Детонация топлива в двигателях

Детонация топлива — это сгорание его в двигателе со скоростью распространения пламени примерно в 100 раз большей, чем при нормальном сгорании. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются характерный резкий металлический стук в цилиндрах, тряска двигателя, дымный выхлоп и падение мощности. Сильная детонация приводит к перегреву двигателя, пригоранию колец, подгоранию поршней и клапанов, разрушению подшипников ИТ. п. [c.173]

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]

Продолжительная сильная детонация вредит двигателю и в особенности его поршню и подшипникам появление детонации ранее связывали с преждевременным зажиганием, с отложением углерода и типом топлива, так как наблюдалось влияние каждого из этих явлений [68, 69]. Исходя из положений термодинамики можно показать, что к. п. д. двигателей внутреннего сгорания зависит от степени сжатия, которая выражается отношением [c.402]

Следует отметить, что правильный подбор характеристик регуляторов угла опережения зажигания существенно влияет на требования двигателя к качеству применяемого топлива, но эти требования связаны с явлением детонации в двигателе. [c.65]

Наиболее эффективное средство предотвращения детонации в двигателе— это применение топлива, имеющего достаточную химическую стойкость в условиях камеры сгорания, т. е. обладающего необходимыми антидетонационными свойствами.. [c.71]

При работе на топливе, вызывающем детонацию, мощность двигателя снижается, расход бензина увеличивается, а сам двигатель быстро изнашивается п преждевременно выходит пз строя. [c.35]

Мера способности топлива противодействовать детонации в двигателях с зажиганием от искры. Измеряется путем испытания в стандартном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия, путем сравнения с первичными эталонными топливами. В мягких условиях определяется октановое число по исследовательскому методу, а в жестких условиях октановое число по моторному методу. На заправочных колонках обозначают их среднее арифметическое, которое называют антидетонационным индексом. Последний приближается к дорожному октановому числу, которое является мерой требований "среднего" автомобиля к качеству топлива. [c.9]

Детонацией называется особый ненормальный режим сгорания топлива в двигателе, при котором часть топливной смеси, находящаяся перед фронтом пламени, воспламеняется мгновенно, в результате чего скорость распространения пламени достигает 1500—2500 м/с. Это приводит к резкому скачкообразному возрастанию давления в цилиндре и возникновению ударной детонационной волны. На режиме детонации мощность двигателя падает, расход топлива увеличивается и ускоряется износ деталей. [c.118]

Но это еще не все. Двигатели бывают разные условия, в которых они работают, тоже неодинаковы. Скажем, одно дело стабильность сгорания топлива в двигателе тяжелого грузовика, работающего на пониженных передачах, и совсем другое — детонация в двигателе легкового автомобиля, работающего в форсированном режиме на высоких оборотах. [c.89]

Вторым обстоятельством, имевшим такой же результат, нужно считать появление в это время в литературе взглядов о связи детонации в двигателе внутреннего сгорания с низкотемпературным предпламенным (т. е. до его пламенного сгорания) окислением топлива. При этом предполагалось, а впоследствии было и объективно показано, что такое предпламенное изменение топлива происходит по типу холоднопламенного окисления. В таком случае, следовательно, рациональные поиски путей борьбы с детонацией, этим грозным фактором, лимитирующим развитие [c.159]

Основной мерой борьбы с детонацией является применение высококачественного топлива такое топливо обеспечивает нормальную, без детонации, работу двигателя. Это особенно важно для авиационных двигателей. [c.40]

Первой причиной детонации в двигателе является применение бензина с недостаточным октановым числом для данного мотора и данных условий работы. Первым мероприятием в этом случае будет применение более высокооктанового топлива. Дополнительные меры против повреждения двигателя следующие [c.457]

Октановое число характеризует степень детонации топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. За исходные точки приняты [c.32]

Второй аспект — борьба с детонацией в двигателях. Процесс детонации сродни процессу горения, но скорость его слишком велика... В двигателях внутреннего сгорания он возникает из-за распада молекул еще не сгоревших углеводородов под влиянием растущих давления и температуры. Распадаясь, эти молекулы присоединяют кислород и образуют перекиси, устойчивые лишь в очень узком интервале температур. Они-то и вызывают детонацию,- и топливо воспламеняется раньше, чем достигнуто необходимое сжатие смеси в цилиндре. В результате мотор начинает барахлить , перегреваться, появляется черный выхлоп (признак неполного сгорания), ускоряется выгорание поршней, сильнее изнашивается шатунно-кривошипный механизм, теряется мощность... [c.266]

Детонация в двигателе обусловлена многими причинами, но среди них важнейшее значение имеют конструктивные особенности двигателя и качество применяемого топлива. Все конструктивные факторы, способствующие появлению в камерах сгорания зон с высокой температурой рабочей смеси, ведут к [c.102]

Возникновение детонации в двигателе зависит от химического состава применяемого топлива. Если используют бензин, в составе которого преобладают углеводороды, не дающие при высоких температурах значительных количеств активных промежуточных соединений и имеющие большой период задержки самовоспламенения, то в последних порциях смеси не происходит самовоспламенения и сгорание заканчивается нормально без детонации. Если в последних порциях смеси накапливается много активных соединений, возможно самовоспламенение с возникновением детонации. [c.103]

Детонационная стойкость. Возможность детонации в двигателе, как отмечено выше, в значительной степени определяется химическим составом применяемого топлива. Для бензинов нефтяного происхождения — в первую очередь от их углеводородного состава. В условиях камеры сгорания в период подготовки рабочей смеси к сгоранию углеводороды, находясь в паровой фазе, подвергаются сложным химическим изменениям. Главную роль в этих изменениях, по-видимому, играют окислительные реакции многостадийного характера с цепным механизмом. Важное значение в кинетике таких превращений принадлежит активным промежуточным продуктам, получающимся в ходе реакций. Следует отметить, что температурные условия в камерах сгорания двигателей таковы, что протекают и чисто термические превращения углеводородов с образованием свободных радикалов, разного рода осколков молекул, свободного углерода и других продуктов. [c.103]

Качество применяемого топлива. Углеводородный состав топлива имеет решающее значение для возникновения детонации в двигателе. Топливо, состоящее из нормальных парафиновых углеводородов, под воздействием температуры и кислорода воздуха легко окисляется с образованием перекисей и детонирует при низкой степени сжатия. Ароматические и изопарафиновые топлива обладают высокой детонационной стойкостью, так как образование перекисей при окислении этих топлив идет очень медленно или вовсе пе имеет места. Поэтому ароматические и изопарафиновые топлива можно применять в двигателях с высокой степенью сжатия. Более подробно о детонационной стойкости топлив и углеводородов сказано ниже. [c.32]

При взаимодействии с кислородом воздуха окись свинца РЬО окисляется в двуокись свинца РЬОг, способную реагировать с новой молекулой перекиси. Таким образом ТЭС, реагируя с перекисями, тормозит реакцию окисления углеводородов топлива, вследствие чего детонация в двигателе уменьшается или вовсе прекраш ается. [c.193]

Влияние подогрева топливо-воздушной смеси на степень сжатия, соответствующую стандартной интенсивности детонации в двигателе FR-Вокеша (моторный метод) [c.225]

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]

Значительное повышение давления и температуры в конце сжатия вызывает преждевременные вспышки и детонацию топлива в двигателе. Детонация в двигателе приводит к неполному сгоранию топлива, перегреву деталей, снижению мощности, ускоренному износу и быстрому выходу из строя двигателя. Для обеспечения нормального, бездетонационного сгорания ири повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. [c.52]

Согласно теории окисления через перекиси скорость химических реакций процесса горения углеводородных смесей обусловливается интенсивностью возникновения активных перекисей, с одной стороны, и быстротой их исчезновения—с другой. В период индукции в горючем происходит первичное накопление перекисей. Увеличение количества молекул перекиси сопровождается повышением числа экзотермических реакций окисления, что вызывает возрастание температуры и, следовательно, большую интенсивность возникновения новых молекул перекиси. При достаточной концентрации активных перекисей скорость реакции окисления настолько возрастает, что появляется пламя. Между моментом достижения достаточной для воспламенения концентрации перекисей и самим воспламенением протекает некоторый интервал времени, в результате чего горючая смесь в момент появления пламени оказывается пересыщенной перекисями, почему реакция принимает чрезвычайно бурный характер, т. е. возникает детонация. Очевидно, что то горючее будет наиболее склонно к детонации, у которого возрастание скорости образования перекисей прл повышении температуры будет происходить наиболее интенсивно, так как в этом случае будет увели-чиваться возможность пересыщения смеси перекисями в момент воспламенения. Влияние перекисей на возникновение детонации в двигателе было показано Каллендаром экспериментально. Он испытывал влияние на работу двигателя добавляемых к топливу стойких (перекись бензоила) и нестойких (перекись ацетила, перекись метилэтилкетона и др.) перекисей и отметил различие в их влиянии. [c.354]

Степень сжатия, открытие дросселя, угол опережения зажигания, число оборотов, наддув и т. п. являются параметрами, посредством которых можно воздействовать на появление детонации в двигателе. Следовательно, ими можно пользоваться в качестве параметров для оценки топлива. Используя один из параметров двигателя — степень сжатия, Рикардо впервые произвел оценку склонности различных топлив к детонации на двигателях собственной копструкцин Е-35 и Е-5 с переменной степенью сжатия. [c.606]

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]

Наконец, третьей, также первоочередной задачей, которая в середине 30-х годов встала перед исследованием, являлось выяснение химической и кинетической природы отличий, установленных к этому времени для верхне- и нижнетемпературных процессов окисления углеводородов. Помимо интереса познавательного характера, немаловажной причиной остроты, которую приобрел этот вопрос, явилось уже давно имевшееся в литературе представление о связи детонации в двигателе внутреннего сгорания с процессами медленного окисления, протекающими впереди фронта пламени в еще не сгоревшей части топливо-воздушно смеси. Эта идея, после открытия явления двухстадийного низкотемпературного воснламенения была рядом авторов расширена дополнительным и впоследствии экспериментально подтвержденным предположением о том, что в случае детонационного режима предпламенное окисление топлива в двигателе протекает по механизму нижнетемпературного окисления. Это несомненно придало актуальность задаче изучения сходства и различия в химизме процессов, составляющих содержание верхне- и нижнетемпературного окисления углеводородов. [c.93]

Совсем иное положение создалось, когда вопросы механизма медленного окисления углеводородов подверглись рассмотрению применительно к нредпл змеиному изменению топлива в двигателе и возникновению в пем детонации. Как мы видели, одной из руководящих идей химической теории детонации явилось утверждение о связи этого явления с низкотемпературным предпламенным и. игенением топлива и о невозможности возникновения детонации, если нредиламенное изменение и последующее воспламенение топлива происходят по верхнетемпературному механизму. Столь отличный результат — возникновение или отсутствие детонации — понятно, мог явиться следствием только резкого отличия в химизме реакций, составляющих в обоих случаях содержание предпламенного изменения топлива и определяющих механизм его воснламенения. Вот почему в работах, в которых была сформулирована химическая теория детонации в двигателе, мы находим настойчивое подчеркивание коренного различия в химизме нижне- и верхнетемнературного окисления. [c.183]

Моторное топливо доллшо обладать максимальной устойчивостью к детонации. Детонация в двигателях внутреннего сгорания связана с преждевременным воспламенением горючей смеси. Это вызывает снижение мощности мотора и его преждевременного износа. [c.59]

Свинецорганические соединения. Из органических соединений свинца широко известен тетраэтилсвинец (С2Нз)4РЬ. Тетраэтилсвинец (ТЭС, этиловая жидкость ) значительно повышает октановое число бензина, препятствует детонации топлива (см. разд. 36.1.2). Добавка к бензину всего 0,5% (масс.) ТЭС позво.пяет вдвое увеличить степень сжатия топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и, значит, существенно увеличить мощность двигателя. Все органические соединения свинца ядовиты, поэтому ТЭС постепенно заменяется другими антидетонаторами (см. разд. 29.11). [c.596]

В заключение отметим, что в настоящее время широкое распространение получают вещества, замедляющие нежелательные для нас процессы (например, коррозию металлов, прогоркание пищевых жиров, окисление каучуков и других полимеров), но в ходе реакции сами претерпевающие известные изменения. Такие вещества получили название ингибиторов (лат. пЫЬеге —удерживать). К числу ингибиторов относится, например, тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4 — противодействует детонации топлива в двигателях внутреннего сгорания а-нафтол предохраняет крекинг-бензин от окисления и смолообразования, что понизило бы его качество, и т. д. [c.143]

Детонация в двигателе в результате низкотемпературного многостадийного самовоспламенения относится к парафиновым топливам, заключенным в пределах так называемой октановой шкалы — от н. гептана до 2,2,4-триметилпентана, и детонируюш им нри обычно используемых степенях сжатия не выше 10. В то же время сгорание со стуком , правда, регистрируемым на слух , было обнаружено и для таких топлив, для которых низкотемпературное самовоспламенение либо вообш,е невозможно, либо крайне затруднено, как метан, этан, бензол, формальдегид. [c.405]

Необходимые для возникновения ударной волны химическое ускорение голубого и горячего пламен и достаточно высокая интенсивность холодного пламени в условиях дизельного воспламенения получаются главным образом при удлинении периода ипдукции холодного пламени. Это приводит к возрастанию количества испарившегося топлива, увеличению зоны обогаы1епной смеси, снижению средней температуры в ней и, наконец, к приближению холоднопламенного процесса к ВМТ. Удлинение и возникновение ударной волны может дать и снижение ЦЧ, т. е. повышение антидетонационной стойкости топлив (в противоположность детонации в двигателе искрового зажигания), а также, по приведенным выше причинам, снижение температуры сжатия и наличие избыточного топлива в зоне воспламенения, чем объясняется соответствующий эффект М-системы. [c.420]

В<1Ж110й характеристикой топлива (бензина, керосина) для двигателей внутреннего сгорания является его октановое число (ОЧ). Детонация топлива в моторах объясняется неравномерностью процесса его сгорания и зависит от качества бензина. Мерой детонационной стойкости топлива н служит ОЧ оно численно равно содержанию (в объемных %) изооктана (ОЧ - 100) в его эталонной снеси с к-гелтаном (ОЧ - 0), при котором эта смесь имеет равные с испытуемым топливом антидетоиационные свойства. [c.470]

Эгертон [74] гфедполагает, что антидетона цис иное действие тетраэтилсвинца при детонации топливо-воздушных смесей в двигателях внутреннего сгорания мсжно объяснить разрушением промежуточных перекисей, получаемых в процессе горения. [c.351]

Октановое число - условная количественная характеристика стойкости моторного топлива к детонации в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Его находят сравнением детонирующих свойств топлива с эталоном, при этом детонационная стойкость изооктана условно принята за 100 пунктов шкалы октановых чисел, а н-гептана - за ноль. Стойкость к детонации топлива определяют в сравнении с соответствующей смесью изооктана и н-гептана. Численно октановое число испытуемого топлива Jвыpaжaeт я про центным содержанием изооктана (цо объему) и эквивалентной смеси с Н - ептаном. Октановое число в основном определяют одним.из двух методов моторным или исследовательским. Методы отличаются принятыми параметрами работы типового одноцилиндрового двигателя в стандартных условиях. Октановое число характеризует т опливо при работе двигателя на бедной рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха О, 9-1,1. [c.6]

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]

Окислительные превращения углеводородов начинают собой процесс горения нефтяного топлива. От разъяснения механизма этих так называемых предпламенных реакций зависит решение таких важнейших проблем, как интенсификация сгорания топлива и борьба с детонацией в двигателях. Эгим вопросам посвящена обширная литература, в том числе ряд работ, трактующих химическую сторону явления [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]1. [c.10]

Самовоспламенение топлива в дизеле отличается по своему характеру от самовоспламенения в двигателе с искровым зажиганием. При самовоспламенении топлива в двигателе с искровым зажиганием отмечаются появление волн сжатия и возникновение детонационного сгорания. В дизеле самовоспламенение топлива не носит детонационного характера. Стуки, возникающие в дизеле при высокой жесткости работы, внешне отличаются от детонации в двигателях с искровым зажиганием. При детонации наблюдаются падение мощности, дымный выхлоп, повышение удельного расхода топлива, перегрев отдельных точек камеры сгорания. Стуки в дизелях, наоборот, сопровождаются увеличением мопщости и уменьшением удельного расхода топлива вследствие более высокой жесткости работы двигателя. При работе двигателя со стуками не наблюдается местного перегрева деталей. [c.113]

Первые теории детонации исходили из известного экспериментального факта, что добавка перекиси уменьшает величину степени сжатия, при которой возникают стуки , и связывали возникновение детонации с взрывным разложением перекисей, образующихся при окислении топлива в камере сгорания двигателя. Позже, с развитием теории цепных реакций и исследований окисления и воспламенения углеводородо-воздушных смесей, перекисная теория детонации получила свое дальнейшее развитие. Работами А. С. Соколика, М. Б. Неймана и других исследователей было показано,, что возникновение детонации в двигателе с искровым зажиганием связано с мно-гостадийностью воспламенения углеводородо-воздушных смесей [26-28]. [c.121]

ПРОДЕТОНАТОРЫ - вещества, добавление к-рых к моторным топливам вызывает усиление детонации в двигателе. К таким веществам, в частности, относятся органич. перекиси, нитриты и т. д. Добавление П. к топливам вызывает понижение т-ры их самовосплам. в отличие от антидетонаторов, добавление к-рых повышает т-ру самовосил. [c.487]

Так как на величину н. п. с. с. сильно влияют различные переменные факторы (атмосферное давление, влажность, нагар, интенсивность смазки и охлаждения и т. д.), то для большей устойчивости оценки детонационной стойкости топлив был предложен метод сравнения испытуемого образца со смесями эталонных топлив. Как и в первом методе, испытания ведутся на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной е. Изменяя е, заставляют топливо детонировать с выбранной (стандартной) интенсивностью затем методом подбора определяют, какая смесь из эталонных топлив детонирует с той же силой, как и испытуемый образец. В качестве эталонных топлив применялись различные, сильно отличающиеся между собой по детонации топлива (например, толуол и парафинистый бензин, бензол и н-гептан и т. п.). В итоге склонность топлива к детонации (или детонационная стойкость топлива) выражалась численной величиной процентного содержания (по объёму) стойкого против детонации компонента в найденной эквивалентной смеси эталонных топлив. Эта величина получила название эквивалента (толуолового, бензольного и т. д.). Метод эквивалентов основан на том наблюдении, что условия испытания и конструкция опытного двигателя приблизительно одинаково влияют на поведение испытуемого образца и смеси эталонных топлив, т.. е эквивалент по величине более устойчив, чемн. п. с. с. [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология