Детонация топлива в двигателях с воспламенением от искры

С увеличением периода задержки воспламенения (0г) возрастает количество топлива, введенного к моменту его воспламенения одновременно улучшается однородность топливо-воздушной смеси и углубляется ее химическая предпламенная подготовка к самовоспламенению взрывного типа, по внешнему проявлению сходному с детонацией в двигателях с воспламенением от искры. Продолжительность периода 0,- зависит от воспламеняемости топлива, оцениваемой цетановым числом, от температуры и давления сжатого воздуха в момент начала впрыска топлива, от степени распыления топлива, турбулизации заряда и наличия в камере сгорания нагретых поверхностей. [c.157]

Если для двигателей с воспламенением от искры топливо, содержащее большие количества нормальных алканов с длинными цепями, непригодно, так как образующиеся при сжатии перекиси и другие легковоспламеняющиеся продукты вызывают детонацию, то для двигателей с воспламенением от сжатия наличие таких продуктов крайне желательно, так как они обеспечивают меньший период индукции, более низкую температуру самовоспламенения, легкий запуск и мягкую работу двигателя. [c.65]

Детонацией называется особый ненормальный характер сгорания топлива в двигателе, при этом только часть рабочей смеси после воспламенения от искры сгорает нормально с обычной скоростью. Последняя порция топливного заряда (до 15—20%), находящаяся перед фронтом пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распространения пламени возрастает до 1500—2500 м/с, а давление нарастает не плавно, а резкими скачками. Этот резкий перепад давления создает ударную детонационную волну. Удар такой волны о стенки цилиндра и ее многократное отражение от них приводят к вибрации и вызывают характерный металлический стук, являющийся главным внешним признаком детонационного сгорания. Другие внешние признаки детонации появление в выхлопных газах клубов черного дыма, а также резкое повышение температуры стенок цилиндра. Детонация — явление очень вредное. На детонационных режимах мощность двигателя падает, удельный расход топлива возрастает, работа двигателя становится жесткой и неровной. Кроме того, детонация вызывает прогорание и коробление поршней и выхлопных клапанов, перегрев и выход из строя электрических свечей и другие неполадки. Износ двигателя ускоряется, а межремонтные сроки укорачиваются. При длительной работе на режиме интенсивной детонации возможны и аварийные последствия. Особенно опасна детонация в авиационных двигателях. [c.84]

Детонационная стойкость является основным показателем качества авиа- и автобензинов, она характеризует способность бензина сгорать в ДВС с воспламенением от искры без детонации. Детонацией называется особый ненормальный режим сгорания карбюраторного топлива в двигателе, при зтом только часть рабочей смеси после воспламенения от искры сгорает нормально с обычной скоростью. Последняя порция несгоревшей рабочей смеси, находящаяся перед фронтом пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распространения пламени возрастает до 1500 - 2000 м/с, а давление нарастает не плавно, а резкими скачками. Этот резкий перепад давления создает ударную детонационную волну, распространяющуюся со сверхзвуковой скоростью. Удар такой волны о стенки цилиндра и ее многократное отражение от них приводит к вибрации и вызывает характерный звонкий металлический стук высоких тонов. При детонационном сгорании двигатель перегревается, появляются повышенные износы цилиндро-поршневой группы, увеличивается дымность отработавших газов. При длительной работе на режиме интенсивной детонации возможны и аварийные последствия. Особенно опасна детонация в авиационных двигателях. На характер сгорания бензина и вероятность возникновения детонации в карбюраторных двигателях оказывают влияние как конструктивные особенности двигателя (степень сжатия, диаметр цилиндра, форма камеры сгорания, расположение свечей, материал, из которого изготовлены поршни, цилиндры и головка блока цилиндра, число оборотов коленчатого вала, угол опережения зажигания, коэффициент избытка и влажность воздуха, нагарообразование, тепловой режим в блоке цилиндров и др.), так и качество применяемого топлива. [c.123]

Аналогично углу опережения зажигания, применяемого в двигателях с искровым зажиганием, в дизеле осуществляется угол опережения впрыска, величину которого устанавливают сообразно с величиной периода задержки воспламенения по признаку мягкого сгорания при максимальной мощности на данном режиме двигателя. Для подавления стуков в дизелях также применяются антидетонаторы , ускоряющие процесс окисления топлива, а следовательно и сокращающие период задержки воспламенения. При сравнении влияния отдельных факторов на детонацию и стуки в двигателях с зажиганием от искры и от сжатия замечается, что почти все факторы, уменьшающие детонацию в первых двигателях, увеличивают стуки во вторых (см. табл. 45). [c.259]

Детонационная стойкость (ДС) является основным показателем качества авиа- и автобензинов она характеризует способность бензина сгорать в ДВС с воспламенением от искры без детонации. Детонацией называется особый ненормальный режим сгорания карбюраторного топлива в двигателе, при этом только часть рабочей смеси после воспламенения от искры сгорает нормально с обычной скоростью. Последняя порция несгоревшей рабочей смеси, находящаяся перед фронтом пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распространения пламени возрастает до 1500...2000 м/с, а давление нарастает [c.41]

В двигателях с искровым зажиганием, мощность и коэфициент полезного действия растут с увеличением степени сжатия не столь быстро, как давление вспышки, и потому, очевидно, должно существовать некоторое значение степени сжатия, превышение которого дает слишком небольшой эффект, чтобы компенсировать увеличение стоимости и веса двигателя, вызываемые ростом механических напряжений. Однако еще до того как это значение степени сжатия будет достигнуто, возможность его повышения лимитируется тенденцией обычных сортов топлива к детонации и преждевременному самовоспламенению. Таким образом, одной из первоочередных проблем управления сгоранием в двигателях с зажиганием от искры является изыскание способов подавления детонации и самовоспламенения при все более возрастающих степенях сжатия. В двигателях с воспламенением от сжатия задача состоит не в предохранении от самовоспламенения, а, наоборот, в достижении более быстрого воспламенения. Трудность здесь заключается в том, что надо предотвратить возможность [c.33]

Период задержки не сильно зависит от таких факторов, как степень распыления топлива или его испаряемость, но значительно изменяется от температуры и давления, характеризующих первоначальную стадию впрыска, и от химических свойств топлива. Представляется поэтому вполне возможным, что в течение периода задержки топливо претерпевает химические превращения, в результате которых получаются продукты более легко самовоспламеняющиеся, чем исходное топливо. Если период задержки велик, то большое количество таких продуктов накапливается, и в результате может быть одновременное воспламенение во многих местах камеры сгорания. Таким образом, мы имеем положение, почти аналогичное тому, которое существует в двигателе с зажиганием от искры перед началом детонации. Поэтому очевидно, что если желательно избежать чрезмерной скорости нарастания давления, то необходимо сократить период задержки воспламенения. [c.44]

Детонацией называется особый ненормальный характер сгорания топлива в двигателе, при этом только часть рабочей смеси после воспламенения от искры сгорает нормально с обычной скоростью. Последняя порция топливного заряда (до 15—20%), находящаяся перед фронтом пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распространения пламени возрастает до 1500—2500 м сек, а давление нарастает не плавно, а резкими скачками. Этот резкий перепад давления создает ударную детонационную волну. Удар такой волны о стенки цилиндра и ее многократное отражение от них приводит к вибрации и вызывает характерный металлический стук, являющийся главным внешним признаком детонационного сгорания. Другие внешние признаки детонации появление в выхлопных газах клубов черного дыма, а также резкое повышение температуры стенок цилиндра. Детона- [c.86]

Прп сгорании топлива в двигателях с высокой степенью сжатия наблюдаются стуки, напоминающие стуки шатунных подшипников. Эти стуки вызваны нарушением нормального процесса сгорания — появлением очагов воспламенения рабочей смеси от раскаленных частиц нагара на поршне и стенках камеры сгорания двигателя. Такое ненормальное сгорание смеси, происходящее пе от искры запальной свечи, а от раскаленной поверхности, называют п о-верхностным воспламенением (ПВ) или к а-л и л ь н ы м зажиганием. Поверхностное воспламенение приводит к тем же иоследствиям, что и детонация вызывает ударную нагрузку на детали двигателя, снижает к. п. д., приводит к перегреву цилиндра и вынужденным остановкам двигателя. Разница между детонацией и поверхностным воспламенением состоит в том, что детонация в двигателе происходит вследствие быстрого распространения фронта пламени и возникает в последней несгоревшей части топливно-воздушной смеси, а ПВ возникает в одной или одновременно в нескольких точках камеры сгорания от раскаленных частиц нагара. [c.35]

Детонацией называется особый ненормальный характер сгорания топлива в двигателе, при котором только часть рабочей смеси после воспламенения от искры сгорает с нормальной скоростью. Несгоревшая часть рабочей смеси в какой-то момент цикла мгновенно самовоспламеняется и скорость распространения пламени возрастает до 2500 - 3000 м/с, а давление возрастает резкими скачками, что создает ударную детонационную волну. Внешние признаки детонаций металлический стук в цилиндре и клубы черного дыма в выхлопных газах. На детонационных режимах мош,ность двигателя падает, расход топлива увеличивается, износ двигателя ускоряется. [c.8]

Следует отличать явление детонации от неконтролируемого самовоспламенения рабочей смеси в цилиндрах или так называемого калильного зажигания, которое также приводит к перерасходу топлива и преждевременному износу двигателя. В этом случае зажигание происходит не от электрической искры, а преждевременно от перегретых частей камеры сгорания. Наиболее часто неуправляемое воспламенение наблюдается в автомобильных высокофорсированных двигателях, работающих на этилированных бензинах с повышенным содержанием ароматических углеводородов. Калильное зажигание может появиться как от нагретых металлических поверхностей, так и от нагара в двигателе. Его внешние признаки такие же, как и у детонации, хотя это явление не имеет ничего общего с детонацией. Процесс сгорания при калильном зажигании протекает с нормальными скоростями. Однако калильное зажигание в двигателе может одновременно сопровожда- [c.160]

Экспериментальные исследования детонации в двигателях с воспламенением от искры и изучение эффективности действия антидетонаторов позволили установить, что большое число металлоорганических соединений обладает антидетонационньш эффектом, а органических веществ, приближающихся по эффективности к металлоорганическим, не выявлено [130, 178]. Отсюда был сделан вывод, что носителем антидетонационного эффекта является металл, а органический радикал лишь обеспечивает растворимость соединения в топливе. [c.170]

При некоторых режимах работы дизельных двигателей возникают характерные стуки, напоминающие детонацию в двигателях с воспламенением от искры. Причиной таких стуков является слишком большой период задержки самовоспламенения топлива. При большой длительности периода задержки к моменту самовоспламенения резко возрастает количество введенного и испарившегося топлива. Поэтому начавшийся процесс сгорания в этом случае идет восьма интенсивно с участием большого объема хорошо подготовленной смеси. Резко возрастает скорость нарастания давления на каждый градус поворота коленчатого вала двигателя — появляются характерные стуки. Такую работу двигателя называют жесткой. [c.64]

В двигателях с воспламенением от искры в результате сильного нагароотложения в камерах сгорания появляются детонация и неуправляемое воспламенение. В двигателях с воспламенением от сжатия образование отложений на форсунках нарушает распы-лн1вание топлива, снижает эконо Мичность двигателя. Отложения, образующиеся при сжигании тяжелых дистиллятных и остаточных топлив в газотурбинных и котельных установках, часто содержат натрий, ванадий и другие элементы. В определенном соотноше-,нии окислы натрия и ванадия вызывают сильную коррозию сталь- ных стенок топок, труб и других деталей. [c.290]

Молекула неогексаиа содержит только одну группу СНо, которая экранирована трудно окисляющимися метильными группами, чтс снижает вероятность окисления атомов водорода метиленовой группы. Поэтому, если в беизине имеется повышенное содержание н.-парафинов, котщентрация гидроперекисей в горючей смеси может быть значительной, и гидроперекиси могут подвергаться взрывному разложению еще до того, как искра будет введена в горючую смесь. После ввода искры и воспламенения топлива образование и разложе[П1е гидроперекисей может продолжаться перед фронтом пламени, поэтому горение топлива будет неравномерным и может завершиться мг юиенны.м воспламенением рабочей смеси (детонацией), Если скорость нормального бездетонаиионного сгорания 20— 30 м сек, то скорость детонационного сгорания 1,5—2 км сек. Удар такой взрывной волны вызывает стук в двигателе и приводит к быстрому его износу. [c.55]

В двигателе с искровым зажиганием, где воспламенение гомогенной смеси топлива с воздухом достигается при помощи электрической искры, удовлетворительное воспламенение и распространение пламени достигаются сравнительно легко. Трудности возникают только в случае безискрового, преждевременного воспламенения топлива или в более поздних стадиях горения при детонации. [c.241]

Влияние увеличения степени сжатия на детонацию очевидно из вышеприведенного рассуждения. Подобным же образом легко оценить влияние опережения зажигания. Оно приводит к большему сжатию несгоревшей части газа, благодаря увеличению пути пламени перед верхней мертвой точкой. Таким образом, опережение зажигания приводит к более высокому максимальному давлению. Действие наддува сводится к увеличению давления. Уменьшение пути пламени было целью многих усовершенствований в конструкции головки цилиндра [И]. Среди них может быть упомянута головка цилиндра конической формы со свечой в верхней части и двойным зажиганием. Увеличение завихрения также уменьшает время нормального сгорания ). Газ приводится в движение потоком, засасываемым через впускной клапан, ходом поршня и расширением горящего газа. Отсюда видно, что конструкция головки цилиндра сильно влияет на завихрение. Конструкция так называемой высокотурбулентной головки хорошо известна. Следует, однако, отметить, что слишком большая турбулентность может вызвать слишком быстрое сгорание и, соответственно, жесткую работу двигателя [13]. Запаздывание искры уменьшает сжатие несгоревшей смеси, так как возрастает доля процесса сгорания, происходящая после верхней мертвой точки. Если несгоревшая часть газа сжимается в узком пространстве, то это препятствует его охлаждению, но понижает химическую активность. Если применяемое топливо имеет низкотемпературный взрывной полуостров, то охлаждение благоприятно только в том случае, если оно не приводит смесь в эту область высокой химической активности. Кроме того, оно увеличивает еще скорость обрыва цепей, что, в свою очередь, увеличивает задержку воспламенения. с то замечание о влиянии охлаждения на задержку воспламенения показывает, как трудно предсказать, в какую сторону будет направлено влияние температуры двигателя. В этом отношении интересны опыты Дюмануа [14]. Он нашел, что при постепенном увеличении средней температуры камеры сгорания с помощью увеличения как степени сжатия, так и температуры охлаждающей среды, детонационное сгорание может уступить место плавному нормальному сгоранию. [c.402]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология