Көлемді  жəне  қабырғалық  қоспа  түзуді  біріктіру

129
бір  қатар  өзгерістер  кіргізеді. Жану  камерасы  жəне  бүркуші  өсін  цилиндр  өсінен
ығыстыруға, енгізу  клапанының  өлшемін  үлкейтуге  жəне  бір  енгізу  клапанында  жоғары
толтырылымды қамтамасыз ету мүмкіндіктері пайда болады.
Қарастырылудағы  жану  камералары  үшін  жиі  форсунканы  қисық  жəне  цилиндр
головкасының  қақпағынан  шығарып  орналастырады. Мұнда  пайдалану  процесінде
форсунканы орнату жəне түсіру жеңілдейді. Жану камерасы  өсінен  бүркушіні ығыстыру
жəне форсунканы қисық орнату жағдайларында жеке бүркуші тесіктерінің өстері бүркуші
өсіне  əртүрлі  бұрыштармен  орнатылады. Жану  камерасында  ағынның  дұрыс  берілуін
қамтамасыз ету үшін бүркушіні форсунка қаңқасына қатысты бекіту қажет.
Қарастырылатын  камераларда  жану  камерасына  піспекпен  ығыстырылатын
көлемнен зарядтың ағып өту жылдамдығын радиалды құраушы маңызды мəнге ие болады
жəне  өстік  жылдамдыққа  өзгереді,  яғни  цилиндр  өсінің  бойымен  бағыттас.  Ағып  өтуші
заряд  буларды, майда  тамшыларды, жану  өнімдерін  ұстап  алады  жəне  оларды  жану
камерасының  түбіне  алып  кетеді. Зарядтың  кері  ағып  өтуі  уақытында  ұлғаюда  жанып
болмаған отын  бөлігі  ығыстырып  шығарушының  үстінгі  кеңістігіне  өтеді,  мұнда  жануға
арналған  қолданылмаған  ауа  бар. Соңғысы  тотығу  процесіне  толық  араласпайды.
Сондықтан  голвка  биіктігін δ
н.з
 (4.11, а  сурет)  0,9-  1  мм.  дейін  жеткізе  отырып  цилиндр
головкасы  жəне  піспекті  ығыстырушы (ЖМН.  орналасуында) арасындағы  кеңістікте
орналасқан  зарядтың  көлемін  минимумға  дейін  азайтуға  тырысады. Мұнда  дизельді
жөндеуде  жəне  жасауды  саңылауларды  тұрақтадыру  маңызды  болып  табылады.
D
жк
d
төмен мəнінде жəне басқа да теңдей жағдайларда цилиндр головкасы жəне піспекті
ығыстырушы  арасындағы  саңылуда  орналасқан  ауа  мөлшері  үлкен  екені  білінеді, бұл
отынның  жануына  арналған  ауаны  толық  пайдаланбауға  əкеледі. Сондықтан  дизельдің
үлкен  жүктемесінде  жалпы  артық  ауа  коэффициентінің  үлкен  мəні  болу  қажет.  Жануға
тікелей қатысатын ауа үлесін бірінші жуықталған
Vc
ЖK
V
қатынасымен сипаттауға болады.
Мұнда: V
жк
- жану камерасының көлемі.
Бұл  қатынасты  жоғарлату  газ  бөлу  жұдырықшыларыың  өлшемімен  жəне  жұмыс
істеу фазасын рационалды таңдаумен қол жеткен піспек түбінде клапан астынан шығушы
тереңдігін азайтуға немесе жоюға ықпал етеді.
4.5.4 Бөлінген жану камераларында қоспа түзу
Қазіргі  уақытта  бөлінген  жану  камераларының  екі  негізгі  типін  қолданады,
құйынды  жану  камералары  жəне жеке  камералар. Мұнда  көмекші  кеңістік (камералар)
аталуы  барлық  жану  камераларына  таралған. Қарастырылатын  жану  камералар  үшін
қосымша  камерада  зарядтың  қозғалыс  сипаты  принципиалды  бөлек (4.12 - сурет).
Құйынды  жану  камера  жағдайында  байланыстырушы  горловина  өсі  сфералық  немесе
цилиндрлік құйынды жану камерасының  ішкі  бетіне  жанама  бағытталған (4.12, а сурет).
Сондықтан  соңғысы  зарядтың  бағытталған  құйынды  қозғалысын  тудырады. Горловина
арқылы ағып өтетін зарядтың жылдамдығы жəне оған жақын құйынды камерадағы заряд
қозғалысының  максимальды  жылдамдығы  құйынды  жану  камерасы
c
V
к.к
V
көлемінің
қатысты шамасына жəне горловинаның өту қимасының
n
F
r
f
 (F
п
- піспек ауданы) қатысты
шамасына  байланысты 100-200 м/с  жетеді. Отын 4.12, а  суретте  көрсетілген  бағытта
штифті бүркуші арқылы бүркіледі.
Кейде іске қосуды жеңілдету үшін екі саптама тесіктері қолданылады, оның біреуі

130
отынды  жоғары  температуралы  заряд  көлемінің  аумағына  береді (4.12, б  суретте). Іске
қосу режимінде осы тесік арқылы берілген отын үлесі өте үлкен.
Форсункадан берілетін отын қозғалыстағы зарядпен құйынды камера қабырғасына
қысылады. Сонда, мұнда  қабырғалық  қоспа  түзілу  элементтері  орын  алады. Құйынды
камераның төменгі бөлігі алынбалы жылудан оқшауланған болып жиі жасалады. Құйында
камера горловинасының температурасы 600-650°С дейін жетуі мүмкін. Ол арқылы өтетін
ауа  қосымша  қыздырылады, ал  ол  қоспа  түзілудің  қарқындылығына  ықпал  етеді. Қоспа
түзудің  қарқындылығына  құйынды  жану  камерасының  алынбалы  ыстық  бөлігімен
жанасатын  отында  ықпал  етеді. Айналымның  жиілігінің  жоғарлауымен  құйынды  жану
камерасының жəне ондағы бар зарядтың жылулық  режимі өседі, бұл қоспа  түзудің  жəне
жалын  алды  реакциялардың  үдетілуіне  ықпал  етеді. Жай  уақытта  көлем
(
)
c
V
6
,
0
5
,
0
V
в.к
-
£
, онда  отынның  барлық  үлесі  берілетін  құйынды  камерада  үлкен
жүктеме  режимдерінде  құнарлы  қоспа  пайда  болады. Шынында  мұнда  отынның  толық
жануы мүмкін емес. Құйында камерада тұтану нəтижесінде қысым жоғарлайды. Жанушы
заряд  жануға  арналған  пайдаланылмаған  ауаның  көп  бөлігі  жинақталған  фасон  түрінде
жасалған  піспек  ойығына (4.12, а сурет), жану  камерасының  негізгі  кеңістігіне  аға
бастайды. Жану  камерасының  қос  кеңістігінің  формасы  жəне  орналасуы  жəне  жану
камерасының  негізгі  кеңістінің  горловинасын  дұрыс  таңдалуында  отынның  толық  жəне
жылдам жануы жүреді.
4.12 - сурет. Бөлінген жану камералары:
а- құйынды (жоғарғы көрсетілімде сығымдауда негізгі кеңістіктен құйынды
камераға зарядтың ағып өту бағыты көрсетілген, төменде - ұлғаюда құйынды камерадан
негізгі кеңістікке өту);
б - құйынды жəне көмекші іске қосушы бүркуші тесікті «Пинтакс» типті бүркуші;
в- жеке камера; г- MWM дизелінің төмен қысымды жеке камерасы.

131
Жеке  камера (4.12, в сурет) жағдайында  горловинасының  қатысты  көлемі  жəне
қимасы  құйынды  жану  камерасынан  аз.
n
F
r
f
төмен  мəні  жану  камерасының  қос
кеңістіктері  арасында  зарядтың  ағуында  шығындардың  жоғарлауын  тудырады. Қысым
түсуі төмен жеке камералар да бар, оларда
c
V
Vnк
жəне
n
F
r
f
құйынды жану камерасының
мəндеріне  ұқсас, бұл  зарядтың  ағып  өтуінде  энергия  шығындарын  төмендетуге
ұмтылумен  жəне  сонымен  дизельдің  жеке  камерасының  экономикалық  тиімділігін
жоғарлатумен байланысты.
Зарядтың  бір  кеңістіктен  екіншісіне  ағу  жылдамдығы 300м/с  жəне жоғары. Бүрку
цилиндрге  түсетін  ағынға  қарсы  жүргізіледі. Жеке  камерада  зарядтың  құйындануын
қарқындылау  ауамен  отынның  жақсы  араласуына, қоспа  түзілудің  қарқындылығына
ықпал етеді. Қоспаның жылдам, бірақ толық жанбауы нəтижесінде жеке камерада қысым
тез  өседі. Жану  камерасының  негізгі  кеңістігіне  жанушы  зарядтың  ағып  өтуі  басталады,
мұнда  отынның  қарқынды  араласуымен  артық  ауаның (а = 1,15 ~ 1,2) аз  шамасында
жылдам жəне толық жанып бітеді.
Құйынды  жану  камерасындағыдай  көмекші  камераның  жəне  оған  ағып  келетін
зарядтың, айналым  жиілігінің  жəне  жүктеменің  жоғарлауында  жүретін  темпертаураның
жоғарлауы  қоспа  түзілудің  қарқындылығына  жəне  отынның  жылдам  тұтануына  ықпал
етеді. Көмекші  жану  камерасында (əсіресе  жеке  камералы  қоспа  түзуде) қысымның  тез
жоғарлауына қарамай көмекші жану камерасынан жанушы зарядтың  біртіндеп  ағып  өтуі
нəтижесінде  піспек  үстіндегі  қысымның  өсуі  баяу  жүреді. Отынның  көп  мөлшері ЖМН.
кейін  негізгі  кеңістікте  жанып  бітеді, бұл  кеңістікте  піспек  үстіндегі  қысымның  тез
жоғарлауына алып келмейді.
Үрмелеуде қоспа түзілу. Дизельді үрмелеуде цилиндрдегі зарядтың температурасы
жəне тығыздығы өседі. Сондықтан отын ағынының өтімділік қабілетін көбейту қажеттілігі
туындайды. Бұл  үшін  саптама  тесіктерінің  диаметрін  үлкейтеді. Бүркудің  жоғары
қысымын  қамтамасыз  ету  үшін  бірдей  уақытта  плунжермен  отынды  ығыстырудың
көлемдік  жылдамдығын  көбейтеді, ол  плунжер  диаметрін  жəне  жылдамдықты  көбейту
жолымен  жүреді. Отын  беру  жүйесінің  элементтерінің  үйлесімін  отынның  үлкен  үлесін
беру  қажет  болғанда  үрмелеуде  отын  бүркудің  ұзақтығы  үрмелеусіз  дизельден  үлкен
болмайтын, ал бүрку қысымы жоғары болатын етіп таңдалады, бұл жағдайда қоспа түзілу
жəне  жылу  бөліну  үшін  қолайлы  жағдай  туады. Газ  шығырлы  үрмелеу  жағдайында
цилиндрдегі  заряд  тығыздығы  айналым  жиілігі  жəне  жүктеменің  өсуімен  көбейеді, ал
тұтанудың  кідіру  кезеңінің  ұзақтығы  уақыт  бойынша  қысқарады.  Тұтанудың  кідіру
кезеңінде  отын  ағынының  қажетті  өтімділігін  қамтамасыз  ету  үшін  отын  беру
аппаратурасы  үрмелеусіз  дизельге  қарағанда  айналым  жиілігі  мен  жүктеменің
жоғарлауымен бүрку қысымын тез жоғарлатуды қамтамасыз етуі керек.
Үрмелеуде заряд тығыздығының жоғарлауы салдарынан айналатын зарядпен отын
тамшыларын алып кету жоғарлауы мүмкін жəне ағын конусының бұрышы көбейеді. Заряд
қозғалысының жылдамдығы берілістегі қысым дəрежесіне тəуелді емес. Үрмелеуде заряд
қозғалыс  жылдамдығының  оптимальды  мəні  үрмелеусізге  қарағанда  біршама  төмен, бұл
аталған алып кетудің жоғарлауымен жəне ағын конусының бұрышымен байланысты.

132
5 - БӨЛІМ. ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРДАҒЫ ЖАНУ ПРОЦЕСІ ТЕОРИЯСЫНЫҢ
НЕГІЗДЕРІ
5.1 Отын-ауа қоспасы жануының физикалық-химиялық негіздері
Нақты қозғалтқыштарда жұмыс денесі идеалды циклдардағындай жылуды сырттан
қабылдамайды. Жұмысқа қажетті энергия қозғалтқыш цилиндріне потенциалды химиялық
энергия түрінде отынмен бірге енгізіледі. Цилиндр ішінде ол жылу энергиясына түрленіп,
жұмыс денесін қыздыруға жұмсалады.
Отынның химиялық энергиясы оның тотығуы нəтижесінде жылулық энергиясына
түрленуі жану процесі деп аталады.
Жану  процесі  барысында  жалынның  таралуы, яғни  реакция  аймағының
ауысушылығы, физикалық  немесе  химиялық  факторларға  байланысты  əртүрлі
жылдамдыққа ие болуы мүмкін.
Жалынның  таралу  жылдамдығы  отын  молекулаларының  тотығу  жылдамдығымен
бірге жану камерасының ішіндегі жұмыс массасы жануының ұзақтығын анықтайды.
Жұмыс  қоспасы  тұтас  массасының  жану  ұзақтығы  келесі  элементтер  қосындысы
болып табылады:
- алғашқы реакциялар ошағы пайда болуына (жалын пайда болуына) қажетті уақыт;
- реакция аймағы тұтас жану камерасы көлеміне таралуына қажетті уақыт;
- реакция  аймағымен  қамтыған (жалын  аймағының  түкпірі) көлемдердегі  тотығу
реакцияларының толық аяқталуына қажетті уақыт.
Уақыттың  бірінші  жəне  үшінші  элементтерінің  ұзақтылығы  көлем  бірлігіндегі  зат
мөлшерінің (кг/сек·м
3
немесе моль/сек·м
3
) уақыт бірлігінде реакцияға түсуімен өлшенетін
w'  химиялық  тотығу  реакциясының  жылдамдығымен  анықталады; уақыттың  екінші
элементі тек қана химиялық реакциялардан ғана емес, басқа да физикалық факторлардан
тəуелді (мысалы, жану камерасы ішінде жану процесіне турбулентті əсер ету) жалынның
таралу жылдамдығымен и (м/сек) анықталады.
w' жəне и параметрлер жиынтығы берілген жұмыс массасы жану процесінің жалпы
ұзақтығы  мен  жанудың  массалық  жылдамдық  шамасын  анықтайды. Жанудың  массалық
жылдамдығы деп жану камерасының көлеміндегі уақыт бірлігінде реакцияға түсетін отын
(қоспа) мөлшерін (кг/сек немесе моль/сек) атайды.
Жанудың  массалық  жылдамдық  шамасы w w' жəне и  жылдамдықтарымен  келесі
теңдеулермен байланысты:
w = w'·V        кг/сек,
немесе
                      w = u·S·y       кг/сек,
мұнда: V — реакция аймағымен қамтыған көлем, м
3
;
       S — жалын майданының беті, м
2
;
       у — бастапқы қоспаның меншікті салмағы, кг/м
3
.
Жану  жылдамдығы  жұмыс  циклының  маңызды  көрсеткіші  болып  табылады,
өйткені оның шамасы жылу бөлінудің жылдамдығын, ал сонымен бірге жану кезеңіндегі
қысым мен температураны анықтайды.
Жану процесі уақыт бойынша ауыспалы көлемде өтеді. Сондықтан, идеалды циклға
қарағанда  нақты  циклдарда  цилиндр  қабырғаларына  жылуөткізу  салдарынан  жылулық
жоғалтулар орын алады.
Жалпы, жану  процесінің  жылдамдығын, толықтығын  жəне  уақытылығын
анықтайтын  жану  сипаттамасы  нақты  циклда  алынатын  жұмысқа, ал  сонымен  қатар

133
қозғалтқыштың қуаты мен үнемділігіне орасан əсерін тигізеді.
Əртүрлі  қозғалтқыштарда  жану  процесі  əртүрлі  өтеді, өйткені  бұл  процестің  өту
сипаттамасы бірқатар факторлардан, соның ішінде, ең бастысы жұмыс қоспасының түзілу
тəсілі мен тұтану түрінен тəуелді.
Электрлік ұшқынмен мəжбүрлі тұтанатын қозғалтқыштарда жұмыс қоспасы өзінің
агрегаттық  күйі  бойынша  біркелкі (гомогенді) болады. Бұл  алдын  ала  араласқан  белгілі
құрамды (а) қоспа. Мұндай  қоспаның  жану  камерасы  бойында  ұшқынмен  тұтанған
жерден  əлі  тұтанбаған  қоспаға  қарай  майдан  қабатында  таралып  жануы  тым  қарқынды
жүреді  жəне  жанудың  химиялық  реакциясының  жылдамдығымен  емес, қоспаның
мəжбүрлі  тұтанатын  түрі  қолданатын  қозғалтқыштарда  едəуір  мəнге  ие (40 м/сек  дейін)
жалынның таралу жылдамдығымен шектеледі.
Дизельдерде  жану  процесі  бəсеңдірек  жүреді. Бұл  жұмыс  қоспасының  жану
камерасына  алдын  ала  дайындықсыз  енгізілуі  мен  оны  мəжбүрлі  тұтандыратын  ұшқын
көзі болмайтындықпен түсіндіріледі. Бұл жерде қоспаның өздігінен тұтануы  жəне толық
араласпаған  жану  камерасы  бойында  агрегаттық  күйі  біркелкі  емес  отын-ауалы
қоспасының жануы орын алады.
Бұл жағдайда цилиндрге бүркілген отынның жану жылдамдығы жалынның таралу
жылдамдығымен  емес, басқа  факторлармен  шектеледі. Сол  факторлардың  қатарына
келесілерді  жатқызуға  болады: процестің  ерте  сатыларында - цилиндрге  алғаш  болып
түсетін  отын  порциясының  өздігінен  тұтануға  дайындалу  жылдамдығы, ал  процестің
соңғы сатыларында - отын мен оттегі молекулаларының диффузиясына жəне турбуленттік
тасымалдау қарқындылығына тəуелді отын мен ауаның араласу жылдамдығы.
Сонымен, мəжбүрлі жəне өздігінен тұтанатын (дизельдер) қозғалтқыштардың жану
процестерінде 
едəуір 
айырмашылықтар 
бар. Бұл 
бөлімде 
іштей 
жану
қозғалтқыштарындағы жану процестері туралы жалпы сұрақтар қарастырылады.
5.2 Көмірсутектердің тотығуы
Қозғалтқыштарда  қолданатын  отындар  əртүрлі  көмірсутекті  байланыстардан
немесе  олардың  туындыларынан  тұрады. Олардың  толық  жануы  көміртек  пен  сутектің
толық тотығу химиялық реакцияларының стехиометриялық теңдеуімен суреттеледі:
2Н
2
 + О
2
 =2Н
2
О   жəне   С + О = СО
2
Нақты  жағдайларда  тотығу  реакциялары  асқын  тотықтар  сияқты  аралық  өнімдер
пайда  болумен  түбіне  дейін  жүрмейді. Аралық  өнімдер  аса  тұрақсыз, сондықтан  бұл
өнімдердің  нақты  құрамы  мен  тізбектілігі  əлі  де  толық  зерттелменген. Алайда
көмірсутектер тотығуының бірқатар теорияларының арасында қазіргі заманға лайықтысы
болып  тізбекті-жылулық  теориясы  табылады. Бұл  теорияға  сəйкес  жылудың  қуатты  көзі
ғана  болмай, атомдар  жəне  еркін  радикалдар  сияқты  белсенді  бөлшектердің  де  көзі
болатын жалынның пайда болу процесі тізбекті дамиды. Реакцияның жаңа зарядта бұдан
ары дамуы жылу ағынына да, белсенді бөлшектердің диффузиясына да тəуелді. Бұлардың
əсерінен  жаңа  зарядта  өздігінен  үдейтін  тізбекті  реакциялар  дамиды. Мұндай
реакциялардың жылдамдығы келесі теңдеуге сəйкес артады:
jt
e
o
w
w
×
=
(5.1)
Мұнда: w
0
- реакцияның  белсенді  орталықтардың (атомдар  мен  еркін  радикалдар)
шоғырлануымен шартталатын бастапқы жылдамдығы;
φ - тізбектің  тармақталу  салдарынан  реакцияның  өздігінен  үделуін  анықтайтын

134
функия.
Тізбекті-жылулық  теориясы  көлемдік  реакциялар  дамуының  екі  мүмкін  жолын
қарастырады (5.1 - сурет).
5.1 - сурет. Көлемдік реакциялар дамуының кинетикалық түрлері
Бірінші  жол — тізбекті  реакция  жылдамдығы  белгілі  бір  максимумға  жетіп
жартысынан  көп  бастапқы  заттарды  жұмсап  қою  себебінен  жалынның  пайда  болуынсыз
төмендеуі (5.1 - сурет қисықтары).
Екінші  жол — тізбекті  реакция  дамуы  реакция  жылдамдығының  ілгері  өздігінен
екпіндеуін  қамтамасыз  етіп, қоспаның  тұтануымен  аяқтайтын  жылу  бөлінуінің  артуына
əкеледі (5.1 - сурет қисығы).
Өздігінен  тұтанудың  шарты - жылу  бөліну  жылдамдығы  жылулық  жарылысты
қамтамасыз ететін реакцияның критикалық жылдамдығына (w
к
) жету.
Жоғарыда  баяндалған  жұмыс  денесі  сығылудан  тұтанатын (дизельдер)
қозғалтқыштарға  да, мəжбүрлі  тұтанатын  қозғалтқыштарға  да  бірдей  қатысты. Екі
жағдайда  да  жалынның  пайда  болуының  алдында тұтанудың  бөгелуі (τ
i
)  деп  аталатын
кезең орын алады. Алайда мəжбүрлі тұтану жағдайында тұтандыру көзінің температурасы
жұмыс денесі тұтануының температурасынан  едəуір жоғары, сондықтан жану реакциясы
лезде пайда болады. Мұндай қозғалтқыштағы тұтанудың бөгелу сатысы жалын ошағының
қалыптасуына  қажетті  уақытты  қосады. Химиялық  реакция  жылдамдығы  əрекеттесетін
заттардың  жылдамдығы  мен  шоғырлануына  байланысты. Температура  тек  қана
жылдамдық  константасы  арқылы  əсерін  тигізеді, өйткені  əрекеттесетін  заттардың
шоғырлануына оның əсері таралмайды.
Химиялық реакциясының жылдамдық константасының температурадан тəуелділігі
келесі өрнекпен анықталады:
T
Q
O
a
e
K
K
×
-
×
=
986
,
1
мұнда: K
о
 - əрекеттесетін молекулалардың қағысу мен соқтығысу константасы;
Q
a
- белсендіру энергиясы.
w
к
w
 τ
i
2
1

135
К
о
и Q
a
  өз  кезегінде  реакцияның  температурасына  тəуелді, жəне  де  температура
жоғарлауымен К
о
 константасы өседі, ал Q
a
 белсендіру энергиясы азаяды.
5.3 Белсендіру энергиясы
Химиялық реакция саны  əрекеттесетін заттардың  шоғырлануына пропорционалды
əрекеттесетін  молекулалар  соқтығысынан  болуы  мүмкін. Алайда  əрбір  соқтығыстан
реакция пайда бола бермейді. Реакцияға түсетін молекулалар саны əрқашан соқтығыстар
санынан  аз, бірақ  температураны  жоғарлатумен  соқтығыстар  санын  арттыруға  болады.
Реакцияны  қоздыру  үшін  соқтығысатын  молекулалар  энергиясы  молекулалар  ішіндегі
байланысты  үзуге  жеткілікті  болуы  кажет. Газ  құрамындағы  молекулалардың  басым
бөлігі  газ  температурасын  анықтайтын  əлдебір  орташа  энергияға  ие. Реакцияға  тек
химиялық  реакцияны  қоздыру  үшін  жеткілікті  орташа  энергиядан Q
a
шамасына  жоғары
энергияға ие молекулалар түсе алады.
Реакцияны  қоздыруға  жеткілікті  энергияға  ие  молекулалар  белсенді  молекулалар
болып табылады, ал Q
a
 артық энергиясы белсендіру энергиясы деп аталады.
Q
a
 белсендіру энергиясының шамасы əртүрлі, бұл сырттан əкелінетін энергия жəне
реакция сипаттамасы мен оның өту жағдайына тəуелді: неғұрлым оның шамасы аз болса,
соғұрлым реакция жеңіл əрі тез жүреді.
5.2 - сурет  экзотермиялық (жылу  бөлінумен) жəне  эндотермиялық (жылуды
жұтумен) реакцияларының өту сұлбалары келтірілген. Экзотермиялық реакция барысында
əлдебір өнімдерін (1) белсенді күйге (2) ауысуын қамтамасыз ету үшін ақырғы өнімдерін
құрылуында (3) белсендіру  энергиясы  толығымен  бөлінеді. Бұл  жағдайда  бөлінген
энергия жұмсалған Q
a
 энергиясынан көп, сондықтан реакция жалпы оң нəтиже береді.
5.2 - сурет. Белсендетілген реакциялар өтуінің сұлбасы
Эндотермиялық  реакцияларда  бастапқы  өнімдерді (1) белсендетуге  жұмсалған
энергия  ақырғы  өнімдерін  құрылуында (3) толығымен  бөлінбейді, осыған  байланысты
реакция кері энергиясымен сипатталады.
5.4 Жанғыш қоспаның құрамы
1
2
Экзотермиялық
реакция
3
Энергия
Q
a
Реакция
жылуы
+
1
Q
a
-
2
3
Реакция
жылуы
Эндотермиялық
реакция
Энергия

136
Жоғарыда  баяндалған  негізінде  қоспадағы  отын  мен  ауа  арақатынасына
байланысты жану не жоғары, не төмен жылдамдықпен өтуі немесе қоспа мүлдем тұтанбай
қалуы мүмкіндігі бар екенін көруге болады.
Жану  реакциясының  жылдамдығы  сонымен  қатар  əрекеттесетін  заттардың
шоғырлануына 
да 
байланысты 
болғандықтан, егер 
компоненттердің 
біреуі
стехиометриялық ара қатынас шегінен шығатын болса, реакциялар баяулап, тіпті мүлдем
сөнуге дейін барады, өйткені w < w
к
 (5.2 - суреттегі 1 қисығы).
Аса байытылған немесе аса кедейтілген қоспаларда жалынды жану мүлдем доғаруы
мүмкін; мұндай  қоспалар  шекарасы  тұтанудың  төменгі  не  жоғарғы  шектерімен
анықталады. Бұл шектерде қоспадаға отын  мөлшерін  көбейту немесе  азайту оны жануға
жарамсыз жасайды.
Бензинауалық  қоспаларының  əртүрлі  температуралардағы  тұтану  шектері 5.1
кестесінде келтірілген.
5.1 - кесте. Бензин  мен  ауа  қоспаларының  əртүрлі  температуралардағы  тұтану
шектері
Артық ауа коэффициенті (α) бойынша тұтану
шектері
Қоспаның бастапқы
температурасы,
о
С
Жоғарғы
Төменгі
0
0,53
0,40
50
0,42
1,45
100
0,40
1,60
150
0,40
1,60
200
0,40
1,60
250
0,40
1,67
300
0,40
1,86
Температура  жоғарлаған  кезде  тұтану  шектері, əсіресе  жоғарғы  шегі, кеңейеді.
Жанғыш қоспада қалдық газдардың болуы бұл шектерді тарылтады.
Мəжбүрлі тұтану мен сырттан  қоспа  түзілетін қозғалтқыштар  үшін  біркелкі отын-
ауалы  қоспаны  пайдаланудың  практикалық  маңызы  бар, өйткені  мөлшерлі  реттеу
қозғалтқыш цилиндріне қоспаның біркелкі құрамын беруге негізделген.
Жұмыс  қоспасы  мəжбүрлі  тұтанатын  қозғалтқыштарда а = 0,85-0,9 (байытылған
қоспа) кезінде  жанудың  максимальды  жылдамдығын, демек  жоғары  қуат  алуға  болады,
бірақ  үнемділік  қоспаның  толық  жанбауынан  нашарлайды. а =1,05-1,15 (кедейтілген
қоспа) кезінде жану жылдамдығы мен қуат төмендейді, ал отын үнемділігі жоғарылайды.
Екінші  жағдайда  жылулық  жоғалтулар  жоғары  болады, өйткені  қоспаның  жануы  уақыт
бойынша  баяулайды  жəне  қабырғалардың  салқындату  беті  үлкенірек  үлкен  көлемде
аяқталады.
Біркелкі емес қоспа тұтанғанда отын мен ауаның арақатынас шегі кең (яғни артық
ауа коэффициенті 0 < а > ∞ аралығында өзгереді) өріс пайда болады.
Сұйық  отынды  бүрку  кезінде  жанғыш  қоспаның  оңтайлы  құрамы  бар  аймақтар
пайда болады, жəне де гомогенді газ қоспасымен салыстырғанда жалын ошағының пайда
болуына жақсырақ жағдай туады.
Профессор  Д. Н. Вырубов  бойынша, бүркілген  отынның  əрбір  тамшысының
айналасында қоспаның сфериялық қабаты (қабықша) пайда болады, бұл қабатта лайықты
температура мен отын буларының серпімділігінде жанғыш қоспа аймағы болады.

жүктеу/скачать 7,18 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: