13.3 Автоматическое регулирование соотношения топливо-воздух. Соотношение воздух топливо

Топливно воздушная смесь

Мощность двигателя, а, следовательно, скорость, разгон и рывок автомобиля напрямую зависят от характеристик энергоносителя – бензина. Но любителей и профессионалов не обманешь, они прекрасно знают, что в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, спрятанного под капотом любимого автомобиля, сгорает не жидкий бензин или дизель, а топливно-воздушная смесь. Именно ее состав, отношение массы атмосферного воздуха к массе жидкого топлива позволяет разогнаться до максимальной скорости, совершить рывок во время выполнения маневра обгона, или преодолеть крутой подъем.

Топливно-воздушная смесь – основные понятия

Мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы называется топливно-воздушной смесью или ТВС. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.

В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.

Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования

Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.

• бедная — воздуха > 14,7
• богатая — воздуха < 14,7

В двигателях внутреннего сгорания за приготовление и состав топливно-воздушной смеси отвечает карбюраторный узел, который в настоящее время практически вытеснен инжекторной системой впрыска. И одна, и другая система обеспечивает многообразие режимов работы ДВС за счет приготовления смеси с различным содержанием атмосферного воздуха.

Историческая справка. Барботажный карбюратор – единственный в своем роде узел, позволявший приготовить идеальную топливно-воздушную смесь. Такая ТВС представляла собой смесь паров и атмосферного воздуха и позволяла достигнуть максимального КПД двигателя при минимальном расходе жидкого горючего. К сожалению, конструкция барботажного карбюратора была громоздкой и небезопасной в использовании, а отношение количества воздуха и паров топлива сильно зависело от температуры окружающей среды.

Историческая справка. После принятия свода норм и законов, известного как EURO 3 и регламентирующего содержание вредных для экологии веществ в выхлопных газах автомобилей, производители ДВС перешли на многоточечную инжекторную систему впрыска топлива. Каждая форсунка обслуживает «свой» цилиндр, а электронная дозирующая система подбирает необходимый состав смеси, который хоть незначительно, но отличается от цилиндра к цилиндру. На практике такое усложнение приводит к снижению надежности и усложнению ремонта в случае поломки.

Гомогенная и слоистая ТВС – отличия в режимах работы двигателя

Однородная топливная смесь наиболее универсальна для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания во всех возможных режимах. Стабильная теплоотдача позволяет развить максимальную мощность, не превышая среднедопустимого давления и температуры горения в цилиндрах, что положительно сказывается на стабильности работы двигателя и его долговечности. Однако все достоинства имеют и оборотную сторону. В данном случае, это неоптимальный расход топлива, «загрязнение» выхлопных газов не сгоревшими микрочастицами.

Эти недостатки устранимы при использовании топливно-воздушной смеси слоистой структуры. В цилиндры подается обедненная смесь, расчетные параметры теплоотдачи которой обеспечивают основные режимы работы ДВС, а так же оптимальный расход топлива. Но большое содержание атмосферного воздуха приводит к нестабильному воспламенению и разной скорости горения топливной смеси при каждом такте сжатия — расширения, что является причиной падения мощности и нестабильности работы двигателя в целом.

Достигнуть единообразия позволяет впрыск в зону воспламенения небольшого количества обогащенной смеси в качестве катализатора реакции окисления. В карбюраторных двигателях для решения данной задачи используют дополнительный впускной клапан, а инжекторные системы оснащаются двухрежимной форсункой.

Использование обедненной и обогащенной ТВС

1. Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы, зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.
2. Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить.

znanieavto.ru

воздух

Главное меню:

Альфаметр LC-1: Контроллер широкополосного лямбда-зонда, измерение коэффициента (Лямбда) значения соотношения Воздух/Топливо (AFR).

Широкополосный лямбда-зонд позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (Air Fuel Ratio – AFR) или численное значение коэффициента (Лямбда) путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах.

Широкополосный лямбда-зонд может работать только в паре с соответствующим контроллером. Программно-аппаратный комплекс состоящий из широкополосного лямбда-зонда, контроллера и программного обеспечения является альтернативой дорогостоящим газоанализаторам, способным рассчитывать значение. Одновременно обладает очень высоким быстродействием, что позволяет проводить измерения не только на установившихся режимах, но и на переходных режимах работы двигателя. Подключение комплекса к цифровому многоканальному осциллографу, позволяет сопоставить сигналы датчиков и исполнительных механизмов системы управления двигателем со значением соотношения Воздух/Топливо, что даёт возможность выявить отклонения характеристик датчиков, исполнительных механизмов и систем, влияющих на смесеобразование.

Комплекс может быть применён при проведении регулировки топливных систем любых типов (бензин, газ, дизельное топливо, спирт…). Наиболее актуальным является его применение для точной регулировки газобаллонного оборудования, карбюраторов, а так же для проведения тонкой настройки соотношения Воздух/Топливо при проведении Chip-тюнинга

Оптимальное соотношение Воздух/Топливо для бензиновых двигателей теоретически составляет 14,7 килограммов воздуха для сжигания каждого килограмма бензина (14,7:1). При сгорании такой смеси, теоретически, весь кислород, содержащийся в воздухе, вступает в реакцию со всем топливом. В результате в отработавших газах не остаётся ни несгоревшего топлива, ни свободного кислорода. Такое соотношение топлива и воздуха называют стехиометрическим. Стехиометрические соотношения Воздух/Топливо для различных видов топлива различны:

note2auto.ru

Соотношение - топливо - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Соотношение - топливо

Cтраница 1

Соотношение топлива и воздуха ( F / A) является обратной величиной.  [1]

Соотношение топлива и кислорода, необходимое для получения максимальной мощности, совершенно отлично от того, которое требуется для максимальной экономичности Желательно установить причины этого различия и управлять им по мере необходимости.  [2]

Соотношение топлива и воздуха определяют на глаз по длине факела в топке и цвету дыма в трубе. Если имеется автоматический газоанализатор, то количество воздуха проверяют по содержанию СОа за котлом. При правильном поступлении воздуха цвет пламени должен быть светлосоломенный, а дым из трубы слегка серый. По мере нарастания на решетке шлаковой подушки, открытие шиберогз на воздуховодах под решетку постепенно увеличивают. Воздух должен подаваться под решетку непрерывно.  [3]

Подбор соотношения топлива и сырья не представляет трудностей, если состав карбонатного сырья постоянен.  [4]

Влияние соотношения топлива и воздуха на излучатель-ную способность пламени также велико. Из рис. 44 видно, что при избытке природного газа излучательная способность значительно больше, чем при избытке воздуха; ясно также, что светимость пламени быстро падает, если образуется избыток воздуха. Кроме того, рисунок показывает, каково соотношение между составляющими излучения пламени: излучением газов и излучением твердых частиц.  [6]

Регулирование соотношения топлива к воздуху должно быть автоматическим; летчик не должен возиться с дросселями или проверять их положение.  [7]

При соотношении топлива и воздуха меньше 1: 13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижаются. Смесь такого состава называется богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1: 18, скорость ее горения также резко снижаете, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной. Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.  [8]

Регулировать расход воздуха и соотношение топлива и воздуха для поддержания горения трудно из-за сравнительно низких давлений и высоких скоростей в камере сгорания. Вопрос о внешнем сопротивлении двигателя должен быть тщательно продуман так же, как и вопрос об удельном импульсе. Удельный импульс обычно бывает меньше 100 сек и достигает максимума при удельной скорости полета. Диапазон удельного расхода топлива для наилучших рабочих условий составляет 0 9 - 1 4 кг-час на 1 г тяги.  [10]

Состав рабочей смеси зависит от соотношения топлива и воздуха. Теоретически для полного сгорания 1 кг топлива необходимо 15 кг воздуха. Такую смесь называют нормальной.  [11]

Выполненный анализ показывает, что введение регулятора соотношения топлива и воздуха, решая задачу ограничения роста температуры и поддержания ее на предельном уровне, вместе с тем вносит элементы неустойчивости и увеличения перерегулирования. Поэтому установка такого регулятора требует очень тщательного исследования динамики регулирования и выбора таких динамических констант и корректирующих устройств, гри которых ослабляется вредное влияние второго регулятора на процесс регулирования.  [12]

Регулирование температуры пара за котлом осуществляется изменением соотношения топлива и воды для каждого корпуса. Впрыскивающие пароохладители устанавливаются перед ширмовым пароперегревателем и выходной ступенью конвективного пакета.  [13]

Концентрация NO возрастает до максимума при том соотношении топлива и воздуха, которое дает минимальное количество несгоревших углеводородов и окиси углерода. Дальнейшее увеличение этого соотношения ведет к снижению концентрации NO, но увеличивает концентрацию НС. Таким образом, можно заключить, что путем изменения только соотношения воздуха и топлива невозможно добиться одновременного снижения в выхлопе количеств НС, iNO и СО. Многие другие факторы, помимо уже упомянутых, влияют на выбросы данного двигателя с искровым зажиганием. Детальное рассмотрение этих факторов содержится в других источниках [3, 4], а также в публикациях Общества автомобильных инженеров.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Стехиометрический состав топлива, показатель качества сгорания.

Что такое стехиометрический состав смеси - о котором так много и часто говорят и пишут в литературе?

  Стехиометрический состав - это теоретически верное соотношение топлива и   воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут   израсходованы полностью без остатка.

Неэтилированный бензин 14,7 : 1Метанол (метиловый спирт) 6,5 : 1Этанол (этиловый спирт) 9,0 : 1Пропан (сжиженный газ) 15,7 : 1

Простая диаграмма может показать зависимость стехиометрического состава топлива  и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания.Соотношение воздух топливо либо коофициент избытка воздуха принято обозначать греческой буквой лямбда.

Как видно на графике расход топлива и мощность двигателя две зависящие друг от друга кривые, глядя на которые смело можно сказать, что человек предложившийВам сделать карбюратор, который будет расходывать на полуторалитровом моторе 4 литра бензина и при этом обеспечит максимальную динамику\мощность скорее всего шарлотан.

Как добиться нормальной стехиометрии смеси?

Самый простой способ это конечно ручная регулировка подачи смеси но на автомобиле это неприемлимо ввиду того что двигатель работает на неустановившихся режимах - постоянные ускорения и торможения, запуски двигателя, изменения нагрузки на двигатель. Именно поэтому уже более 100 лет на автомобиле применяется карбюратор. Рассотрим простейший карбюраторКарбюрато и подающий тракт состоят из следующих элементов: 1.Поплавок2.Игольчатый клапан3.Ось поплавка4.Топливный жиклёр5.Канал подачи топлива в дифузор6.Дифузор7.Дросельная заслонка8.Поплавковая камера9.Смесительная камера10.Впускной коллектор11.Впускной клапан В таком карбюраторе состав смеси практически не изменяется с ростом оборотов двигателя и соответствено  качество смеси регулируется всего лиш топливным жиклёром колличеством воздуха через дифзор и отверстием балансировкипоплавковой камеры соответственно применение такого карбюратора целесообразно лиш на двигателе с установившимися режимами работы, тепичным примером такого карбюратора может являться карбюратор К22 автомобиля "Победа" и "Газ 21" Со временем стали изменяться требования к динамике токсичностии мощности автомобилей и соответственно системы подачи топлива стали усложняться, разработчики понялиГлавное - чем лучше сгорание - тем выше мощность. Несколько графиков илюстрирующих протекающие в двигателе процессы.Также большую роль в работе двигателя играет угол зажигания и октановое число применяемого топлива, вот несколько графиков характеризующих эти показатели

Наибольшее давление в цилиндреВлияние калильного зажигания Работа двигателя с детонациейЗависимость температуры выхлопныхгазов от от частоты вращенияВлияние опережения зажигания на параметры двигателяВлияние октанового числа на температурыСтепень влияния систем карбюратора взависимости от открытия Дросельной заслонки.В инжекторных системах определение стехиометрии осуществляет лямбда зон (обратная связь) согласно показаний которого и происходит изменение состава смесии отказ которого влечёт за собой перерасход топлива, существуют также и карбюраторы которые изменяют состав смеси по показаниям Лямбда зонда. График зависимости состава смеси по лямбде выглядит приблизительно так:

Реклама от Яндекс

Хотим предложить Вам отдых и лечение на КМВ в здравницах:санаторий Кругозор,санаторий Шахтер,санаторий Семашко исанаторий Пятигорский Нарзан.

Вас ждет обслуживание высокого уровня и низкие цены. Спешите отдохнуть в этих санаториях.

mik-romanchuk.narod.ru

Широкополосный лямбда зонд Innovate MTX-L

Настройка газового оборудования может быть произведена с помощью Innovate MTX-L (MTX-L: Wideband Air/Fuel Ratio Gauge). Новая разработка компании Innovate motorsports – широкополосная лямбда Innovate MTX-L – ШДК (Широкополосный Датчик Кислорода) контроллер, интегрированный в 52мм корпус прибора-индикатора. Мы также занимаемся его установкой на легковые автомобили.

Основные особенности:• Диапазон измерения 7.35-22.4 AFR (0.50-1.52 Lambda)• Водонепроницаемый 52mm корпус подходит для использования на автомобилях, снегоходах, моторных лодках и т.д.• Встроеннеый в прибор ШДК контроллер упрощает подключение, отдельный LC-1 уже не нужен.• Широкополосный сенсор совместим со всеми видами топлива – пропан-бутан, метан, бензин (этилированый и неэтилированый), дизель, метанол, Е85 и т.д.• Поддерживает возможность перекалибровки сенсора для максимальной точности в течении всего периода эксплуатации.• Два 0-5v полностью программируемых линейных выхода для использования с блоками управления двигателем в режиме closed-loop или внешними даталоггерами.• Сменные лицевые панели черного, серебряного и белого цвета.• Поддержка интерфейса к софту LogWorks• Последовательные порты IN и OUT для подключения к PC и другим приборам от Innovate

Что такое лямбда-зонд

Широкополосный лямбда-зонд позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (Air Fuel Ratio – AFR) или численное значение коэффициента λ(Лямбда) путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах, но может работать только в паре с соответствующим контроллером.

Комплекс Innovate MTX-L является альтернативой дорогостоящим газоанализаторам, способным рассчитывать значение λ, которые при этом могут применяться только стационарно, а не в движении автомобиля. Одновременно обладает очень высоким быстродействием, что позволяет проводить измерения не только на установившихся режимах, но и на переходных режимах работы двигателя. Подключение комплекса к многоканальному осциллографу или ноутбуку по которой можно в дальнейшем анализировать показания смеси и позволяет сопоставлять сигналы датчиков и исполнительных механизмов системы управления двигателем со значением соотношения Воздух/Топливо, что даёт возможность выявить отклонения настроек, характеристик датчиков, исполнительных механизмов и систем, влияющих на смесеобразование.

Комплекс может быть применён при проведении регулировки топливных систем любых типов (бензин, газ, дизельное топливо, спирт…). Наиболее актуальным является его применение для точной регулировки газобаллонного оборудования, спортивных автомобилей, а также для проведения тонкой настройки соотношения Воздух/Топливо при проведении чип-тюнинга.Оптимальное соотношение Воздух/Топливо для бензиновых двигателей теоретически составляет 14,7 килограммов воздуха для сжигания каждого килограмма бензина (14,7:1). При сгорании такой смеси, теоретически, весь кислород, содержащийся в воздухе, вступает в реакцию со всем топливом. В результате в отработавших газах не остаётся ни несгоревшего топлива, ни свободного кислорода. Такое соотношение топлива и воздуха называют стехиометрическим. Стехиометрические соотношения Воздух/Топливо для различных видов топлива различны:

Тип топлива	Стехиометрическое соотношениеВоздух:Топливо
Неэтилированный бензин	14,7:1
Пропан (сжиженный газ)	15,5:1
Метан (сжатый газ)	17,2:1
Дизельное топливо	14,6:1
Метанол (метиловый спирт)	6,4:1
Этанол (этиловый спирт)	9,0:1

Значение коэффициента λ(Лямбда) – это отношение фактического соотношения Воздух/Топливо (AFR) к стехиометрическому.

Коэффициент Лямбда

Для бензинового двигателя при соотношении Воздух/Топливо (AFR) равном 14,7:1 значение λ= 1. Если двигатель работает на “богатых” смесях, то λ 1, при этом, в отработавших газах содержится свободный кислород.

В большинстве случаев, для бензинового двигателя оптимальной считают топливовоздушную смесь со значением λ= 0,95…1. Если система управления двигателем оснащёна штатным двухуровневым лямбда-зондом, то в таком случае при работающем лямбда регулировании на установившихся режимах работы двигателя поддерживается соотношение Воздух/Топливо со средним значением λ= 1.

Максимальная мощность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на “обогащённой” топливовоздушной смеси при следующих ориентировочных значениях коэффициента Лямбда:λ= 0,8 … 0,9 для атмосферных бензиновых двигателей;λ= 0,75 … 0,85 для бензиновых двигателей оснащённых турбо-наддувом и/или компрессором.

Максимальная экономичность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на установившихся средних оборотах на “обеднённой” топливовоздушной смеси при λ= 1,04 … 1,08.

Контроллер широкополосного лямбда-зонда позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (AFR) или численное значение коэффициента λ(Лямбда) на работающем двигателе путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах с помощью широкополосного лямбда-зонда.

Применение лямбда-зонда

Широкополосный лямбда зонд неотъемлемая часть для точной настройки спортивных автомобилей и последующей оценки качества смеси при эксплуатации. Во-первых, для первичного понимания, это некое устройство для измерения количества кислорода в отработанных газах. Устанавливается в выпускном тракте. Разберем по словам выражение — широкополосный лямбда зонд. Широкополосный — означает что диапазон измерений выходит за пределы штатных значений. Штатный (узкополосный) датчик кислорода, работает в диапазоне 0-1 Вольт (0.1-0.9 обычно). Узкополосный датчик меряет в диапазоне 0.9-1.1 Лямбды что соответствует смеси 13.18-16.10. Широкополосный датчик Innovate меряет в диапазоне 7.4 – 22.4 AFR. Широкополосный кислородный датчик меряет в диапазоне 0-5 вольт соответственно. Как вы понимаете есть значение Лямбда. Есть значение AFR. Это одно и тоже значение просто в разных единицах. 1 Lambda = 14.7 AFR.Если вы заметили, то узкополосный датчик меряет в диапазоне 13-16 AFR, что в принципе на первый взгляд может хватить для настройки атмосферного – 1.5 мотора. Есть два но! Двигатель на скорости 8000 RPM совершает 1 оборот за 7.5 мс. Узкополосная лямбда успевает срабатывать на 100-300мс, что соответствует примерно 600 RPM. Узкополосная лямбда успевает обрабатывать точно только очень низкие обороты, более высокие обороты будут идти с инерционной погрешностью. Широкополосная лямбда примерно меряет 8мс, что соответствует примерно 7500 RPM (и это не предел). Поэтому корректно отстроить на сток лямбде можно только холостой ход.

Компания Innovate Motorsports занимается оборудованием для настройки топливно-воздушной смеси. За основу взяты качественный датчики Bosch с быстродейственными контроллерами Innovate.

Bosch 0 258 007 351 — номер лямбды идущей в комплекте MTX-L. Gauge O2 Sensor — монитор состояния AFR. Дополнительный кабель удлинитель. Это база комплекта MTX-L. Данный датчик кислорода — является премиум продукцией для автомобилей типа Bentley Continental GT, хотя и ставился на WAG VolksWagen Phaeton. Имеет 5 проводов. Innovate MTX-L имеет два сигнальных выхода, либо широкополосный канал, либо симуляция узкополосной лямбды 0-1. Т.о. Установив широкополосный лямбда зонд в штатное место родного лямбда зонда вашего автомобиля, мы можем подключить его показания на канал бензоконтролера штатной лямбды. Т.е. сигнал с широкополосного датчика кислорода он обработав перевел в понятные для бензинового контролера 0-1 вольта.

Марка авто: любая, модель авто: любая, двигатель: любойЦена установки MTX-L и настройки с его помощью

 

Смотрите также

elitegas.ru

Топливо-воздушная смесь решает все

Повышенная эмиссия вредных веществ возникает, когда соотношение воздух-топливо в смеси отрегулировано неправильно.

Идеальное соотношение топлива и воздуха для бензиновых двигателей: 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива. Такое соотношение также называется стехиометрической смесью. Практически все бензиновые двигатели сейчас приводятся в движение при сгорании такой идеальной смеси. Решающую роль при этом играет кислородный датчик.

Только при таком соотношении гарантируется полное сгорание топлива, а катализатор практически полностью преобразовывает вредные выхлопные газы углеводород (НС), оксид углерода (СО) и оксиды азота (NOx) в экологически безвредные газы.Соотношение действительно использованного воздуха к теоретической потребности называется числом кислорода и обозначается греческой буквой лямбда. При стехиометрической смеси лямба равна единице.

Как это осуществляется на практике?

За состав смеси отвечает система управления двигателем („ECU" = „Engine Control Unit"). ECU контролирует топливную систему, которая в процессе сгорания подает точно дозированную топливно-воздушную смесь. Однако для этого системе управления двигателем необходимо иметь информацию, работает ли в данный конкретный момент двигатель на обогащенной (недостаток воздуха, лямбда меньше единицы) или на обедненной (избыток воздуха, лямбда больше единицы) смеси.Эту решающую информацию предоставляет лямбда-зонд:

В зависимости от уровня остаточного кислорода в выхлопном газе он подает различные сигналы. Система управления двигателем анализирует данные сигналы и регулирует подачу топливно-воздушной смеси.

Технология кислородных датчиков постоянно развивается. На сегодняшний день лямбда-регулирование гарантирует низкий выброс вредных веществ, обеспечивает эффективный расход топлива и долгий срок службы катализатора. Для максимально быстрого достижения лямбда-зондом рабочего состояния  сегодня используется высокоэффективный керамический нагреватель.

Сами керамические элементы с каждым годом становятся всё лучше. Это гарантирует еще более точноеизмерение показателей и обеспечивает соблюдение более строгих норм по выбросам вредных веществ. Разработаны новые типы кислородных датчиков для специальных применений, например, лямбда-зонды, электрическое сопротивление которых изменяется с изменением состава смеси (титановые датчики), или же широкополосные кислородные датчики.

Принцип работы кислородного датчика (лямбда-зонда)

Чтобы катализатор работал оптимально, соотношение топлива и воздуха должно быть очень точно согласовано.

Это задача лямбда-зонда, который непрерывно измеряет содержание остаточного кислорода в выхлопных газах. Посредством выходного сигнала он регулирует систему управления двигателем, которая благодаря этому точно устанавливает топливно-воздушную смесь.

turbomgn.ru

13.3 Автоматическое регулирование соотношения топливо-воздух

Автоматическое регулирование соотношения расходов топлива и воздуха, подаваемых в печь, должно обеспечивать необ­ходимые условия сжигания топлива. Эти условия различаются для печей того или иного назначения, но в целом их можно сфор­мулировать следующим образом:

1) топливо должно сжигаться экономично;

2) сжигание топлива должно быть организовано так, чтобы в печи сохранялись наилучшие условия теплообмена факела с металлом и кладкой;

3) сжигание топлива должно обеспечивать поддержание в печи газовой атмосферы определенного состава.

В зависимости от типа печи перед САР ставится задача выполнения одного из перечи­сленных требований или определенной их совокупности.

Численно соотношение топливо–воздух определяется так называемым коэффициентом расхода воздуха α. Часто встречающееся название «коэффициент из­бытка воздуха» сложилось исторически и является менее точным, так как в ряде современных металлургических печей топливо сжигается в определенных зонах не при избытке, а при недо­статке воздуха.

Если топливо сжигается с α=1 и при идеальном смешении с воздухом, то развивается максимальная калориметрическая температура горения. При α<1 часть топлива не сгорает из-за недостатка кислорода и максимальная температура не достигается. При α>1 топливо сгорает полностью, но часть выделяющегося при этом тепла идет на нагрев излишнего воздуха и максимальная температура горения также не достигается.

Как показывают исследования, при сжигании газообразного топлива в различных реальных печах максимальная температура достигается при α= 1,05…1,15, а при сжигании жидкого топ­лива — при α = 1,15…1,25.

Таким образом, если требуется получить наибольшую ско­рость нагрева металла и экономичное сжигание топлива, то в печи нужно иметь максимальную температуру и, следовательно, си­стема автоматического регулирования должна поддерживать коэф­фициент расхода воздуха на соответствующем уровне. В терми­ческих печах часто возникают несколько иные задачи, связан­ные с тем, что воздух следует подавать с избытком или недостат­ком для снижения температуры факела и изменения его длины и формы с целью предотвращения перегрева изделий и кладки и обеспечения равномерного нагрева садки.

Автоматическое регулирование соотношения расходов топлива и воздуха на большинстве печей осуществляется при помощи регуляторов соотношения. Чаще всего ведущим потоком в схеме отопления и автоматического пропорционирования является топ­ливо, расход которого задается регулятором температуры. Регу­лятор соотношения получает информацию о расходах топлива и воздуха и управляет расходом воздуха, который является, таким образом, ведомым потоком. В некоторых случаях приме­няется обратная схема, где ведущим потоком служит воздух, а ведомым – топливо. Расходы газообразного топлива и воздуха измеряются обычно дросселирующими устройствами: диафраг­мами, соплами, трубами Вентури. Расход мазута измеряют рас­ходомерами постоянного перепада или объемными расходомерами.

Поскольку объектом регулирования соотношения является участок трубопровода между датчиком расхода воздуха и регулирующим органом, то запаздывания в системе невелики. Например, при аппроксимации переход­ной характеристики, снятой на нагревательном колодце, кривой первого порядка с чистым запаздыванием параметры имеют сле­дующие значения: чистое запаздывание τ = 0,2…0,3 с, постоян­ная времени Т = 0,6…0,7 с. Удовлетворительное качество регу­лирования соотношения получают обычно при использовании И-регуляторов различных конструкций [15].

studfiles.net

---

• 
  Соотношение воздух топливо
• 
  Типы сплавов
• 
  Типы сплавов
• 
  Технические характеристики хендай hd 120
• 
  Технические характеристики хендай hd 120
• 
  Организация рабочего места электромонтера
• 
  Организация рабочего места электромонтера
• 
  Дорожно строительные материалы
• 
  Дорожно строительные материалы
• 
  Контроль заряда аккумулятора
• 
  Контроль заряда аккумулятора