности или производительности α {displaystyle alpha } составляет 1,2…1,4, в крупных энергетических котлах сжигающих природный газ — 1,03…1,1. В котлах, работающих на жидком и твёрдом топливе для полноты сгорания α {displaystyle alpha } поддерживается в пределах от 1,5 до 2…3.

Неисправности подачи воздуха

Ошибка «Богатая смесь» , которую определяет система диагностики автомобиля, гораздо чаще бывает вызвана недостаточным поступлением кислорода в камеру сгорания. Причин такому нарушению несколько.

В первую очередь может быть элементарно загрязнен воздушный фильтр. По некоторым причинам (тяжелые условия эксплуатации, езда по грязным дорогам) этот элемент системы очистки кислорода может прийти в негодность даже раньше указанного производителем срока. Поэтому необходимо визуально оценить очиститель. Если он грязный, покрыт маслом, его в срочном порядке необходимо заменить. Иначе мотор быстро выйдет из строя.

Литература[править | править код]

• Baehr H. B. Thermodynamik, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 1988, ISBN 3-540-18073-7.
• Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. Пер. с англ. под ред. К. И. Щелкина, А. А. Борисова. М.: Мир 1968

Симптомы неисправности

Работа двигателя на слишком бедной смеси проявляется следующими признаками:

• значительная потеря мощности;
• горящий индикатор Check Engine на панели приборов;
• троение или захлебывание двигателя (нестабильная работа на холостых оборотах);
• проблемы с запуском двигателя;
• перегрев мотора.

Если не решать проблему с бедной смесью, увеличивается расход топлива, так как водитель вынужден сильнее давить на газ и ездить на повышенных оборотах. Со временем также может произойти повреждение каталитического нейтрализатора.

Редкие поломки

Специалисты утверждают, что 90% всех ошибок « Богатая смесь» связаны с регулировкой инжектора. Устранить ее несложно. Главное — вовремя обратить внимание на неправильную работу двигателя автомобиля.

Самыми редкими, экзотическими считаются неисправности блока управления двигателем, а также плохое состояние контактов. Иногда встречаются случаи отравления кислородного датчика. Выявить такие отклонения способен опытный специалист. Самостоятельно решить проблему в этом случае удается не каждому владельцу автомобиля.

Рассмотрев, что собой представляет богатая смесь, можно понять опасность возникновения такой ситуации. При появлении непредвиденных ситуаций лучше обратиться в сервисный центр. На пунктах техобслуживания есть необходимый инструмент, с помощью которого можно произвести диагностику. Это сохранит двигатель автомобиля.

внешние ссылки

• HowStuffWorks: впрыск топлива , катализатор
• Плимутский университет: учебник по горению двигателя
• Камм, Ричард В. “Путаница в топливных смесях?” . Aircraft Maintenance Technology (февраль 2002 г.). Архивировано из оригинала на 2010-11-20 . Проверено 18 марта 2009 .