Нарушения нормального процесса сгорания

При некоторых условиях нормальный процесс сгорания может нарушаться, что отражается на мощности и экономичности двигателя, на токсичности отработавших газов, на надежности и долговечности работы двигателя.

К таким нарушениям относятся следующие.

1. Пропуски вспышек в цилиндрах двигателя (перебои в работе двигателя). Появляются в результате сильного переобеднения или переобогащения топливовоздушной смеси, которая по составу смеси вышла за пределы воспламеняемости. Возможны также из-за малой мощности искры или её случайного пропуска в результате нарушений в работе системы зажигания.

2. Вспышки во впускном тракте двигателя (обратные вспышки). Имеют место при малой скорости распространения фронта пламени по объему цилиндра, когда горение смеси продолжается не только на такте расширения, но и на такте выпуска отработавших газов. В момент открытия впускного клапана пламя из цилиндра двигателя поджигает горючую смесь во впускной системе, что воспринимается как хлопок в карбюратор. Замедленное сгорание может объясняться переобеднением или переобогащением топливовоздушной смеси из-за нарушений в работе системы питания.

3. Калильное зажигание, понимаемое как преждевременное (до подачи искры) воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре от перегретых поверхностей камеры сгорания или раскаленных частиц тлеющего нагара. Вызывает перегрев двигателя, глухие стуки, снижение мощности из-за чрезмерного противодавления в конце такта сжатия.

4. Выстрелы в выпускном тракте двигателя. Являются следствием воспламенения топливовоздушной смеси, попавшей в выпускной тракт двигателя при пропуске вспышек в цилиндрах из-за различных причин, например при переобогащении горючей смеси.

5. Детонация - взрывное сгорание топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Очень сложный химико-тепловой процесс, развивающийся в цилиндре двигателя при определенных условиях.

К числу мероприятий, увеличивающих скорость и полноту сгорания в фазах основного сгорания, относится создание в цилиндре интенсивных турбулентного и вихревого движений свежего заряда к моменту воспламенения от электрической искры, а также придание камере сгорания таких очертаний, которые вызывали бы дополнительную турбулизацию заряда на заключительных фазах процесса сгорания. Это способствует более быстрому завершению процесса тепловыделения в основных фазах сгорания и в фазе догорания.

Повышение степени сжатия позволяет без отклонений использовать в двигателе более обедненные топливовоздушные смеси и тем самым несколько повысить экономичность за счет более полного сгорания топлива. Однако наличие в избытке свободного кислорода приводит к повышению в продуктах сгорания токсичных окислов азота NOx.

С повышением степени сжатия е возрастает нагрузка на детали крнвошипно-шатунного механизма, что приводит к необходимости упрочнения деталей за счет их массы или применения более высококачественных материалов.