Лабораторная работа № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОК ТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНА

Цели работы:

1. дать представление студентам о методе оценки детонационной стойкости бензина на моторной установке ИТ-9-2;

2. показать влияние различных факторов на возникновение и ин-

тенсивность детонации в двигателях внутреннего сгорания.

Время – два академических часа.

3. Степень сжатия – это есть отношение полного объема к объе- му камеры сгорания, т. е. безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз сжимается рабочая смесь, поступившая в полный цилиндр, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), к тому поло- жению поршня, когда он будет в верхней мертвой точке (ВМТ).

Средняя величина степени сжатия зависит: от числа оборотов коленчатого вала; размеров цилиндра;

интенсивности охлаждения; формы камеры сгорания;

конструктивных особенностей двигателя.

кар

В карбюраторных двигателях степень сжатия 

должна быть та-

Оборудование и материалы:

1. моторная установка ИТ-9-2…………. 1 комплект;

кой, чтобы температура рабочей смеси в конце сжатия не была больше температуры самовоспламенения бензина.

2. испытуемый бензин…………………….1,5 л;

Степень сжатия воздуха в дизельных двигателях 

должна быть

3. диз

   набор эталонных топлив ……………… по 0,5 л.

Задачи перед студентами при выполнении работы:

Оценить влияние различных факторов на интенсивность детонации, таких как-то:

1. степень сжатия;

2. состав горючей смеси;

3. угол опережения зажигания;

4. температура горючей смеси;

5. детонационная стойкость бензина.

Вводная часть

Основные понятия

1. Октановым числом (ОЧ) бензина называется показатель его де- тонационной стойкости, численно равный процентному (по объему) со- держанию изооктана в такой смеси с нормальным гептаном, который при стандартных условиях испытания в специальном двигателе детони- рует так же, как и испытуемый бензин.

2. Детонация – это процесс когда степень сжатия в цилиндре дви- гателя становится больше допустимой, и при этом скорость сгорания рабочей смеси резко возрастает и достигает больше 2000 м/с.

такой, чтобы температура сжимаемого воздуха в цилиндре была больше

температуры самовоспламенения дизельного топлива, поэтому степень сжатия находится в пределах от 17 до 22.

Для определения октановых чисел автомобильных бензинов при-

меняют моторный метод с использованием установки ИТ-9-2.

Конструкция моторной установки ИТ-9-2 Установка состоит из следующих основных частей (рис. 11):

1. одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя с переменной степенью сжатия ( = 4–10);

2. электрода переменного тока, соединенного ременной передачей

с маховиком двигателя, служащего для пуска и стабилизации числа обо- ротов установки;

3. генератора постоянного тока на 110 В, предназначенного для питания приборов;

4. конденсационного бачка системы охлаждения со змеевиком, ох- лаждаемой проточной водой, проходящей через головку блока и стенки цилиндра;

5. электромеханического датчика детонации с нагревательной спи- ралью и термоэлементом в ней, получающего питание от генератора постоянного тока;

6. магнето для осуществления зажигания бензовоздушной смеси, на щитке которого есть указатель угла опережения зажигания с неоно-

38 39

Рис. 11. Схема установки ИТ-9-2:

1 – картер; 2 – поршень; 3 – поршни-противовесы; 4 – маслонасос; 5 – электроподогреватель масла; 6 – маховик; 7 – червячный механизм передвижения цилиндра; 8 – рукоятка червячного механизма передвижения; 9 – магнето; 10 – диффузор и жиклер карбюратора; 11 – трехходовой кран; 12 – топливный бачок; 13 – воздушный бачок с электроподо- гревателем воздуха; 14 – электроподогреватель топливовоздушной смеси; 15 – конденсационный бачок системы охлаждения; 16 – выпускная труба

вой лампой, так как при изменении степени сжатия автоматически изме- няется угол опережения зажигания;

7. пульта управления с указателем оценки интенсивности детона- ции и другими приборами, а также с ручками управления;

8. системы смазки (принудительная). Масло марки МС-20 подает- ся из картера через масляный фильтр;

9. карбюратора с тремя поплавковыми камерами в виде бачков с бензином, жиклерами и распылителем.

Принцип действия моторной установки ИТ-9-2

Измерение степени сжатия осуществляется путем перемещения цилиндра, изготовленного за одно целое с головкой, в вертикальном на- правлении. В результате этого изменяется объем камеры сгорания, а, следовательно, и степень сжатия.

Изменение положения цилиндра производят с помощью червячной передачи, приводимой в действие рукояткой. Величину степени сжатия замеряют специальным микрометром.

Поплавковые камеры вместе с бачками можно поднимать или опус- кать с помощью микрометрических винтов. Это позволяет изменять со- став горючей смеси: при подъеме бачка смесь обогащается, а при опус- кании обедняется. Изменяя таким образом состав смеси, добиваются максимума интенсивности детонации. Трехходовый кран позволяет пи- тать карбюратор топливом из любого бачка. Детонационное сгорание в двигателе возникает в результате предпламенных окислительных про- цессов в несгоревшей части смеси. Скорость развития этих процессов зависит от режима работы двигателя.

Интенсивность детонации в двигателе замеряют с помощью элект- ромеханического датчика. В систему замера также входят:

генератор постоянного тока; компенсационный мостик с реостатами;

тепловой элемент и указатель детонации (рис. 12).

Датчик детонации состоит из полого цилиндра, ввертываемого в головку двигателя, с находящимся внутри стальным стержнем. Нижний конец стержня опирается на стальную упругую мембрану толщиной 0,35 мм, зажатую в корпусе монтажной гайкой, а над верхним концом расположены пластинчатые электроконтакты.

40 41

Рис. 12. Принципиальная схема приборов для регистрации интенсивности детонации:

1 – головка двигателя; 2 – мембрана; 3 – стержень; 4 – корпус датчика детонации; 5 – верхний контакт; 6 – нижний контакт; 7 – генератор постоянного тока; 8 – теплоэлемент с нагреватель- ной спиралью; 9 – термопара; 10 – указатель детонации

Для карбюраторных двигателей = 6–10; для дизельных = 17–22.