Что произойдёт, если в процессе горения добавить топливо?

На самом деле газовые двигатели работают на разных смесях, и sto — это лишь одна из возможных смесей. Для достижения максимальной мощности двигатель должен работать на обогащённой смеси. Это делается частично для увеличения мощности, а частично для защиты двигателя от детонации при высоких нагрузках. На шоссе двигатель может работать на обеднённой смеси. Некоторые модели Honda могут работать на обеднённой смеси с соотношением 17:1 или даже 20:1 при движении по шоссе. Также происходит отключение подачи топлива при замедлении: когда вы отпускаете педаль газа на высоких оборотах, двигатель в значительной степени прекращает подачу топлива и переходит в режим обедненной смеси. На холостом ходу компьютер настраивается на stoс. и работает в замкнутом контуре с датчиком(ами) кислорода. Когда вы разгоняетесь наWOT, двигатель чаще всего работает в разомкнутом контуре и использует таблицы поиска для расчета подачи топлива, а также датчики MAF или MAP для определения степени обогащения смеси.

Короткий ответ: «Это зависит от обстоятельств».

В идеале бензиновые двигатели должны работать на стехиометрической смеси — с оптимальным соотношением топлива и воздуха для полного сгорания. Но в реальности это не всегда возможно. Например, некоторые авиационные двигатели рассчитаны на работу с избытком топлива при высокой мощности, чтобы обеспечить дополнительное охлаждение — «охлаждение топливом». Другие факторы, такие как температура выхлопных газов и уровень выбросов, также влияют на «идеальную» смесь. Чем больше топлива вы добавляете, тем богаче становится смесь. В разумных пределах это увеличивает мощность и снижает температуру — за счёт эффективности.

Я думаю, что время горения в бензиновом двигателе связано со скоростью распространения фронта пламени в цилиндре. Я бы предположил, что эта скорость относительно постоянна, и поэтому добавление топлива не сильно повлияет на время горения в бензиновом двигателе.

Дизельные двигатели работают с избытком воздуха, поэтому в дизельном двигателе можно увеличить подачу топлива и мощность без потери эффективности, которая произошла бы в бензиновом двигателе.

В дизельном двигателе есть два способа увеличить подачу топлива: можно использовать форсунки большего размера и подавать топливо быстрее или увеличить время впрыска. В первом случае время сгорания топлива останется прежним, а во втором оно увеличится.

Увеличение времени впрыска означает, что для сгорания топлива используется большая часть хода двигателя, и преимущества, которых вы можете достичь в этом случае, имеют свои пределы. Если вы продвигаете зажигание слишком далеко, процесс горения начинает оказывать сопротивление поршню по мере его движения в направлении ВМТ, а если вы продлеваете горение слишком долго, то, возможно, вы не сможете извлечь всю энергию из топлива.

Помните, что двигатели сконструированы таким образом, чтобы камера сгорания была плотно закрыта во время горения. Если ослабить это ограничение, то, я бы сказал, всё будет зависеть от момента подачи дополнительного топлива.

Если горение уже началось, то топливо воспламеняется и происходит второй взрыв, который либо

1. Усиливает взрыв, делая его более мощным или продолжительным.


2. Ничего не происходит, потому что цилиндр находится в нижней точке такта сжатия, и больше ничего не может принять новую порцию топлива.


3. Ничего не происходит, потому что клапан открыт и сила расширения газа утекает, не создавая давления, которое можно было бы использовать.


4. Малоэффективно, потому что топливо сгорает не полностью, возможно, даже остаётся для следующего цикла.

Если смотреть на картину в целом, я бы сказал, что это усложнит задачу и нарушит критические временные интервалы, на которые рассчитан двигатель. Если вы разрабатываете двигатель, вам нужна простая дискретная модель процесса сгорания, а не сложная цепочка сгораний, которые взаимодействуют друг с другом сложным, трудно поддающимся моделированию образом, что приводит к необходимости дополнительных временных интервалов, которые нужно координировать и контролировать. Мне было бы интересно узнать, как повлияют на клапаны условия, при которых не те клапаны открываются не в то время, что приводит к отсутствию взрывного давления и просто к неработоспособности системы. Мне также было бы интересно узнать, могут ли топливные форсунки загореться, если клапаны открыты во время сгорания топлива. Двигатель, скорее всего, просто выйдет из строя из-за беспорядочных вспышек, как если бы порвался ремень ГРМ или что-то в этом роде.

Мы могли бы получить некоторое представление о процессе, сравнив его с системами, в которых происходит горение топлива, например с ракетой или чем-то подобным, о чём я мало что знаю. В любом случае мы должны помнить, что двигатели внутреннего сгорания нужны не для того, чтобы сжигать топливо, а для того, чтобы использовать химическую энергию газа и преобразовывать её в механическую энергию за счёт быстрого расширения газов при взрыве от искры.