Горение в цилиндрах двигателей

Горючесть как свойство топлива характеризует особенности процесса его горения в цилиндрах двигателя после воспламенения. От горючести топлива зависят к.п.д. двигателя, состав и температура отработавших газов, а также нагарообразование в двигателе. Горючесть топлива оценивается следующими показателями [c.87]

Детонационные свойства — важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше КПД двигателя. Степень сжатия ограничивается характером горения смесн в цилиндре. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/с, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/с. [c.56]

Расчет конструкции горелки, или процесса в цилиндре двигателя внутреннего сгорания весьма сложен и требует специальных знаний. Влияние на скорость цепных реакций в газах внешних физических условий (Т р) весьма велико. Для реакций горения смесей га- [c.132]

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]

Показатели горючести определяют свойства нефтепродуктов в процессах горения в топках, цилиндрах двигателей, в камерах реактивных двигателей и газовых турбин. К этим показателям относятся плотность, октановое и цетановое числа, удельная теплота сгорания. [c.359]

При сжатии бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания может происходить детонация - взрывная реакция горения, которая ухудшает работу двигателя и приводит к его порче. Легче всего детонируют наименее устойчивые к-ал-каны (см. выше AG° образования изомеров пентана). Способность бензина к детонации характеризуется октановым числом, которое для к-гептана принято равным О, а для изооктана (2,2,4-три-метилпентана) - равным 100. Чем больше октановое число бензина, тем при большей степени сжатия может работать двигатель, тем больше его мощность и к.п.д. С помощью риформинга получают бензины с октановым числом 92-98. [c.401]

Горение (окисление) топлива в цилиндре двигателя тоже идет в газовой фазе. [c.104]

Детонационные свойства — весьма важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше коэффициент полезного действия двигателя. Величина степени сжатия ограничивается характером горения смеси в цилиндре. При запале смеси от искры образующееся пламя может распространяться в цилиндре двигателя с различной скоростью. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/сек, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/сек. Появление детонации сопровождается стуком в цилиндре, перегревом, черным дымом на выхлопе и приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя и преждевременному его износу. [c.458]

К диффузионным пламенам относятся также случаи горения жидких капель, в частности, горение в двигателе Дизеля. Согласно общепринятому представлению о горении жидких капель, каждая капля в цилиндре двигателя окружена слоем газообразного горючего, испаряющегося из капли в результате подвода тепла из зоны горения. Из этого слоя, представляющего собой зону предварительного подогрева, горючее диффундирует в зону горения навстречу диффундирующему из внешнего пространства кислороду. Таким образом, условия горения в рассматриваемом случае близки к тем, какие имеются в диффузионном пламени. Добавим, что близкие к этим условия осуществляются также при горении жидких и твердых взрывчатых веществ. Здесь, как было [c.472]

При нормальном сгорании (рис. 1, а) после зажигания топливовоздушной смеси от свечи начинается процесс горения, сопровождающийся плавным повышением давления. Скорость распространения фронта пламени составляет 20—30 м сек температура газов в цилиндре двигателя 2500—2700° С. Давление в камерах сгорания достигает максимума 40 атп (4- 10 для автомобильных [c.10]

Индикаторная диаграмма представляет собой зависимость давления в цилиндре двигателя от угла поворота коленчатого вала. Кривую 1 называют линией сжатия она характеризует изменение давления при прокручивании коленчатого вала без подачи топлива. Кривая 2, или линия сгорания, характеризует изменение давления в процессе сгорания. Первая фаза 0i начинается с момента подачи искры и заканчивается в точке отрыва кривой 1 от кривой 2, т. е. в момент начала заметного повышения давления в результате сгорания. В фазе Oi небольшой очаг горения, возникающий в зоне высоких температур [c.100]

Бензин (газолин). Горение бензина в цилиндре двигателя внутреннего сгорания — сложный химический процесс. В идеальных условиях топливо полностью окисляется до двуокиси углерода и воды. Прп благоприятных рабочих условиях полное сгорание почти достигается, хотя немного окиси углерода и других продуктов неполного окисления находится в большинстве выхлопных газов. [c.602]

Как уже говорилось выше, горение в цилиндре двигателя начинается не сразу после впрыска топлива, а спустя некоторый промежуток времени. Величина задержки воспламенения определяется длительностью ряда физических и химических процессов, которым подвергается топливо перед воспламенением. [c.47]

К физическим процессам относятся а) нагрев и испарение жидкого топлива на этот процесс влияет качество распыления, создаваемая турбулентность, тепловые свойства топлива (теплоемкость, теплота испарения), температура и давление в цилиндре двигателя б) нагрев образовавшихся паров топлива до температуры самовоспламенения. К химическим процессам относятся а) окисление компонентов топлива кислородом воздуха этот процесс самоускоряется из-за повышения температуры но мере выделения теплоты реакции б) газификация, состоящая в химическом расщеплении компонентов топлива с образованием более простых частиц. Последние в дальнейшем также подвергаются окислению. Вскоре после того, как скорость выделения тепла при реакции окисления превысит скорость теплоотдачи в окружающую среду, в цилиндре двигателя начинается горение. [c.47]

Детонация моторного топлива. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при сильном сжатии и высокой температуре наряду со спокойным горением углеводородов может происходить внезапное, очень быстро охватывающее всю смесь, разложение молекул. Это явление называют детонацией моторного топлива. Внешним проявлением детонации является стук мотора. [c.29]

Кроме мероприятий, непосредственно направленных на повышение начальной температуры предпламенных реакций, улучшение процесса сгорания может быть достигнуто и другими способами, например применением двухфазного впрыска. Этот способ заключается в подаче на впуске небольшого количества (до 12%) карбюрированного легкого или хорошо распыленного дизельного топлива, которое образует в цилиндре двигателя очень бедную смесь (а=10—15). Не воспламеняясь при сжатии, эта смесь тем не менее за счет глубоко прошедших в ней предпламенных реакций благоприятно влияет на воспламенение и горение основной порции топлива. Двухфазный впрыск, кроме того, также дает возможность применять топлива с низкими цетановыми числами и приводить к уменьшению дымности при работе двигателя [245]. [c.130]

В цилиндрах двигателей внутреннего сгорания взрывной характер горения называют тоже детонацией. В этом случае пламя от запала свечи распространяется со скоростью до 1500 м/с вместо 5-10 м/с при нормальном режиме горения. [c.475]

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]

На рис. 136 изображена схема симметричного одноступенчатого свободнопоршневого дизель-компрессора. Поршни 1 п 12 при движении навстречу друг другу в цилиндре двигателя 6 сжимают воздух до температуры вспышки топлива. Топливо в цилиндр двигателя впрыскивается форсункой 5 в момент подхода поршней к внутренней мертвой точке. При горении топлива в цилиндре резко возрастает давление, которое действует на дифференциальные поршни 1 и 12, раздвигая их в противоположные стороны. В этот период в цилиндрах 2 я 10 продувочного насоса через клапаны 3 и 9 происходит всасывание свежего воздуха, а в цилиндрах компрессора 13 и 20 — сжатие и нагнетание газа. На некотором отрезке путр поршни открывают сначала выхлопные 7, а затем продувочные 4 окна. Сжатый воздух через нагнетательные клапаны 8 тл 18 [c.249]

Идеальным по экономичности будет двигатель, в котором топливо поступает в цилиндр при максимальном давлении сжатия (при нахождении поршня в в. м. т.), мгновенно сгорает и на линии расширения полностью отдает энергию газов горения кривошипно-шатунному механизму. Однако на практике осуществить это невозможно. Воспламенение и сгорание впрыснутого в цилиндр двигателя топлива происходят в течение некоторого промежутка времени. Начавшееся при нахождении поршня в в. м. т. горение продолжалось бы в ходе расширения в условиях резко пониженных давлений и температур, что крайне невыгодно. Кроме того, мгновенное rop. iHHe всей порции топлива вызвало бы резкие толчки на поршни двигателя и поломку или усиленный износ детален кривошипно-шатунного механизма. Следовательно, топливо необходимо подавать в цилиндр двигателя с некоторым опережениен момента воспламенения и не всю порцию сразу. В двигателе с известным числом оборотов опережение впрыска измеряют обычно величиной угла поворота кривошипа. [c.181]

Стандартные виды топлива для двигателей внутреннего сгорания — автомобильный бензин (газолин, моторный бензин, петроль) и автодизельное топливо (газойль). Основное преимущество СНГ перед ними — чистота, поскольку в СНГ нет свинца, очень низкое содержание серы, окислов других металлов, ароматических углеводородов и других загрязняющих примесей. Особенно это касается свинца, который для улучшения антидетонационных свойств в обязательном порядке добавляют в бензин в виде тетраэтилсвинца и который засоряет запальные свечи, является потенциальным отравителем атмосферы, а также серы, которая в виде SO2 или SO3 выбрасывается в атмосферу вместе с продуктами сгорания. Использование СНГ облегчает запуск двигателя в холодное время года, обеспечивает более ровное и устойчивое горение внутри рабочего пространства цилиндров двигателя. Тот факт, что при сжигании СНГ обычно полностью отсутствуют загрязнения, объясняет и большую долговечность работающих на СНГ двигателей по сравнению с двигателями, работающими на [c.213]

Весьма близко к указанным процессам окисления масел стоит вопрос о нагарообразовании, получающемся в камере сгорания цилиндров двигателя. Наличие нагаров, отлагающихся на поверхности поршней, является следствием неполноты сгорания масла при воспламенении топлив. Неполнота сгорания вызывается наличием в масле тяжелых смолистых веществ, требующих при горении большого избытка кислорода. Чем меньШ-е в масле смо листых веществ и высокомолекулярных углеводородов, тем быстрее и полнее сгорание масла, попадающего в цилиндр двигателя. Однако при применении масла, как мы знаем, интенсивно окисляются с образованием смолистых веществ. Поэтому окисленные масла должны вызывать, и вызывают большее нагарообразование, чем свежие неработавшне масла. Принято считать, что определение коксового числа по Конрадсону дает до известной степени гарантию возможного поведения масла в отношении нагарообразования в двигателе. На основе этого все масла, применяемые для двигателей и паровых машин, нормируются по коксовому числу. [c.235]

О пегчение фракционного состава топлива, например при добавке к нему бензиновой фракции, может привести к жесткой работе двигателя, определяемой скоростью нарастания давления на Г поворота коленчатого вала. Эю объясняется тем, что к моменту самовоспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя накапливается большое количество паров топлива, и горение сопровождается чрезмерным повышением давления и стуками в двигателе. [c.81]

Таким образом, бензин в карбюраторе распыливается, частично испаряется, смешивается с воздухом, и образовавшаяся смесь по впускному трубопроводу направляется в цилиндры двигателя. Здесь в тактах впуска и сжатия происходят окончательное испарение и смешение бензина с воздухом. В конце такта сжатия топливовоздушная смесь вo плa vleняeт я электрической искрой. Образовавшийся очаг горения постепенно превращается в турбулентное пламя, распространяющееся по всему объему камеры сгорания. [c.15]

При некоторых режимах работы двигателя на бензине может возникать детонационное горение, сопровождшощееся металлическим пуком в цилиндре двигателя, дымлением, падением мощности и повышением температуры двигателя. Детонационный (взрывной) процесс горения отличается скоростью распространения фронта пламени до 1500-2500 м/с. В рабочей смеси в тактах всасывания и сжатия ускоряются реакции окисления углеводородов и образования активных промежуточных продуктов (гидроперекисей). Особенно высока их концентрация в последних порциях несгоревшей части смеси, где наиболее высоки температура н давление. При детонации микроколичеств гидроперекисей возникают ударные волны (см. рис. 2), которые могуг вызывать перегрев двигателя, вибрационные напряжения на деталях камеры сгорания, удаление масляной пленки с поверхности гальзы цилиндра и повышение износа цилиндров и колец. Ресурс работы двигателя в условиях детонации может снизиться в 1,5-3 раза. Глубина и скорость химических превращений при горении рабочей смеси возрастают при повышении температуры и давления ( степени сжатия ) в камере сгорания. [c.39]

Рабочая смесь в цилиндрах двигателя смешивается с остаточными продуктами сгорания топлива, сжимается и воспламеняется от искры запальной электросвечи. Горение рабочей смеси начинается с момента искрового разряда между электродами свечи и длится до начала быстрого повышения давления (рис. 2а, б). Основное количество тепла выделяется с момента начала повышения давления до достижения максимального давления в камере сгорания. [c.112]

Под детонационной стойкостью понимают способность топлива сгорать в цилиндре двигателя с принудительным зажиганием без детонации (detono по латыни - феметь ). Явление детонации -следствие аномального горения ТВС в цилиндре. [c.177]

