Влияние температуры охлаждающей жидкости на процесс сгорания

Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя должна поддерживаться оптимальной, равной t=85-90°C. При такой температуре при прочих равных условиях мощность двигателя получается максимальной, а экономичность двигателя высокой. Отклонение температуры охлаждающей жидкости от оптимальной в ту или другую сторону вызывает перегрев или переохлаждение двигателя и и сражается на процессе сгорания.

При работе двигателя на больших нагрузочных режимах, из-за перегрева двигателя t > 95°C, наблюдается снижение мощности ввиду снижения плотности свежего заряда в цилиндре двигателя, увеличение потерь на трение из-за температурного расширения деталей, возможно детонационное сгорание и прогар поршней.

Однако перегрев двигателя случается относительно редко, чаще встречается переохлаждение двигателя, когда температура охлаждающей жидкости не достигает t < 60°C.

При пониженной температуре внутренних поверхностей цилиндра замедляются все предпламенные химические реакции в процессе сжатия и подготовки топливовоздушной смеси к воспламенению из-за возрастания теплоотдачи в стенки цилиндра. Индикаторная диаграмма процесса сгорания Р=Р(φ) при различных температурах охлаждающей жидкости представлена на рис 2.12.





Анализ индикаторной диаграммы показывает, что при пониженных температурах наблюдается замедленное формирование очага пламени, в результате чего удлиняется 1-я фаза процесса сгорания. По холодной топливовоздушной смеси пламя распространяется с существенно меньшей скоростью, в результате чего удлиняется 2-я фаза основного, быстрого сгорания. 3 итоге процесс сгорания основной массы свежего заряда переносится на такт расширения с большими тепловыми потерями через холодные стенки цилиндра в систему охлаждения. Кроме этого, возможна конденсация паров топлива на холодные стенки цилиндра, что приводит к смыванию тонкого слоя масла на зеркале цилиндра и повышенному износу цилиндра и поршневых колец. Возможная конденсация паров топлива приводит к обеднению топливовоздушной смеси, к пропускам вспышек в цилиндре, к снижению мощности двигателя, к увеличению токсичности отработавших газов.

При пониженной температуре двигателя увеличивается вязкость смазочного масла, что в свою очередь приводит к нарушениям подачи смазки к трущимся деталям и к увеличенным потерям на трение.

Таким образом, непрогретый до нормальной температуры двигатель вырабатывает меньшую мощность и имеет повышенный расход топлива быстро изнашивается.

Для поддержания оптимального температурного режима двигателя применяются различные автоматические устройства: термостат в системе охлаждения, муфты отключения вентилятора и др.