Предпламенная реакция

Для горючих смесей акад. Н. Н. Семенов впервые дал математическую формулировку условий самовоспламенения самовоспламенение возможно прн равенстве или превышении тепловыделения от предпламенных реакций над теплопотерями реагирующей системы в окружающую среду. [c.76]

Наибольщее влияние оказывает степень сжатия и диаметр цилиндра. С повыщением степени сжатия резко возрастает температура, при которой протекают предпламенные реакции, а с увеличением диаметра цилиндра длительность пребывания последних порций топлива в камере сгорания становится больше. Найдена эмпирическая зависимость между октановым числом топлива 04, необходимым для бездетонационной работы двигателя, степенью сжатия е и диаметром цилиндра (О) [c.13]

Высказывается также предположение, что возникновение детонации в двигателе с искровым зажиганием контролируется в основном скоростью предпламенных реакций окисления, предшествующих самовоспламенению [148]. [c.152]

Теория, объясняющая детонацию самовоспламенением, утверждает, что явление объясняется химическими реакциями в несгоревшей части сырья, находящейся перед фронтом пламени если удается обеспечить малую скорость реакций или их должное течение, если, нормально продвигаясь, пламя уничтожит сырье до того, как предпламенные реакции окисления выйдут из-под контроля, то детонацию можно предотвратить [177, 178]. Впрочем, некоторые научные исследования указывают, что такой [c.411]

В течение некоторого периода 0г после начала впрыска топлива давление и температура смеси повышаются вследствие сжатия. В это время развиваются предпламенные реакции, а к кон- [c.155]

Механизм предпламенных реакций базируется на радикально-цепной теории окисления углеводородов (см. 1.2). В результате зарождения и продолжения цепей образуются перекисные радикалы ROi. Их дальнейшие превращения происходят в двух направлениях в зависимости от условий [c.35]

Возникновению детонации способствуют следующие факторы, увеличивающие скорость развития предпламенных реакций в последней порции топливо-воздушной смеси высокая реакционная способность топлива повышение степени сжатия [c.151]

Механизм действия присадок, повышающих цетановое число топлив, принято объяснять на основании теории цепных реакций окисления. Считают, что присадки ускоряют начальные предпламенные реакции, способствуют разветвлению окислительных цепей и образованию новых начальных центров реакции. Это происходит в результате разложения присадки или образования про- [c.65]

Механизм действия присадок, повышающих цетановое число дизельных топлив, заключается в ускорении предпламенных реакций, способствовании разветвлению окислительных цепей и [c.174]

Как показали измерения, проводившиеся по моторному и исследовательскому методам, эффективность введения антидетонатора не зависит от режима работы двигателя, но на нее сильно влияет октановое число компонентов, причем большее повышение октанового числа с введением ТЭС наблюдается у низкооктановых компонентов. Зависимость между приемистостью к тетраэтилсвинцу и предпламенными реакциями см. [91]. Некоторые разветвленные парафиновые углеводороды не подходят под указанное выше правило, например 2, 2, 3, 3-тетраметилпентан и 2, 2, 3, 3-тетраметилгексан они, кроме того, чувствительны к изменениям в составе воздушно-топливной смеси и в режиме двигателя. [c.423]

Самовоспламенению горючих при контакте с окислителями предшествует ряд промежуточных реакций, которые для самовоспламеняющихся горючих смесей начинаются при обычных условиях и протекают с большой скоростью. В результате первоначального энергичного разогревания реакционной смеси инициируются последующие предпламенные реакции окисления, приводящие к самовоспламенению. [c.143]

По вопросу О механизме антагонистического действия сероорганических соединений в отношении антидетонационных присадок имеются различные точки зрения. Основные разногласия относятся к вопросу о том, что является доминирующим в антагонистическом эффекте взаимодействие сернистых соединений с ТЭС в предпламенных реакциях в камере сгорания или низкотемпературные реакции между этими веществами при хранении и применении. [c.139]

Если предпламенные реакции протекают интенсивно, период задержки воспламенения небольшой (рис. 26, кривая а), топливо воспламеняется быстро, давление нарастает плавно (от точки 2 ди точки 3 ). В этом случае при повороте коленчатого вала на 1 давление увеличивается примерно на 0,3...0,4 МПа - двигатель работает мягко. Продолжающее поступать топливо воспламеняется за счет имеющихся очагов, и к концу второго периода сгорает основная масса циклового заряда. [c.90]

В предпламенных реакциях, очевидно, принимают, участие не сами молекулы сернистых соединений, а продукты их термического разложения. В связи с этим антагонистическое действие сернистых [c.139]

Ранее говорилось, что доля. ТЭС, антидетонационное действие которой подавляется сернистым соединением, остается постоянной, вне зависимости от общей концентрации ТЭС в топливе. Объяснение этому явлению, очевидно, кроется в механизме предпламенных реакций и, в частности, в особенностях разложения ТЭС и в реакционной способности продуктов его распада. Исследование поведения различных сероорганических соединений в этилированных бензинах может дать дополнительный материал для изучения механизма антидетонационного действия ТЭС. [c.140]

Если в двигателе используется такой бензин, в составе которого преобладают углеводороды, не дающие при окислении большого количества пероксидных соединений, то концентрация пероксидов в последних порциях смеси не достигает критических величин, и сгорание заканчивается нормально, без детонации. Если при окислении бензина в последних порциях смеси накапливается много пероксидных соединений, то при некоторой критической концентрации происходит их взрывной распад с последующим самовоспламенением. Появляется новый фронт горячего пламени, двигающийся по нагретой активной смеси, в которой предпламенные реакции близки к завершению. При этом появляется детонационная волна сгорания, имеющая скорость 2000—2500 м/с. Одновременно с появлением очага детонационного сгорания возникает новый фронт ударной волны. Многократное отражение ударных волн от стенок камер сгорания рождает характерный звонкий металлический стук высоких тонов. При детонационном сгорании двигатель перегревается, появляются повышенные износы цилиндро-поршневой группы, увеличивается дымность отработавших газов. [c.10]

Для более точной оценки детонационной стойкости бензинов, главным образом для исследовательских целей, разработаны методы определения октанового числа на полноразмерных двигателях в стендовых условиях (фактическое октановое число) и в дорожных условиях непосредственно на автомобиле (дорожное октановое число). Внимание многих исследователей привлекает проблема создания безмоторных методов оценки детонационной стойкости бензинов. Действительно, если детонационная стойкость бензинов зависит от окисляемости углеводородов в паровой фазе в условиях предпламенных реакций, очевидно, изучая это свойство непосредственно в модельных условиях, можно определять октановые числа, не прибегая к помощи двигателя. [c.12]

Самовоспламенение углево-дородо-воздушных смесей. Предпламенные реакции, приводящие к самовоспламенению углево-дородо-воздушных смесей, являются реакциями с вырожден-ными разветвлениями цепей, т. е. такими, в которых разветвление цепей обусловливается стабильными промежуточными продуктами-пероксидами и альдегидами. В зависимости от условий (Т, Р) механизм разветвления цепей может быть разным. Это обстоятельство служит причиной того, что экспериментально определенный характер зависимости критических параметров самовоспламенения (T a, Ркр) Для углеводородо-воздушных смесей (рис. 3.15) существенно отличается от полученного в теории теплового взрыва (см. рис. 3.14). Область самовоспламенения горючей смеси можно подразделить на три зоны — низкотемпературную, переходную и высокотемпературную. Зоны самовоспламенения различаются по характеру реакций, приводящих к разветвлению цепей (табл. 3.3). [c.131]

Вначале самовоспламенение и образование нового фронта горячего пламени происходит в одном или нескольких местах несгоревшей части рабочей смеси. Одновременно с новым фронтом горячего пламени возникает новый фронт ударной волны. Ударные волны, распространяясь по нагретой активной смеси, в которой предпламенные реакции близки к завершению, стимулируют самовоспламенение остальной несгоревшей части рабочей смеси. При этом скорость распространения фронта горячего пламени в оставшейся части смеси становится такой же, как и скорость распространения ударных волн, т.е. появляется детонационная волна сгорания, имеющая скорость до 2000—2500 м/с. [c.169]

Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием всегда сопровождается отложением нагара на головке поршня, стенках камеры сгорания, свечах зажигания и на клапанах. Отлагаю-шийся нагар на 70ч-75% состоит из углерода при применении неэтилированных бензинов или содержит 60+90% соединений свинца в случае использования этилированных бензинов [6]. Отложения нагара уменьшают отвод тепла из камеры сгорания и ее объем. Раскаленные частицы нагара могут вызвать неуправляемое воспламенение топливовоздушной смеси — калильное зажигание. Нагар обладает свойством катализатора ускорения предпламенных реакций. Нагар, отлагающийся на фасках выпускных клапанов, нарушает их герметичность и, как следствие, вызывает разрушение фасок и седел клапанов за счет прорыва раскаленных газов в такте рабочего хода. Отложения нагара на электродах свечей зажигания вызывают перебои в их работе, понижают энергию электрической искры. Последствия отложения нагара повышение требований двигателя к детонационной стойкости бензина (на несколько пунктов октанового числа), возникновение детонационного сгорания, увеличение удельного расхода топлива, снижение мощности двигателя и его перегрев, необходимость частой смены или чистки свечей зажигания, быстрый выход двигателя из строя вследствие прогара выпускных клапанов. Обеспечение минимального нагароотложения в камере сгорания является необходимым условием длительного сохранения высоких мощностных и экономических характеристик двигателем. [c.282]

При сгорании в дизелях одновременно в нескольких местах по внешней оболочке струи впрыскиваемого топлива образуются объемные очаги пламени. Скорость распространения пламени здесь достигает 1000 м/с. Количество возникающих очагов зависит от интенсивности протекания предпламенных реакций окисления и продолжительности периода задержки воспламенения. Процесс сгорания протекает благоприятнее, если период задержки небольшой. [c.89]

Масс-спектрометрический анализ газа, отобранного в темном пространстве между отверстием горелки и внутренним конусом, показывает, что в этом пространстве-(зона подогрева) идет с заметной скоростью предпламенная реакция, приводящая к существенному изменению состава газа [473]. [c.575]

В периоде индукции происходит повышение температуры, на что указывает распределение интенсивностей в колебательно-вращательной структуре х-полос N0, образующейся из сенсибилизатора, а также то, что вслед за начальным периодом медленного повышения температуры следует ее экспоненциальный рост, приводящий к воспламенению смеси. Углеродные радикалы образуются в результате последующего крекинга избытка углеводорода, а бурный выход гидроксила в бедных смесях обусловливается последующим горением водорода. В предпламенных реакциях, происходящих в периоде индукции, наблюдается только слабый спектр гидроксила таким образом, это единственный радикал, принимающий участие в предпламенных ценных реакциях углеводородов с кислородом. [c.564]

При самовоспламенении углеводородных горючих в среде кислорода при условии низких начальных температур горячее пламя возникает после предварительного образования так называемого холодного пламени. Развитие предпламенных реакций в этом случае можно представить в виде следующей примерной схемы. [c.142]

Альдегиды и другие продукты окисления. В период предпламенных реакций в двигателях образуются промежуточные продукты окисления и неполного сгорания. Появление в выпускных газах таких продуктов возможно в результате охлаждения части смеси в предпламенный период при соприкосновении с холодной стенкой или резкого обеднения смеси в конце процесса сгорания, а также других нарушений процесса смесеобразования. Токсичность продуктов окисления и неполного сгорания, присутствующих в отработавших газах, различна. Токсичность, например, формальдегида НСНО в 70 раз выше, чем токсичность оксида углерода. [c.85]

Дополнительное сжатие и нагревание газа во фронте образовавшейся ударной волны стимулирует возникновение самовоспламенения смеси в других очагах. При этом ударная волна движется в рабочей смеси, в которой предпламенные реакции близки к своему завершению. Следом за ударной волной возникает самовоспламенение несгоревшей части смеси. Такое распространение самовоспламенения совместно с фронтом ударной волны и составляет сущность явления детонации в двигателе. [c.102]

Внимание многих исследователей привлекает проблема создания безмоторных методов оценки детонационной стойкости бензинов. Действительно, если детонационная стойкость бензинов зависит от окисляемости углеводородов в паровой фазе в условиях предпламенных реакций, очевидно, изучая это свойство непосредственно в модельных условиях, можно определять октановые числа, не прибегая к помощи двигателя. [c.105]

Механизм действия цетаноповышающих присадок заключается не в подавлении предпламенных реакций, как в случае анти — [c.115]

Известно, что кислородсодержащие органические соединения (спирты и эфиры) имеют высокую температурную чувствительность в чистом виде. Например, октановое число метанола в чистом виде по исследовательскому методу (температура воздуха перед карбюратором 52°С, п=6С0 об/мин) составляет 112 единиц, тогда как по моторному методу (1емперату ра подогрева смеси после карбюратора 140 С, п=900 об/мин ) - 90 пунктов. Следовательно, чувствительность метанола, определяемая как разность между ОЧИМ и ОЧММ, равна 22. Для МТБЭ этот показатель равен 16. Согласно опьпным данны.м [6], у парафиновых и нафтеновых углеводородов, облгщающих малой чувствительностью, длительности задержек воспламенения в широком диапазоне изменения температур сжатия (450-600 С) почти не зависят от температуры. У непредельных и ароматических углеводородов, отличающихся высокой температурной чувствительностью, с ростом температуры сжатия наблюдаются непрерьшное уменьшение периода задержки воспламенения. Периодом задержки воспламенения топлива принято и ивать интервал времени от начала развития предпламенных реакций (завершение быстрого нафевания смеси топливо-воздух до заданной начальной тел пературы) до момента появления пламени. Парафиновые и нафтеновые углеводороды обладают двухстадийным процессом воспламенения, поэтому длительность периода задержки х . - для них складывается из двух частей задержки холодного пламени х, - и так называемого второго периода задержки хз - интервала времени от момента угасания холодного пламени (завершение холодно-пламенной стадии) до возникновения горячего взрыва. Стадия холодного пламени характеризуется [c.39]

С изменением начальной температуры горючей смеси изменяется скорость хпьшческпх реакций. Повышение температуры увеличивает скорость предпламенных реакций окисления и скорость смешивания при воспламенении распыленных жидких топлив, что приводит к снижению температуры воспламенения и сокращению длительности задержки воспламенения. Влияние начальной температуры на период задержки воспламенепия особенно сильно проявляется при низких температурах оно тем сильнее, чем хуже воспламеняемость топлива. При высоких температурах влияние химической природы топлива проявляется в меньшей мере, чем нри низких. В случае воспламенения распыленных жидких топлив при низких температурах большую роль играет Тф, т. е. время, необходимое на физические процессы подготовки топлива к воспламенению. Эта величина зависит от физических свойств топлива. При низких температурах сильно увеличиваются вязкость, поверхностное натяжение, уменьшается давление насыщенных паров и в результате этого уменьшается эффективность смешения. [c.147]

Г. С. Шимонаев считает [13], что для возникновения детонации необходимы два условия 1) в топливо-воздушной смеси должны протекать предпламенные реакции, соответствующие реакциям переходной зоны самовоспламенения, и 2) суммарная скорость экзотермических предпламенных реакций должна превышать некоторое критическое значение. Эти условия возникают при определенной степени сжатия, когда давление и температура последней части ТВС достигают таких значений, при которых ее самовоспламенение сопровождается самоускорением волн сжатия и появлением детонационных волн. [c.152]

Более высокая эффективность ТМС, видимо, обусловлена его большей термической устойчивостью и способностью разлагаться на активные радикалы при более высокой температуре. Температурные условия в современных форсированных двигателях с высокой степенью сжатия значительно возросли, особенно в связи с использованием высокоароматизированных бензинов. Если в старых двигателях с малой тепловой напряженностью ТЭС разлагался в наиболее подходяш,ий момент, а ТМС — запаздывал, то в новых двигателях, в более жестких температурных условиях, ТЭС, очевидно, разлагается слишком рано, поэтому часть образующихся активных радикалов расходуется непроизводительно, не обрывая цепей предпламенных реакций, ведущих к детонации. Тетраметил-свинец благодаря большей термической стабильности, разлагается в современных двигателях, вероятнее всего, в момент наибольшего развития преддетонационных реакций. [c.145]

Эффективность фосфорных присадок, в частности трикрезилфосфата (СНзСбН40)зР04 (ТКФ), проверена в лабораторных, стендовых и дорожных испытаниях (рис. 1). Обнаружены некоторые особенности применения ТКФ- По-видимому, при его добавлении несколько увеличивается нагарообразование и повышаются требования двигателя к октановому числу применяемого топлива. С другой стороны, соединения фосфора, очевидно, снижают каталитическое действие нагара на предпламенные реакции, ведущие к детонации, уменьшая тем самым требования двигателя к детонационной стойкости бензина. Преобладание одного из этих факторов, [c.46]

Когда предпламенные реакции идут медленно, период задержки воспламенения увеличивается, очаги воспламенения образуются со значительным опозданием. В щшиндр двигателя продолжает поступать топливо, его накапливается больше, но воспламенения не происходит. Наконец, воспламеняется сразу большая часть циклового заряда, выделяется основное количество тепловой энергии. Резко возрастает давление (отрезок индикаторной диаграммы между точками 2 ж 3 (рис. 26, кривая б). При повороте коленчатого вала на 1 давление возрастает на 0,7...0,8 МПа и более - двигатель работает жестко. Слышны характерные стуки (ударные нагрузки на днище поршня), падает мощность. [c.90]

Механизм действия цетапоповышающих присадок заключается не в подавлении предпламенных реакций, как в случае антидетонаторов, а наоборот, в их ускорении и способствовании разветвлению окислительных цепей и образованию новых реакционных центров вследствие замены первичной реакции разложения углеводорода топлива более выгодной в энергетическом отношении реакцией разложения присадки [c.140]

Сопоставление теории распространения пламени с опытом затрудняется тем, что кинетика и механизм сложных реакций при высоких температурах, осуществляющихся во фронте пламени, часто оказываются не такими, как при изучении предпламенной реакции в области более низких температур. Поэтому теория распространения пламени используется не столько для предвычис-ления скорости пламени по известной кинетике реакции, сколько для изучения высокотемпературной кинетики, трудно доступной для других методов исследования. [c.386]

Г. А. Барский и Я. Б. Зельдович [22] сделали попытку решить обратную задач — получить кинетический закон реакции СО с кислородом при помощи данных о скорости распространения пламени в смесях СО и Оа. Эти авторы для богатых смесей подтвердили установленную ранее зависимость срюрости реакции от концентрации СО и НгО (и независимость от концентрации Ог), однако, пришли к заключению о невыполнении аррениусовской зависимости эффективной константы скорости реакции от температуры (непостоянство эфф). Аналогичный результат был получен также Н. А. Каржавиной [102], изучавшей предпламенную реакцию окисления СО при высоких температурах (до 1500°С). Следует, однако, указать, что в результате анализа экспериментальных данньк [c.614]