Разрыв связ1 С-С, имеющей среднюю энергию 7,3 кДж/моль, становится возможным при 300-350 °С ой разрыв реализуется, во-первых, при воздействии от-ытого пламени (искра в цилиндре двигателя, горящая а и т д), во-вторых, пдсле начала горения, когда вы- кая температура поддерживается высокой экзотермич-ю процесса Массовый разрыв связей С-С делает про-с горения лавинообразным, взрывным Разрыв С-С связей может быть осуществлен и жестким облучением, так осуществляют радиационную сшивку димеров в промышленности [c.233]

В целях частичного вынесения предпламенных деструктивных процессов дизельных топлив за цилиндр двигателя для сокращения периода задержки воспламенения, а также для предварительной тепловой активации топлив нами было испытано термофорсирование двигателя Дизеля путем эффективного подогрева топлива перед форсункой. При этом исследование характера и глубины предпламенных реакций топлива, величины задержки воспламенения, нарастания давления в начальной и главной фазе горения, экономичности и дымности выпускных газов доказало существенное положительное влияние термофорсирования на все перечисленные показатели. Полол ительные результаты показали ароматизированные топлива, малопригодные для использования в обычном двигателе ввиду неудовлетворительного углеводородного состава (3). В случае ароматизированных дизельных топлив термофорсирование приводит к нивелированию влияния углеводородного состава топлив на их моторные качества. [c.118]

Обработка индикаторных диаграмм, включающая вычисление адиабатической температуры на линии горения и использование предельной температуры смещения равновесия реакции водяного газа, показала, что в условиях ироведенных испытаний средняя скорость распространения пламени в цилиндрах двигателя пе зависит от величины а в интервале ее изменения от 1,00 до 0,40. В этом интервале скорость распространения пламени составляет около 13 м/сек. [c.166]

Двигатель Стирлинга относится к классу двигателей с внешним подводом теплоты (ДВПТ). В связи с этим по сравнению с ДВС в двигателях Стирлинга процесс горения осуществляется вне рабочих цилиндров и протекает более равномерно, 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. [c.836]

ВЫСОКИЕ ДАВЛЕНИЯ — давления, превышающие атмосферное. Часто встречающееся в литературе подра,здеЛение давлений на низкие, высокие, очепь высокие и сверхвысокие з значительной стенени условно, т. к. устанавливается в зависимости от случайных факторов. Давление (Д.) имеет только нижний нреде.л — абс. вакуум величина же достигнутого Д. ограничивается возможностями техники. В природе Д. достигает значительной величины на больших водных глубинах до 1000 ат, в толще земли доходит (у центра) до миллионов атмосфер на нек-рых звездах Д. достигает десятков и сотен миллионов атмосфер (белые карлики до 10 ат). Примепение В. д. имеет большое значение для науки и техники. Оно смещает химич. равновесие и ускоряет многие реакции, вследствие чего используется в пром-сти для получения синтетич. аммиака, метанола, мочевины, различных полимеров, искусственного бензина и др. В. д. применяют и в современных паровых котлах, при В. д. добывают нефть и газ из глубинных скважин. В. д. развивается при горении заряда в стволе артиллерийского орудия и в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, используется д,ля приведения в действие мои1,ных гидравлич. прессов, действует в водяных пушках — гидромониторах. Лабораторные исследования проводят при Д. до 200 ООО аог максимально Д., достигнутое в лаборатории, равно 425 ООО ат. [c.342]

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]

Горение в двигателях Дизеля было классически описано Рикардо (1953) как трехстадийный процесс. В первой стадии тонкораспыленное топливо,, впрыснутое в двигатель, испаряется. Химические реакции протекают в топ-ливо-воздушпой смеси, окружающей каждую капельку топлива, до тех пор, пока не произойдет воспламенения смеси. Во второй стадии пламя распространяется от первых немногих центров воспламенений и зажигает все топливо, впрыснутое в цилиндр, что ведет к быстрому нарастанию давления. В третьей стадии горение происходит в струе, так как идет еще впрыск топлива. Скорость горения в этой стадии контролируется скоростью впрыскивания топлива. Большое значение имеет легкость воспламенения топлива в первой стадии. При задержке воспламенения большое количество топлива накапливается в камере сгорания, что приводит к интенсивном> его сгоранию во второй стадии. [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология