Калильное зажигание, инициируемое тлеющим нагаром.

Калильное зажигание, инициируемое тлеющим нагаром (КЗН.) Оно обычно возникает после достаточно длительной работы автомобильного двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода, способствующих обильному отложению нагара на днищах поршней и стенках камер сгорания, например, в условиях городской езды с ограниченными скоростями. При переходе к работе на больших нагрузках отложившийся нагар вследствие возникающих в нем термических напряжений начинает отслаиваться от стенок, и отдельные его частицы, находясь во взвешенном состоянии в рабочем заряде, нагреваются в течение тактов сгорания и выталкивания до температур, близких к температуре отработавших газов в конце такта выпуска.

При детонации увеличивается температура поршня, повышается теплоотвод в охлаждающую среду, уменьшается мощность и ухудшается экономичность двигателя. Работа двигателя с детонацией считается вредной и недопустимой.

Склонность различных видов топлива к детонации оценивается октановым числом.

На детонацию оказывают влияние конструктивные факторы: повышение степени сжатия способствует детонации; чем компактнее камера сгорания и ближе к центру и к выпускному клапану свеча зажигания, тем меньше склонность к детонации; увеличение диаметра цилиндра способствует детонации.

При эксплуатации автомобиля следует знать и учитывать факторы, которые влияют на развитие детонации: увеличение оборотов коленвала устраняет детонацию; уменьшение УОЗ, уменьшение открытия дроссельной заслонки, увеличение влажности всасываемого воздуха уменьшает детонацию.

Сгорание в двигателе с искровым зажиганием. Основные периоды сгорания.

Развитие реакций окисления в цилиндре двигателя с требуемой скоростью обеспечивается гомогенной (равномерной) смесью топлива с воздухом. Ввиду различий свойств топлива, способов смесеобразования и воспламенения рабочей смеси, рассмотрим отдельно процессы сгорания топлива в цилиндрах карбюраторных и дизельных двигателей. Процесс сгорания топлива удобнее анализировать по индикаторной диаграмме в координатах р-α°, на которой изображается зависимость давления газа внутри цилиндра от угла поворота коленчатого вала. Такая диаграмма называется развернутой.

На рис. 2.5 представлена часть развернутой индикаторной диаграммы, где показаны фаза процесса сгорания в карбюраторных двигателях.

Зажигание производится в конце такта сжатия с опережением, равным углу φ. Моменту зажигания соответствует точка а. Видимое повышение давления начинается в точке б. Точкой в отмечено максимальное давление.

Период от точки а до точки б называется первым периодом сгорания, периодом образования очага горения, или периодом задержки воспламенения. Продолжительность его изменяется в зависимости от свойств топлива, состава смеси, степени сжатия, числа оборотов, вихревого состояния смеси и интенсивности искрового разряда, а также ряда других факторов. Чем меньше первый период сгорания, тем медленнее нарастает давление во второй период, тем “мягче” и с меньшим износом работает двигатель.

Период от точки б до точки в называется вторым периодом сгорания, периодом распространения пламени, или периодом видимого сгорания. Этот период характеризуется значительным повышением давления и обычно заканчивается на 12–18° после ВМТ. После прохождения поршнем точки в, соответствующей максимальному давлению сгорания, начинается процесс расширения. При этом давление падает, а газы расширяются. Часть смеси, не успевшая сгореть своевременно, догорает в процессе расширения.

В процессе сгорания различают три периода:

I — период задержки воспламенения, когда температура и давление практически не изменяются и происходит предпламенное окисление топлива;

II — период видимого сгорания, когда давление повышается до максимального и сгорает 80...90 % смеси;

III — период догорания, продолжающийся уже в процессе расширения и заканчивающийся через 40...80° ПКВ после ВМТ.