Система питания

В двигателях внутреннего сгорания применяют жидкое и газообразное топливо. Карбюраторные двигатели работают на бензине или газе, дизельные - на дизельном топливе. Бензин получают из нефти. В его состав входят 84-86% углерода, 14-16% водорода и небольшое количество примесей. Одним из показателей качества бензина является испаряемость, оцениваемая по фракционному составу топлива. Важнейшим показателем для бензина является детонационная стойкость. Если она ниже принятой для данного двигателя, то в цилиндрах двигателя возникает детонация, при которой работа двигателя недопустима. Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом: чем выше это число, чем большую степень сжатия выдерживает бензин без детонации. Для двигателей автомобилей "Жигули", "Волга", "Москвич"2140 и другие, имеющих степень сжатия более 8 используют бензин Аи-93. Для двигателей ЗМЗ 24-01, УАЗ имеющих степень сжатия 6, 7, и автомобилей Москвич 21-406 Аж 27-15-01, ИЖ 27-151-01 со степенью сжатия 7, 2 используют бензин А-76. Цифры указывают октановое число бензина, буква И-определено по исследовательскому методу. Октановое число бензина повышается при добавлении к бензину антидетонатора (этиловая жидкость). Бензины Аи-76 и Аи-73 могут быть этилированными неэтилированными. Этилированный бензин окрашивают в жёлтый (Аи-76) или оранжево-красный (Аи-93).

Этилированный бензин ядовит, поэтому при обращении с ним необходимо соблюдать правила безопасности.

В бензине не допускается присутствие механических примесей и водорастворимых кислот и щелочей, а также ограничивается содержание смол и серы до 0.1%.

Горючая смесь будет сгорать в цилиндрах двигателя быстро и полностью, если бензин и воздух смешиваются в определённом соотношении, а также если бензин очень мелко распылён и испарен в воздухе и хорошо с ним перемешен. При полном сгорании горючей смеси продукты сгорания состоят из углекислого газа, водяного пара, избыточного кислорода, не участвовавшего в сгорании и азота.

Подсчитано, что для полного сгорания 1кг бензина требуется около 15кг воздуха. Такая смесь называется нормальной.

Смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха (до 16.5кг на 1 кг бензина), называется обеднённой.

При работе на обеднённой смеси сгорание бензина будет полным, достигается экономичность, но из-за уменьшения скорости сгорания немного снижается мощность двигателя.

Если содержание воздуха превышает 16.5кг, смесь называют бедной. Из-за медленного горения смеси двигатель работает неустойчиво, мощность его снижается и происходит перегрев (большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров и охлаждающей их жидкостью).

Смесь, в которой имеется небольшой недостаток воздуха (до 13кг воздуха на 1кг бензина) называется обогащённой. Двигатель при такой смеси развивает наибольшую мощность из-за наибольшей скорости сгорания горючей смеси.

Если содержание воздуха менее 13кг, смесь называют богатой. Такая смесь сгорает неполностью, мощность и эргономичность двигателя снижается. На стенках гильз и поршнях отлагается нагар. Из глушителя выделяется чёрный дым. При неполном сгорании горючей смеси образуется окись углерода,(угарный газ) обладающая токсичностью. Чрезмерное переобеднение или переобогащение смеси приводит к тому, что горючая смесь теряет способность воспламеняться электрической искрой.

Горючая смесь, поступая в цилиндр двигателя, смешивается с остаточными отработавшими газами, образуя рабочую смесь. Добавление к горючей смеси отработавших инертных газов снижает скорость сгорания.

Детонацией называется взрывное сгорание рабочей смеси, возникающее в цилиндрах двигателя при применении бензина с малым октановым числам, обеднённой горючей смеси, большом угле опережения зажигания и перегреве двигателя. Детонационное сгорание возникает в зоне камеры сгорания, наиболее удалённой от свечи зажигания. Признаком такого сгорания являются звенящие металлические стуки. Работа двигателя при детонационном сгорании неустойчива, снижается частота вращения коленвала двигателя, двигатель перегревается, появляются хлопки чёрного дыма из глушителя. Длительная работа двигателя с детонационным сгоранием приводит к обгоранию кромок поршней, головок клапанов, прокладки голики цилиндров, электродов и изолторов свечей зажигания. Высокие давления повышают нагрузки в КШМ, вызывая разрушение антифрикционного сплава в шатунных подшипниках и повышенный износ верхней части гильз цилиндров.