 |
| Горючее. Свойства горючего |
Общие сведения про горючее
Рабочий процесс в двигателе с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания горючего (светлых нефтепродуктов). При сгорании горючее выделяет тепловую энергию, которая превращается двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневом двигателе с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе-карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и горючее подаются раздельно.
Соответственно различают карбюраторные двигатели и двигатели с непосредственным впрыском горючего, а также газотурбинные двигатели.
Бензин- горючее для карбюраторных двигателей
Среди двигателей с искровым зажиганием наибольшее распространение получили карбюраторные двигатели. Как горючее в карбюраторных двигателях используется бензин.
Бензин представляет собой смесь бензино-лигроиновых фракций, полученных путем прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического и термического крекинга с высокооктановыми компонентами и присадками. В зависимости от области применения промышленностью вырабатываются авиационные бензины и автомобильные бензины.
Испарение бензина и образование горючей смеси в карбюраторных двигателях происходит в воздушном потоке на пути от карбюратора до цилиндра и завершается в цилиндре двигателя. Скорость воздушного потока в диффузоре карбюратора составляет 40-150 м/с и в 20-30 раз превышает скорость топливной струи. В воздушном потоке струя горючего разбивается на мелкие капли, средний диаметр которых составляет 0,1-0,2 мм. Образовавшиеся капли подхватываются воздушным потоком и интенсивно испаряются. Постепенно скорость капель увеличивается до скорости паровоздушного потока, при этом процесс их испарения замедляется, и некоторая часть капель может попасть в цилиндры двигателя, где под действием высокой температуры испарение завершается. Часть капель при выходе из диффузора карбюратора оседает на стенках впускного трубопровода и образует пленку жидкого топлива.
Паровоздушный поток двигает пленку на стенках в направлении цилиндров двигателя. Скорость перемещения пленки жидкого топлива в 50-60 раз меньше скорости паровоздушной смеси, в этих условиях и происходит интенсивное испарение горючего с поверхности пленки.
Дизельное топливо как горючее в дизельном двигателе
К дизельным топливам относятся топлива для двигателей с воспламенением топливовоздушной смеси от сжатия (дизелей). Дизели устанавливаются на автотракторной, бронетанковой и морской технике, а также используются в качестве силовых агрегатов подвижных, передвижных и стационарных установок.
Дизельные двигатели на 25-30% более экономичны, чем карбюраторные, а стоимость производства дизельных топлив ниже, чем бензинов. Поэтому доля дизельных топлив в топливно-энергетическом балансе и общий объем их производства постоянно увеличивается.
Специфической особенностью дизеля является то, что смесеобразование в нем происходит непосредственно в камере сгорания, а образовавшаяся рабочая смесь самовоспламеняется за счет энергии адиабатически сжатого воздуха.
Горючее для газотурбинных двигателей
Газотурбинные двигатели нашли широкое применение в технике, прежде всего, в авиации. Авиационные газотурбинные двигатели (ГТД) включают турбореактивные (ТРД), турбовинтовые (ТВД), турбовентиляторные (ТВлД) и прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД).
В ТРД сила тяги создается только реакцией газовой струи, покидающей двигатель со скоростью, превышающей скорость полета.
Турбовинтовые двигатели находят применение на транспортных и бомбардировочных самолетах и вертолетах. Эти летательные аппараты имеют наиболее высокий тяговый КПД вследствие использования в качестве движителя воздушного винта на дозвуковых скоростях, обеспечивают наименьший удельный расход топлива и соответственно максимальную продолжительность, и дальность полета.
Горючее в газотурбинном двигателе – авиационные керосины.
