Особенности сгорания топлива в двигателях, работающих по М-процессу

Действительно, для топочных устройств, рассчитанных на длительное непрерывное горение факела в пространстве, окруженном раскаленными стенками, первоначальное зажигание и его надежность играют второстепенное значение. Однако роль и значение первоначального воспламенения неизмеримо возрастают для топок, режим работы которых требует частых остановок, а процесс горения протекает в полностью экранированном объеме, температура стенок которого и их аккумулирующая способность не могут обеспечить самовоспламенение топлива, попадающего на них. К таким топочным устройствам относятся камеры сгорания газотурбинных двигателей, особенно транспортного типа, топки автоматизированных отопительных установок сравнительно небольшой мощности, технологические печи и др. В последнее время даже на мощных топках стали устанавливать небольшие постоян-но-действующие горелки, форсунки или специальные электриче- [c.74]

Условия работы масла в двигателе на пониженном тепловом режиме могут быть более жесткими, чем на высокотемпературных режимах. При такой работе двигателя ухудшается процесс сгорания топлива и увеличивается попадание продуктов неполного сгорания топлива в картер. Этот процесс протекает особенно интенсивно при высоком прорыве газов в картер или при низкой эффективности системы вентиляции картера. В результате усиливается окисление и загрязнение масла, а наличие в нем воды способствует коагуляции загрязняющих примесей в крупные конгломераты и выпадению их в осадок, который принято называть низкотемпературным шламом или низкотемпературными отложениями. [c.38]

При транспорте, перекачках и длительном хранении топлив в них происходят химические изменения, вызванные окислением нестабильных компонентов. Хотя эти изменения оказывают второстепенное влияние на собственно моторные свойства топлив — их теплоту сгорания, октановое или цетановое число, они могут резко снижать пригодность топлива для использования в двигателе, так как продукты окисления нарушают нормальную работу топливной системы. В тех топливах, которые по своей природе особенно химически неустойчивы, последствия окислительных процессов еще более серьезны и такие топлива нельзя применять без их химической стабилизации. [c.302]

Особенно важен фракционный состав топлив для быстроходных дизелей, так как в этих двигателях на цикл полного сгорания топливо-воздушной смеси отводится чрезвычайно малое время. Как правило, чем больше число оборотов дизеля, том более легкое топливо требуется для него. Предел выкипания тоилива ограничивается условиями нормального сгорания чрезмерно большое количество легких или тяжелых фракций в дизельном топливе отрицательно сказывается на процессе сгорания. Если в топливе содержится слишком много легких фракций, то в цилиндре двигателя сильно повышается давление это вызывает появление резких стуков в цилиндре, и работа дизеля становится жесткой . Повышение содержания тян елых фракций приводит к неполному сгоранию топлива (вследствие кратковременности цикла сгорания), и двигатель загрязняется продуктами неполного сгорания. [c.48]

Однако в тех случаях, когда в цилиндре двигателя не обеспечивается полное испарение топлива и часть его остается в жидкой фазе, создаются условия и для окисления ненасыщенных соединений, ибо в жидкой фазе они окисляются интенсивнее, чем в паровой. Так, проведенными обширными испытаниями на восьми автомобилях моделей 1953—1954 гг. по выяснению влияния испаряемости топлив на повышение требуемого октанового числа в процессе эксплуатации двигателя вследствие образования в нем нагара установлено, что после общего пробега в 10 300 км требования к октановому числу менее летучего топлива (перегоняется 50% при 103,3° 90% при 175°) были на 2—4 (в среднем 2,8) единицы выше, чем у более летучего (50% при 87,8°, 90% при 150°) [79]. Особенно легко окисляются с образованием отложений в камере сгорания диены и ароматические олефины. Олефины в этих условиях вовсе не дают отложений [15]. Наиболее благоприятные условия для неполного испарения топлива создаются, когда двигатель работает при низких температурах и небольших нагрузках (см. ниже). [c.97]

Отличительная особенность работы воздушно-реактивных двигателей состоит в том, что в камере сгорания почти одновременно протекают испарение топлива, смешение его паров с воздухом и горение образовавшейся топливо-воздушной смеси. Процесс сгорания топлива в реактивном двигателе в основном определяется полнотой испарения топлива и совершенством смешения паров топлива с воздухом. Поэтому испарение топлива и смешение его паров с воздухом, т. е. подготовка топливо-воздушной смеси, играют весьма суш,ественную роль в работе двигателя. [c.249]

В износе двигателя немаловажную роль играет коррозия деталей (зеркала цилиндров, поршневых колец), соприкасающихся с горячей рабочей смесью и с продуктами сгорания. В ряде работ отмечено значительное влияние температурного состояния двигателя, состава рабочей смеси, установки момента зажигания, свойст] топлива, конструктивных особенностей двигателя на износ вследствие коррозии и указано на сложность проблемы исследования износов. Теории, охватывающей все факторы, влияющие на износ вследствие коррозии, пока еще нет. Поэтому представляет интерес рассмотреть явления коррозии двигателя с точки зрения развитой теории процессов сгорания. [c.95]

Необходимо также иметь в виду, что приведенные выше зависимости выражают все количество тепла, выделяемое при сгорании топлива. Как известно, это тепло расходуется в основном на работу поршня, и только часть его передается через масляную пленку на поверхность зеркала цилиндра и камеры сгорания, а затем в охлаждающую среду. Эта часть варьируется в довольно значительных пределах в зависимости от типа двигателя, особенностей рабочего процесса, системы охлаждения и др. Поэтому более совершенна формула для оценки критерия тепловой напряженности, предложенная в работе [12] [c.146]

Водная коррозия, развивающаяся при длительном хранении двигателей, в процессе эксплуатации и в особенности при длительных перерывах в работе. В этих условиях на поверхности деталей воздействует парообразная и капельная влага, в которой растворены различные кислые вещества и соли, являющиеся продуктами неполного сгорания топлива или окисления масла. Возможно также воздействие некоторых агрессивных газов. Водная коррозия также является электрохимической. [c.50]

В процессе нагарообразования различают фазу роста и фазу равновесного состояния. Нагар интенсивно откладывается в начальный период работы двигателя, а по мере достижения равновесного состояния рост нагара прекращается. Аэродинамическое качество камер сгорания зависит от особенностей конструкции, влияющей на создание оптимальной структуры в зоне горения, и увеличения турбулизации первичного воздуха. Можно создать такую конструкцию комеры сгорания, которая сведет к минимуму интенсивность нагарообразования данного жидкого топлива. [c.42]

В связи с указанными особенностями работы ГТД воспламеняемость топлива в основном влияет на легкость запуска двигателя и форму факела пламени горящего топлива, определяющего геометрию температурного поля внутри камеры сгорания, а следовательно, теплонапряженность отдельных ее частей. Кроме того, воспламеняемость характеризует огнеопасность топлива при нахождении его в топливных системах летательных аппаратов и при обращении с ним в процессе производства, хранения, транспортирования и заправки. [c.124]

Процессы гидроочистки углеводородного сырья, нефтяных фракций и нефти являются в настоящее время, как показано в гл. 1, самыми распространенными гидрогенизационными процессами. Их быстрое развитие было предопределено в основном двумя факторами 1) вредным действием сернистых соединений, содержащихся в моторных топливах, в ходе эксплуатации двигателей и загрязнением атмосферы сернистым газом после сгорания этих соединений и 2) значительным удельным весом сернистых нефтей в общем балансе нефтедобычи. Вследствие этого в разработке и освоении процессов гидроочистки уже достигнуты существенные успехи и еще более благоприятные перспективы их развития можно ожидать в будущем (см. стр. 10, 12 сл.). Поскольку гидроочистке подвергаются разные виды сырья с различным не только количественным, но й качественным содержанием сернистых соединений, процессы гидроочистки многообразны (см. гл. 1-) и столь же многообразны чисто химические вопросы, которые нужно решить для понимания механизма известных и создания новых процессов гидроочистки. Основными из этих вопросов являются природа и реакционная способность сернистых соединений нефтей, а также особенности механизма и энергетики гидрогенолиза С—S-связей, поскольку необходима селективность их разрыва без затрагивания в одних случаях ординарных связе , в других случаях — ароматических или олефиновых связей и т. д. Очевидно, что вопросы химии превращений сернистых соединений было бы полезно связать со свойствами и составом применяемых катализаторов. Эти вопросы и будут рассмотрены ниже. Что касается технологии процессов гидроочистки, они весьма полно рассмотрены в обзорных работах, например [c.278]

Улучшение процесса сгорания реактивных и дизельных топлив при помощи присадок может значительно улучшить технико-экономические показатели двигателей [1—4]. При повышении полноты сгорания топлив увеличиваются мощностные показатели двигателей, снижается дымность отработавших газов, что особенно важно для оздоровления атмосферы. При помощи присадок удается устранить жесткую работу дизельных двигателей, повысив их надежность и долговечность. Интересной и важной областью применения присадок является увеличение энергосодержания топлив. Добавление присадок к остаточным топливам позволяет повысить долго- вечность газотурбинных и котельных установок, снизить выброс в атмосферу токсичных газов. [c.50]

В двигателе окисление топлива кислородом воздуха начинается в процессе наполнения и сжатия горючей смеси. Чем выше степень сжатия, тем больше давление и температура цикла, интенсивнее протекают процессы окисления. Эти процессы еще более энергично продолжаются после воспламенения топлива, особенно в тех порциях рабочей смеси, которые сгорают последними здесь количество продуктов окисления максимально. Когда концентрация нестойких соединений достигает критического значения для данного вида топлива, происходит взрывное сгорание оставшейся части несгоревшей рабочей смеси. На рисунке 12 приведена индикаторная диаграмма, которая снята при работе детонирующего двигателя. [c.45]

Применяя промоторы воспламенения, мы влияем на рабочий процесс дизеля и токсичность ОГ. Но влияние это неоднозначно и зависит от типа двигателя (особенно - способа смесеобразования), режима его работы и достигаемой величины ЦЧ. Чем выше ЦЧ топлива, тем быстрее оно воспламеняется и тем меньше период задержки воспламенения (ПЗВ). Должна выдерживаться некоторая оптимальная продолжительность ПЗВ. При слишком высоком значении ЦЧ она слишком мала, и на подготовку горючей смеси отводится мало времени. В результате топливо впрыскивается в уже горящую смесь, содержащую продукты сгорания, которые затрудняют доступ кислорода к новым порциям топлива. Поэтому оно не успевает сгорать полностью, и в ОГ содержится много продуктов неполного сгорания, а экономичность падает. При малом ЦЧ, напротив, продолжительность ПЗВ велика и смесь хорошо подготавливается, зато меньше времени остается на собственно горение. При этом горение происходит интенсивней и сопровождается быстрым нарастанием давления в камере сгорания, что, в свою очередь, ведет к стуку, повышенному износу двигателя, опасности поломки поршневых колец и прорыва картерных газов. [c.48]

Заключительная третья фаза Эщ процесса сгорания представляет собой догорание смеси в пристеночных слоях. Эта фаза заканчивается в ходе расширения продуктов сгорания. Эффективность рабочего процесса в цилиндре двигателя во многом зависит от своевременности тепловыделения. Для достижения максимальной мощности и экономичности двигателя точки начала и конца фазы 0ц должны быть расположены примерно симметрично относительно в.м.т. Положение всех зон сгорания относительно в. м. т. регулируют, изменяя установку момента зажигания смеси. Угол в градусах поворота коленчатого вала от момента проскакивания искры в свече до в. м. т. называют углом опережения зажигания. Оптимальный угол опережения зажигания зависит от свойств топлива, конструктивных особенностей двигателя и режима его работы. Так, в современных двигателях со степенью сжатия 8—9 на режиме максимальной мощности угол опережения зажигания составляет 12—15°, а продолжительность фазы 0ц 25—30°. [c.101]

Особенности работ дизелей, из которых главными являются впрыск топлива в сильно сжатый воздух, самовоспламенение горючего, а также ограниченность времени, отводимого на процесс сгорания, предъявляют определенные требования к топливу, резко отличные от требований к топливам для двигателей с зажиганием. [c.46]

Представляется перспективным создание крупных установок по производству СПГ типа Стирлинг-Стирлинг . В этих установках предполагается использовать для привода криогенных машин Стирлинга двигатели Стирлинга. Двигатели Стирлинга относятся к классу двигателей с внешним подводом теплоты, что обусловливает принципиальную особенность их работы по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Процесс горения осуществляется вне рабочих цилиндров и протекает более равновесно, рабочий цикл реализуется в замкнутом внутреннем контуре при относительно малых скоростях повышения давления в цилиндрах двигателя, плавном характере теплогидравлических процессов рабочего тела внутреннего контура, при отсутствии газораспределительного механизма клапанов. Данное обстоятельство позволяет использовать различные источники теплоты (и прежде всего ПГ), добиваться более низкой токсичности при работе на органическом топливе, снижения уровня шумов и вибраций, экономить до 20 % топлива по сравнению с традиционными двигателями внутреннего сгорания. [c.806]

Каждый тип двигателя имеет свои конструктивные особенности, определяющие процесс горения и свойства топлива. В двигателях с искровым зажиганием необходимо предотвратить детонацию и преждевременное воспламенение топлива. В двигателе Дизеля большое значение имеет склонность топлива к самовоспламенению, от которой зависят легкость запуска холодного двигателя и шумность его работы. В газовой турбине важны воспламеняемость топлива, устойчивость пламени и полно та сгорания рабочей смеси. Хотя все эти рабочие процессы по-разному относятся к изменению температуры, давления и времени, тем не менее все они определяются одним и тем жо сновным механизмом окисления топлива. [c.241]

Вследствие особенностей процесса сгорания в реактивных двигателях могут применяться более тяжелые топлива и с более широким фракционным составом, чем в поршневых. Однако не всякое топливо может обеспечить надежную и устойчивую работу реактивного двигателя. Для быстрого запуска двигателя при низкой температуре топливо должно быстро и полностью испаряться. После [c.30]

Вследствие особенностей процесса сгорания в реактивных двигателях можно применять более тяжелые топлива и более широкого фракционного состава, чем в поршневых двигателях с искровым зажиганием. Однако не всякое топливо может обеспечить надежную и устойчивую работу реактивного двигателя. Для быстрого запуска двигателя при низкой температуре топливо должно быстро и полностью испаряться. После перехода двигателя на нормальный режим топливо должно обеспечивать хорошее образование смеси с воздухом, что обусловливается степенью его распыливания, а также способностью хорошо испаряться. [c.31]

Влияние топлива на процессы воспламенения и сгорания в двигателе (основная тема данной работы) более подробно будет рассмотрено в последуюших главах. В данном разделе укажем лишь, что значение химической структуры топлива и его физических характеристик для скорости воспламенения н последующего сгорания чрезвычайно велико. Дизельное топливо должно обладать склонностью к быстрому распаду молекул и окислению их кислородом воздуха. В этом отношении лучшими качествами обладают углеводороды алифатического ряда с прямой открытой цепью. Углеводороды циклической структуры, цикланы, в особенности ароматические, обладают более высокой [c.38]

Для двигателей современных тракторов (главным образом в зимнее время года) и особенно автомобилей (пробеги на короткие расстояния, частые пуски и остановки, продолжителЫ1ая работа на холостом ходу) характерна работа на пониженном тепловом режиме. При этом условия работы масел могут быть не менее жесткими. Чем на высокотемпературном режиме ухудшается процесс сгорания топлива, увеличивается попадание в картер углистых частиц, тяжелых фракций топлива. В результате интенсифицируется процесс старения и загрязнения масла, вьшадения осадков (шламов). При работе на низкотемпературном режиме образование шламов ускоряется в 20...30 раз по сравнению с высокотемпературным (рис. 57). Предотвращение образования шлама возможно только при высоких диспергирующих свойствах масла (поддержание загрязняющих примесей в устойчивом состоянии). [c.213]

Абразивные частицы нагара, попадая между цилиндром и поршнем и проникая в картер двигателя, усиливают износ деталей. Кроме того, нагар на деталях камеры сгорания увеличивает степень сжатия и заметно влияет на процесс сгорания топлива, а следовательно, и на результаты испытания. Поэтому после определенного времени работы двигателя его необходимо частично разобрать и счистить образовавшиеся отложения. На установках ИТ9-2, Р1Т9-3 и ИТ9-6 такая работа проводится после 150 ч работы, а на установках ИТ9-1 и ИТ9-5 — после 100 ч. Порядок и объем выполняемых работ по частичной переборке двигателей на установках ИТ9-2, ИТ9-5 и ИТ9-6 одинаковы, а на установках ИТ9-1 и ИТ9-3 имеют свои специфические особенности, связанные с конструкцией и оборудованием установок. [c.143]

Ядерно-энергетические установки обладают рядом специфических особенностей в сравнении с обычными г нергетическими устройствами 1) возможность работать в удаленных от топливных баз районах, а транспортные средства с ядерными двигателями могут совершать длительные рейсы без захода на базы для пополнения запаса топлива 2) масса потребляемого ядерного горючего очень мала, так как теплота сгорания его в несколькс миллионов раз превосходит теплоту сгорания обычных видов топлива 3) удобство эксплуатации, автоматизация всех процессов 4) возможность воспроизводства ядерного топлива за счет превращения ядерного [c.424]

Вышесказанное показывает, что особенно интересующая технику область так называемого полного сгорания, в которой удается добиться предельного тепловыделения горючей смеси (или предельного использования теплотворной способности топлина), оказывается весьма ограниченной как по температурным уровням протекания процесса, так и по избыткам окислителя. Если речь идет об обычных тепловых топках воздушного горения, то стремление техники к достижению полного выжига топлива является совершенно оправданным. В этом случае стараются вести процесс на самых умеренных избытках воздуха, оставаясь все же в области а5з1. В силовых топках с непрерывными установившимися ( квазистационарными ) процессами, которые по принципу действия мало чем отличаются от обычных тепловых топочных устройств, но работают в области значительно больших тепловых нагрузок (форсировок), становятся существенными другие моменты. Топки, работающие на реактивное сопло, могут дать при известных соотношениях наибольший силовой эффект в области а<1. Эго относится и к воздушным и жидкостным двигателям [c.119]

ДВИГАТЕЛИ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (дизели) -поршневые двигатели внутреннего сгорания, в цилиндре к-рых сжимается воздух, а топливо, впрыскиваемое в конце сжатия, воспламеняется вследствие высокой т-ры сжатого воздуха. Работают по циклу Дизеля или Са-батэ с четырехтактным или двухтактным рабочим процессом (см. Двухтактные судовые двигатели) с использованием в за-висимоии от числа оборотов, конструктивных особенностей и условий применения легкого ди-стиллятнсго или тяжелого остаточного топлива. [c.172]

Отложения соединений свинца вызывают ряд нежелательных последствий, нарушающих нормальную работу двигателя. Отлагаясь в виде нагара на различных деталях камеры сгорания, соединения свинца уменьшают ее объем, вследствие чего увеличивается степень сжатия двигателя, а следовательно, повышаются и требования к антидетонационным свойствам топлива. В результате плохой теплопроводности отложений ухудшается отвод тепла, повышается температура и еще более возрастают требования к антидетонационным свойствам топлива. Как уже указывалось, Гибсон отмечает, что в процессе работы двигателя возрастание требований к октановому числу топлива вследствие нагарообразования может достигнуть 28 единиц [76]. Отложение соединений свинца вызывает преждевременное воспламенение рабочей смеси вследствие понижения температуры воспламенения углеродистых отложений солями свинца, особенно бромистого свинна (табл. 31). Преждевременное воспламенение нарушает плавность работы двигателя и приводит к потере мощности. Особенно большой вред вызывают свинцовые отложения на свечах. [c.115]

При использовании рассматриваемых альтернативных топлив в дизельных двигателях возникает ряд проблем в организации рабочих процессов. Отличия физико-химических свойств альтернативных топлив от свойств стандартного дизельного топлива затрудняет их подачу в камеру сгорания при использовании щтатной топливной аппаратуры. Возможны сбои в работе двигателя, вызванные нестабильным самовоспламенением альтернативных низкоцетановых топлив, особенно на режимах с низкими частотой вращения и нагрузкой. При этом отмечено и ухудшение пусковых качеств двигателя. Сжигание газообразных низкоцетановых топлив, а также легких спиртовых топлив в дизелях может сопровождаться их жестким сгоранием и повышением максимального давления сгорания, уменьшением мощности двигателя [1.2, 1.4, 1.44]. Поэтому необходимо обеспечить требуемый характер протекания процессов топливоподачи, смесеобразования, воспламенения и сгорания указанных альтернативных топлив. [c.33]

Возможность работы на сильно обедненных смесях с уменьшенными по сравнению с дизельными аналогами значениями коэффициента наполнения приводит к тому, что максимальные среднеобъемные температуры в цилиндре принимают сушественно меньшие значения, чем в дизельном двигателе аналогичной геометрии. На рис. 8.16 приведены характерные кривые изменения температуры рабочего тела в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для четырехтактного безнаддувного двигателя, созданного на базе 6-цилин-дрового тракторного двигателя Volvo TD 100 S/D= 140/120,65 19,6 а = 3,3 п = 1 ООО МИН топливо - 99 % СН4, 1 % - СзН ) [8.57]. Максимальное значение температуры составляет около 1 800 К, в то время как интенсивное образование окислов азота начинается при температуре свыше 1 700 К. Поэтому отличительной особенностью рабочих процессов с H I-технологией является чрезвычайно низкая концентрация окислов азота в продуктах сгорания, которая во всех проведенных экспериментах с двигателями различного назначения не превышала 5-40 ppm. [c.423]

Рабочий процесс в воздушно-реактивных двигателях происходит непрерывно в потоке воздуха и газа. При установившемся режиме процессы испарения топлива, смесеобразования и горения топливовоздушной смеси происходят одновременно, испарение и смесеобразование не заканчиваются к моменту поджигания смеси факелом пламени и практически продолжаются в зоне горения. Фронт пламени в камере сгорания должен быть устойчивым на всех режимах работы двигателя. Затухание и срыв пламени могут произойти при чрезмерном обеднении или обогащении рабочей смеси, или же когда скорость газового потока превьнпает скорость распространения фронта пламени. Исходя из особенностей эксплуатации летательных аппаратов и условий рабочего процесса воздушно-реактивных двигателей, для обеспечения надежной и безотказной работы двигателей на всех режимах реактивные топлива должны [c.37]