- воздух рассматривается как несжимаемая среда;
- гидравлические потери можно не учитывать;
- за топливным жиклером создано такое же разрежение, что и в жиклере, а давление перед ним равно давлению во впускном тракте.
Если для воздушного потока используется уравнение непрерывности, его можно описать следующим образом:
V — воздушный поток (объем воздуха на единицу времени);
dL — диаметр диффузора в цилиндрической части;
ωm — средняя скорость воздуха, экспериментальные данные.
Воздушный поток равен объему воздуха, впускаемому двигателем за единицу времени:
D — диаметр цилиндра;
Н — ход поршня;
n — частота вращения коленчатого вала;
i — количество рабочих циклов на один оборот коленчатого вала (тактность двигателя);
z — количество цилиндров на одну смесительную камеру карбюратора.
На основании двух вышеуказанных уравнений получаем формулу для диаметра диффузора:
Экспериментально полученные значения wm составляют:
- для z = 1 — ωm ~ 75 м/с
- для z = 2 или 3 — ωm ~ 100 м/с
- для z = 4 и более — ωm ~ 120 м/с
Диаметр сверления жиклеров определяется таким образом, чтобы возникало желаемое соотношение составных компонентов рабочей смеси — бензина и воздуха. Ниже даны уравнения для вычисления массового расхода воздуха и топлива:
Коэффициент L означает воздух, коэффициент К — топливо.
m — массовый расход (масса на единицу времени);
а — коэффициент расхода;
А — поперечное сечение;
ωm — средняя скорость воздуха;
ωK — скорость топлива;
ρ — плотность.
Скорости можно выразить с помощью следующих уравнений:
рb — атмосферное давление, давление во впускном тракте;
рE — давление в узком месте диффузора.
Если формулы для скоростей вписать в формулы для массового расхода, то получаем следующее:
Массовый расход воздуха можно описать следующим образом:
λ — коэффициент избытка воздуха;
Lmin — необходимое количество воздуха в соотношении «кг воздуха/кг топлива».
Диаметр сверления главного топливного жиклера рассчитывается по формуле:
Для коэффициентов расхода воздуха и топлива можно использовать следующие экспериментальные данные:
- аL ≈ 0,8
- аK ≈ 0,85
Максимальная мощность двигателя достигается при коэффициенте избытка воздуха λ=0,9.
Необходимое количество воздуха для бензина Lmin≈14,5 кг/кг.
Плотность бензина ρK=740 кг/м3.
Плотность воздуха при 0,9 бар и 10°С ρL≈1,1 кг/м3.
Если все вышеуказанные данные ввести в уравнение 7.2, получаем следующее значение диаметра сверления главного топливного жиклера:
dK = dL = 0,053
Так как экспериментальные значения зависят от конструкции карбюратора, то для соотношения диаметров главного топливного жиклера и диффузора действует следующая эмпирическая формула: