6.3. Расчёт простейшего карбюратора.

Рассмотрим движение воздуха от сечения О-О (вход в карбюратор) к диффузору (сечение Д-Д), пренебрегая потерями энергии ввиду их малости (рис. 6.3). Воздух входит в карбюратор с давлением Р_о и скоростью v_o. В диффузоре, в результате сужения канала, скорость v_Д увеличивается, а давление Р_Д снижается. Снижение давления в диффузоре необходимо для того, чтобы под действием перепада давлениия топливо поступало из поплавковой камеры в калиброванное отверстие (жиклер) и в смесительную трубку.

Рис. 6.3. Общий вид простейшего карбюратора

Запишем уравнение Бернулли для указанных сечений, которое выражает закон сохранения энергии:

(6.1)

Умножим левую и правую часть уравнения 6.1 на плотность и ускорение свободного падения получим

(6.2)

Запишем уравнение неразрывности для сечения О-О и полости поршня:

(6.3)

(6.4)

Пусть (6.5)

Ход поршня принимаем S=10 см.

Средняя скорость поршня:

(6.6)

Учитывая, что сечение на входе в карбюратор в 2 раза меньше сечения поршня, то скорость v_o = 2 ·18,3 = 36,6 м/c

(6.7)

Перепад давления в поплавковой камере и диффузоре принимаем равным 0,9 атм (0,9· 10⁵ Н/м²). Вакуумметрическое давление (разрежение) в диффузоре должно быть равно 0,1 атм.

(6.8)

Скорость воздуха в диффузоре м/с (6.9)

Составим уравнение неразрывности потока воздуха для входа в карбюратор и в диффузор:

(6.10)

Площадь поршня: ;

Площадь в сечении О-О : ;

Найдём площадь в сечении Д-Д, используя уравнение 6.10:

Определив площадь диффузора, находим его диаметр:

(6.11)

Таким же способом находим диаметр в сечении О-О :

(6.12)

Из формулы (6.4) следует, что м/с

Скорость на выходе из жиклёра:

м/с, (6.13)

где ̶ плотность топлива ( ).

Часовой расход топлива:

, (6.14)

где кг/(кВт ч)-удельный расход топлива;

- номинальная мощность двигателя.

Массовый секундный расход топлива:

(6.15)

Объемный расход:

м³/с (6.16)

, (6.17)

где V – объем топлива, - время, с.

Массовый расход

кг/с (6.18)

Из формулы 6.18 определяем площадь жиклёра

Диаметр жиклера: