Выбор топлива для скоростных автомобилей
Выбор топлива для автомобилей, принимающих участие в скоростных соревнованиях, зависит от типа и степени форсировки двигателей, установленных на этих автомобилях, а также условий соревнований. Состав топлива часто регламентируется правилами соревнований. В некоторых соревнованиях как для серийных, так и для гоночных автомобилей ограничивается октановое число применяемого топлива, а иногда указывается определенный вид топлива.
Когда выбор топлива предоставляется на усмотрение участников, последним приходится считаться с продолжительностью и дистанцией соревнований.
При линейных шоссейных соревнованиях на большую дистанцию очень важно обеспечить наименьший расход топлива с тем, чтобы сократить запас его на автомобиле и уменьшить вес автомобиля. В соревнованиях на короткие дистанции и при рекордных заездах расход топлива не имеет большого значения; поэтому выбор топлива производят, исходя из требований получения наибольшей мощности двигателя.
Для серийных автомобилей, приспособленных к спортивным целям, применяют обычно автомобильный бензин с наибольшим октановым числом и с присадкой сильных антидетонаторов типа этиловой жидкости.
Спортивные автомобили работают обычно на высокооктановых бензинах и бензино-бензольных смесях.
Для дорожно-гоночных автомобилей в соревнованиях на большие дистанции применяют обычно смеси из высокооктанового бензина и высокосортного нефтяного пиробензола.
Рекордно-гоночные автомобили работают, как правило, на спиртовых смесях, основу которых составляет метиловый спирт. Для рекордных заездов на большие дистанции двигатели рекордно-гоночных автомобилей подвергают иногда некоторому уменьшению форсировки (по сравнению с заездами на короткие дистанции). В этом случае для них также используют бензино-бензольные смеси.
Двухтактные двигатели гоночных автомобилей, работающие с наиболее напряженным тепловым режимом, яри значительной форсировке, требуют применения Метилового спирта, обеспечивающего хорошее внутреннее охлаждение цилиндров двигателя.
Степень форсировки двигателя, являющаяся основным фактором, влияющим на выбор сорта топлива, определяется величиной степени сжатия или величиной давления наддува (для двигателей с нагнетателями). Значительное влияние на выбор топлива при данной степени сжатия имеет также диаметр цилиндров двигателя, материал, из которого выполнены цилиндры, головки и поршни и форма камеры сгорания.
При уменьшении диаметра цилиндров тепловые напряжения в них уменьшаются и может быть допущено топливо с меньшей детонационной стойкостью. Применение материалов, имеющих большую теплопроводность для указанных выше деталей, позволяет несколько снизить требования к топливу в отношении стойкости к детонации.
Применение полусферических камер с верхними клапанами позволяет увеличить степень сжатия при работе на тех же сортах топлива по сравнению с нижнеклапанными двигателями.
Расход топлива
Скоростные автомобили различных типов имеют различные расходы топлива. Как и для стандартных автомобилей, расход топлива зависит от ряда факторов: конструкции автомобиля (размеры, вес, обтекаемость); типа и мощности двигателя; сорта применяемого топлива; состава смеси (регулировка карбюратора); скорости движения автомобиля и др. С увеличением скорости движения автомобиля увеличиваются затраты мощности на преодоление сопротивления качению и воздуха, а следовательно, и расход топлива.
Для серийных автомобилей, участвующих в скоростных соревнованиях, расход топлива увеличивается при скоростях 140—150 км/час на 35—50% по сравнению с существующими нормами.
В табл. 19 приведены расходы топлива на автомобилях М-20, участвовавших в шоссейных гонках 1951 и 1952 гг.
| Таблица 19 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Расход топлива автомобилями М-20 в соревнованиях 1951 и 1952 гг. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В 1951 г. соревнования проводились на дистанцию 300 км, а в 1952 г. — на дистанцию 500 км. В соревнованиях 1951 г. автомобили М-20 имели увеличенный рабочий объем двигателя до 2,49 л, а в соревнованиях 1952 г. рабочий объем двигателей оставался стандартным — 2,12 л.
Этим объясняется более высокий расход топлива автомобилями, участвовавшими в соревнованиях в 1951 г.
Автомобили Горьковского автомобильного завода с одинаковой подготовкой имели одинаковый расход топлива. Значительные колебания в расходе топлива некоторыми автомобилями были вызваны различными способами подготовки автомобилей к соревнованиям и различной регулировкой карбюраторов.
На всех автомобилях, имевших наименьший расход топлива, было установлено по два карбюратора К-22А с отдельными впускными патрубками на каждые два цилиндра.
Установка одного карбюратора МКЗ-ЛЗ не дала положительных результатов как в отношении увеличения вредней скорости движения автомобиля, так и в отношении экономичности.
Спортивные автомобили, построенные на базе серийных автомобилей, при скоростях движения до 200 км/час дают увеличение расхода топлива примерно на 30—40% по сравнению с нормами расхода топлива для легковых автомобилей соответствующих классов. Сравнительно небольшое ухудшение экономичности спортивных автомобилей при резком возрастании скорости движения объясняется меньшим удельным расходом топлива вследствие более совершенной конструкции двигателя и работы его с полной нагрузкой, а также улучшения обтекаемости и снижения веса автомобиля.
Рекордно-гоночные автомобили имеют резко повышенные расходы топлива, в особенности при работе на спиртовых смесях. Удельные расходы топлива достигают у некоторых двигателей до 1 кг/л в час, а абсолютные расходы топлива автомобилей «старших» классов, снабженных нагнетателями, составляют 100—120 л/100 км.
Система питания
На автомобилях, принимающих участие в скоростных соревнованиях, применяют карбюраторы различных типов.
Серийные автомобили, предназначенные для скоростных соревнований, и спортивные автомобили имеют стандартные карбюраторы легковых автомобилей с измененной регулировкой. На многих гоночных автомобилях также применяют стандартные карбюраторы, но иногда устанавливают специальные карбюраторы. На малолитражных двигателях гоночных автомобилей обычно применяют карбюраторы мотоциклетного типа.
К карбюраторам высокофорсированных быстроходных двигателей предъявляют следующие основные требования:
- Приготовление горючей смеси необходимого состава для обеспечения максимальной мощности двигателя. Хорошее распыливание топлива и перемешивание его с воздухом.
- Автоматическое поддержание наивыгоднейшего состава горючей смеси.
- Обеспечение двигателю хорошей приемистости.
- Наименьшее сопротивление впуску горючей смеси.
 Рис. 54. Кривые изменения мощности двигателя в зависимости от состава горючей смеси |
Для получения наибольшей мощности двигателя карбюраторы скоростных автомобилей регулируются на приготовление обогащенных смесей. Состав горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха α; чем меньше величина α, тем более обогащенной является горючая смесь.
На рис. 54 представлена кривая изменения мощности двигателя при работе на полном открытии дросселя в зависимости от состава горючей смеси.
Наибольшую мощность двигатель развивает при работе на бензино-воздушной смеси с α=0,8 + 0,85. Смесь, обеспечивающая наибольшую мощность двигателя, называется мощностной.
С уменьшением нагрузки двигателя (прикрытие дросселя) состав мощностной смеси изменяется в сторону еще большего обогащения. При постоянной нагрузке двигателя и изменении числа оборотов коленчатого вала состав мощностной смеси практически остается неизменным. При работе двигателя на малых оборотах вследствие малой скорости воздуха в диффузоре распыливание топлива ухудшается и требуется некоторое обогащение смеси.
Так как двигатели скоростных автомобилей работают в основном при больших нагрузках и оборотах, они должны получать обогащенную смесь.
Даже весьма кратковременное обеднение смеси может привести к тяжелым последствиям для двигателя, вызвав его значительный перегрев, тогда как обогащенная смесь обеспечивает внутреннее охлаждение цилиндров двигателя.
В двухтактных двигателях с нагнетателями, отличающихся особенно напряженным тепловым режимом, внезапное обеднение смеси часто приводит к прогоранию поршней.
| ← Предыдущая страница | оглавление | Следующая страница → |
