Что показывает коэффициент избытка воздуха

Это позволяет более правильно сопоставлять работу паровых котлов различной производительности.

В топку и газоходы паровых котлов, находящихся при давлениях ниже атмосферного, и в системы пылеприготовления может проникать воздух из окружающей среды, т. е. могут иметь место присосы воздуха. Они появляются из-за неплотностей стен и перепада давлений. По ходу движения продуктов сгорания их количество непрерывно возрастает.

Источник

Карбюраторы. Горючая смесь. Коэффициент избытка воздуха.

Как было сказано в предыдущем посте, карбюратор представляет собой устройство, готовящее смесь топлива и воздуха в определённых соотношениях. А зачем собственно нужна эта смесь и что это за отношение? Об этом данный пост.

Бензин горит. С этим фактом согласятся многие. И большинство примет это как есть, на веру. Мы с детства видим, как что-то горит, спичка, газ в газовой плите, костёр и так далее. И мы не задумываемся, почему это так происходит. Горит и горит, так должно быть))) Потом мы идёт в школу, учим там химию, кто-то хорошо, кто-то не очень. Тот кто учил, на вопрос: «Почему горит бензин?» скажет: «Потому что происходит процесс окисления. Молекулы кислорода, содержащиеся в воздухе вступают в окислительно-восстановительную реакцию с молекулами бензина, происходит перераспределение электронов между атомами, появляются новые вещества, происходит выброс энергии», и в таком духе)) Тот, кто учил плохо, скажет: «Горит кислород, содержащийся в воздухе». Почему и как он горит — не известно))) Ну, а тот кто не учился, ничего не скажет)))

На самом деле, процесс горения это достаточно сложное явление, и понимать все тонкости и особенности этого процесса дело непростое. Ну да нам оно и не надо)))
Надо понимать лишь следующее: горение это химическая реакция, реакция окисления. В ходе этой реакции молекулы кислорода окружают молекулы горючего вещества и далее в присутствии катализатора (которым обычно выступает высокая температура) происходит обмен электронами между атомами кислорода и горючего вещества. Под словом обмен имеется в виду то, что горючее вещество «отдаёт» электроны окислителю, а окислитель их «забирает».
Главный вывод из всего этого: чтобы что-то сжечь, нужен окислитель и катализатор.
Окислителем может являться любое вещество, чьи атомы, способны принимать электроны. В нашем случае, окислителем всегда будет являться кислород, содержащийся в воздухе.
И тут соответственно второй вывод: чтобы бензин горел, нужен воздух.

Ну и вот собственно мы подошли к вопросу, озвученному в теме: «А сколько же этого самого воздуха нужно?»
Начиная изучать теорию карбюраторов, я натыкался на всевозможные данные о том, сколько нужно воздуха, чтобы полностью сжечь 1 килограмм бензина (да, надо сказать, что дальше и воздух и бензин будет считаться в килограммах, а не в объёме) где-то писали 13, где-то 14, где-то 15. Я долго не мог понять, в чём тут дело. Но в одной книге нашёл отгадку)

Но прежде, чем сказать об этом, нужно прояснить, что такое теоретически необходимое количество воздуха и действительное.

Под теоретически необходимым количеством воздуха понимается количество воздуха в килограммах, необходимое для того, чтобы полностью сжечь (далее я буду всегда говорить «сжечь», «горит», а не «окислить») 1 килограмм бензина.
Под действительным количеством воздуха понимается то количество (в килограммах) которое поступило в цилиндры двигателя непосредственно в данный момент времени.

И вот тут отгадка на вопрос, почему в разной литературе разные данные. Теоретически необходимое количество воздуха подсчитывается по формуле

Как видно, в зависимости от состава топлива, получатся разные данные. Но, я буду считать дальше, что для полного сгорания 1 килограмма бензина необходимо 14 килограмм воздуха. Хотя все современные двигатели программируются на соотношение 14,7:1. То есть для полного сгорания 1 килограмма бензина берётся 14,7 килограмм воздуха. Но это считается слегка обеднённой смесью.
Вот мы и подошли к вопросу про бедную и богатую смесь (в общем-то этому тема и посвящена).

Как говорилось ранее, в первой части, про простейший карбюратор, горючая смесь это смесь воздуха и топлива. Эта смесь образуется из капель топлива в результате трения воздуха об эти самые капли. Грубо говоря, воздух как бы становится пропитан топливом. И в зависимости от того, насколько сильно, различают богатую, бедную и нормальную горючую смесь.

Чтобы понять в числах сколько поступило воздуха или топлива в цилиндры двигателя (какая у нас горючая смесь) вводят либо коэффициент избытка воздуха, либо коэффициент избытка топлива. В русской литературе пользуются коэффициентом избытка воздуха. Что же это такое?

Коэффициентом избытка воздуха называют отношение количества воздуха действительно поступившего в цилиндр, к теоретически необходимому (вычисленному по формуле).
Обозначают его обычно буквой «альфа». Для примера, считается он так: если теоретически для полного сгорания нужно 14 кг воздуха и в горючей смеси содержится 14 кг, то альфа = 14/14 = 1. Это нормальная смесь. Если поступило, допустим, 7 кг, то альфа = 7/14 = 0,5. Это богатая смесь. Если поступило 16 кг, то альфа = 16/14 = 1,1. Это бедная смесь. На практике ещё выделяют обогащённую и обеднённую смеси. Допустим при альфа = 1,1 смесь правильнее назвать не бедной, а обеднённой. И в таком духе.

Зачем это всё нужно? Просто дальше, я хочу рассказать уже непосредственно про к133. И первое, что нужно будет сказать, это про его отличия от простейшего карбюратора. И вот там то мне придётся пользоваться словами «бедная», «богатая» и тд. Для многих богатая смесь, это «когда много топлива». а бедная «когда мало»))) В чём то это верно, в чём то не совсем. Некоторые возможно не знают об этом вообще.

Источник

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Топливовоздушная смесь в бензиновом двигателе

Для работы двигателю с искровым зажига­нием (SI) требуется топливовоздушная смесь с определенным соотношением количества воздуха и топлива (отношение воздух/топливо). Идеальное, теоретически полное сго­рание топлива имеет место при отношении масс 14,7:1 (стехиометрическое отношение), т.е. для сгорания 1 кг топлива требуется 14,7 кг воздуха. Или: топливо объемом 1 л полно­стью сгорает в присутствии 9500 л воздуха.

Топливовоздушная смесь

Удельный расход топлива в значитель­ной степени зависит от соотношения воздух/топливо (см. рис. «Влияние коэффициента избытка воздуха на удельный расход топлива и неравномерную работу двигателя при постоянной эффективной мощности» ). Для обеспечения действительно полного сгорания топлива требуется избыточное количество воздуха и, следовательно, как можно более низкий расход топлива. Однако здесь имеют место ограничения, зависящие от воспламеняе­мости и доступного времени сгорания смеси.

Также состав смеси влияет на эффектив­ность снижения выбросов токсичных ве­ществ с отработавшими газами. В настоящее время с этой целью используется трехком­понентный каталитический нейтрализатор, который действует с максимальной произ­водительностью при стехиометрическом со­отношении воздух/топливо. Это может зна­чительно снизить вероятность повреждения компонентов системы очистки отработавших газов. Поэтому современные двигатели, когда это позволяют условия работы, рабо­тают при стехиометрическом составе смеси.

Для определенных условий работы двига­теля требуется адаптация состава смеси. Так, изменение состава смеси требуется при пуске холодного двигателя. Отсюда следует, что си­стемы смесеобразования должны обеспечи­вать работу двигателя в различных режимах.

Коэффициент избытка воздуха λ

В качестве показателя отличия фактического состава смеси от теоретически необходимого массового отношения (14,7:1) был выбран коэффициент избытка воздуха λ (лямбда). Коэффициент λ равен отношения массы по­даваемого в двигатель воздуха к массе воз­духа, необходимой для обеспечения стехио­метрического состава смеси.

λ = 1: масса подаваемого в двигатель воз­духа равна теоретически необходимой массе.

λ 1: имеет место избыток воздуха, т.е. смесь становится обедненной. При работе на бедной смеси эффективная мощность двигателя падает, при этом обеспечивается снижение расхода топлива. Максимально до­пустимое значение λ — «предел возникновения пропусков зажигания при обеднении смеси» в значительной степени зависит от конструкции двигателя и используемой системы смесео­бразования. При использовании такой смеси она долго не воспламеняется, а процесс сго­рания происходит с нарушениями, сопрово­ждаемыми неравномерной работой двигателя.

На рис. «Влияние коэффициента избытка воздуха на содержание токсичных веществ в отработанных газах» показаны зависимости удель­ного расхода топлива, а также содержания различных токсичных веществ в отработавших газах от коэффициента избытка воздуха (при постоянной выходной мощности двигателя). Из этих графиков видно, что нельзя выбрать идеальное значение коэффициента λ, при ко­тором все рассматриваемые показатели были бы в максимальной степени приемлемы. Для двигателей с впрыском топлива во впускной трубопровод для обеспечения «оптималь­ного» расхода топлива при «оптимальной» эффективной мощности приемлемым явля­ется значение λ в диапазоне 0,9-1,1.

В двигателях с прямым впрыском топлива и послойным распределением заряда смеси имеют место иные условия сгорания топлива, поэтому предел обеднения смеси наступает при значительно более высоких значениях λ. В диапазоне частичных нагрузок эти двигатели могут работать при значительно более высо­ком коэффициенте избытка воздуха (до λ = 4).

Для нормальной работы трехкомпонентного каталитического нейтрализатора необходимо точное соблюдение λ = 1 при нормальной рабочей температуре двигателя. Выполнение этого условия возможно при обеспечении точ­ной дозировки массы поступающего воздуха, включая и возможные добавки.

Для получения оптимального процесса сгорания в двигателях с системой впрыска то­плива во впускной трубопровод необходимо обеспечивать не только впрыск точного коли­чества топлива, но и однородность топливо­воздушной смеси, что достигается эффектив­ным распылением топлива. Если эти условия не соблюдаются, во впускном трубопроводе или на стенках камеры сгорания образуются большие капли топлива, которые полностью не сгорают, что приводит к повышенным вы­бросам несгоревших углеводородов.

Системы смесеобразования

Системы впрыска топлива или карбюра­торы служат для приготовления топливо­воздушной смеси, наилучшим образом обе­спечивающей эффективную работу двигателя в заданном режиме. Системы впрыска топлива, особенно их электронные версии, лучше при­способлены для получения оптимальных режимов. Они позволяют снизить расход то­плива и повысить эффективную мощность двигателя. Все более строгие требования в от­ношении снижения токсичности отработавших газов заставили производителей автомобилей практически полностью отказаться от кар­бюраторных топливных систем и перейти на электронные системы впрыска топлива.

Источник

КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА

Смотреть что такое «КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА» в других словарях:

Коэффициент избытка воздуха — (альфа) отношение массы воздуха, приходящейся на 1 кг топлива в данной смеси, к массе воздуха в нормальной горючей смеси … Википедия

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха, λ Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая … Справочник технического переводчика

Коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы К. и. в. в камере сгорания может… … Энциклопедия техники

коэффициент избытка воздуха — 3.43 коэффициент избытка воздуха: Отношение фактического объема воздуха для горения к стехиометрическому. Источник: ГОСТ Р 51847 2001: Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые типа А и С. Общие технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент избытка воздуха — отношение фактически затраченного на сжигание топлива воздуха к теоретически необходимому. Коэффициент избытка воздуха при сжигании жидкого и газообразного топлива 1,02 1,15, угольной пыли до 1,25, твёрдого топлива в слое 1,3 1,6. Недостаток… … Энциклопедический словарь по металлургии

коэффициент избытка воздуха, — 3.3 коэффициент избытка воздуха, l: Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент избытка воздуха — oro pertekliaus koeficientas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tikrojo degimui tiekiamo oro ir teoriškai degimui reikalingo oro tūrių santykis. Erdvinėse kūryklose deginant skystąjį ar dujinį kurą, oro pertekliaus koeficientas 1,02–1,1,… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

коэффициент избытка воздуха — [excess ratio] расход воздуха при полном сжигании топлива, отнесенный к теоретически необходимому; Смотри также: Коэффициент фабрикационный коэффициент температурный … Энциклопедический словарь по металлургии

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы… … Энциклопедия «Авиация»

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы… … Энциклопедия «Авиация»

Источник

Коэффициент избытка воздуха

Смотреть что такое «Коэффициент избытка воздуха» в других словарях:

Коэффициент избытка воздуха — (альфа) отношение массы воздуха, приходящейся на 1 кг топлива в данной смеси, к массе воздуха в нормальной горючей смеси … Википедия

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха, λ Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая … Справочник технического переводчика

Коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы К. и. в. в камере сгорания может… … Энциклопедия техники

коэффициент избытка воздуха — 3.43 коэффициент избытка воздуха: Отношение фактического объема воздуха для горения к стехиометрическому. Источник: ГОСТ Р 51847 2001: Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые типа А и С. Общие технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА — отношение фактически затраченное на сжигание топлива воздуха к теоретически необходимому. Коэффициент избытка воздуха при сжигании жидкого и газообразного топлива 1,02 1,15, угольной пыли до 1,25, твердого топлива в слое 1,3 1,6. Недостаток… … Металлургический словарь

коэффициент избытка воздуха, — 3.3 коэффициент избытка воздуха, l: Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент избытка воздуха — oro pertekliaus koeficientas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tikrojo degimui tiekiamo oro ir teoriškai degimui reikalingo oro tūrių santykis. Erdvinėse kūryklose deginant skystąjį ar dujinį kurą, oro pertekliaus koeficientas 1,02–1,1,… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

коэффициент избытка воздуха — [excess ratio] расход воздуха при полном сжигании топлива, отнесенный к теоретически необходимому; Смотри также: Коэффициент фабрикационный коэффициент температурный … Энциклопедический словарь по металлургии

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы… … Энциклопедия «Авиация»

коэффициент избытка воздуха — коэффициент избытка воздуха — отношение действительного количества воздуха в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы… … Энциклопедия «Авиация»

Источник