Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

Как сгорает топливо в двигателе?

В двигателе внутреннего сгорания воздух и топливо поступают в камеру сгорания, и затем генерируется искра зажигания, вызывающая сгорание. Перед зажиганием воздушно-топливной смеси двигатель нагревается и сжимает смесь.

Как сгорает бензин в двигателе?

В двигателе внутреннего сгорания воздух и бензин поступают в камеру сгорания, и затем генерируется искра зажигания, вызывающая сгорание. Перед зажиганием двигатель нагревается и сжимает смесь. Нагревание помогает процессу смешивания, а сжатие увеличивает энергию, генерируемую при сгорании.

Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

Поршневой ДВС с воспламенением от сжатия

В разогретый от адиабатического сжатия в цилиндре воздух через форсунку впрыскивается и распыляется порция топлива. При распыливании вокруг отдельных испаряющихся капель топлива возникают очаги сгорания, и по мере впрыскивания порция топлива сгорает в виде факела.

Что выделяется при сгорании топлива?

При горении молекулы веществ, участвующих в реакции, распадаются на атомы, после чего из этих атомов образуются молекулы новых веществ. … Составные части распавшихся молекул кислорода и паров бензина вновь перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ: водяных паров и углекислого газа.

Какие двигатели не могут работать без горючего?

Какие двигатели не могут работать без горючего? Водяное колесо, воздушная крыльчатка, паровая машина, электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, реактивный, ракетный двигатель, двигатель.

Куда поступает бензин?

Система подачи топлива — в двигателях внутреннего сгорания служит для подачи топлива из топливного бака к топливной рейке (моноблок дроссельных заслонок), избыток топлива через регулятор давления возвращается в бак.

В чем отличие дизельного двигателя от бензинового?

Главное различие – в способе воспламенения топлива. И там, и там топливная смесь находится под давлением. В моторах на бензине она загорается от искры свечи зажигания, а дизель загорается от сильного и быстрого сжатия. Бензин сгорает быстро, а в дизельном моторе топливо сгорает медленно.

Где на поршне указан размер?

На днище поршней указан их диаметр в районе колец. Однако при выборе новых деталей лучше ориентироваться на другую, наибольшую величину – диаметр нижней части юбки. Зазор между ней и стенками цилиндра должен составлять от 0,05 до 0,1 мм (более точные значения указаны в мануале).

Что значит 2 х литровый двигатель?

Суммарный объем всех цилиндров двигателя обычно выражается в литрах. Рабочий объем камеры сгорания указывается в сантиметрах кубических. … Таким образом, мотор с общей суммой объемов всех камер сгорания, которая фактически равна 1992 см³, является двигателем с рабочим объемом 2 литра, то есть двухлитровым.

Какую пусковую частоту вращения имеет коленчатый вал бензиновых двигателей?

с.), рабочий объём цилиндров составляет 1,5—9,5 л, степень сжатия 6,5—8,5, максимальная частота вращения коленчатого вала 2500—4000 об/мин.

Что происходит при сгорании топлива?

При сжигании топлива происходит химическая реакция – «горение обычное», которая представляет собой соединение вещества с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением тепла и света.

Какой газ выделяется при сгорании топлива?

При полном горении топлива, будь то дрова, уголь, мазут или природный газ, в окружающую среду вместе с выделяемым теплом и дымом поступают практически безвредные углекислый газ (СО2) и водяные пары.

Как определить количество теплоты при сгорании топлива?

Общее количество теплоты Q, выделяемое при полном сгорании m кг твёрдого или жидкого топлива, вычисляется по формуле: Q = qm . Общее количество теплоты Q, выделяемое при полном сгорании V м³ газообразного топлива, вычисляется по формуле: Q = qV .

Чем ракетный двигатель отличается от реактивного?

В отличие от них воздушно-реактивные двигатели несут на борту только запас горючего, а в качестве окислителя используется кислород атмосферного воздуха. ВРД пригодны для работы только в атмосфере Земли, тогда как ракетные двигатели могут работать как в атмосфере, так и в космическом пространстве.

Когда начинается впрыск топлива в цилиндры дизельного двигателя?

В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800оС, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением (10-30 МПа) впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.

Что является причиной воспламенения топливной смеси в дизельных двигателях?

В дизельном двигателе возгорание топлива происходит за счет тепла сжатого воздуха. В следующем разделе статьи представлен процесс впрыска дизельного топлива. Выполняя расчеты, Рудольф Дизель предположил, что более высокий уровень сжатия топливной смеси способствует повышению эффективности и мощности.

Где сгорает топливо в двигателе внутреннего сгорания?

Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС) — разновидность теплового двигателя, в котором топливная смесь сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. Продукты сгорания образуют рабочее тело. Такой двигатель является первичным, химическим, и преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу.

Где еще кроме автомобилей используется двигатель внутреннего сгорания?

Это всевозможные транспортные средства: мопеды, мотоцыклы, автомобили, теплоходы, тепловозы, самалеты и вертолеты.. В общем, практически все, на чем можно передвигаться. Так же ДВС применяется в бензо-инструменте: бензопилы, газонокосилки и тримеры, угловые шлифмашинки и мн.

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания/Изобретатели

Как устроен двигатель внутреннего сгорания?

В большинстве бензопил и лодочных моторов используются двухтактные двигатели. В двухтактном двигателе отсутствуют клапаны, а свеча зажигания дает искру каждый раз, когда поршень находится в верхней точке хода. Через отверстие в нижней части стенки цилиндра происходит впуск топлива и воздуха.

Какие 4 такта двигателя?

Рабочий цикл 4-х тактного двигателя состоит из четырех тактов: впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска. При впуске поршень опускается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ).

Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

Поршневой ДВС с воспламенением от сжатия

В разогретый от адиабатического сжатия в цилиндре воздух через форсунку впрыскивается и распыляется порция топлива. При распыливании вокруг отдельных испаряющихся капель топлива возникают очаги сгорания, и по мере впрыскивания порция топлива сгорает в виде факела.

Что такое двигатель для чего он нужен?

Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. … К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания в 1860 году?

В 1860 году, бельгийский инженер Жан Жозеф Этьен Ленуар построил двигатель внутреннего сгорания с водяным охлаждением, представлявший собой переделанную одноцилиндровую горизонтальную паровую машину двойного действия, работавший на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием.

Когда был создан первый двигатель внутреннего сгорания?

Первым успешным двигателем, который начал продаваться, был двигатель внутреннего сгорания бельгийского инженера Ж. Ж. Этьена Ленуара. Год рождения этого изобретения – 1858.

Как называется двигатель который был изобретён в XIX веке?

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081 1819).

Какие виды топлива могут быть использованы в двигателях внутреннего сгорания?

Для питания двигателей внутреннего сгорания применяются жидкие и газообразные виды топлива. Наибольшее распространение получило жидкое топливо — бензин для карбюраторных двигателей и дизельное топливо для дизелей. Газообразные топлива, главным образом сжиженные газы, применяют для двигателей газобаллонных автомобилей.

Как устроен двигатель в автомобиле?

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится поршень с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище.

Как устроен двигатель внутреннего сгорания Что является рабочим телом?

Рабочим телом у всех тепловых двигателей является газ, который совершает работу при расширении. В двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинах повышение температуры происходит при сгорании топлива внутри самого двигателя. … Ее называют температурой холодильника.

Что такое 4 тактный двигатель?

Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи.

Что происходит во время 1 такта работы двс?

1 такт (впуск) — при такте впуска поршень от верхней мёртвой точки перемещается к нижней мёртвой точке. Цилиндр заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Т. е.

Что такое двухтактный и четырехтактный двигатель?

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 2 такта (один оборот коленчатого вала), называются двухтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за 4 такта (два оборота коленвала), называются четырехтактным. … Чем отличается двухтактный от четырехтактного?

Поршневой двигатель внутреннего сгорания

Поршневой двигатель — двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия расширяющихся газов, образовавшаяся в результате сгорания топлива в замкнутом объёме, преобразуется в механическую работу поступательного движения поршня за счёт расширения рабочего тела (газообразных продуктов сгорания топлива) в цилиндре, в который вставлен поршень.
Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала кривошипно-шатунным механизмом.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания сегодня является самым распространённым тепловым двигателем. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, боевой, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров, водяных насосов, помп, моторизованного инструмента (бензорезок (бензо-болгарок), газонокосилок, бензопил) и прочих машин, как мобильных, так и стационарных, и производится в мире ежегодно в количестве нескольких десятков миллионов изделий.

Мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от нескольких ватт (двигатели авиа-, мото- и судомоделей) до 75 000 кВт (судовые двигатели).

В качестве топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания используются:

• жидкости — бензин, дизельное топливо, спирты, биодизель;
• газы — сжиженный газ, природный газ, водород, газообразные продукты крекинга нефти, биогаз;
• монооксид углерода, вырабатываемый в газогенераторе, входящем в состав топливной системы двигателя, из твёрдого топлива (угля, торфа, древесины).

Полный цикл работы двигателя складывается из последовательности тактов — однонаправленных поступательных ходов поршня. Различают двухтактные и четырёхтактные двигатели.
Число цилиндров в разных поршневых двигателях колеблется от 1-го до 24-х. Объём цилиндра — это произведение площади поперечного сечения цилиндра на ход поршня. Суммарный объём всех цилиндров обычно называют объёмом двигателя. По способу смесеобразования делятся:

• Двигатели с внешним смесеобразованием. Воспламенение воздушно-топливной смеси может выполняться электроискровым разрядом, вырабатываемым системой зажигания (например, автомобильный Бензиновый двигатель внутреннего сгорания). Двигатели с внешним смесеобразованием могут работать на газообразном топливе (природный газ, био и другие условно-бесплатные газы);

• Двигатели с внутренним смесеобразованием (воспламенение от сжатия рабочего тела). Эти двигатели, в свою очередь, подразделяются на:
  • Дизельные, работающие на дизельном топливе или природном газе (с добавлением 5 % дизельного топлива для обеспечения воспламенения топливной смеси). В этих двигателях сжатию подвергается только воздух, а при достижении поршнем точки максимального сжатия в камеру сгорания впрыскиваеся топливо, которое воспламеняется при контакте с воздухом, нагретым при сжатии до температуры в несколько сотен градусов Цельсия.
  • Компрессионные двигатели. В них, в отличие от дизельных, топливо подается вместе с воздухом (как в бензиновых двигателях). Такие двигатели требуют особого состава топлива (обычно в его основе — диэтиловый эфир) и точной регулировки степени сжатия, так как от нее зависит момент воспламенения смеси. Компрессионные двигатели используются главным образом в авиа- и автомоделях;
  • Калильные двигатели. Схожи по принципу действия с компрессионными, но имеют калильную свечу, накал которой поддерживается за счёт сгорания топлива на предыдущем такте.Такие двигатели также требуют особого состава топлива (обычно в его основе — метанол, касторовое масло и нитрометан). Используются главным образом в авиа- и автомоделях;
• Воспламенение от горячих частей двигателя (калоризаторные), обычно — днища поршня. Приводные двигатели прокатных станов (топливо-мартеновский газ).

Двигатели с внутренним смесеобразованием имеют (как в теории, так и на практике) более высокий КПД и вращающий момент за счёт более высокой степени сжатия.

В рамках технической термодинамики работа поршневых двигателей внутреннего сгорания в зависимости от особенностей их циклограмм описывается термодинамическими циклами Отто, Дизеля, Тринклера, Аткинсона или Миллера.

Эффективный КПД поршневого ДВС не превышает 60%. Остальная тепловая энергия распределяется, в основном, между теплом выхлопных газов и нагревом конструкции двигателя. Поскольку последняя доля весьма существенна, поршневые ДВС нуждаются в системе интенсивного охлаждения. Различают системы охлаждения:

• воздушные, отдающие избыточное тепло окружающему воздуху через ребристую внешнюю поверхность цилиндров; используются в двигателях сравнительно небольшой мощности (десятки л.с.), или в более мощных авиационных двигателях, работающих в быстром потоке воздуха;
• жидкостные, в которых охлаждающая жидкость (вода, масло или антифриз) прокачивается через рубашку охлаждения (каналы, созданные в стенках блока цилиндров), и затем поступает в радиатор охлаждения, в котором теплоноситель охлаждается потоком воздуха, созданным вентилятором. Иногда в жидкостных системах в качестве теплоносителя используется металлический натрий, расплавляемый теплом двигателя при его прогреве.

Основные параметры двигателя

С работой поршневого двигателя внутреннего сгорания связаны следующие параметры.

• Верхняя мёртвая точка (в. м. т.) — крайнее верхнее положение поршня.
• Нижняя мёртвая точка (н. м. т.) — крайнее нижнее положение поршня.
• Радиус кривошипа — расстояние от оси коренной шейки коленчатого вала до оси его шатунной шейки
• Ход поршня — расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота).
• Такт — часть рабочего цикла, происходящего при движении поршня из одного крайнего положения в другое.
• Объём камеры сгорания — объём пространства над поршнем, когда он находится в верхней мертвой точке.
• Рабочий объём цилиндра — объём, освобождаемый поршнем при перемещении его от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке.
• Полный объем цилиндра — объём пространства над поршнем при нахождении его в нижней мёртвой точке. Полный объём цилиндра равен сумме рабочего объёма цилиндра и объёма камеры сгорания.
• Литраж двигателя для многоцилиндровых двигателей — это произведение рабочего объёма на число цилиндров.
• Степень сжатия — отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания.

TheSenyaDit › Блог › Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя (Изучаем вместе)

На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании. Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

• Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации — Фото 2-5

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье «как устроены бензиновые и дизельные двигатели».

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

• Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3 Фото 6

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ В БЕНЗИНОВЫХ ДВС

двигатель сгорание топливо

Развитие процесса горения в ДВС с внешним смесеобразованием.

Процесс сгорания топлива представляет собой химическую реакцию соединения кислорода, содержащегося в воздухе, с водородом и углеродом, которые входят в химический состав топлива.

В поршневых ДВС с внешним смесеобразованием процесс сгорания начинается с воспламенения ТВС в цилиндре двигателя искрой зажигания изавершается в течение приблизительно трех миллисекунд.

Сгорание топлива начинается в конце сжатия и?осуществляется в основном в начальный период расширения [1].При сгорании химическая энергия топлива превращается в тепловую. В процессе расширения тепловаяэнергия, воспринятая рабочим телом (РТ), частично преобразуется в механическую. От полноты сгорания топлива и?своевременного подвода теплоты к рабочему телу в значительной мере зависят, энергетические и экономические?показатели двигателя.

Вдвигателяхо полноте, скорости и своевременности сгорания можно судить по развернутой индикаторной диаграмме, в которой условно выделяют три фазы (рис.3.1)[1].

Рисунок 3.1 — Развернутая индикаторная диаграмма и зависимость изменения температуры газов от угла поворота коленчатого вала в двигателе с искровым зажиганием

Первая фаза иI — начальная фаза сгорания или фаза?формирования фронта пламени.

Начальным моментом?фазы считается момент возникновения электрической искры (момент зажигания), а конечным — когда давление в цилиндре в результате выделения теплоты становится выше, чем при сжатии смеси до ВМТ без сгорания.

Для своевременного выделениятеплоты при лучших условиях электрический разряд на электроды свечи подается в конце хода сжатия за 20—55° поворота КВ до прихода поршня в ВМТ. Этот угол поворота КВназывается углом опережения зажигания (цоз). Температура искры может составлять 10000 К. В течениепервой фазысгорает около 2—3 % топлива, поданного в цилиндр. Продолжительность первой фазы 0,5—1 мс, чтосоответствует 10—30° поворотаКВ.

Если в КС будет подана обедненная смесь — это увеличит продолжительность фазы иIи нарушит стабильность воспламенения. Сократить продолжительность можно повысив температуру и давление рабочей смеси (увеличив степень сжатия), длительность искрового разряда.

Вторая фаза иII — основная фаза сгорания,во время этой фазы происходит распространение пламени по объему КС.

Длится вторая фаза от конца 1 фазы до?момента достижения максимального давления сгорания, ее продолжительность 1— 1,2 мс, т. е. 25—30°поворотаКВ момент достижения максимального давления в цикле.За это время выделяется примерно 75-85 % теплоты. Температура РТ в конце этой фазы повышается до 2300 К, адавление достигает 3,5—5 МПа. К моменту окончания 2 фазы сгорание не заканчивается, поэтому средняя температура газов продолжает расти.

С ростом частоты вращенияпродолжительность 2 фазы по времени?уменьшается в соответствии с изменением продолжительности всего цикла. Так же, добиться сокращения продолжительности иIIможно расположив свечузажигания ближе к центру камеры сгорания.

Третья фаза иIII — фаза догорания.

Начинается в?момент достижения максимального давления цикла.

В?этой фазе смесь горит в пристеночных слоях, где турбулентных пульсаций значительно меньше, чем в основном?объеме КС. Вследствие замедления конечных процессов горения 3 фаза не имеет четко выраженного окончания. Приближенно считают, что ее продолжительность 1— 1,5 мс, т. е. 20—35° угла поворота КВ.Максимальная температура, которая достигается на этом этапе — 2300-2600 К.

В 3 фазе выделяется еще 10—15 % теплоты. В итоге общее тепловыделение за весь процесс сгорания составляет 80—91 %. Остальные 9—20 % теплоты теряются на теплопередачу через стенки цилиндра и на неполноту сгорания [1].

Распространение волны горения.

В ДВС с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением сгорание практически гомогенной топливовоздушной смеси происходит за счет распространения волны горения, которая зарождается от постороннего источника воспламенения — свечи зажигания (рис. 3.2.1) [6].

Рис. 3.2.1 — Схема развития процесса сгорания топливовоздушной смеси в ДВС с принудительным воспламенением

Это дает преимущество бензиновым двигателям в отношении их габаритных размеров и массы, в отличие от дизельных двигателей, процесс сгорания в которых осуществляетсяпри больших значениях давления и нагрузок на детали.

При подаче электрической искры на электроды свечи в искровом канале происходит практически мгновенное нагревание газа до температур, превышающих 10000К [5].

При таких условиях с большой скоростью развиваются цепные реакции, и наблюдается интенсивное тепловыделение первоначально в небольшом шаровом объеме газа, окружающем электроды свечи.

После прекращения разряда,накопленная в этом объеме теплота будет отводиться за счет теплопроводности в окружающие слои газа и температура в начальном объеме будет быстро уменьшаться. Но ее падение прекратится, т.к. теплота, образующаяся в ходе хим. реакций, пойдет на поддержание значения температуры в начальном объеме равной значению температуры пламени для данного состава ТВС.В результате чего будет сформированочаг воспламенения сферической формы с радиусом сферы r= 2-3 мм (рис. 3.2.2)[5].

Рис. 3.2.2 Схема формирования очага воспламенения в объеме электродов свечи зажигания:1 — корпус свечи зажигания; 2 — центральный электрод;3 — искровой разряд; 4 — очаг воспламенения; 5 — боковой электрод; 6 — холодная масса свежего заряда; 7 — изолятор свечи

Условия его формирования будут зависеть от ряда факторов: состава смеси, конструкции свечи зажигания и ее мощности, характера и интенсивности движения свежего заряда и т.д. Действия этих факторов влияют на протекание химических реакцийокисления, от чего зависит скорость развития химических реакций и время формирования начального очага воспламенения.

Для этого ввели термин -период задержки воспламенения, его значение фиксируется с момента подачи искрового разряда до момента, когда объем реагирующей смеси вырастетдо значений, при котором становится заметным выделение теплоты и повышение давления в цилиндре.

Наибольшая скорость сгорания в ТВС достигается при коэффициенте избытка воздуха от 0,85 до 0,9, так как в этом случае температура газов во фронте пламени становится максимальной и способствует ускорению прогрева и воспламенению прилегающих слоев свежей рабочей смеси[1].

Если ближайший к очагу воспламенения слой холодной смеси успеет прогреться до температуры, при которой начинаются реакции окисления, то пламя от очага воспламенения перемещается на соседний сферический слой горючей смеси, и таким образом, слой за слоем происходит распространение пламени по всему объему камеры сгорания[5].

Если же выделение теплоты происходит медленно или количества теплоты недостаточно,и она не успевает рассеиваться по окружающему холодному свежему заряду, возникший первоначально очаг воспламенения затухает, пламя не распространяется. Этот момент фиксируется как пропуск вспышки в цилиндре двигателя.

При сильном обеднении смеси (>1), как и при сильном обогащении ( 1,0 действительное количество воздуха в смеси больше теоретически необходимого — ТВС называют бедной по составу.