Взрывы в цилиндрах двигателя

Моторные свойства дизельных топлив неодинаковы. Некоторые дизельные топлива сгорают с большой скоростью, что приводит к резкому возрастанию давления в цилиндре двигателя. Сгорание топлива приобретает характер взрыва, что вызывает нарушения в работе двигателя и приводит к быстрому его износу. Для характеристики способности дизельного топлива к самовоспламенению используется цетановое число, получаемое на специальной моторной установке путем сравнения исследуемого и эталонного топлива. Чем выше цетановое число, тем равномернее его сгорание, меньше расход топлива для обеспечения нужной мощности двигателя и тем легче его запуск. [c.260]

Детонация заключается в следующем. Как известно, в цилиндрах двигателя происходит сжатие смеси паров бензина с воздухом. При этом менее стойкие углеводороды под действием высоких температур и давления окисляются воздухом легче и быстрее основной массы топлива и образуют легко взрывающиеся перекиси. Когда содержание в смеси этих соединений достигнет определенной величины, они воспламеняются у накаленных точек двигателя (искра свечи, раскаленный металл,, тлеющий нагар). Пламя распространяется с огромной скоростью, давая преждевременный взрыв рабочей смеси происходит, как говорят, опережение взрыва создается детонационный удар он воспринимается на слух как сильный стук. Удар-сопровождается резким нарастанием давления в цилиндрах, их мгновенным перегревом. Происходят учащенные выхлопы черного с сажей дыма. Это создает неустойчивый и жесткий режим работы двигателя, приводит к снижению его мощности, повышению расхода топлива, а главное — к преждевременному изнашиванию и разрушению двигателя. Детонация усиливается при повышении степени сжатия. [c.40]

В действительности при больших концентрациях N02 последняя стадия в указанном механизме становится более существенной, чем первая стадия, и вместо взрыва наблюдается медленная реакция. Важными отрицательными ингибиторами процессов горения в двигателях внутреннего сгорания являются антидетонаторы — соединения, подобные тетраэтилсвинцу. Внутри цилиндра двигателя эти соединения образуют перекись свинца, которая, по-видимому, соединяется с активными центрами, тем самым уменьшая концентрацию активных центров и препятствуя взрывам с разветвленной цепной реакцией. [c.498]

Однако при увеличении степени сжатия горючей смеси в цилиндре двигателя менее стойкие углеводороды, входящие в состав бензина, легко окисляются кислородом воздуха, подаваемого вместе с топливом, образуя соединения, воспламеняющиеся от соприкосновения с накаленными частями цилиндра, тлеющим нагаром и т. д. и чрезвычайно быстро сгорающие. При этом пламя распространяется с очень большой скоростью (примерно в сто раз превышающей обычную), и в результате вместо спокойного сгорания рабочей смеси в цилиндре и плавного движения поршня в цилиндре двигателя происходит взрыв. Давление в цилиндрах резко возрастает, в моторе появляется стук, выхлопные газы выбрасываются в виде черного дыма вследствие неполного сгорания топлива. [c.182]

Бензин в настоящее время используется для автомобильных двигателей и для двигателей винтомоторных самолетов (карбюраторных двигателей). При работе такого двигателя горючая смесь паров бензина с воздухом поступает в цилиндр двигателя, сжимается в нем поршнем и поджигается от запальной свечи (искры). Внутри цилиндра продукты, образовавшиеся при горении паров бензина, расширяются и двигают поршень движение поршня передается в ходовую часть машины. Чем сильнее сжимается смесь в цилиндре двигателя или, как говорят, чем выше степень ее сжатия, тем экономичнее двигатель. Что же ограничивает увеличение степени сжатия Дело в том, что при увеличении степени сжатия наступает такой момент, когда вместо спокойного горения смеси наступает резкое увеличение скорости распространения пламени в цилиндре двигателя. Этот процесс, подобный взрыву, называется детонацией он сопровождается резким стуком в цилиндре, появлением черного дыма на выхлопе машины. Все это приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя и преждевременному его износу. [c.184]

При работе двигателя бензин испаряется в карбюраторе при прохождении через него воздуха. Образовавшаяся горючая смесь паров с воздухом всасывается в цилиндр двигателя и сжимается поршнем, после чего поджигается посредством электрической искры и, плавно сгорая, быстро расширяется, совершая работу. Чем сильнее сжимается смесь перед воспламенением, тем больше развивается давление и те.м больше мощность и коэффициент полезного действия двигателя. Однако при определенной степени сжатия к концу горения смеси скорость распространения пламени внезапно увеличивается примерно в сто раз, что вызывает взрыв смеси (детонацию). Образующаяся взрывная волна, ударяясь о поршень, вызывает появление резкого стука в цилиндре. [c.210]

Детонация моторного топлива представляет собой чрезвычайно быстрое разложение (взрыв) углеводородов, которое происходит внезапно при сжатии горючей смеси в цилиндре двигателя. Детонация не дает возможности достигнуть высокой степени сжатия горючей смеси , ведет к излишнему расходу топлива и быстрому износу мотора. Детонационные свойства топлива зависят от строения углеродных цепей в молекулах углеводородов, входящих в его состав. Изомеры с сильно разветвленной цепью детонируют гораздо труднее, чем изомеры с неразветвленной цепью. [c.465]

Применением метода обращения спектральных линий для измерения температуры во время взрыва в цилиндре двигателя [9] удалось показать, что после того как воспламенение закончилось, в цилиндре могут существовать температурные перепады, превышающие 300° С. При детонации максимальная температура цикла достигается раньше, последующая степень охлаждения увеличивается (за счет увеличенной теплоотдачи в стенки. — -Ред.), и температура выхлопа понижается. В самом деле, интересно отметить, что максимальная температура, наблюдаемая в двигателе со степе ью сжатия 4,4 1, превышает 2500° С и более чем на 1000° С выше точки плавления материала, нз которого изготовлена камера сгорания. [c.43]

Сила или интенсивность детонации. Слышимая детонация есть результат удара детонационных волн, которые вызывают колебания давления в смеси и вибрацию стенок цилиндра двигателя. В свою очередь детонационные волны появляются в результате взрывного сгорания последней части смеси, где концентрация перекисей достаточна, чтобы вызвать этот взрыв и тем самым перевести нормальное (плавное) сгорание смеси в детонационное (взрывное). [c.104]

Авиационные и автомобильные сорта бензина предназначены для двигателей внутреннего сгорания. Важнейшей характеристикой бензина как топлива является его стойкость к детонации. Детонация — это взрыв горючей смеси паров бензина с воздухом в цилиндре двигателя. Детонация приводит к преждевременному износу двигателя и падению его мощности, [c.226]

Октановое число (о. ч.) характеризует устойчивость к детонации (взрыву) топливно-воздушной смеси при ее быстром сжатии в цилиндре двигателя. [c.336]

Использование высокого давления сделало современные двигатели более эффективными, но в то же время создало новую проблему. При определенных условиях мягкий взрыв смеси топлива и воздуха в цилиндре сменяется детонацией, которая значительно уменьшает мощность двигателя. [c.137]

У карбюраторных ДВС (рис. 3.40) при засасывании поршнем воздуха в цилиндр (стадия //) во всасывающем патрубке двигателя с помощью специального устройства - карбюратора - определенная порция топлива распыляется в потоке засасываемого воздуха (/), испаряется, и образующаяся ТВС заполняет цилиндр. Далее эта горючая смесь сжимается поршнем при движении его вверх (///) до давления не более 1,0 МПа. Такое ограничение связано с тем, что при большем повыщении давления смесь разогревается, и наличие в ней горючего (пары топлива) и окислителя (воздух) могут привести к самопроизвольному ее возгоранию (взрыву). [c.173]

Очевидно, что механизм синхронизации должен быть очень точным. Если топливо не попадает в цилиндр в нужный момент и с нужной скоростью, за один раз может воспламениться слишком много топлива, и тогда, вместо управляемого импульса, может произойти рабочий такт со взрывом. Поэтому впрыскивание топлива в дизельный двигатель осуш,ествляется с помош,ью гораздо более точной механики, чем в двигателе внутреннего сгорания. Поскольку дизельное топливо подается в цилиндр в верхней точке хода поршня, рабочие давления в системе подачи топлива лежат в интервале 2000—10000 psi (140—700 атм). [c.138]

Чтобы горение моторных топлив не переходило во взрыв, к ним добавляют вещества — антидетонаторы. Самый распространенный из них — тетраэтилсвинец (ТЭС). Но среди продуктов сгорания этого вещества есть твердые соединения, отлагающиеся на стенках цилиндров и ухудшающие работу двигателя. Добавка к тетраэтилсвинцу брома лишает его этого недостатка соединения свинца с бромом уходят в выхлопную трубу. [c.151]

Светлые продукты. Главным продуктом переработки нефти являются моторные бензины, составляющие самую легкую ее фракцию. Моторные бензины используются обычно как горючее в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. В цилиндре такого двигателя горючая смесь бензина с воздухом сжимается, зажигается электрической искрой и, сгорая с большой скоростью, приводит в движение поршень, а через него и вал двигателя. Чем выше степень сжатия горючей смеси, тем экономичнее, мощнее и компактнее двигатель. Однако, не для всех бензинов допустима высокая степень сжатия. Некоторые из них при повышении температуры смеси при ее сжатии самовоспламеняются раньше, чем закончится сжатие, и детонируют, т. е. сгорают со скоростью взрыва. Неправильное сгорание рабочей смеси сопровождается резкими колебаниями давления в цилиндре и вызывает падение мощности и перегрев мотора. [c.102]

Высокомолекулярные продукты реакций (смолы, асфальтены, карбены) отлагаются в маслоподающей системе, засоряют ее и являются одной из причин нагарообразования в цилиндрах двигателей и компрессоров. Нагары в двигателях весьма осложняют их нормальную работу, а в компрессорах могут быть даже причиной взрыва. Накопление углистых отложений на стенках цилиндра, поршнях, кольцах, клапанах и т. д., возможно, происходит не только за счет продуктов окисления, но и в результате чисто термических превращений полициклических углеводородов и смолистых веществ. [c.97]

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на использовании энергии периодических взрывов смеси паров горючего вещества с воздухом. Взрывы эти осуществляются в цилиндрах двигателя, где газовая смесь, после предварительного сжатия поршияЫи, поджигается при помощи электрических искр. Чем сильнее сжата смесь перед взрывом, тем больше развиваемая мотором мощность. Однако практически сжатие можно осуществить только до известного предела, так как в дальнейшем происходит детонация газовой смеси, т. е. ее взрыв с чрезмерно большой скоростью разложения. Допустимая степень сжатия при данном топливе и характеризуется его октановым числом. Чем оно больше, тем сильнее может быть сжата газовая смесь перед ее взрывом и тем, следовательно, выше качество данного моторного топлива. [c.579]

Условия работы масел для двигателей виутрениего сгорания значительно сложнее и тяжелее условий работы индустриальных и специальных смазочных масел. Масла для двигателей внутреннего сгорания должны создавать достаточный смазочный слой между отдельными трущимися частями двигателя, в том число и горячими частями, имеющими очень высокую температуру (стенки цилиндра и поршневые кольца). Кроме того, масло должно создавать надежное уплотнение между поршневыми кольцами и стенками цилиндров. Уилотнение предотвращает возможность пропускания газов в картер двигателя во время взрыва п рабочего ходаИоршпя в условиях высокой температуры. В связи с тем, что часть масла попадает в зону сгорания топлива в цилиндре двигателя, оно должно испаряться по возможности без остатка н сгорать, не оставляя значительного нагара. Требуется, чтобы масло, нагреваясь в двигателе, сохраняло свою химическую и термическую стабильность — не окислялось, не осмолялось, не разлагалось и ие коксовалось возможно более продолжительное нремя. Особенпо это важно для авиационных масел. [c.44]

Горение смеси горючего с воздухом в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, нормально протекающее сравнительно спокойно со скоростью нескольких метров в секунду, приобретает в некоторых случаях характер взрыва, распространяющегося с громадной скоростью (2000—3000 м/сек). Это явление получило название дет,онации оно ощущается при работе мотора появлением особого рода стуков и влечет за собой не только резкое понижение мощности двигателя, но и усиленную его изнашиваемость. Отсюда понятно, что изучение явления детонации и борьбы с нею является одной из важнейших задач технологии топлива двигателей внутреннего сгорания. Актуальность этой задачи особенно определилась за последнее время, когда в конструк-тировании всех двигателей внутреннего сгорания легких типов, т. е. авиационных, автомобильных и тракторных, отчетливо выявилась тенденция перехода к моторам с повышенной степенью сжатия как более экономичным между тем с повышением степени сжатия при данном топливе возрастает склонность его к детонации. [c.112]

В течение первой, предпламепной, стадии самовоспламенения в смеси происходит накопление нестойких промежуточных продуктов, а также имеет место некоторый дополнительный разогрев, в результате чего создаются условия для развития следующей стадии самовоспламенения — теплового взрыва. Из-за неизбежной, однако, значительной неоднородности смеси в цилиндре двигателя (как по составу, так и по температуре) самовоспламенение никогда не происходит одновременно в значительной части объема заряда, а всегда начинается лишь в одном или нескольких отдельных очагах. Как показывают приводимые ниже фоторегистрации, от этих очагов происходит распространение особого типа пламен с весьма высокими скоростями, достигающими на отдельных участках [c.224]

Детонация моторного топлива представляет собой чрезвычайно бьi тp6e разложение (взрыв) углеводородов, которое происходит внезапно при сжатии горючей смеси в цилиндре двигателя. Детонация не дает возможности достигнуть высокой степени сжатия горючей смеси , ведет к излишнему расходу топлива и быстрому износу мотора. Детонационные свойства топлива зависят от [c.469]

Что касается таких термодинамических свойств обычных топлив, как теплота сгорания, теплоемкость продуктов сгорания при высоких температурах и константы равновесий для известных химических реакций, то все эти параметры доста точно хорошо изучены и определены. В настоящее время ил1еются достаточно надежные тер.модина.мические данные, которые позволяют составить диаграммы для расчета взрывов в цилиндрах двигателей, аналогичные хорошо известным диаграммам Молье для пара. Такие диагра.ммы были составлены Хоттелем и другими сотрудниками [21, 22] Массачусетского технологического института. Точность и универсальность этих диаграмм будут увеличиваться, как это и было в сво время с диаграммами для пара, по мере получения более точ ных данных и пополнения наших знаний о взрывных процессах [c.35]

Характер сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания различен при сжатии рабочей смеси до определенных допустимых пределов и зажигании ее электрической искрой (запал электросвечей) сгорание рабочей смеси происходит сравнительно замедленно и плавно при зажигании за счет самовоспламенения, что имеет место при превышении допустимых пределов сжатия для рабочей смеси, процесс сгорания, наоборот, протекает в более короткий промежуток времени и, в зависимости от свойств применямого топлива, может прозойти чрезвычайно быстро. В этом случае процесс сгорания выливается в форму взрыва с переходом со взрывной волны на детонационную. Явление это и носит название детонации и встречается при работе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания с электрическим зажиганием в тех случаях, когда степень сжатия рабочей смеси в цилиндре превышает допустимую. При этом процесс самовоспламенения часто происходит еще до момента появления искры в запальной свече. [c.611]

Углеводороды, из которых состоит бензин, летучи — это означает, что они легко испаряются. Запах этих паров вы чувствуете, когда на заправочной станции в бак автомобиля заливают бензин. (Между прочим, бензин, который по-английски называется gasoline , часто называют попросту gas , т. е. газ . Это неудачное название, потому что слово газ означает любое газообразное вещество.) Смесь паров бензина с воздухом может взорваться точно так же, как метан. Поэтому бензин огнеопасен и взрывоопасен. Но внутри автомобильного двигателя взрывы паров бензина делают полезную работу. Эти пары в карбюраторе смещиваются с воздухом, и получившаяся смесь подается в цилиндры. Там она поджигается электрической искрой, которую дает свеча зажигания, и взрывается. Эти взрывы и заставляют двигаться поршни, от которых движение передается колесам. [c.23]

Рассмотрим более подробно эти детонационные свойства бензина. При искровом зажигании в цилиндре мотора некоторые углеводороды сгорают со взрывом. Распространение пламени происходит при этом с большой скоростью (до 2—2,5 тыс. м1сек), вследствие чего образуется ударная волна. Такое детонационное сгорание топлива нарушает нормальную работу двигателя и снижает его мощность. Кроме того, детонационное сгорание приводит к более быстрому износу частей двигателя — поршней, стенок камеры сгорания, выхлопных клапанов и др. Сгорание со взрывом наблюдается у бензинов, состоящих из нормальных углеводородов. [c.257]

Ацетон находит наиболее важное применение в производствах бездымного пороха и целлулоида. Он применяется также для получения раств о ров ацетил- и нитроцеллюлозы и в производстве некоторых сортов искуоственного шелка. Его растворяющие свойства используются для экстрагирования или очистки большого количества органических продуктов, например жиров и смол, а также для многочисленных других целей, как например для мойки пгерсти. Растворитель, полученный смешением ацетона с ароматическими углеводородами, например бензолом или толуолом, был предложен в качестве средства для удаления восков из смазочных масел . Способность ацетона растворять ацетилен используется в широком масштабе при хранении этого газа в стальных цилиндрах для целей сварки. Ацетилен поглощается (пористым материало.м, пропитанным ацетоном, и в таком виде может безопасно сохраняться даже под значительным давлением, тогда как обычно ацетилен при сжатии его до нескольких атмосфер взрывает с страшной силой. Ацетон с примесью других жидкостей был предложен в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания Смесь равных количеств цианпедрина ацетона и хлористого этилена была предложена в качестве инсектисида [c.447]

Следует отметить, что природа стуков в дизеле ничего общего не имеет с детонацией в карбюраторных двигателях. Причины, вызывающие стуки в дизеле, противоположны тем, но которым происходит детонация в двигателях с зажиганием. Почти все свойства топлива, благоприятствующие возникновению детонации в двигателях с зажиганием, способг ствуют нормальному сгоранию топлива в дизеле и наоборот. Общее между детонацией в двигателях с зажиганием и стуками в дизелях заключается лишь в том, что в обоих этих явлениях резкое нарастание давления в цилиндре возникает в результате сгорания топлива с большой скоростью (взрыва). Основное различие между этими явлениями заключается в следующем. Детонация в двигателях с зажиганием возникает в конце цикла сгорания, когда в результате накопления большого количества перекисей в горючей смеси развивается бурная реакция нанротив, в дизельном двигателе стук появляется при большой длительности задержки воспламенения в этом случае детонационная волна отсутствует и сгорание сразу принимает взрывной характер. [c.48]

Первые, хотя и безуспешные, попытки соединить азот с водородом, применяя высокое давление, были сделаны французскими химиками еще в начале XIX в. Для создания высокого давления они погружали сосуды со смесью обоих газов на большие глубины в океан. В 1901 г. ле Шателье для той же иелм сконструировал двигатель, в котором азотно-водородная смесь Сжималась давлением до 100 аТм по убеждению ле Шателье, сжатая смесь должна была, от электрической искры взрываться, обращаясь в аммиак. Двигатель был построен, но несовершенство его Кон-струкци привело к катастрофе в цилиндр проник воздух, и машина была разрушена взрывом гремучего газа. [c.311]

Горение газовых смесей, как известно, широко использовано на практике в двигателях внутреннего сгорания, в которых воспламенение вызывается путем сжатия газа быстро двигающимся поршнем силой вспышки поршень отбрасывается в обратном направлении, и двигатель приходит в периодическое движение. В известных условиях режим горения газовой Смеси в цилиндре поршня может перейти от вспышки к взрывам, сопровождаемым взрывной (детонационной) волной, чего стараются избегать, так как детонационные явления очень вредно действуют на двигатель чисто механически и к10гут его легко разрушить. Явления медленного и детонационного горения газовых смесей подробно изучаются, так как двигатель внутреннего сгорания лежит в основе как авиации, так и автомобильного дела. [c.66]

Детонация топлива и октанввое число. Коэффициент полезного действия двигателя зависит от степени сжатия горючей смеси. Степень сжатия-отношение первоначального объема бензино-воздушной смеси, которая засасывается в цилиндр, к конечному объему после сжатия. Повышение степени сжатия дает возможность экономить топливо и увеличивать мощность двигателя. Увеличение же мощности двигателя, например, автомобиля, означает увеличение скорости и грузоподъемности, уменьшение расхода топлива. При нормальном сгорании топлива давление внутри цилиндра повышается непрерывно, скорость сгорания 20—25 м сек. При неправильном сгорании происходит детонация — смесь бензина с воздухом вспыхивает мгновенно со взрывом, скорость сгорания 1500—2000 м/сек. При этом быстро выделяется огромное количество газов, что приводит к резкому повышению давления внутри цилиндра. Удар детонационной волны о стенки цилиндра и поршень создает стук мотора. Следствие детонации — неправильная работа мотора, снижение мощности двигателя, повышение расхода горючего, прогар и разрушение отдельных частей мотора. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология