Карбюратор подогрев

Нагрев карбюратора (обычно сокращенно «нагрев карбюратора») — это система, используемая в автомобильных и поршневых двигателях легких самолетов для предотвращения или устранения обледенения карбюратора . Он состоит из подвижной заслонки, которая втягивает горячий воздух во впуск двигателя. Воздух забирается из нагревательной печи , металлической пластины вокруг (очень горячего) выпускного коллектора .

Операция

Обледенение карбюратора вызвано падением температуры в карбюраторе в результате испарения топлива, а также падением температуры, связанным с падением давления в трубке Вентури . Если температура упадет ниже точки замерзания, водяной пар замерзнет на дроссельной заслонке и других внутренних поверхностях карбюратора. Эффект Вентури позволяет снизить температуру воздуха на 39 К; 39 °С (70 °Ф). Другими словами, температура воздуха при наружной температуре 38 °C (100 °F) в карбюраторе может упасть до -1 °C (30 °F). Обледенение карбюратора чаще всего происходит, когда температура наружного воздуха ниже 21 °C (70 °F) и относительная влажность выше 80 процентов. ^[1]

Для обогрева карбюратора используется горячий воздух, поступающий из теплообменника или нагревательной печи (металлической пластины вокруг выпускного коллектора ), чтобы поднять температуру в секции Вентури достаточно высоко, чтобы предотвратить или удалить образование льда. Поскольку горячий воздух менее плотный, чем холодный, мощность двигателя падает при использовании тепла карбюратора.

Двигатели, оснащенные системой впрыска топлива, не требуют подогрева карбюратора, поскольку они не так склонны к обледенению - бензин впрыскивается равномерным потоком непосредственно перед впускным клапаном, поэтому испарение происходит по мере всасывания топливно-воздушной смеси в цилиндр. где температура металла выше. Исключением являются системы одноточечного впрыска или системы впрыска TBI , которые распыляют топливо на дроссельную заслонку.

Некоторые двигатели с многоточечным впрыском направляют охлаждающую жидкость двигателя через корпус дроссельной заслонки, чтобы предотвратить образование льда во время длительной работы на холостом ходу. Это предотвращает образование льда вокруг дроссельной заслонки, но не втягивает в двигатель большое количество горячего воздуха, как это делает тепло карбюратора.

В самолетах

Поплавковый карбюратор самолета в нормальных условиях (слева) и в условиях обледенения карбюратора (справа). ^[1]

Самолет с винтом фиксированного шага будет демонстрировать снижение оборотов двигателя и, возможно, работать с перебоями, когда в карбюраторе образуется лед. Однако у самолета с винтом с постоянной скоростью будет наблюдаться снижение давления в коллекторе по мере снижения мощности. ^[1]

В легких самолетах нагрев карбюратора обычно контролируется пилотом вручную . Отвод теплого воздуха во впуск снижает доступную мощность двигателя по трем причинам: немного снижается термодинамический КПД, поскольку он является функцией разницы температур входящих и выхлопных газов; количество воздуха, доступного для сгорания внутри цилиндров, уменьшается из-за меньшей плотности теплого воздуха; а ранее правильное соотношение топлива и воздуха нарушается из-за более низкой плотности воздуха, поэтому часть топлива не сгорает и выходит в виде несгоревших углеводородов .

Таким образом, применение подогрева карбюратора проявляется в снижении мощности двигателя до 15 процентов. Если образовался лед, мощность будет постепенно увеличиваться, поскольку воздушный канал освобождается за счет таяния льда. Количество восстановленной мощности является показателем серьезности обледенения. ^[1]

Следует иметь в виду, что попадание небольшого количества воды в двигатель после ее плавления в карбюраторе может вызвать начальный период неровной работы в течение одной или двух минут, прежде чем будет замечено увеличение мощности. Опять же, пилот отметит это как свидетельство наличия обледенения. Однако несколько пилотов, столкнувшись с плохо работающим двигателем, по ошибке отключили нагрев карбюратора, тем самым усугубив ситуацию.

Применение подогрева карбюратора в качестве регулярной процедуры включено в многочисленные проверки в полете и перед приземлением (например, см. BUMPH и GUMPS ). При длительных спусках можно постоянно использовать подогрев карбюратора, чтобы предотвратить образование обледенения; при закрытой дроссельной заслонке в карбюраторе происходит большое падение давления (и, следовательно, температуры), что может вызвать быстрое образование льда, которое может остаться незамеченным, поскольку мощность двигателя не используется. Кроме того, выпускной коллектор значительно охлаждается при отключении питания, поэтому в случае возникновения обледенения карбюратора может не хватить тепла для его устранения. Таким образом, большинство эксплуатационных контрольных списков требуют регулярного использования подогрева карбюратора всякий раз, когда дроссельная заслонка закрывается в полете.

Обычно при использовании подогрева карбюратора воздушный фильтр обходится. Если воздушный фильтр засоряется (снежом, льдом или пылью), использование подогрева карбюратора позволяет двигателю продолжать работать. Поскольку использование нефильтрованного воздуха может привести к износу двигателя, использование тепла карбюратора на земле (где наиболее вероятно наличие запыленного воздуха) сводится к минимуму.

Высота над уровнем моря оказывает косвенное влияние на образование льда в карбюраторе, поскольку обычно с высотой наблюдается значительная разница температур. Облака содержат влагу, поэтому полет сквозь облака может потребовать более частого использования карбюраторного тепла.

В автомобилях

В автомобилях нагрев карбюратора может контролироваться автоматически (например, с помощью заслонки, приводимой в движение парафиновыми гранулами в воздухозаборнике) или вручную (часто путем поворота крышки воздухоочистителя между «летними» и «зимними» настройками), с использованием обоих режимов «нагрева». системы типа «печь» и элементы усилителя накаливания с электрической нитью, непосредственно прикрепленные к модулю карбюратора или TBI. Обход воздушного фильтра, установленный на авиационных двигателях, не используется, поскольку воздушный фильтр на автомобилях обычно не подвергается воздействию непогоды (а автомобиль ездит на уровне земли и вынужден делить пыльные и грязные дороги с другими автомобилями, поэтому он гораздо более склонен к заглатыванию пыли и песка при работе без фильтра, чем самолет) - по крайней мере, не настолько, чтобы на нем мешало скопление снега и/или льда - и потому, что он обычно устанавливается ближе к самолету. блок цилиндров, так что он способен поглощать достаточно тепла двигателя, чтобы не допустить замерзания (поток воздуха через фильтр с большой апертурой, как правило, медленнее, чем через сам корпус дроссельной заслонки, и, следовательно, на него меньше влияет эффект охлаждения). Однако этого не всегда достаточно, и у некоторых автомобилей наблюдаются временные отказы двигателя во время дождя или снега (мощность падает ниже уровня, достаточного для продолжения движения транспортного средства или даже для предотвращения остановки автомобиля в порожнем состоянии, и автомобиль не может управляться). /двигатель перезапускается до тех пор, пока он некоторое время не постоит без прохождения через него большого количества холодного влажного воздуха, чтобы остаточное тепло двигателя могло растопить накопившийся лед).

В автомобильных двигателях также может использоваться стояк тепла , который нагревает топливовоздушную смесь после того, как она покинула карбюратор; Это функция экономии топлива при низких температурах и управляемости, большинство преимуществ которой проявляется на низких оборотах.

В двигателях мотоциклов также может использоваться подогрев карбюратора. Во многих случаях, особенно в случае с простыми двигателями с воздушным охлаждением, это зависит исключительно от электрического нагревательного элемента, прикрепленного к карбюратору, поскольку нагревательная печь и прикрепленный к ней источник теплого воздуха будут громоздкими, сложными, трудными для прокладки и могут даже мешать работе двигателя. нормальное охлаждение блока цилиндров. На некоторых своих мотоциклах с воздушным охлаждением Ducati использовала маслопровод для подогрева основания карбюратора, которым водитель управляет через небольшой клапан.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Глава 7: Авиационные системы». Справочник пилота по авиационным знаниям, FAA-H-8083-25B (PDF) . Министерство транспорта США, ФАУ. 2016. С. 7-8–7-10. Архивировано из оригинала (PDF) 6 декабря 2022 г. Проверено 26 февраля 2023 г. Обогрев карбюратора — это противообледенительная система, которая предварительно нагревает воздух перед тем, как он достигнет карбюратора, и предназначена для поддержания топливно-воздушной смеси выше точки замерзания, чтобы предотвратить образование льда в карбюраторе.

Внешние ссылки

Изображение тепловой печи выпускного коллектора автомобильного двигателя. http://www.widnerindustries.com/product4.htm

[FAA-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Глава 7: Авиационные системы». Справочник пилота по авиационным знаниям, FAA-H-8083-25B (PDF) . Министерство транспорта США, ФАУ. 2016. С. 7-8–7-10. Архивировано из оригинала (PDF) 6 декабря 2022 г. Проверено 26 февраля 2023 г. Обогрев карбюратора — это противообледенительная система, которая предварительно нагревает воздух перед тем, как он достигнет карбюратора, и предназначена для поддержания топливно-воздушной смеси выше точки замерзания, чтобы предотвратить образование льда в карбюраторе.

[1]