Детонация скорость в двигателе

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

Под детонацией следует понимать необычно высокую скорость распространения взрывной химической реакции [21]. В цилиндре двигателя при детонации скорость распространения пламени в последней части горючей смеси достигает примерно 2000 м сек (22], в то время как при отсутствии детонации ско- [c.25]

Техническое состояние этих механизмов в условиях эксплуатации можно проверить прослушиванием его работы на различных скоростях и нагрузочных режимах с помощью стетоскопа или даже без него. Стуки коренных подшипников появляются при зазорах 0,2-0,25 мм и прослушиваются на прогретом двигателе в нижней части блока цилиндров. Характер стука — сильный, глухой, низкого тона. Особенно ясно стуки слышны при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Стуки шатунных подшипников — более резкие и звонкие, чем коренных. Они также прослушиваются при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. При выключении зажигания стук исчезает или значительно уменьшается. Стуки поршневых пальцев прослушиваются в верхней части блока цилиндров при резко переменном скоростном режиме прогретого двигателя. Этот резкий металлический стук пропадает при выключении зажигания. Иногда за стук поршневых пальцев ошибочно принимают детонацию в двигателе. Между тем стук пальцев появляется только в чрезмерно изношенных двигателях и носит совсем иной ха- [c.165]

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]

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]

Следовательно, детонация в двигателе есть особый вид сгорания рабочей смеси (взрывное сгорание), характеризующийся большой скоростью распространения фронта пламени и высокими местными давлениями. [c.24]

ЛИЛИ детально проследить за всем процессом возникновения детонации в двигателях. Детонация — очень сложное явление, развивающееся, согласно предложенной А. С. Соколиком теории, в нескольких последовательных стадиях. Возникновение детонации в двигателе обязано двухстах дийному самовоспламенению, развивающемуся в сгорающих в последнюю очередь частях заряда. Наши опыты указывают на то, что на возникновение детонационной волны существенно влияет отражение возникающих в результате такого самовоспламенения ударных волн от стенок камеры сгорания. Детонационная волна в двигателях может принимать весьма своеобразные формы. Наряду с детонационными волнами, распространяющимися по несгоревшей смеси со скоростью около 2000 м/сек, при более слабой детонации возникают ударные волны со средними скоростями лишь около 1200—1500 м/сек. [c.213]

Наибольшая детонация в двигателе наблюдается при коэффициенте избытка воздуха, близком к единице. Чрезмерное обеднение смеси ведет к уменьшению детонации, так как нри этом уменьшаются скорость распространения пламени и давление сгорания, что устраняет детонацию, но вызывает неустойчивую работу двигателя и снижает его мощность. [c.26]

Автомобиль на высшей передаче подводят к мерному участку дороги с уста-новившейся минимальной скоростью движения. Быстро выжимают педаль газа до упора, и одновременно регистрируют начало появления детонации в двигателе и скорость движения автомобиля. [c.184]

Для борьбы с чрезвычайно высокими скоростями сгорания топлив, или детонацией в двигателе с искровым зажиганием, обусловленными углеводородным составом топлива и длительностью предпламенного периода, осуществляются следующие меры [c.170]

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]

Однако природа этих стуков и условия их возникновения совершенно противоположны детонационным стукам в карбюраторном двигателе. Обычно факторы, которые вызывают или усиливают детонацию в двигателе с зажиганием от искры, устраняют или ослабляют стуки в двигателе с воспламенением от сжатия. Основное различие состоит в том, что детонационные стуки в карбюраторных двигателях возникают при сгорании последней порции рабочей смеси, а стуки в дизельных двигателях обусловлены периодом задержки воспламенения при сгорании первой порции рабочей смеси и возникают в начале сгорания. Общее между стуками в дизеле и детонацией в карбюраторном двигателе заключается в том, что стуки возникают в результате очень большой скорости нарастания давления в цилиндре. [c.32]

Появление детонации в двигателе сопровождается образованием детонационной волны, распространяющейся в цилиндре двигателя с весьма большой скоростью, подобно тому как это наблюдается для случая детонации в трубе. Основными факторами образования детонационной волны и здесь являются достаточно высокая скорость сгорания топлива в цилиндре двигателя и соответственно [c.675]

Эта высокая скорость горения и последующее моментальное нарушение равновесия давления в,камере сгорания дают ударную волну, которая, ударяясь о стенки цилиндра, производит звук, характерный для детонации в двигателе. [c.244]

Индукционный период самовоспламенения. При впрыскивании топлива в камеру сгорания, содержащую сжатый горячий воздух, с момента подачи до его самовоспламенения проходит определенное время. Это время неодинаково для различных топлив. Некоторые топлива воспламеняются немедленно после начала впрыска, другие — через некоторое время. В первом случае по мере поступления в камеру сгорания топливо сразу воспламеняется и сгорает с постоянной скоростью, обусловливая этим равномерное нарастание давления над поршнем. Во втором случае вся масса поступившего в цилиндр топлива воспламеняется одновременно, вызывая этим мгновенное резкое повышение давления. Это явление в дизелях, по внешним признакам сходное с детонацией в двигателях с искровым зажиганием, называют жесткой работой . Оно характеризуется высоким значением максимального давления вспышки и быстрым нарастанием давления по углу поворота коленчатого вала. Чем выше число оборотов двигателя, тем сильнее может влиять на его работу запаздывание самовоспламенения топлива, которое в конечном итоге может привести к догоранию топлива на стадии расширения и резкому снижению мощности и экономичности двигателя. [c.25]

Повидимому, очень трудно разработать такую систему автоматического изменения опережения зажигания, которая учитывала бы достаточно полно все факторы, влияющие на сгорание рабочей смеси в автотракторных двигателях (наполнение, состав смеси, скорость вращения коленчатого вала, температурный режим). В свое время автор предлагал испытать систему автоматического регулирования опережения зажигания, основанную на характере горения смеси (начало неслышимой детонации, скорость нарастания давления р/йг), однако до сего времени такая система управления опережением зажигания еще не разработана. [c.21]

Среди факторов, связанных с двигателем и способствующих детонации, надо отметить увеличение степени сжатия, опережения зажигания и наддува. Факторами, препятствующими детонации, являются уменьшение пути движения пламени, усиление вихрей или турбулентности, что может быть достигнуто увеличением скорости вращения вала двигателя и соответствующей конструкцией, запаздывание зажигания и увеличение отношения поверхности камеры к объему, особенно в зоне детонации. Температура двигателя является важнейшим фактором, увеличение которого, в основном, способствует детонации, но в определенных условиях может ее снижать [34], о чем будет сказано ниже. [c.185]

Оба эти фактора способствуют усилению окисления топлива в предпламенной стадии сгорания и увеличению тенденции двигателя к детонации. Форма и размеры камеры сгорания двигателя оказывают также значительное влияние на сгорание рабочей смеси и на возникновение детонации в двигателе. Наилучшей формой камеры сгорания с точки зрения устранения детонации считается сферическая с расположением свечи зажигания в центре такой формы. При этом достигаются наиболее короткий путь распространения пламени и наибольшая скорость догорания смеси. [c.108]

Число свечей и их расположение. Возникновение детонации в двигателе тесно связано со скоростью и временем сгорания рабочей смеси. При большом диаметре цилиндра увеличивается продолжительность сгорания рабочей смеси и, следовательно, вероятность возникновения детонационного сгорания. Уменьшение диаметра цилиндра или увеличение числа свечей может ослабить детонацию потому, что расположение свечей, как и уменьшение цилиндра, сокращает длину пути пламени от свечи до наиболее удаленной точки цилиндра. [c.108]

Состав смеси. Состав смеси оказывает большое влияние на характер сгорания и на возникновение детонации в двигателе. Объясняется это тем, что с изменением соотношения топлива с воздухом при прочих равных условиях изменяется скорость реакции окисления топлива. [c.108]

По тем же причинам, по которым трудно осуществить расчет скорости детонации в двигателе, затруднена и оценка повышения давления, исходя из известной скорости детонации. Для расчета величин я = в [c.389]

С увеличением числа оборотов коленчатого вала возрастает скорость распространения фронта пламени и уменьшается время сгорания. Поэтому одним из способов устранения детонации в двигателе [c.59]

Индукционный период уменьшается при увеличении степени сжатия, повыщении температуры и давления всасываемого в цилиндр воздуха, а также при повышении температуры стенок камеры сгорания в тех местах, куда ударяет струя топлива. Однако решающее значение имеет состав топлива. Меньшим индукционным периодом обладают парафиновые углеводороды нормального строения с длинной цепью. Топлива, содержащие много ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, имеют чрезмерно высокую температуру самовоспламенения и длинный индукционный период. Нафтеновые и ароматические углеводороды с длинными парафиновыми цепями, напротив, характеризуются коротким индукционным периодом и соответственно нормальной скоростью горения. Таким образом, условия возникновения стуков в дизелях противоположны тем, которые вызывают детонацию в двигателях с искровым зажиганием. [c.211]

Стук при запуске горячего двигателя. Эта форма стука наблюдается нри пуске двигателя с высокой степенью сжатия вскоре иосле того, как он работал с большой нагрузкой и был остановлен [15, 16]. В работе [15] было показано, что причиной стука в данном случае является также самовоспламенение части топлива, возникающее в различных участках смеси. Благодаря этому последняя часть заряда сгорает со скоростью, в 3—4 раза большей, чем скорость в отсутствии стука, но значительно более низкой, чем скорость детонации при высоких оборотах двигателя. Эта форма стука в той же мере зависит от степени сжатия и октанового числа, как и обычная детонация. Авторы считают, что явление стука нри запуске горячего двигателя представляет собой обычную детонацию при очень низкой скорости двигателя (небольшом числе оборотов в минуту). [c.160]

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]

Особенно важным для расшифровки механизма образования детонации в двигателе явилось, по мнению некоторых исследователей, представление, неявным образом содержавшееся в концепции М. Б. Неймана, о возможной связи между скоростью сгорания смеси ири низкотемпературном воспламенении и количеством органических нерекисей, накапливающихся в предшествующей холоднонламенной стадип. Действительно, так как органическим перекисям всегда приписывались особые активные свойства (например, способность легко распадаться с образованием свободных радикалов), то казалось естественным предположить, что чем больше самих перекисей или продуктов их распада будет произведено холодным пламенем, тем с большей скоростью будет осущест1 ляться как последующее окисление непрореагировавшего углеводорода, так и пламенное его сгорание при окончательном низкотемпературном воспламенении. А как мы сейчас увидим, именно эта последняя возможность резкого увеличения скорости сгорания смеси при воспламенепия явилась центральным пунктом сложившейся в это время химической теории детонации. [c.178]

I ji . 287. Фоторегистрацип, полученные прн сильной детонации в двигателе и большой скоростью развертки [111. [c.386]

Применение в исследованиях детонации в двигателях шлирен-метода позволило значительно увеличить разрешающую способность кинематографии, повысив частоту съемки до 40 ООО кадров в секунду в основных опытах и до 200 ООО и даже до 500 ООО кадров в секунду в единичных опытах. Наблюдения при замедленной проекции таких фильмов полностью подтвердили вывод о распространении при стуке в цилиндре двигателя детонационной волны с близкой к ранее измеренной скоростью — около 2000 м1сек. Таким же способом были обнаружены и сопровождающие детонацию колебания газа с частотой, постепенно снижающейся от 10 ООО до 3300 сек [43, стр. 10]. При диаметре цилиндра 12,5 см это соответствует скоростям [c.392]

Можно предвидеть существенное различие в воздействии на рабочий процесс детонационного и недетонационного стука . Основной вредный эффект детонации в двигателе создается резким усилением теплоотдачи от сгоревшего заряда в стенки цилиндра под действием массового потока ударных волн нри его отражении от стенок (см. [46]). С этим связано не только увеличение теплопотерь, по и что наиболее существенно, прогрессирующий разогрев деталей, возникновение самовспышек и, как результат нерегулируемого раннего зажигания, прогрессирующее усиление детонации. В противоположность этому при недетонационном стуке можно ожидать лишь незначительное усиление теплоотдачи в стенки. Зато создаваемая волнами сжатия вынужденная турбулизация обеспечивает быстрое сгорание последних, наиболее плотных порций заряда, неносредственно прилегающих к стенкам и сгорающих в нормальном режиме со скоростью ламинарного пламени. Затягивание же сгорания на ход расширения снижает эффективность цикла, и тем сильней, чем выше степень сжатия и больше масса заряда, заключенная в пристеночном слое. Этим, в основном, обусловлено то известное обстоятельство, что с повышением степени сжатия возрастание КПД все больше отстает от теоретического , т. е. такого, которое соответствует формуле. [c.411]

Детонацией в двигателе называют процесс очень быстрого завершения сгорания в результате самовоспламенения части рабочей смеси и пбрячпвания ударных волн, распространяющихся со сверхзву1ювоС скоростью. Внешние проявлениядето-нации — это звонкие металлические стуки, образующиеся в результате многократного отражения ударных волн от стенок ка- [c.101]

Детонационное сгорание бензинов — это сгорание со скоростью, превышающей нормальную примерно в 100 раз. Признаками детонации являются резкий металлический стук в цилиндрах, вибрация двигателя, перегрев головок цилиндров, падение мощности двигателя, дымный выпуск. При сильной детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, разрушаются поршни и подшипники, пригорают поршневые кольца, прогорают клапаны цилиндров, перерасходуется горючее, двигатель преждевременно изнаши-чзется. [c.18]

Получавшаяся до сих пор более высокая экономичность дизелей по сравнению с двигателями искрового зажигания достигалась двумя основными путями повышением степени сжатия за пределы значительно выше тех, которые ставит детонация в двигателях искрового зажигания, и применением более тяжёлых и дешёвых топлив. Эффективное сжигание тяжёлых топлив, впрыскиваемых в дизель в конце процесса сжатия, затрудняется тем, что в очень короткий промежуток времени топливо должно распылиться,, смешаться с воздухом и наиболее полно сгореть, не давая нагара. Указанные затруднения ещё более увеличиваются с уменьшение1 , времени, отводимого на процесс сгорания в результате повышения числа обдротов двигателя, и могут быть преодолены только наличием в топливе соответствующих качеств. Основным качеством дизельного топлива является его стукоустойчивость, зависящая от периода задержки воспламенения , т. е. от времени, протекающего между моментом впрыска топлива в сжатый воздух дизеля и моментом возникновения очага горения (вспышки). Чем больше этот период, тем больше накопляется топлива в камере сгорания к моменту воспламенения и тем выше скорость нарастания давления ( р/й/) при сгорании. Работами Рикардо [86] и Ротрока [84] установлено, что между периодом задержки воспламенения и скоростью нарастания давления существует линейная зависимость и появляющиеся в дизеле стуки являются следствием не максимального давления сгорания, а главным образом — ско<-рости подъёма давления. Швейцер [92] считает, что если максимальное нарастание давления относительно углового перемещения вала не превышает 2,1 ат на Г, то двигатель работает мягко при нарастании давления свыше 3,5 ат на 1° можно ожидать стуков. Рикардо полагает, что пределом мягкой работы любого мотора является скорость нарастания давления в 4 ат на Г поворота коленчатого вала. Период задержки воспламенения зависит от термической стабильности и склонности топлива к окислению в условиях двигателя. [c.259]

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]

Показав, что многостадийное низкотемпературное воспламенение может стать источником образования ударной волны, мы должны теперь выяснить, при каких условиях осуществляется эта возможность, иначе говоря, при каких условиях предпламепные реакции, возникающие в последней части заряда, завершаются воспламенением, охватывающим реагирующий объем со скоростью звука. Ответ на этот вопрос есть по существу определение физико-химических условий, необходимых для возникновения детонации в двигателе. При этом необходимо учитывать, что протекание каждой из стадий многостадийного процесса в значительной мере определяется не только существующими физико-химическими условиями, но и теми изменениями, которые произведены в реагирующей [c.198]

В полном соответствии с теорие А. С. Соколика, наши опыты подтвер ждают, что возникновение детонации в двигателе есть результат развивающегося в последней части заряда двухстадихтного процесса самовоспламенения. Первая стадия этого самовоспламенения представляет предпламенный процесс, видимо типа холоднопламенного, развивающийся с большой скоростью при тех высоких температурах и давлениях, которые достигаются в последних частях несгоревшей смеси в результате ее сжатия поршнем и фронтом предшествующего детонации нормального сгорания. [c.222]

Явление детонации в двигателях с искровым зажиганием характеризуется ненормально большой скоростью воспламенения последней порции сгорающего заряда, сопровождающейся большими местными давлениями, чрезмерными скоростями подъема давления и большими тепловыми потерями. При этом в автомобильном двигателе мы имеем, в основном, лишь неприятный стук, а в авиационном двигателе возникающие при этом повышенные напряжения в деталях могут npii-вести к его разрушению. Хотя все отрицательные явления при детонации хорошо известны и имеется много способов ее подавления, действительная природа этого явления все еше остается загадкой. [c.40]

Бензины с большим октановым числом. Мощность двигателя внутреннего сгорания тем больше (при прочих равпых условиях), чем больше степень сжатия горючей смеси в цилиндре в момент зажигания. Однако опыт показал, что нельзя сжимать смесь выше некоторого предела, так как в этом случае горение смеси протекает ненормально (детонация), что проявляется в характерном металлическом шуме — стуке в моторе и в значительном снижении мощности мотора. (Термин детонация не вполне удачен, так как явление детонации в газах несколько отличается от формы сгорания в двигателях.) В нормальных условиях при зажигании искрой смеси горючего газа с воздухом пламя распространяется из исходной точки по всему объему газа в виде узкой сравнительно медленно продвигающейся зоны (12—24 м1сек). Во время детонации эта зона продвигается сначала нормально, но затем скорость распространения резко повышается до 300—800 м/сек. Возникающая волна сжатия (обусловливающая характерный стук) ведет к сильному повышению давления еще до момента, подходящего для произведения механической работы. Можно было доказать, что детонация в двигателе обусловлена медленным окислением, протекающим во взрывчатой смеси, еще не тронутой пламенем. При этом смесь так сильно нагревается, что она детонирует мгновенно по всей массе, вместо того чтобы постепенно сгорать. [c.401]

Рис. 287. Фоторегистрации, получеииые при сильной детонации в двигателе и большой скоростью развертки [11].

По вопросам, затронутым Р. Вишневским, я хотел бы сначала объяснить наше отношение к возмончности иовыпюния степени сжатия нри малых скоростях двигателя путем позднего зажигания. Мы согласны с Р. Вишневским, что это своего рода паллиатив позднее зажигание для новышения степени сжатия, лимитируемой детонацией, при полностью открытом дросселе не может дать существенных преимутцеств. [c.421]

В заслушанном докладе ставится задача выбора критерия для оценки детонации. Классификация топлив jj дорожных условиях по началу детонации далеко не соответствует стандартной детонации в двигателях GFR, н которых доля заряда, сгорающая в аномальных условиях, особенно значительна при малых степенях сжатия. Мо/кно думать, что расхождения между октановыми числами, нолученпыми в лабораторных и в дорожных условиях, окажутся меньше, e jni эти октановые числа будут достаточно высоки. Сопоставление топлив на двигателях FR по скорости нарастания давления в максимумах колебаний илп по определению детонации на слух приводит к существепно различающимся данным. [c.427]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология