ДАНИИЛ БЕРНУЛЛИ ЗНАЛ ЭТО 200 Годов назад
ДАНИИЛ БЕРНУЛЛИ ЗНАЛ ЭТО 200 Годов назад
КЛУБ Автовладельцев
ЛИКБЕЗ ДЛЯ "ЧАЙНИКОВ"
ДАНИИЛ БЕРНУЛЛИ ЗНАЛ ЭТО 200 Годов назад
Не все, с чем мы имеем дело в технике, просто разъяснить на пальцах.
Более того, природа всем узнаваемых эффектов нередко оказывается дальной от так именуемого здравого смысла, другими словами от обычных
прозаических представлений...
Виктор СЛЕСАРЕВ.
Один из читателей практически доконал нас: "Вы нередко повторяете - здесь "напряжение", там "нагрузка", тут "разрежение"... А что означают эти и другие понятия, понятно не каждому автовладельцу. Я тоже желал бы изучить карбюратор, но с чего начать? В книжках уж очень все сложно..."
Когда-то на школьных уроках всех, кто не очень сопротивлялся, чему-то да учили! Начинающий автовладелец мало-мальски соображал в физике и даже ориентировался в географии. О сегодняшней школе дипломатически промолчим... Меж тем мы живем не в таковой стране, где автомобилисту излишние зания ни к чему (автобан куда нужно выведет!).
Откуда же в карбюраторе "берется разрежение"? Для начала сделайте модель из узкой бумаги, показанную на рис. 1. Она позволит вам изумить каждого, кто скучал на уроках физики! Предложите "подопытному" ответить на вопрос, что будет с трубкой, если в нее подуть? Если для визави "разумеется", что трубку давлением воздуха раздует - это миг вашего торжества! Вы предлагаете неведающему выполнить эту идею - но трубка (подлая!) складывается, "закрывается", как будто не хотя пропускать воздух!
"Подкованный" человек осознает, что по другому и быть не может. Тут действует закон, без которого тяжело пришлось бы автомобилям, а мухам, воробьям и самолетам - подавно.
Чтоб не травмировать забитых "наукой" людей, мы только упомянем тут Бернулли с его известным уравнением. И, не прибегая к формулам, вспомним один-два эффекта, принципиальных для нас.
1-ый: почему "смялась" картонная трубка? Это вышло поэтому, что в струе воздуха статическое давление ниже атмосферного - чем выше скорость струи, тем посильнее эффект.
Естественно, при "нагнетании" этот закон не очевиден. Но в карбюраторе-то поток воздуха движется поэтому, что всасывается движком. Так что возникновение разрежения во впускном коллекторе и в каналах карбюратора навряд ли должно вызывать вопросы.
На рис. 2 показана схема первичной камеры с главной дозирующей системой и автономной системой холостого хода карбюратора "Озон". В высшей части "трубы" размещена съемная деталь 12, в какой есть канал 14, соединяющийся с эмульсионным колодцем Е главной дозирующей системы. Эта принципиальная деталь - малый диффузор.
Несколько ниже малого диффузора находится большой, образованный самими стенами трубы. Ниже его "гортани" воздушный поток расширяется, а потом проходит около дроссельной заслонки 2, создающей сопротивление сгустку и управляющей движком. Чем больше открыта заслонка, тем легче движку "дышать" - и выше мощность.
Какова роль диффузоров? Воздушный поток неразрывен, потому на завышенных мощностях через меньшие сечения малых диффузоров он проходит с большей скоростью, около 100 м/с (360 км/ч), а означает, тут давление воздуха еще ниже, чем до их либо за ними. К тому же малый диффузор по отношению к большенному играет роль распылителя, потому что к "горлу" малого диффузора подсасывается топливно-воздушная смесь из эмульсионного колодца Е.
Почему - смесь? - может быть, спросите вы. Разрежение из малого диффузора по каналам в его распылителе 14 и в корпусе передается в "колодец", потому сюда не только лишь засасывается бензин из поплавковой камеры через главный жиклер 17, да и воздух - через главный воздушный жиклер 16. Вырываясь из отверстий эмульсионной трубки 15, воздух как будто вспенивает бензин - и эта "пена" всасывается в диффузор. Раздробить, измельчить, улетучить капли эмульсии еще легче, ежели бензина.
Для чего необходимы эти трудности, ведь есть много простых карбюраторов (в особенности на старенькых байках), где диффузор всего один? При 2-ух диффузорах смешивание горючего с воздухом происходит более много. Поначалу смесь распыляется и отчасти испаряется в малом диффузоре, потом - в большенном. Эта смесь, в какой длится испарение бензина, поступает потом в коллектор, а оттуда в цилиндры мотора.
Уравнение, когда-то написанное Бернулли, работает и в других системах карбюратора. К примеру, в переходной системе первичной камеры "Озона". Тут ее задачка - обеспечить плавный, без провалов, переход от холостого хода мотора к работе с нагрузкой (см. рис. 2). Не будь этой системы (представте, что каналы Б на заводе не просверлили!), мотор нормально работал бы на холостом ходу - "Озон" имеет хорошую автономную систему холостого хода. И, возможно, отлично мог бы работать на режимах огромных мощностей. А в "промежутке" меж ними? Обратимся к рис. 3.
Дроссельная заслонка 2 на холостом ходу стопроцентно закрыта (рис. 3, а), зазор меж нею и стеной корпуса дросселей 1 очень мал - и течения воздуха через него фактически нет. Но при маленьком ее повороте (рис. 3, б) появляется щель, через которую в задроссельное место устремляется воздух, что стало бы предпосылкой резкого обеднения консистенции в цилиндрах и провала в работе мотора. Открывая дроссель и далее, мы только усугубляли бы эту ситуацию до начала применимой работы диффузоров главной дозирующей системы (вспомните начало беседы!). Обеспечить нормальную работу машины при малых мощностях мотора - неспешный разгон, маленькая скорость и т. п. - позволяет легкая дополнительная система, питающаяся той же топливно-воздушной эмульсией (из канала В), что и система холостого хода. Если дроссель малость приоткрыт, щель играет роль диффузора с "гортанью" около нижней кромки - тут наибольшее разрежение. Если кромка верно размещена относительно нижнего отверстия Б, через него подсасывается струя эмульсии, тут дробится, мелко распыляется, отчасти испаряется и, в конечном счете, поддерживает требуемый состав консистенции в цилиндрах мотора. Плавное открывание дросселя не должно приводить к обогащению консистенции и ядовитому составу выхлопных газов, что иногда случается из-за некорректности обоюдного расположения дросселя и отверстий Б.
Предстоящий поворот дросселя переносит "гортань" диффузора выше (рис. 3, в), подключая к работе верхнее отверстие Б. Характеристики переходной системы кропотливо подобраны - в особенности важны тут, не считая сечений каналов, толщина и размещение относительно их закрытой дроссельной заслонки. Но это тема уже другого разговора...
Другая принципиальная для нас особенность воздушного потока тоже издавна известна экспертам - спецам по газодинамике. Это - снижение температуры струи воздуха, если возрастает его скорость, и напротив. Дополнительно струя охлаждается благодаря испарению бензина. Охлажденная струя отбирает тепло у деталей карбюратора и тем защищает его от перегрева даже на самых томных режимах. Знакомый же многим перегрев карбюратора - собственного рода "термический удар" в нем - вероятен при долгой работе жаркого мотора в уличных пробках - а именно, на холостом ходу, когда скорость потока воздуха в диффузорах мала. И в особенности - сходу после выключения очень нагретого мотора, о чем мы не раз уже гласили!
Да и переохлаждаться карбюратору нельзя. Для надежного смесеобразования температура поступающего в него воздуха должна быть хотя бы 20-30°С. Потому, если автомобиль не обустроен автоматикой, следящей за соблюдением этого условия, ее функции придется делать водителю, впору переключая воздухозаборник с "лета" на "зиму". Забыв об этом, обладатель какой-либо устаревшей модели "Жигулей" полностью может попасть в ситуацию, когда машина по непонятным причинам "не едет". Если стремительно тормознуть и снять крышку воздухофильтра, увидите в малом диффузоре слой льда: он-то и препятствует поступлению и распылению горючего. Через минуту-другую лед успевает растаять (неработающий карбюратор, соседствуя с жарким мотором, отогревается стремительно) - и мотор опять удается пустить. Но стоит проехать километра три-четыре "с ветерком", как все повторяется. Ведь конкретно при большой скорости потока малые диффузоры охлаждаются так, что может быть их "замораживание".
Оледенение происходит не всегда, а только при высочайшей влажности воздуха. К примеру, в туманную оттепельную погоду зимой. При крепком морозе и сухом воздухе льда на диффузорах нет. Но низкая температура под капотом проявляется и по-другому: если в прохладное время вы увидели падение мощности мотора, стоит проверить, не очень ли прохладный воздух поступает в карбюратор. Здесь не помешает уменьшить приток воздуха не только лишь к радиатору, да и вообщем под капот, потому что даже отведенный от выпускного коллектора воздух может быть недостаточно теплым. К тому же и сам движок может переохлаждаться (независимо от радиатора).
При подходящих для этого критериях многим удавалось наморозить лед в диффузоре даже при положительных температурах "за бортом". У нас были такие случаи при +5°С. Может быть, и это не предел.
А закончим беседу просто: везде вокруг нас, независимо от наших настроений, "работает" бесстрастная наука - физика. Сможете обожать ее либо не обожать, но не считаться с нею не получится! А именно, с законами, описанными больше 200 (!) годов назад Даниилом Бернулли, членом Русской Академии.
Рис. 1. Наша картонная модель уравнения Бернулли.
Рис. 2. Схема первичной камеры и системы холостого хода карбюратора "Озон": 1 - корпус дроссельных заслонок; 2 - дроссельная заслонка; 3 - распылитель системы холостого хода; 4 - винт количества; 5 - винт свойства (токсичности); 6 - жиклер байпасного канала; 7 - корпус диффузоров; 8 - подстроечный винт; 9 - держатель; 10 - топливный жиклер холостого хода; 11 - воздушный жиклер холостого хода; 12 - малый диффузор; 13 - крышка карбюратора; 14 - распылитель главной дозирующей системы; 15 - эмульсионная трубка; 16 - воздушный жиклер главной дозирующей системы; 17 - топливный жиклер главной дозирующей системы. А, Б, В, Г и Д - каналы карбюратора.
Рис. 3. Работа переходной системы: а - дроссель закрыт; б - начало увеличения нагрузки; в - переход к средним нагрузкам. 1 - корпус дроссельных заслонок; 2 - дроссельная заслонка. Б и В - каналы.
КЛУБ Автовладельцев
ЛИКБЕЗ ДЛЯ "ЧАЙНИКОВ"
ДАНИИЛ БЕРНУЛЛИ ЗНАЛ ЭТО 200 Годов назад
Не все, с чем мы имеем дело в технике, просто разъяснить на пальцах.
Более того, природа всем узнаваемых эффектов нередко оказывается дальной от так именуемого здравого смысла, другими словами от обычных
прозаических представлений...
Виктор СЛЕСАРЕВ.
Один из читателей практически доконал нас: "Вы нередко повторяете - здесь "напряжение", там "нагрузка", тут "разрежение"... А что означают эти и другие понятия, понятно не каждому автовладельцу. Я тоже желал бы изучить карбюратор, но с чего начать? В книжках уж очень все сложно..."
Когда-то на школьных уроках всех, кто не очень сопротивлялся, чему-то да учили! Начинающий автовладелец мало-мальски соображал в физике и даже ориентировался в географии. О сегодняшней школе дипломатически промолчим... Меж тем мы живем не в таковой стране, где автомобилисту излишние зания ни к чему (автобан куда нужно выведет!).
Откуда же в карбюраторе "берется разрежение"? Для начала сделайте модель из узкой бумаги, показанную на рис. 1. Она позволит вам изумить каждого, кто скучал на уроках физики! Предложите "подопытному" ответить на вопрос, что будет с трубкой, если в нее подуть? Если для визави "разумеется", что трубку давлением воздуха раздует - это миг вашего торжества! Вы предлагаете неведающему выполнить эту идею - но трубка (подлая!) складывается, "закрывается", как будто не хотя пропускать воздух!
"Подкованный" человек осознает, что по другому и быть не может. Тут действует закон, без которого тяжело пришлось бы автомобилям, а мухам, воробьям и самолетам - подавно.
Чтоб не травмировать забитых "наукой" людей, мы только упомянем тут Бернулли с его известным уравнением. И, не прибегая к формулам, вспомним один-два эффекта, принципиальных для нас.
1-ый: почему "смялась" картонная трубка? Это вышло поэтому, что в струе воздуха статическое давление ниже атмосферного - чем выше скорость струи, тем посильнее эффект.
Естественно, при "нагнетании" этот закон не очевиден. Но в карбюраторе-то поток воздуха движется поэтому, что всасывается движком. Так что возникновение разрежения во впускном коллекторе и в каналах карбюратора навряд ли должно вызывать вопросы.
На рис. 2 показана схема первичной камеры с главной дозирующей системой и автономной системой холостого хода карбюратора "Озон". В высшей части "трубы" размещена съемная деталь 12, в какой есть канал 14, соединяющийся с эмульсионным колодцем Е главной дозирующей системы. Эта принципиальная деталь - малый диффузор.
Несколько ниже малого диффузора находится большой, образованный самими стенами трубы. Ниже его "гортани" воздушный поток расширяется, а потом проходит около дроссельной заслонки 2, создающей сопротивление сгустку и управляющей движком. Чем больше открыта заслонка, тем легче движку "дышать" - и выше мощность.
Какова роль диффузоров? Воздушный поток неразрывен, потому на завышенных мощностях через меньшие сечения малых диффузоров он проходит с большей скоростью, около 100 м/с (360 км/ч), а означает, тут давление воздуха еще ниже, чем до их либо за ними. К тому же малый диффузор по отношению к большенному играет роль распылителя, потому что к "горлу" малого диффузора подсасывается топливно-воздушная смесь из эмульсионного колодца Е.
Почему - смесь? - может быть, спросите вы. Разрежение из малого диффузора по каналам в его распылителе 14 и в корпусе передается в "колодец", потому сюда не только лишь засасывается бензин из поплавковой камеры через главный жиклер 17, да и воздух - через главный воздушный жиклер 16. Вырываясь из отверстий эмульсионной трубки 15, воздух как будто вспенивает бензин - и эта "пена" всасывается в диффузор. Раздробить, измельчить, улетучить капли эмульсии еще легче, ежели бензина.
Для чего необходимы эти трудности, ведь есть много простых карбюраторов (в особенности на старенькых байках), где диффузор всего один? При 2-ух диффузорах смешивание горючего с воздухом происходит более много. Поначалу смесь распыляется и отчасти испаряется в малом диффузоре, потом - в большенном. Эта смесь, в какой длится испарение бензина, поступает потом в коллектор, а оттуда в цилиндры мотора.
Уравнение, когда-то написанное Бернулли, работает и в других системах карбюратора. К примеру, в переходной системе первичной камеры "Озона". Тут ее задачка - обеспечить плавный, без провалов, переход от холостого хода мотора к работе с нагрузкой (см. рис. 2). Не будь этой системы (представте, что каналы Б на заводе не просверлили!), мотор нормально работал бы на холостом ходу - "Озон" имеет хорошую автономную систему холостого хода. И, возможно, отлично мог бы работать на режимах огромных мощностей. А в "промежутке" меж ними? Обратимся к рис. 3.
Дроссельная заслонка 2 на холостом ходу стопроцентно закрыта (рис. 3, а), зазор меж нею и стеной корпуса дросселей 1 очень мал - и течения воздуха через него фактически нет. Но при маленьком ее повороте (рис. 3, б) появляется щель, через которую в задроссельное место устремляется воздух, что стало бы предпосылкой резкого обеднения консистенции в цилиндрах и провала в работе мотора. Открывая дроссель и далее, мы только усугубляли бы эту ситуацию до начала применимой работы диффузоров главной дозирующей системы (вспомните начало беседы!). Обеспечить нормальную работу машины при малых мощностях мотора - неспешный разгон, маленькая скорость и т. п. - позволяет легкая дополнительная система, питающаяся той же топливно-воздушной эмульсией (из канала В), что и система холостого хода. Если дроссель малость приоткрыт, щель играет роль диффузора с "гортанью" около нижней кромки - тут наибольшее разрежение. Если кромка верно размещена относительно нижнего отверстия Б, через него подсасывается струя эмульсии, тут дробится, мелко распыляется, отчасти испаряется и, в конечном счете, поддерживает требуемый состав консистенции в цилиндрах мотора. Плавное открывание дросселя не должно приводить к обогащению консистенции и ядовитому составу выхлопных газов, что иногда случается из-за некорректности обоюдного расположения дросселя и отверстий Б.
Предстоящий поворот дросселя переносит "гортань" диффузора выше (рис. 3, в), подключая к работе верхнее отверстие Б. Характеристики переходной системы кропотливо подобраны - в особенности важны тут, не считая сечений каналов, толщина и размещение относительно их закрытой дроссельной заслонки. Но это тема уже другого разговора...
Другая принципиальная для нас особенность воздушного потока тоже издавна известна экспертам - спецам по газодинамике. Это - снижение температуры струи воздуха, если возрастает его скорость, и напротив. Дополнительно струя охлаждается благодаря испарению бензина. Охлажденная струя отбирает тепло у деталей карбюратора и тем защищает его от перегрева даже на самых томных режимах. Знакомый же многим перегрев карбюратора - собственного рода "термический удар" в нем - вероятен при долгой работе жаркого мотора в уличных пробках - а именно, на холостом ходу, когда скорость потока воздуха в диффузорах мала. И в особенности - сходу после выключения очень нагретого мотора, о чем мы не раз уже гласили!
Да и переохлаждаться карбюратору нельзя. Для надежного смесеобразования температура поступающего в него воздуха должна быть хотя бы 20-30°С. Потому, если автомобиль не обустроен автоматикой, следящей за соблюдением этого условия, ее функции придется делать водителю, впору переключая воздухозаборник с "лета" на "зиму". Забыв об этом, обладатель какой-либо устаревшей модели "Жигулей" полностью может попасть в ситуацию, когда машина по непонятным причинам "не едет". Если стремительно тормознуть и снять крышку воздухофильтра, увидите в малом диффузоре слой льда: он-то и препятствует поступлению и распылению горючего. Через минуту-другую лед успевает растаять (неработающий карбюратор, соседствуя с жарким мотором, отогревается стремительно) - и мотор опять удается пустить. Но стоит проехать километра три-четыре "с ветерком", как все повторяется. Ведь конкретно при большой скорости потока малые диффузоры охлаждаются так, что может быть их "замораживание".
Оледенение происходит не всегда, а только при высочайшей влажности воздуха. К примеру, в туманную оттепельную погоду зимой. При крепком морозе и сухом воздухе льда на диффузорах нет. Но низкая температура под капотом проявляется и по-другому: если в прохладное время вы увидели падение мощности мотора, стоит проверить, не очень ли прохладный воздух поступает в карбюратор. Здесь не помешает уменьшить приток воздуха не только лишь к радиатору, да и вообщем под капот, потому что даже отведенный от выпускного коллектора воздух может быть недостаточно теплым. К тому же и сам движок может переохлаждаться (независимо от радиатора).
При подходящих для этого критериях многим удавалось наморозить лед в диффузоре даже при положительных температурах "за бортом". У нас были такие случаи при +5°С. Может быть, и это не предел.
А закончим беседу просто: везде вокруг нас, независимо от наших настроений, "работает" бесстрастная наука - физика. Сможете обожать ее либо не обожать, но не считаться с нею не получится! А именно, с законами, описанными больше 200 (!) годов назад Даниилом Бернулли, членом Русской Академии.
Рис. 1. Наша картонная модель уравнения Бернулли.
Рис. 2. Схема первичной камеры и системы холостого хода карбюратора "Озон": 1 - корпус дроссельных заслонок; 2 - дроссельная заслонка; 3 - распылитель системы холостого хода; 4 - винт количества; 5 - винт свойства (токсичности); 6 - жиклер байпасного канала; 7 - корпус диффузоров; 8 - подстроечный винт; 9 - держатель; 10 - топливный жиклер холостого хода; 11 - воздушный жиклер холостого хода; 12 - малый диффузор; 13 - крышка карбюратора; 14 - распылитель главной дозирующей системы; 15 - эмульсионная трубка; 16 - воздушный жиклер главной дозирующей системы; 17 - топливный жиклер главной дозирующей системы. А, Б, В, Г и Д - каналы карбюратора.
Рис. 3. Работа переходной системы: а - дроссель закрыт; б - начало увеличения нагрузки; в - переход к средним нагрузкам. 1 - корпус дроссельных заслонок; 2 - дроссельная заслонка. Б и В - каналы.