Паровой замок - Vapor lock

Паровой замок проблема вызвана жидкое топливо изменение состояния на газ находясь в системе подачи топлива бензин -заправленный двигатель внутреннего сгорания. Это нарушает работу топливный насос, вызывая потерю давления подачи на карбюратор или же впрыск топлива системы, что приводит к кратковременному отключению питания или полному торможение. Перезапустить двигатель из этого состояния может быть сложно.[1]

Топливо может испаряться из-за нагрева двигателем, из-за местного климата или из-за более низкой температуры. точка кипения на большой высоте. В регионах, где топливо с более низкой вязкостью (и более низким порогом кипения) используется зимой для улучшения запуска двигателя, продолжение использования специального топлива летом может вызвать более быстрое образование паровой пробки.

Причины и заболеваемость

Паровые пробки были гораздо более распространены в старых бензиновых топливных системах, включающих механические топливный насос приводится в движение двигателем, расположен в моторном отсеке и питает карбюратор. Такие насосы обычно располагались выше топливного бака, нагревались непосредственно двигателем и подавали топливо непосредственно в поплавок внутри карбюратора. Топливо забиралось под отрицательным давлением (манометрическое давление ) от линии подачи, увеличивая риск образования паровой пробки между баком и насосом. Паровая пробка, втягиваемая в топливный насос, может нарушить давление топлива на достаточно долгое время, чтобы поплавковая камера в карбюраторе частично или полностью слилась, вызывая нехватку топлива в двигателе. Даже временное прекращение подачи топлива в поплавковую камеру не идеально; большинство карбюраторов рассчитаны на работу при фиксированном уровне топлива в поплавковом резервуаре, и снижение уровня приведет к уменьшению количества топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель.

Карбюраторные агрегаты могут не эффективно справляться с парами топлива, поступающими в поплавковую камеру. В большинстве конструкций имеется канал для выравнивания давления, соединяющий верхнюю часть поплавковой камеры либо с впуском в карбюратор, либо с наружным воздухом. Даже если насос может эффективно справляться с паровыми пробками, пары топлива, попадающие в поплавок, необходимо отводить. Если это делается через впускную систему, смесь, по сути, обогащается, что создает проблему контроля смеси и загрязнения. Если это делается путем вентиляции наружу, результатом является прямое загрязнение углеводородами и эффективная потеря эффективности использования топлива и, возможно, проблема запаха топлива. По этой причине некоторые системы подачи топлива позволяют возвращать пары топлива в топливный бак для конденсации обратно в жидкую фазу или с помощью активированный уголь заполненная канистра, в которой поглощаются пары топлива. Обычно это осуществляется путем удаления паров топлива из топливопровода рядом с двигателем, а не из поплавка. Такая система также может отводить избыточное давление топлива от насоса обратно в бак.

Большинство современных двигателей оснащены впрыск топлива, и есть электрический подводный топливный насос в топливном баке. Перемещение топливного насоса внутрь бака помогает предотвратить образование паров, поскольку вся система подачи топлива находится под избыточным давлением, а топливный насос работает холоднее, чем если бы он был расположен в моторном отсеке. Это основная причина того, что паровые пробки редко встречаются в современных топливных системах. По той же причине некоторые карбюраторные двигатели модернизированный с электрическим топливным насосом возле топливного бака.

Вероятность образования паровой пробки выше, когда автомобиль находится в движении, поскольку температура под капотом имеет тенденцию к повышению. Паровая пробка также может образоваться, когда двигатель останавливается в горячем состоянии и автомобиль находится на короткой стоянке. Топливо в трубопроводе рядом с двигателем не движется и, таким образом, может достаточно нагреться для образования паровой пробки. В любом случае проблема более вероятна в жаркую погоду или на большой высоте.

Топливные системы с гравитационной подачей не защищены от паровой пробки. Многое из вышеизложенного в равной степени применимо к системе гравитационной подачи; если в топливопроводе образуется пар, его меньшая плотность снижает давление, создаваемое массой топлива. Это давление обычно перемещает топливо из бака в карбюратор, поэтому подача топлива будет прервана до тех пор, пока пар не будет удален, либо из-за остаточного давления топлива, заставляющего его попасть в поплавковый резервуар и выходить из вентиляционного отверстия, либо из-за того, что пар остынет и повторно конденсировать.

Паровая пробка была причиной вынужденных посадок в самолетах. Поэтому авиационное топливо производится с гораздо более низким давлением пара, чем автомобильный бензин (бензин). Кроме того, самолеты гораздо более уязвимы из-за их способности быстро изменять высоту и соответствующее атмосферное давление. В среде с более низким давлением жидкости кипят при более низких температурах.

Автоспорт

Паровые пробки были обычным явлением в гоночные автомобили, так как в автомобилях традиционно использовались бензин и карбюраторы. С введением требования впрыска топлива для НАСКАР -санкционированные мероприятия 2012 г., паровая пробка в значительной степени ликвидирована.

Паровой замок также менее распространен в других автоспортах, таких как Формула один и IndyCar гонки, из-за использования впрыска топлива и спиртового топлива (этиловый спирт или же метанол ), которые имеют меньшую давление газа чем бензин.

Заболеваемость с другими видами топлива

Чем выше летучесть топлива, тем больше вероятность возникновения паровой пробки. Исторически бензин был более летучим дистиллятом, чем сейчас, и был более склонен к образованию паровых пробок. Наоборот, дизельное топливо гораздо менее летуч, чем бензин, поэтому дизельные двигатели почти не имеют паровых пробок. Однако топливные системы дизельных двигателей гораздо более восприимчивы к воздушным пробкам в их топливных магистралях, потому что стандартные насосы для впрыска дизельного топлива полагаются на то, что топливо не сжимается. Воздушные пробки вызваны утечкой воздуха в трубопровод подачи топлива или попаданием из бака. Воздушные пробки устраняются путем проворачивания двигателя на время с помощью пусковой двигатель, или путем удаления воздуха из топливной системы.

Современные системы впрыска дизельного топлива имеют электронасосы с самовывозом, которые устраняют проблему воздушных пробок.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тейлор, Чарльз Фейет (1985). Двигатель внутреннего сгорания в теории и практике: горение, топливо, материалы, конструкция. M.I.T. Нажмите. п. 140-142. ISBN  9780262700276.