Теория смесеобразования , Плотность воздуха и топлива, состав смеси, мощность и экономия.

Начнем сначала о зависимости плоности воздуха от температуры и атмосферного давления:

p=(0,0473xB/T)xg

p - плотность воздуха (кг/м3 или кг/1000л)
В - барометрическое давление (мм рт. ст.)
Т - температура воздуха (Кельвин)
g - 9,8 (м/с2)

Пример:
1)
В - 700 мм рт. ст.
Т - 293 К (+ 20 гр.)

р=(0,0473х700/293)х9,8=1,107 кг/м3

2)
В - 800 мм рт. ст.
Т - 293 К (+ 20 гр.)

р=(0,0473х800/293)х9,8=1,266 кг/м3

3)
В - 760 мм рт. ст. (нормальное атмосферное давление)
Т - 293 К (+ 20 гр.)

р=(0,0473х760/293)х9,8=1,2 кг/м3

4)
В - 760 мм рт. ст.
Т - 253 К (- 20 гр.)

р=(0,0473х760/253)х9,8=1,39 кг/м3

Таким образом, можно сделать заключение, что чем выше давление и ниже температура, тем больше плотность воздуха. Поэтому наибольшая плотность воздуха зимой в морозную погоду, а наименьшая летом в теплую погоду. Также следует заметить, что плотность влажного воздуха меньше, чем сухого (при одних и тех же условиях). Поэтому иногда учитывают и влажность, вводя при этом в расчеты соответствующие изменения.

Состав смеси:
Максимальная мощность двигателя достигается всегда при некотором обогащении смеси, точнее при a = 0,850,90, что вытекает из развёрнутого уравнения для индикаторной мощности.

Максимальное значение индикаторного КПД достигается всегда при небольшом обеднении смеси, точнее, при а = 1,051,08. Это объясняется тем, что при небольшом обеднении смеси топливо сгорает полностью.

а - воздух:бензин

0,85 12,4:1
0,90 13,1:1
0,95 13,9:1
1,00 14,6:1
1,05 15,3:1
1,10 16,0:1
1,15 16,8:1

отсюда можно сделать вывод:
самый экономичный режим работы двигателя достигается при а = 1,05...1,08 (15,3:1-15,8:1)
самый мощностной режим работы двигателя достигается при а = 0,85...0,90 (12,4:1-13,1:1)

Исходя из этих данных можно вполне рассчитать расход топлива автомобилем:
у меня 1600 - на 4-ой при 6000 расход 16 литров
- объём двигателя 1568 см3
- состав смеси 12,5:1

Расход воздуха при 6000 об/мин
1568/4=392 - объём одного цилиндра
392х0,65=255 - с учётом коэффициента наполнения 0,65
255х2=510 - за один оборот двигателя наполняются два цилиндра
510х6000=3060000 - 3060 литров при 6000 об. за минуту
3060х60=183600 - литров воздуха в час
183,6х1,3=238,68 - кг воздуха при плотности 1,3 кг/1000л
238,68/12,5=19,0944 - кг топлива при составе смеси 12,5:1
19,0944/0,76=25,125 - литров топлива при плотности 0,76кг/л
25,125/1,58=15,9 - т.к. скорость на 4-ой при 6000 и ГП 3.9 составляет 158 км/ч

Итак, расход топлива при движении на 4-ой при 6000 и ГП 3,9 - учитывая состав смеси (12,5:1) - составляет 15,9 л/100 км - практический расход составляет 16 л/100 км.

Так же не стоит забывать о том, что карбюрация (смесеобразование) практически не зависит от плотности воздуха, поэтому при увеличении атмосферного давления и уменьшения температуры воздуха состав смеси обедняется.

Продолжение следует.

К чему ты это ??? Хочешь сделать устройство регулировки состава , в зависимости от условий ?? Так это на инжах частично уже есть ..

ладно, тогда вопрос таой, вот скажем есть у нас определённый карбюратор для которого известно значение альфы. можно ли пересчитать это значение для однотипного карбюратора исходя из пропорциональности жиклёров и диффузоров?

1) у каждого карбюратора от оборотов х/х и до максимальных оборотов, в зависимости от скорости воздуха в диффузорах, значение альфы (соответственно и состав смеси) будет меняться:
- пуск двигателя а=0,4...0,6
- х/х и малые нагрузки а=0,6...0,8
- средние нагрузки а=1,05...1,15
- большие нагрузки а=0,8...0,9
- режим разгона автомобиля а=0,8...1,0
2) расход воздуха через диффузор карбюратора и расход топлива через топливный жиклер теоретически расчитать возможно, но для этого нужно измерить и расчитать все необходимые данные и вывести универсальную формулу, только кто этим будет заниматься?
Расход воздуха через диффузор

G=a x A x w x p
a - коэффициент сжатия струи (0,97...0,98)
А - площадь поперечного сечения диффузора
w - скорость воздуха в диффузоре
р - плотность воздуха (в зависимости от температуры и давления)

другие формулы простыми буквами даже не описать.

Помоему значение альфы проще измерить.

Накручиватель

К чему ты это ??? Хочешь сделать устройство регулировки состава , в зависимости от условий ?? Так это на инжах частично уже есть ..

На инжекторах практически полностью исполнена зависимость всех условий.
Просто некоторым пользователям интересна теория и зависимость смесеобразования в карбюраторах.

первый вопрос как высчитать "a" на конкретном двиге, второе - откуда коэффициент наполнения (0.65) ?

По поводу смесеобразования при работе ГДС карбюратора.
Цитата из умной книги:
"Главная дозирующая система служит для постепенного обеднения смеси на режимах от малой нагрузки до нагрузки, БЛИЗКОЙ к максимальной (но не максимальной). Это схема с пневматическим торможением топлива. Обеднение смеси обеспечивается с помощью воздушного жиклера, расположенного в верхней части эмульсионной трубки с отверстиями. При открывании дроссельной заслонки воздух поступает не только через большой и малый диффузоры, но и через воздушный жиклер в эмульсионную трубку и тем самым снижает разрежение у топливного жиклера. Чем выше разрежение в диффузоре карбюратора, тем больше проходит воздуха через воздушный жиклер и тем больше тормозит истечение топлива через топливный жиклер"

ВладСпб

первый вопрос как высчитать "a" на конкретном двиге, второе - откуда коэффициент наполнения (0.65) ?

Я же написал выше.
Помоему значение альфы проще измерить.
Так же как это делается на инжекторном двигателе при помощи ШДК.

По поводу коэффициента наполнения можно сказать - примерно выведенное значение при условии что,
у классического двигателя находится в пределах 0,6-0,8 и повторяет линию крутящего момента, т.е. максимальное значение при оборотах максимального крутящего момента.

ДА формулы вроде реальные... только у меня тоже вопрос - откуда береться коэффициент наполнения? Ведь если его значение взято из головы, то дальнейший расчет бесполезен.

ИМХО нужно узнать формулу коэффициента наполнения. Если кто-то знает, пусть напишет. А если формул нет, то наверника должна быть какая-нибудь расчетная таблица.


Нашел ответ на свой же вопрос. Про коэффициент наполнения и многое другое.
ссылка - http://www.karelia.ru/psu/Faculties/Forest...Pump1/Pump1.htm

Ratkov, с ростом оборотов растут потери, поэтому кривая момента не повторяет точно кривую наполнения, она отклоняется от неё вниз с ростом оборотов.

Samael

Ratkov, с ростом оборотов растут потери, поэтому кривая момента не повторяет точно кривую наполнения, она отклоняется от неё вниз с ростом оборотов.

кривая момента как раз и учитывает потери с увеличением оборотов, т.к. момент - это и есть зависимость мощности двигателя от оборотов:

М=9550хР/n
P - мощность двигателя (кВт)
М - момент двигателя (Нм)
n - обороты двигателя (об/мин)

Пример:
при 5400 об/мин мощность двигателя 1,6 составляет 75 л.с.
М=(9550х75)/(1,36х5400)=97,5 Нм

при 3400 об/мин момент двигателя 1,6 составляет 116 Нм
P=(116х3400х1,36)/9550=56,2 л.с.

а если мощность в 75 л.с. достигается при 6400 об/мин
М=(9550х75)/(1,36х6400)=82,3 Нм

отсюда очевидно, что момент на прямую учитывает увеличение потерь при увеличении оборотов.

М=9550хР/n
P - мощность двигателя (кВт)
М - момент двигателя (Нм)
n - обороты двигателя (об/мин)

Если мощность двигателя в формуле имеет размерность кВт, то пример некорректный слегка

Пример:
при 5400 об/мин мощность двигателя 1,6 составляет 75 л.с.
М=(9550х75)/(1,36х5400)=97,5 Нм

Правильнее тогда:
М=(9550х55)/(1,36х5400)=71,5 Нм
Так где ошибка?
Прошу прощения, действительно невнимательно формулу посмотрел

RomiRes

Если мощность двигателя в формуле имеет размерность кВт, то пример некорректный слегка

Правильнее тогда:
М=(9550х55)/(1,36х5400)=71,5 Нм
Так где ошибка?

А ты думаешь я просто так делю на 1,36?
Внимательнее смотрим на формулу и расчёт.

процент наполнения для каждого конкретного двига разный( криво установленый коллектор, стыки , полировка и тд.) хз как просчитывать , а разница думаю может быть очень существенная

Ratkov, я об этом и говорю. Именно из-за того, что кривая момента учитывает все потери, по ней нельзя судить о наполнении цилиндра, которое эти потери не учитывает. Усекаешь мысль? Распологая графиком момента, та не рассчитаешь по нему так просто КН, а значит твои рассчёта с сотавом смеси окажутся однозначно неверными, и чем больше обороты, не больше они будут отклоняться о реальных.

ещё вопрос, который я задавал на нескольких форумах, но мнения везде были разные. Как известно, такт впуска у четырёхтактного четырёхцилиндрового мотора одновременно происходит только в одном цилиндре. Можно ли утверждать, что карбюратор такого мотора в каждый момент времени работает только на один цилиндр?

И сразу второй вопрос, вытекающий из первого. Вот допустим стоит у нас карбюратор, который готовит смесь определённого состава. Если поставить второй такой же так, что бы каждый карбюратор работал на два цилиндра, будет ли перелив от этого или нет?

Интервент

ещё вопрос, который я задавал на нескольких форумах, но мнения везде были разные. Как известно, такт впуска у четырёхтактного четырёхцилиндрового мотора одновременно происходит только в одном цилиндре. Можно ли утверждать, что карбюратор такого мотора в каждый момент времени работает только на один цилиндр?

И сразу второй вопрос, вытекающий из первого. Вот допустим стоит у нас карбюратор, который готовит смесь определённого состава. Если поставить второй такой же так, что бы каждый карбюратор работал на два цилиндра, будет ли перелив от этого или нет?

Да, любой такт четырёхтактного четырёхцилиндрового двигателя в любой момент времени условно происходит только в одном цилиндре (в одном - впуск, в другом - сжатие, в 3 - рабочий ход, в 4 - выпуск).
Но есть один момент, если распредвал имеет фазу впуска более 180 гр. (даже стандартный вал имеет фазу более 180 гр.), то получается что, когда в одном цилиндре поршень подходит к ВМТ (за несколько градусов - в зависимости от распредвала) и происходит такт впуска, то в другом цилиндре где поршень тоже подходит к ВМТ - начинается такт впуска в другом цилиндре (но при этом продолжается такт выпуска), то уже в двух цилиндрах происходит впуск и продолжается пока в первом цилиндре поршень не пройдет некоторое расстояние после ВМТ (также в зависимости от распредвала), но при этом заметим то, что в одном цилиндре клапан уже начал закрываться, а в другом только начал открываться (скорость потока воздуха в этом случае может быть меньше, равна или больше, чем при основном впуске - через один полностью открытый клапан и зависит от ширины фазы впуска, времени-сечения клапана, а также от настройки выпускной системы).

Если поставить два одинаковых карбюратора (таких же как и при одном на двигателе) каждый из которых будет работать на два цилиндра, то работа впуска будет зависить от того на какие цилиндры будет работать каждый карб в зависимости от порядка работы цилиндров.

Ratkov

Если поставить два одинаковых карбюратора (таких же как и при одном на двигателе) каждый из которых будет работать на два цилиндра, то работа впуска будет зависить от того на какие цилиндры будет работать каждый карб в зависимости от порядка работы цилиндров.

а если имеется ввиду мотор ВАЗ и два карба на 1 и 2 цилиндры и на 3 и 4 соответственно?