Мнение
от Hursa » 11 Юли 2015 10:27
Производителите не обясняват защо или поне аз не съм намерил обяснение, иначе щях да ги цитирам.
Именно компресията имах в предвид, налягането в края на такта на сгъстяване. При високи обороти пълненето намалява, в резултат компресията се понижава. Но това е само една от причините за по бавното изгаряне, може би най-значимата. Другата причина е че в цилиндъра остават повече остатъчни газове при високи обороти, т. е. кислорода е по малко в горивната смес. За буталото – не хода му се променя. А се увеличава пътя който изминава от момента на подаване на искрата до момента на изгаряне на горивната смес (част от хода „нагоре”, края на такта на сгъстяването след подаване на искрата и част от хода „надолу”, работния такт) – както поради по ниската скорост на изгаряне, но най-вече поради по голямата му средна скорост при високи обороти. При 6000 об/мин (оборотите около които повечето масови съвременни бензинови двигатели достигат макс мощност), един такт – примерно работния, трае 5 мили секунди. Изгарянето на горивото в целия свободен обем на цилиндъра (горивната камера), заедно с подготвителния период за възникване и развитие на горенето в зависимост от условията в цилиндъра може да заеме до няколко милисекунди. Т. е. дори при пределно изпреварване на запалването - горенето може да заеме значителна част от работния такт – а значи температурата на изходящите газове при високи обороти е значително по голяма. Поради по бавното изгаряне на газта буталото е по-близо до долна мъртва точка в края на изгарянето (на газта), отколкото когато двигателя работи на бензин. Съответно разширението на отработените газове е по-малко до отваряне на изпускателни клапани – а значи и температурата им е по-висока в момента на отварянето им. И тук температурата на горене няма значение (почти). Значение има енергията отделена при изгаряне на сместа. Стехиометричната смес (въздух/газ и въздух/бензин) дават приблизително еднаква енергия (пропан-бутана дава повече енергия на еденица маса, но се нуждае от повече въздух за пълното си изгаряне, метана дава още повече енергия, но и се нуждае от още повече въздух – т.е. в цилиндъра постъпва по малко газ отколкото бензин, е за природния газ разликата е по значима защото измества значително количество въздух по сравнение с бензина, а също и по сравнение с пропан-бутана – особено ако се впръсква в течна фаза). При пълна мощност стехиметричното съотношение е единица или е с известно преобогатяване, ако не държат сметка на екологията.
За по голямата скорост на горене на LPG при високи обороти – не съм съгласен. От къде да знае горивната смес, че гори при високи обороти? Срещал съм обяснение, че при високи обороти – „скоростта на горенето на бензина намалява поради малкото време за предпламенни реации - т.е. образуване на прекиси”. Но мисля, че е спорно. Скоростта на изгаряне на горивната смес - според мен, независимо дали въздушно/бензинова или въздушно/газова (LPG или CNG) зависи от условията – налягане, температура (и изменението на тези параметри в резултат на движението на буталата в цилиндрите, и в резултат на горенето), съотношението въздух към гориво, остатъчни газове в горивната смес. Оборотите само изменят тези условия, но приблизително еднакво за различните горива.
Защо аванс коректора на високи обороти не дава по голямо предварение спрямо предварението за бензина (само според мен). Предварението на високи обороти се увеличава за бензина – и стига пределни стойности (по голямо предварение би довело до детонации), поради същите причини водещи до увеличаването на пътя, който изминава буталото за времето на изгаряне на горивната смес. Когато горивото е LPG – разликата в детонационните способности спрямо бензина не са твърде големи. (Температурата на горивната смес с LPG също е малко по голяма.) Възпламенилата се от свеща смес с голямо предварение, образува фронт на разпространение на горенето. Пред този фронт налягането и температурата на неизгорялата горивна смес нараства бързо (буталото все още се движи „нагоре” намалявайки обема на „горивната камера”, което допълнително ускорява повишаването на налягането и температурата) , това приближава тази смес до точката на детонация и контакта и с по горещите (затворени) изпускателни клапани (спрямо температурата им при работа на бензин), може да доведе до детонационното и изгаряне. Поради това може да се наложи намаляване предварението на запалването при работа на пропан-бутан. При работа на CNG може да не се стигне до такъв момент поради значително по голямото му октаново число (а и по малкото въздух в цилиндъра).
Защо изпускателни клапани са значително по нагрети от останалите части на цилиндъра. Цилиндровите стени се нагряват от контакта си с горящите и изгорелите газове, от триенето. Охлаждат се значително (и най вече) от охлаждащата течност (както и цилиндровата глава). Буталата се нагряват от триенето и от контакта на челото му с работните газове. Охлажда се от маслото плискащо върху значително по голямата му долна повърхност, дори от газовете в картера и излъчвайки към по хладните стени на цилиндъра. Клапаните се нагряват от контакта си с работните газове, от триенето във водачите и от ударите си в седлата. Докато впускни клапани се охлаждат от обтичането на прясната горивна смес, дори от изпарението на горивото върху тях (когато има такова). Изпускащите клапани се нагряват най-вече и много по значително от останалите конструктивни елементи при обтичането им от изгорелите газове. А се охлаждат минимално – от контакта си със седлата (не достатъчно плътен за значителен топлообмен), от контакта на опашките им с водачите (контакта е малък заради хлабините). Ако има смазващи присадки в бензина нагряването в резултат на триенето се намалява, омекотяват се ударите между клапаните и седлата. Освен това смазващите присадки снижават протечките между уплътняващите повърхности на клапаните и седлата (при затворени клапани), чувствително подобряват и контакта между седлата и клапаните интензифицирайки топлообмена. От това са лишени клапаните при работа на газ. Протечките на горещи газове между клапаните и седлата при работа на газ също са по големи (при затворени клапани), което допълнително ги нагрява (и възможно ерозира). Единственото по значително охлаждане на изпускателни клапани е лъчист топлообмен – но те граничат с нагретия изпускателен колектор (по нагрят при работа на газ), така че и той е ограничен.
Така аз си обяснявам процесите, не държа че съм прав. Сорри за многословието, но не успях да формулирам добре това което исках да кажа.
Auris Е15 Hybrid; Corolla E210 HB 2.0 hybrid