Сгорание топлив воспламенение рабочей смеси

В поршневых двигателях внутреннего сгорания воспламенение рабочей смеси может осуществляться по двум, принципиально различным схемам. В одной схеме воспламенение смеси топлива с воздухом предусматривается от постороннего источника, обычно от электрической искры, в другой — смесь самовоспламеняется от горячего воздуха, нагретого в процессе сжатия. [c.25]

СГОРАНИЕ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЯХ РАБОЧАЯ СМЕСЬ И ЕЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ [c.99]

Двигатели внутреннего сгорания. Для преобразования химической энергии топлива в механическую широко используют двигатели внутреннего сгорания, которые могут работать по двум основным термодинамическим циклам Отто и Дизеля, базирующимся на получении механической энергии за счет сжатия, нагрева и вывода отработанного газа. В первом цикле топливо распыляется или испаряется и засасывается в рабочую камеру вместе с воздухом. Смесь топлива и воздуха сжимается, а затем воспламеняется от внешнего источника (чаще всего им является электроискровой разряд), что и является началом генерирования энергии за счет тепла горящей смеси. Во втором цикле рабочее тело, т. е. воздух, сжимается самостоятельно, а топливо впрыскивается в жидком виде в конце периода сжатия. Воспламенение осуществляется после того, как топливо перемещается с горячим сжатым воздухом. Требования, предъявляемые к топливу, зависят от типа двигателя. В карбюраторном двигателе, работающем по циклу Отто, следует применять топливо, не вызывающее детонации в момент сжатия топливовоздушной смеси. Необходимо, чтобы оно сгорало равномерно, без преждевременного воспламенения и не имело несгоревшего остатка. В дизельном двигателе [c.331]

Бензины являются топливом для поршневых двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси. Смесь топлива с воздухом готовится при относительно низких температурах либо в специальном устройстве — карбюраторе, либо во впускном трубопроводе или камерах сгорания, куда бензин впрыскивается с помощью форсунки. Непосредственный впрыск бензина осуществляется в авиационных поршневых двигателях и в некоторых моделях зарубежных автомобильных двигателей. Во всех отечественных автомобильных двигателях с принудительным зажиганием горючая смесь образуется в карбюраторах и затем по впускному трубопроводу попадает в камеры сгорания. [c.91]

В работе для испарения образцов топлива подогревали как само топливо, так и рабочую смесь. Перед началом испытаний двигатель выводился на тепловой режим на бензине Б-70. Затем включали испытуемое топливо, степень сжатия при этом подбирали такую, чтобы отсутствовало самовоспламенение при выключенном зажигании. Отбор предпламенного конденсата производили в интервале температур 400—200° в отсутствии воспламенения. При падении температуры до 200° снова включалось зажигание, и двигатель разогревался до нужной температуры, затем опыт повторяли снова. Таким образом, топливо в рабочей смеси подвергалось впуску в камеру сгорания, сжатию, расширению и выпуску в систему улавливания без горения. Система [c.122]

Если в рабочей смеси, поступающей, например, в цилиндр поршневого двигателя, часть топлива к моменту воспламенения будет находиться в состоянии капель, то сгорание их сильно затянется вследствие того, что оно происходит только с поверхности, в результате рабочая смесь будет догорать уже в конце такта расширения или далее в такте выхлопа и, как следствие этого, увеличится отдача тепла стенкам цилиндров, двигатель перегреется и его мощность и экономичность снизятся. [c.7]

В отличие от карбюраторного двигателя, в котором рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, в дизеле воспламенение топлива происходит под воздействием высокой температуры воздуха после его сжатия. Промежуток времени от момента поступления топлива в цилиндр до момента его воспламенения называется периодом задержки воспламенения. Чем короче этот период, тем лучше работа двигателя. Когда период задержки воспламенения велик, сгорание топлива вызывает жесткую работу двигателя, повышенный его износ и снижение экономичности. [c.227]

После воспламенения рабочей смеси от искры цепные реакции предпламенного окисления резко ускоряются в связи с повышением температуры и давления. Концентрация перекисей в рабочей смеси перед фронтом пламени возрастает, и появляется так называемое холодное пламя. Холодным пламенем называется своеобразное свечение реакционной смеси в результате возбуждения реагирующих молекул от тепла, выделяющегося при реакции окисления, и взрывного разложения накопившихся перекисей. В результате распространения холодного пламени в рабочей смеси продолжает возраст,ать количество перекисей, альдегидов, свободных радикалов. Такая активизация с.меси приводит к образованию вторичного холодного пламени. Температура повышается еще выше. В несгоревшей части смеси возрастает концентрация окиси углерода и различных активных частиц. В реакции окисления вовлекаются больше половины молекул не сгоревшей смеси. В результате последняя часть топливного заряда вместе с образовав-шейся окисью углерода мгновенно самовоспламеняются. Холодное пламя превращается в горячее, что и приводит к образованию детонационной волны и скачкообразному подъему давления. Следовательно, короче говоря, детонационное сгорание последней части топливного заряда происходит вследствие накопления до определенной предельной концентрации высокоактивных частиц, которые реагируют со скоростью взрыва, в результате вся несгоревшая часть горючей смеси мгновенно самовоспламеняется (теория Соколика). Очевидно, чем выше скорость образования перекисей в данной рабочей смеси, тем скорее возникает взрывное сгорание, тем раньше нормальное распространение фронта пламени перейдет в детонационное и последствия детонации скажутся сильнее. Отсюда следует, что основным фактором, от которого зависит возникновение и интенсивность детонации, является химический состав топлива, так как известно, что склонность к окисле нию у углеводородов различного строения при сравнимых условиях резко различна. Если в топливе преобладают углеводороды, не образующие в условиях предпламенного окисления значительного количества перекисей, то взрывного распада не произойдет, смесь не перенасытится активными частицами, и сгорание будет проходить с обычными скоростями, без детонации, [c.89]

Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. При сгорании топлива вьщеляется тепловая энергия, которая преобразуется двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневых двигателях с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе -карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и топливо поступают раздельно. [c.90]

В двигателях этого типа воспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется от внешнего источника - электрической искры (свечи), а процесс смесеобразования происходит вне цилиндра в специальном устройстве - карбюраторе (либо во впускном трубопроводе или камере сгорания, куда бензин впрыскивается с помощью форсунки). Непосредственный впрыск применяется в авиационных поршневых двигателях и в некоторых зарубежных моделях ДВС. Карбюратор служит для дозирования и распыливания, частичного испарения и смешения бензина с воздухом. Полученная в карбюраторе горючая смесь поступает в цилиндр в такте впуска. Далее горючая смесь подвергается сжатию (до е=7-9), при этом топливо полностью испаряется, перемешивается и нагревается. В конце такта сжатия в камеру сгорания подается от свечи электрическая искра, от которой смесь воспламеняется и сгорает. В результате резко повышается температура и давление над поршнем. Под действием давления поршень перемещается в цилиндре (рабочий ход) и совершает полезную работу. Затем поршень выталкивает продукты сгорания в атмосферу (выпуск). Рабочие такты двигателя регулируются с помощью впускных и выпускных клапанов. [c.120]

Применяя промоторы воспламенения, мы влияем на рабочий процесс дизеля и токсичность ОГ. Но влияние это неоднозначно и зависит от типа двигателя (особенно - способа смесеобразования), режима его работы и достигаемой величины ЦЧ. Чем выше ЦЧ топлива, тем быстрее оно воспламеняется и тем меньше период задержки воспламенения (ПЗВ). Должна выдерживаться некоторая оптимальная продолжительность ПЗВ. При слишком высоком значении ЦЧ она слишком мала, и на подготовку горючей смеси отводится мало времени. В результате топливо впрыскивается в уже горящую смесь, содержащую продукты сгорания, которые затрудняют доступ кислорода к новым порциям топлива. Поэтому оно не успевает сгорать полностью, и в ОГ содержится много продуктов неполного сгорания, а экономичность падает. При малом ЦЧ, напротив, продолжительность ПЗВ велика и смесь хорошо подготавливается, зато меньше времени остается на собственно горение. При этом горение происходит интенсивней и сопровождается быстрым нарастанием давления в камере сгорания, что, в свою очередь, ведет к стуку, повышенному износу двигателя, опасности поломки поршневых колец и прорыва картерных газов. [c.48]

Преждевременное воспламенение топлива в двигателе вызывается на личием в цилиндре точки или зоны с высокой темп-рой, являющейся источником местной активизации рабочей с-месн, в результате к-рой образуется очаг пламени, преждевременно поджигающий смесь. Обычно таким источником воспламенения являются перегрев электродов свечи или нагар в камере сгорания. Чтобы определить, является ли наблюдаемое явление детонацией или преждевременным воспламенением, достаточно выключить зажигание. При выключении зажигания двигатель, работающий с самовоспламенением, будет продолжать работать, а двигатель, работающий с детонацией, немедленно остановится. [c.157]

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]

Сильный стук двигателя вызывается или иреждевремеиныы воспламенением плп детонацией. Под преждевременным воспламенением понимают неожиданную вспышку смесп воздуха с горючпм в камере сгорания пз-за наличия сильно нагретых участков камеры, прежде чем смесь могла воспламениться от пскры свечи. Поэтому преждевременное воспламенение может вызвать сгорание топлива раньше, чем поршень достигнет верхнего положения Б ходе сжатия, нарушая этны самым нормальный рабочий цикл и создавая огромные ударные нагрузки на поршень, кольца, клапаны и подшипнпки. Детонацией называют мгновенную вспышку части смеси топлпва с воздухом в камере сгорания вместо постепенного, равномерного сгорания, которое должно нормальном протекать во время рабочего хода поршня. Эти мгновенные взрывы также создают большую ударную нагрузку, так называемые удары молота , на поршни и кольца. Часто трудно отличить преждевременное зажигание от детонации, так как оба явления вызывают одинаковые на слух звуки и шумы. В некоторых случаях хронические явления преждевременного воспламенения могут быть установлены переводом хорошо разогретого двигателя на холостой ход и последуюш,им выключением зажигания. Если мотор продолжает работать в течение многих оборотов с ударами или стуком, явление преждевременного воспламенения можно считать установленным. Причиной возникновения детонации может быть работа мотора с полной или почти полной нагрузкой ири прикрытом дросселе. [c.455]

Фи.чико-химические превращения, которым подвергается рабочая смесь в двигателях от начала поступления топлива в камеру сгорания до выхлопа, представляют собой единый непрерывный процесс. При исследовании этих превращений процессы воспламенения и горения в дизеле удобно разделить на отдельные фазы. [c.12]

Авиационные, автомобильные и тракторные поршневые двигатели внутреннего сгорания с принудительным воспламенением от искры работают по четырехтактному циклу. В первом такте— всасывание — топливно-воздушная рабочая смесь заполняет цилиндр двигателя и нагревается к концу такта в двигателях, рабо-таюш,их на бензине до 80—130° С, и до 140—205° С в керосиновых двигателях. Во втором такте — сжатие—давление смеси возрастает до 10—12 бар, а температура—до 150—350°С. В конце хода сжатия с некоторым опережением смесь воспламеняется от электрической искры. Хотя время сгорания топлива очень мало — тысячные доли секунды, но оно все же сгорает постепенно, по мере продвижения фронта пламени по камере сгорания. Фронтом пламени называется тонкий слой газа, в котором протекает реакция горения. При нормальном сгорании фронт пламени распространяется со скоростью 20—30 м1сек. Температура сгорания достигает 2200—2800° С, а давление газов сравнительно плавно возрастает до 30—50 бар в автомобильных двигателях и до 80 бар в авиационных. В третьем такте (рабочий ход) реализуется энергия сжатых продуктов сгорания и во время четвертого такта цилиндр двигателя освобождается от продуктов сгорания. [c.87]

Присутствие жидкой пленки во впускном трубопроводе препятствует распределению топлива по цилиндрам двигателя. В одни цилиндры жидкая пленка поступает в большом количестве, и тогда рабочая смесь в них оказывается переобогащенной, в другие — в меньшем, и рабочая смесь в них оказывается обедненной. То и другое приводит к плохому сгоранию смеси, уменьшению мощности и экономичности двигателя. Температура рабочей смеси в конце такта сжатия в двигателях без наддува составляет 670—770 К, а давление — 1—1,6 МПа. За 15—20° до верхней мертвой точки смесь поджигается от искры. В этом месте начинается первая фаза — период задержки воспламенения. Скорость и время развития первой фазы зависят от мощности источника зажигания, состава горючей смеси и нормальной скорости распространения фронта пламени. Фаза завершается образованием крупного очага горения. Давление в цилиндре двигателя в первой фазе повышается практически так же, как и при сжатии без горения. После первой фазы в точке 2 (см. рис. 5.8) начинается процесс горения, сопровождающийся плавным повышением давления. Скорость распространения фронта пламени составляет 20—30 м/с, а температура газов в цилиндре двигателя — 2770— 3100 К. Давление достигает максимума 4—5 МПа для автомобильных и 8—9 МПа для авиационных двигателей. Время сгорания (И фаза) составляет 0,002—0,01 с. При средней скорости сгорания 15—40 м/с скорость нарастания давления в современных форсированных двигателях составляет 0,2 — 0,3 МПа на градус поворота коленчатого вала. [c.212]

Нормальная работа современного двигателя обеспечивается при сгорании топлива в короткий срок, исчисляемый 0,002...0,004 с. Для столь малого времени сгорания топливо должно быть подготовлено во-первых, полностью переведено из жидкого состояния в парообразное и, во-вторых, должно бьггь определенное соотношение паров горючего и воздуха. Если в рабочей смеси, поступающей в цилиндр двигателя, часть бензина к моменту воспламенения остается в жидком состоянии (в виде капель), сгорание затягивается, так как оно происходит только с поверхности капли. В результате рабочая смесь догорает уже в конце такта расширения или даже в такте выхлопа, вследствие этого увеличивается отдача тепла стенкам цилиндров, двигатель перегревается, а мощность и экономичность снижаются. При наличии к моменту сгорания большого количества неиспарившегося бензина состав рабочей смеси не соответствует оптимальному значению, которое обеспечивает нормальную работу двигателя на данном режиме. [c.40]

Горелка керосиновой лампы более совершенна не только по количеству излучаемого света, но и тем, что в ней предусмотрена регулировка величины рабочей части фитиля, иа которой происходит испарение керосина. Необходимое для этого тепло доставляется отчасти излучением переднего, нижнего края пламени, который видит фитиль, а главным образом — горячим металлическим грибком, воспринимающим тепло непосредственно от пламени. Именно этот горячий грибок и создает зону теплового разложения топливных молекул, вступающих в смесеобразование с воздухом. Тут же, около верхней части грибка, где смесь достигает необходимой пропорции между топливом и воздухом и успевает при этом- прогреться до соответствующей, достаточно высокой температуры, возникает первичный фронт воспламенения (равновесие скоростей подачи смеси и воспламенения), т. е. осуществляется основная задача всякой горелки. Затем продолжается развитие процесса смесеобразования, совершенство и интенсивн01сть которого, в основном, зависят от свойств приданной горелке топочной камеры, в данном случае — размеров и очертания раздутой части лампового стекла. Без стекла пламя держится на горелке, но развитие процесса идет вяло, неорганизованно и не завершается полным сгоранием. Стоит надеть стекло и подрегулировать фитиль, чтобы картина резко изменилась пламя принимает совершенно определенные очертания, достигает необходимой яркости, и процесс горения завершается с необходимой полнотой. Все это свидетельствует о значительном усилении скорости смесеобразования, а следовательно, и сгорания и о развитии в связи со всем этим высокой температуры в очаге горения [c.135]

Особо следует отметить отрицательное влияние передозировки присадок. Иногда высказывается мнение, что чем больше промоторов воспламенения содержится в топливе, тем лучше его пусковые свойства, полнее сгорание и меньше токсичность О Г. В дествительности существуют оптимальные значения ЦЧ, отклонения от которых в ту или другую сторону ухудшают характеристики рабочего процесса. Введение промоторов в топливо снижает его температуру самовоспламенения, и горючая смесь воспламеняется задолго до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки. Газообразные продукты сгорания начинают давить на поршень, противодействуя его поступательному движению. На это затрачивается немалая часть энергии, КПД двигателя снижается, горение топлива ухудшается, и возрастают дымность и токсичность ОГ (см. рис. 21). [c.53]

При подготовке двигателя к пуску испарение топлива осуществляется за счет работы форсунки 27 и источника воспламенения 22. После пуска двигателя нагревание и испарение топлива в теплообменнике 1 осуществляются выпускными газами двигателя, которые подаются при открытом шибере 24 и закрытой заслонки 26. Испарившееся топливо собирается в паросборник 4, откуда оно поступает в теплоизолированный коллектор 8, а затем через дозирующий орган 11 и газовпускной клапан 14 поступает в заданный момент в рабочий цилиндр 16, В цилиндре топливо перемешивается с воздухом и сгорает. Одновременно с подачей в рабочий цилиндр топливо через регулирующий орган 21, теплоизолированный коллектор 20, газовпускной клапан 17 поступает в форкамеру 15, вытесняя из нее продукты сгорания предыдущего цикла. В конце такта сжатия топливовоздушная смесь в форкамере воспламеняется от электрической искры свечи зажигания 13, В резуль- [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология