Влияние состава топливной смеси на расход бензина

Ошибка P0171 — Слишком бедная топливовоздушная смесь, банк 1

Ошибка P0171 указывает на то, что двигатель автомобиля работает на слишком бедной топливовоздушной смеси (банк 1).

Что означает ошибка P0171

Ошибка P0171 является общим кодом ошибки, который указывает на то, что топливная система двигателя работает ненадлежащим образом, или на указанной стороне двигателя (банк 1) присутствует утечка вакуума. Если двигатель автомобиля работает на бедной топливовоздушной смеси, это означает, что в двигатель поступает слишком мало топлива или слишком много воздуха.

Причины возникновения ошибки P0171

Наиболее распространенными причинами возникновения ошибки P0171 являются:

  • Неисправность регулятора давления топлива
  • Повреждение топливного насоса
  • Засорение топливного фильтра
  • Неисправность модуля управления PCM (Powertrain control module)
  • Утечка вакуума
  • Неисправность одной или нескольких топливных форсунок
  • Неисправность одного или нескольких датчиков кислорода
  • Неисправность датчика массового расхода воздуха

Каковы симптомы ошибки P0171?

Основными признаками возникновения ошибки P0171 являются:

  • Падение мощности двигателя
  • Загорание индикатора Check Engine
  • Заглохание или неустойчивая работа двигателя
  • Проблемы с запуском двигателя
  • Полный выход двигателя из строя
  • Повреждение каталитического нейтрализатора (если проблему долго не решать)

Как механик диагностирует ошибку P0171?

  • Сначала механик проверит двигатель на предмет утечки вакуума с помощью вакуумметра. При наличии утечки будет слышен шипящий звук. Обычно его хорошо слышно, когда двигатель выключен.
  • Затем он проверит датчик давления топлива и датчик массового расхода воздуха, используя топливный манометр.
  • Для поддержания правильного соотношения компонентов топливовоздушной смеси вакуумметрическое давление и давление топлива в двигателе должны соответствовать значениям, указанным в технических условиях производителя.
  • Если после выполнения вышеуказанных проверок неисправность не будет обнаружена, проблема, скорее всего, заключается в неисправности одного или нескольких датчиков кислорода.
  • Механик проверит работу датчиков кислорода, следуя процедуре, установленной производителем автомобиля.
  • Если проблема не будет обнаружена, механик проверит модуль управления PCM (Powertrain control module).

Частые ошибки при диагностировании кода P0171

Наиболее распространенной ошибкой при диагностировании кода P0171 является то, что механики не обращаются к техническому сервисному бюллетеню от производителя автомобиля, содержащему рекомендации по устранению типичных неисправностей, прежде чем приступить к диагностированию ошибки.

Несмотря на то, что рекомендации могут быть указаны не для всех кодов ошибок, необходимо ознакомиться с техническим сервисным бюллетенем, поскольку в некоторых случаях это поможет сэкономить время и облегчить процесс диагностирования и устранения ошибки.

Насколько серьезной является ошибка P0171?

Ошибка P0171 считается довольно серьезной, так как при ее появлении могут возникнуть проблемы с двигателем.

При ненадлежащем соотношении компонентов топливовоздушной смеси может значительно увеличиться расход топлива и снизиться мощность двигателя.

При обнаружении данного кода рекомендуется как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту для диагностирования и устранения ошибки для обеспечения бесперебойной работы автомобиля.

Какой ремонт может исправить ошибку P0171?

  • Замена топливного насоса
  • Замена топливного фильтра
  • Замена регулятора давления топлива
  • Замена модуля управления PCM (Powertrain control module)
  • Замена одной или нескольких топливных форсунок
  • Замена одного или нескольких датчиков кислорода
  • Замена датчика массового расхода воздуха
  • Устранение присутствующих утечек

Дополнительные комментарии для устранения ошибки P0171

Во избежание дальнейшего повреждения автомобиля, а также дорогостоящего ремонта при обнаружении данного кода необходимо как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту для диагностирования и устранения ошибки.

Нужна помощь с кодом ошибки P0171?

Компания — CarChek, предлагает услугу — выездная компьютерная диагностика, специалисты нашей компании приедут к вам домой или в офис, чтобы диагностировать и выявлять проблемы вашего автомобиля. Узнайте стоимость и запишитесь на выездную компьютерную диагностику или свяжитесь с консультантом по телефону

Перевод граммов в моль

Стехиометрия не только используется для уравновешивания химических уравнений, но также используется в преобразованиях, то есть преобразовании граммов в моли с использованием молярной массы в качестве коэффициента преобразования или из граммов в миллилитры с использованием плотности . Например, чтобы найти количество NaCl (хлорида натрия) в 2,00 г, нужно сделать следующее:

2,00 г NaCl58,44 г NaCl моль-1знак равно0,034 моль{\ displaystyle {\ frac {2,00 {\ mbox {г NaCl}}} {58,44 {\ mbox {г NaCl моль}} ^ {- 1}}} = 0,034 \ {\ text {моль}}}

В приведенном выше примере, когда они записаны в дробной форме, единицы граммов образуют мультипликативную идентичность, которая эквивалентна единице (г / г = 1), с результирующим количеством в молях (единица, которая была необходима), как показано в следующем уравнении,

(2,00 г NaCl1)(1 моль NaCl58,44 г NaCl)знак равно0,034 моль{\ displaystyle \ left ({\ frac {2,00 {\ mbox {g NaCl}}} {1}} \ right) \ left ({\ frac {1 {\ mbox {mol NaCl}}}} {58,44 {\ mbox { г NaCl}}}} \ right) = 0,034 \ {\ text {mol}}}

Стехиометрическая смесь — водород

За критерий возникновения устойчивой детонационной волны Вендландт принимает постоянство скорости, определенной в начале и конце длинной трубы, пользуясь для зажигания стехиометрической смесью водорода с кислородом, помещенной в отростке, присоединенном к трубе на достаточном расстоянии от первой точки измерения. При разбавлении смеси достигается состав, при котором наблюдается резкое падение скорости. Например, в смесях водорода с воздухом при атмосферном давлении скорость составляет 1620, 1480 и 1050 м / сек. Ниже другого определенного содержания водорода пламя пройдя значительное расстояние, которое зависит от состава смеси и источника зажигания, гаснет, после чего волна сжатия распространяется по взрывчатой смеси с уменьшающейся скоростью, не вызывая химической реакции. В смесях водорода с воздухом предел детонации лежит около 18 5 % Н, и скорость устойчивой детонационной волны равна 1250м / сек. Пунктирные линии соответствуют скоростям волн сжатия в начале и конце трубы, вызванных тем же источником зажигания, если бы химическая реакция отсутствовала. Эти линии были построены посредством измерения скорости указанных волн сжатия в воздухе, в том же аппарате, и введения поправки па плотность смеси.

Правда, в пламени при высоких температурах всегда образуются окислы азота ( NO, N203 и N02), но количество их настолько мало, что им вполне можно пренебречь. Таким образом, при рассмотрении стехиометрической смеси водорода с воздухом содержащийся в ней азот можно просто сбросить со счета.

Пределы гашения быстрогорящих смесей.

Достаточно согласуются с положениями теории и результаты изучения гашения некоторых быстрогорящих кислородных смесей. Таковы измеренные Анагносту и Поттером пределы гашения стехиометрических смесей водорода, пропана, этилена и ацетилена в трубах в условиях р const.

Кинетические кривые реакции горения водорода в области воспламенения выглядят следующим образом: в течение какого-то определенного промежутка времени t называемого периодом индукции, реакция практически не идет, заметить ее не удается, концентрация постоянна, потом наступает быстрая реакция, которая заканчивается за очень малое время. На рис. 1.4 приведены кинетические кривые реакции горения стехиометрической смеси водорода с кислородом. По оси ординат отложена величина ДР, равная уменьшению общего давления в реагирующей смеси по сравнению с начальным давлением. Данные рис. 1.4 взяты из работы А. А. Ковальского , который первым экспериментально показал возможность цепного воспламенения в изотермических условиях.

Для того, чтобы термодинамическое равновесие в реакционноспособной среде возникало за конечные промежутки времени, необходимы условия, обеспечивающие быстрое протекание как прямых, так и обратных химических реакций. Но, так как для протекания некоторых химических реакций требуется большая энергия активации, химический состав смеси газов зачастую отличается от соответствующего химическому равновесию — смесь находится в состоянии условного или замороженного равновесия. Например, стехиометрическая смесь водорода с кислородом при комнатной температуре и атмосферном давлении не реагирует, хотя должна была бы по условиям химического равновесия полностью превратиться в воду.

В зависимости от температуры скорость реакции меняется очень резко; так, например, при комнатной температуре и атмосферном давлении водород с кислородом практически не реагируют в течение многих лет. При повышении температуры скорость реакции остается неизмеримо малой вплоть до некоторого критического значения, которое зависит от условий проведения опыта. Например, для стехиометрической смеси водорода с кислородом — так называемой гремучей смеси — при атмосферном давлении это критическое значение составляет около 550 С. При более высоких температурах, даже если превышение над критическим значением составляет лишь несколько градусов, гремучая смесь реагирует очень быстро, давление резко повышается, и может произойти разрыв сосуда. Скорость реакции при таком взрыве настолько велика, что исследователи прошлого века не могли подробно изучить ее кинетику.

Контейнер для хлора после аварии.

Аварии были вызваны взрывами в контейнерах смеси водорода с хлором, переполнением контейнеров продуктом выше установленной, нормы и перегревом солнечными лучами. Отметим, что давление взрыва стехиометрической смеси водорода с хлором превышает 18 МПа. Ясно, что контейнер со стенкой толщиной 10 мм разрушается при таком давлении.

Факторы влияющие на развитие четвертой фазы горения

  1. Турбулентное движение заряда, которое улучшает контакт топлива и воздуха и, следовательно, улучшает догорание.
  2. Качество распыления в конце подачи топлива. Чем больше диаметр капель, тем продолжительнее процесс догорания Нечеткость отсечки топлива в конце впрыска, как и продолжительное снижение давления в конце впрыска не только снижают тепловыделение, но и вызывают закоксовывание сопел форсунок.
  3. Попадание топлива на холодные стенки внутри цилиндрового пространства приводит к увеличению времени догорания, поэтому увеличение нагрузки дизеля до его прогрева нежелательно.
  4. Наддув. Используя наддув, увеличивают количество подаваемого топлива, в том числе и путем затяжного впрыска, что приводит к увеличению времени догорания.

Преимущества измерения соотношения воздух-топливо

  • Определение состояния кислородного датчика : Неисправный кислородный датчик приведет к тому, что соотношение воздух-топливо будет медленнее реагировать на изменение состояния двигателя. Поврежденный или неисправный датчик может привести к увеличению расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ, а также к снижению мощности и реакции дроссельной заслонки. Большинство систем управления двигателем обнаруживают неисправный датчик кислорода.
  • Снижение выбросов: поддержание стехиометрического отношения топливовоздушной смеси около 14,7: 1 (для бензиновых двигателей) позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью.
  • Экономия топлива : более бедная топливно-воздушная смесь, чем это стехиометрическое соотношение, приведет к почти оптимальному расходу топлива, снижению затрат на пройденное расстояние и наименьшему количеству выбросов CO 2 . Однако на заводе автомобили проектируются для работы в стехиометрическом соотношении (а не как можно более обедненной при сохранении управляемости), чтобы максимизировать эффективность и срок службы каталитического нейтрализатора. Несмотря на то, что может быть возможно бесперебойно работать при смесях, более бедных, чем стехиометрическое соотношение, производители должны сосредоточиться на выбросах и особенно на сроке службы каталитического нейтрализатора (который теперь должен составлять 100 000 миль (160 000 км) на новых автомобилях) как на более высокий приоритет в соответствии с правилами Агентства по охране окружающей среды США .
  • Характеристики двигателя : Тщательное определение соотношения воздух-топливо во всем диапазоне оборотов и давления в коллекторе позволит максимально увеличить выходную мощность, а также снизить риск детонации .

Бедные смеси улучшают экономию топлива, но также вызывают резкое повышение количества оксидов азота (NOX) . Если смесь становится слишком бедной, двигатель может не воспламениться, что приведет к пропускам зажигания и значительному увеличению выбросов несгоревших углеводородов (HC). Бедные смеси горят сильнее и могут вызвать резкую работу на холостом ходу, затрудненный запуск и остановку двигателя и даже могут повредить каталитический нейтрализатор или сжечь клапаны в двигателе. Риск искры / детонации двигателя (детонации) также увеличивается, когда двигатель находится под нагрузкой.

Смеси, которые богаче стехиометрического, позволяют достичь большей пиковой мощности двигателя при использовании испаренного жидкого топлива из-за того, что смесь не может достичь идеально гомогенизированного состояния, поэтому добавляется дополнительное топливо, чтобы обеспечить сжигание всего кислорода с максимальной мощностью. Идеальная смесь для этого типа работы зависит от конкретного двигателя. Например, двигатели с принудительной индукцией, такие как турбокомпрессоры и нагнетатели, обычно требуют более богатой смеси при полностью открытой дроссельной заслонке, чем двигатели без наддува. Двигатели с принудительной индукцией могут быть серьезно повреждены из-за слишком длительного сжигания бедной смеси. Чем беднее топливовоздушная смесь, тем выше температура сгорания внутри цилиндра. Слишком высокая температура приведет к повреждению двигателя — расплавлению поршней и клапанов. Это может произойти, если портировать головку и / или коллекторы или увеличить наддув без компенсации путем установки большего или большего количества форсунок и / или повышения давления топлива до достаточного уровня. И наоборот, производительность двигателя может быть снижена за счет увеличения количества топлива без увеличения потока воздуха в двигатель. Кроме того, если двигатель наклонен до точки, при которой температура выхлопных газов начинает падать, температура головки цилиндров также упадет. Это рекомендуется только в крейсерской конфигурации, никогда при резком ускорении, но становится все более популярным в авиационных кругах, где установлены соответствующие датчики контроля двигателя и топливно-воздушная смесь может регулироваться вручную.

Холодным двигателям также обычно требуется больше топлива и более богатая смесь при первом запуске (см. Инжектор холодного пуска ), потому что топливо не испаряется, когда холодно, и, следовательно, требует большего количества топлива для должного «насыщения» воздуха. Богатые смеси также горят быстрее и снижают риск детонации искры / детонации (детонации) двигателя, когда двигатель находится под нагрузкой. Однако богатые смеси резко увеличивают выбросы окиси углерода (CO).

Обеднение топливно-воздушной смеси: причины и признаки бедной смеси

В самом начале необходимо четко понять, что значит бедная смесь. Следует напомнить о том, что в камере сгорания топливный заряд не только состоит из горючего, но также предполагает часть воздуха. Эти компоненты смешивается в определенных пропорциях применительно к разным режимам работы .

Если не сильно вдаваться в подробности, оптимальным принято считать соотношение 1 кг бензина на 15 кг поступившего воздуха. Такая смесь называется стехиометрической, то есть имеет соотношение 1:14.7. Данное соотношение позволяет двигателю развить достаточную мощность, при этом также сохраняется приемлемый расход топлива.

Если же количество воздуха снизить, например, до 13 кг, тогда в составе смеси закономерно увеличится доля бензина. Двигатель начнет выдавать еще больше мощности, при этом экономичность ухудшается, то есть увеличивается расход. Еще большее сокращение количества воздуха приведет к тому, что смесь станет слишком богатой.

В конечном итоге такое обогащение будет означать, что заряд теряет способность к воспламенению, цилиндры не работают. При соотношении 1:5 переобогащенная смесь в цилиндрах больше не воспламеняется от искры.

Данный процесс может протекать и в обратном порядке, то есть происходит увеличение доли воздуха в составе смеси. В этом случае речь идет об обеднении заряда. На бедной смеси расход топлива меньше, при этом также заметно снижается мощность двигателя.

Соотношение части бензина и воздуха 1:21 является тем значением, когда сильно обедненная смесь, по аналогии с переобогащенной, перестает воспламеняться. С учетом данной информации становится понятно, что для разных режимов работы ДВС состав смеси приходится менять.

Это позволяет наилучшим образом сбалансировать мощность мотора и расход горючего. Например, при минимальных нагрузках на двигатель нет смысла все время подавать в цилиндры стехиометрическую или богатую «мощностную» смесь.

Если же нагрузки возрастают, тогда об экономии топлива путем обеднения речь не идет, так как в нагруженных режимах от агрегата требуется нормальная или даже максимальная отдача.

Итак, вернемся к нашей проблеме. Как уже было сказано, слишком бедная смесь на газу или на бензине может проявиться как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателе. Вполне очевидно, что главными причинами такого обеднения являются:

  • недостаточная подача топлива;
  • поступление лишнего воздуха;

Основными признаками обеднения смеси можно считать то, что двигатель плохо заводится и неустойчиво работает на ХХ, мотор сразу же глохнет после попыток начать движение, во время езды водитель сильно нажимает на педаль газа, но автомобиль не ускоряется, силовой агрегат «не тянет» под нагрузкой, дергается, и т.д.

Отметим, что симптомы бедной смеси могут напоминать отдельные неполадки системы зажигания, сбои УОЗ. На карбюраторных моторах двигатель «чихает» в карбюратор в случае работы на бедной смеси. На инжекторе возможны хлопки во впускном трубопроводе. При этом если элементы и настройки системы зажигания находятся в полном порядке ( , и т.д.), тогда нужно переходить к диагностике и .

Добавим, что в ряде случаев можно выкрутить свечи зажигания из двигателя, после чего первичная диагностика далее проводится по цвету нагара на свечах. Коричневый светлый нагар укажет на то, что явных проблем со смесеобразованием нет, то есть смесь сгорает в двигателе нормально.

Черный нагар является признаком избыточного обогащения смеси. Сероватый светлый или белесый нагар говорит о том, что двигатель работает на обедненной смеси, перегревается и т.д. Также отметим, что нагар и его цвет можно считать точным признаком только в том случае, когда двигатель полностью исправен, зажигание настроено и работает нормально, а также нет проблем со свечами.

Ошибка P2191 Слишком бедная топливовоздушная смесь, при высокой нагрузке, банк 1

P2191 System Too Lean At Higher Load Bank 1

Описание и значение ошибки P2191

Этот общий диагностический код неисправности powertrain/engine обычно применяется к двигателям с впрыском топлива от большинства европейских и азиатских производителей с 2010 года. Эти производители включают, но не ограничиваются Volkswagen, Audi, Mercedes, BMW / Mini, Hyundai, Mazda, Kia и Infiniti. Этот код в основном касается значения, предоставляемого датчиком соотношения воздуха и топлива, более часто называемым датчиком кислорода (расположенный в выхлопной трубе), который помогает ПКМ транспортного средства (блок управления трансмиссией) контролировать количество топлива, впрыскиваемого в двигатель. Специфически, ПКМ обнаруживает постное состояние которое значит слишком много воздуха в коэффициенте воздуха / топлива. Этот код установлен для банка 1, который представляет собой банк цилиндров, включающий цилиндр № 1. Это может быть механическая или электрическая неисправность цепи, в зависимости от производителя автомобиля и топливной системы. Действия по устранению неполадок могут варьироваться в зависимости от производителя, типа топливной системы, типа датчика массового расхода воздуха (MAF) и цветов проводов, а также типа датчика отношения воздуха/топлива/датчика кислорода (AFR/O2) и цветов проводов.

Симптомы ошибки P2191

Симптомы кода двигателя P2191 могут включать: Индикатор неисправности лампы (MIL) illuminatedLack powerOccasional misfirePoor расход топлива

Возможные причины возникновения ошибки P2191

Давление топлива, форсунки, негерметичность системы впуска

Возможные причины для этого кода для установки: неисправный датчик соотношения воздуха / топлива / датчик кислорода (AFR/O2)неисправный датчик массового расхода воздуха (MAF)редко-неисправный модуль управления трансмиссией (PCM)

Хорошей отправной точкой всегда является проверка бюллетеней технического обслуживания (TSB) для вашего конкретного автомобиля. Ваша проблема может быть известной проблемой с известным исправлением, выпущенным производителем, и может сэкономить ваше время и деньги во время диагностики. Во-первых, заметьте если любые другие диагностические коды недостатка. Если какие-либо из них связаны с топливом/топливной системой, сначала их диагностируйте. Было знано, что происходит Misdiagnosis если техник диагностирует этот код прежде чем все коды системы отнесенные топливом тщательно были диагностированы и были уволены. Обеспечьте что никакие утечки входа или вытыхания. Утечка впуска, или утечка вакуума, делает двигатель побежать постный. Утечка выхлопных газов создает впечатление, что датчик AFR/O2 работает на слабом двигателе. Затем найдите датчик соотношения воздуха / топлива / кислорода и датчик массового расхода воздуха на вашем конкретном автомобиле. Вот пример датчика MAF: В статье использован машинный перевод. Источник P2191 System Too Lean At Higher Load Bank 1 obd2-codes.ru

Температура вспышки бензина

У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.

Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 400С).

Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.

Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:

  • разделения веществ по группам пожароопасности;
  • расчета электрооборудования;
  • выяснения причин возгораний.

Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.

2 условия воспламенения:

  1. Бензин находится в газообразном состоянии.
  2. Соотношение топлива и воздуха в пределах возгорания.

Отклонения подачи топлива

Так как процесс формирования горючей смеси состоит из двух основных компонентов (бензин и воздух), нарушения возможны со стороны подачи каждого из них. Избыток топлива определяется гораздо реже, чем недостаток воздуха. Но типичные нарушения подачи горючего следует рассмотреть подробнее.

Слишком богатая смесь, причины которой связаны с топливной системой, может быть вызвана высоким давлением в магистрали. Это отклонение вызывается неисправностью бензонасоса или системы регуляции. Чтобы проверить эту версию, применяют специальный манометр для топлива.

Отклонения в составе смеси может вызывать адсорбер. Через него из-за неисправности системы улавливания паров впускается большое количество бензина.

Также могут быть неисправными форсунки. Инжектор в закрытом состоянии может быть неспособен держать топливо. Это становится причиной попадания его в камеру даже при закрытых форсунках.

Определение

Стехиометрическое количество или стехиометрическое соотношение из реагента представляет собой количество или оптимальное соотношение , где, при условии , что реакция протекает до завершения:

  1. Весь реагент израсходован
  2. Дефицита реагента нет
  3. Реагента нет избытка.

Стехиометрия основывается на самых основных законах, которые помогают лучше понять ее, то есть на законе сохранения массы , законе определенных пропорций (т.е. законе постоянного состава ), законе кратных пропорций и законе взаимных пропорций . В общем, химические реакции сочетаются в определенных соотношениях химических веществ. Поскольку химические реакции не могут ни создать, ни разрушить материю, ни преобразовать один элемент в другой, количество каждого элемента должно быть одинаковым на протяжении всей реакции. Например, количество атомов данного элемента X на стороне реагента должно равняться количеству атомов этого элемента на стороне продукта, независимо от того, действительно ли все эти атомы участвуют в реакции.

Химические реакции, как операции макроскопических единиц, состоят просто из очень большого числа элементарных реакций , в которых одна молекула взаимодействует с другой молекулой. Поскольку реагирующие молекулы (или фрагменты) состоят из определенного набора атомов в целочисленном соотношении, соотношение между реагентами в полной реакции также находится в целочисленном соотношении. Реакция может потреблять более одной молекулы, и стехиометрическое число учитывает это число, определяемое как положительное для продуктов (добавлено) и отрицательное для реагентов (удалено).

Различные элементы имеют разную атомную массу , а молекулы , состоящие из отдельных атомов, имеют определенную молярную массу , измеряемую в единице моля (6,02 × 10 23 отдельных молекул, постоянная Авогадро ). По определению, углерод-12 имеет молярную массу 12 г / моль. Таким образом, для расчета стехиометрии по массе количество молекул, необходимых для каждого реагента, выражается в молях и умножается на молярную массу каждого реагента, чтобы получить массу каждого реагента на моль реакции. Массовые отношения могут быть рассчитаны путем деления каждого на общее количество во всей реакции.

Элементы в их естественном состоянии представляют собой смеси изотопов разной массы, поэтому атомные массы и, следовательно, молярные массы не совсем целые числа. Например, вместо точного соотношения 14: 3, 17,04 кг аммиака состоит из 14,01 кг азота и 3 × 1,01 кг водорода, потому что природный азот включает небольшое количество азота-15, а природный водород включает водород-2 ( дейтерий ).

Стехиометрическое реагент является реагентом , который расходуется в реакции, в отличие от каталитического реагента , который не потребляется в общей реакции , так как он реагирует на один шаг и регенерируют на другой стадии.

Режимы работы двигателя и состав горючей смеси

Состав горючей смеси

Для работы двигателя внутреннего сгорания необходима смесь топлива с воздухом. В карбюраторных двигателях топливо (бензин) смешивается с воздухом в определенной пропорции вне цилиндров и, частично испарившись, образует горючую смесь. Этот процесс называется карбюрацией, а прибор, приготавливающий такую смесь, карбюратором.

Смесь, пройдя по впускному трубопроводу, попадает в цилиндры двигателя, где смешивается с остатками горячих отработавших газов, образуя рабочую смесь. Частички распыленного топлива при этом испаряются. Для пуска двигателя и его работы на разных режимах, необходим различный состав горючей смеси. Поэтому карбюратор устроен так, что позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси, поступающей в цилиндры двигателя.

Для полного сгорания 1кг топлива необходимо около 15 кг воздуха. Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности. Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси двигатель работает в наиболее экономичном режиме, т.е. расход топлива на единицу развиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет.

При избытке воздуха (17 кг и более) образуется бедная смесь. Двигатель на такой смеси работает неустойчиво, при этом расход топлива на единицу вырабатываемой мощности возрастает. На смеси переобедненной, содержащей более 19 кг воздуха на 1 кг топлива, работа двигателя невозможна, так как смесь не воспламеняется от искры. Небольшой недостаток воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с нормальным (от 15 до 13 кг) способствует образованию обогащенной смеси. Такая смесь позволяет двигателю развивать максимальную мощность при несколько повышенном расходе топлива.

Если воздуха в смеси меньше 13 кг на 1 кг топлива, смесь богатая. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель на богатой смеси работает в неэкономичном режиме, с перебоями и при этом не развивает полной мощности. Переобогащенная смесь, содержащая менее 5 кг воздуха на 1 кг топлива, не воспламеняется — работа двигателя на ней невозможна.

Пуск двигателя

При пуске холодного двигателя часть распыляемого топлива оседает на стенках впускного трубопровода, а часть испарившегося топлива, попав в цилиндры, конденсируется на стенках. К тому же при низкой температуре воздуха смесеобразование ухудшается, т. к. замедляется испарение бензина. Поэтому для пуска холодного двигателя необходимо, чтобы карбюратор приготовил переобогащенную топливовоздушную смесь.

Работа на холостом ходу

На холостом ходу частота вращения коленчатого вала двигателя не велика, а дроссельные заслонки карбюратора почти полностью закрыты. Из-за этого вентиляция цилиндров не столь эффективна, по сравнению с работой на средней и высокой частотах вращения коленчатого вала и мало количество горючей смеси, поступающей в двигатель. В рабочей смеси содержится большое количество отработавших (остаточных) газов. Поэтому для устойчивой работы двигателя на холостом ходу необходима обогащенная смесь.

Режим частичных нагрузок

На режиме частичных нагрузок от двигателя не требуется полная мощность. Дроссельные заслонки открыты не полностью, но вентиляция цилиндров хорошая. Поэтому на этом режиме достаточно обедненной горючей смеси. Соотношение развиваемой двигателем мощности к количеству потребляемого топлива позволяет считать режим частичных нагрузок самым экономичным.

Режим полной нагрузки

На режиме полной нагрузки от двигателя требуется максимальная или близкая к максимальной мощность. Двигатель при этом работает на высоких оборотах, а дроссельные заслонки полностью (или почти полностью) открыты. Для этого режима требуется обогащенная смесь, обладающая повышенной скоростью сгорания.

Режим резкого увеличения нагрузки

При работе двигателя в режиме резкого увеличения нагрузки, например при разгоне автомобиля, необходима обогащенная смесь. Но поскольку процесс смесеобразования обладает некоторой инертностью, чтобы предотвратить возникновение«провала» при наборе скорости, требуется дополни тельное кратковременное обогащение горючей смеси. Для этого дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в смесительную камеру карбюратора.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий