Топливо также углеводороды детонация

Моторное топливо. Для двигателей внутреннего сгорания, рабо-тающи.х при низком сжатии, используется бензин (пределы выкипания 60—150°), который в основном состоит из углеводородов с т. кип. от 90 до 125°. При зажигании сжатой бензин-воздушной смеси эти углеводороды ведут себя различно, в зависимости от их строения. Парафины с разветвленными цепями значительно менее склонны к детонации, чем соответствующие углеводороды с нормальной цепью. Олефины и ароматические соединения также мало детонируют. [c.86]

Пероксидная теория, наиболее просто и полно разъясняющая явления детонации топлива и действия антидетонаторов, получила в настоящее время широкое признание. Тем не менее некоторые вопросы в этой сложной области и поныне остаются не вполне понятными и требуют дальнейшего исследования. Так, например, известно, что такие углеводороды, как олефины, тетралин и некоторые другие, обладая ярко выраженной склонностью к образованию перекисей, тем не менее значительно уступают парафинам в склонности к детонации известен ряд наблюдений, когда прибавление тетраэтилсвинца, этого наиболее изученного антидетонатора, вызывало не положительный, а нулевой или даже отрицательный эффект в смысле снижения детонации непонятен также ярко выраженный избирательный характер действия тетраэтилсвинца на топлива различного состава, например слабая приемистость к этому антидетонатору олефинов и особенно бензола. Эти и многие другие факты показывают, что наука еще далеко не достигла исчерпывающего познания природы детонации топлива и ее предупреждения. [c.691]

Повышение октанового числа топлива достигается увеличением содержания в нем углеводородов с разветвленной цепью атомоз, а также прибавлением антидетонаторов, обычно тетраэтилсвинца, небольшое количество которого значительно снил<ает детонацию. [c.470]

Износ двигателя и его экономичность в значительной мере зависят от наличия в бензинах тяжелых фракций углеводородов. Их количество характеризуется температурами конца кипения и перегонки 90 % бензина. Если эти температуры высокие, то тяжелые фракции не успевают испариться во впускной системе и поступают в цилиндры двигателя в жидком виде. В результате часть их не успевает сгорать и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло с трущихся поверхностей и ухудшают условия их смазки. Следствие этого —- повышенный износ деталей цилиндропоршневой группы двигателя. Тяжелые фракции топлива попадают в картер двигателя и снижают вязкость масла, что также увеличивает износ двигателя. Несгоревшее в цилиндре топливо откладывается на поверхности камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонацию, калильное зажигание и вызывает другие нарушения в работе двигателя. Поэтому, чем меньше температура конца кипения бензина и перегонки его 90 %, тем лучше бензин с точки зрения его влияния на износ двигателя и экономичность. Для бензинов установлены нормы на температуры перегонки 90 % и конца кипения бензина для летнего бензина соответственно не выше 180 и 195 °С и для зимнего — не выше 160 и 185 С. [c.19]

Соответствие между этими методами не может быть вполне точным, так как при получении октановых чисел в пределе ниже 100 в качестве стандартного топлива употреблялась смесь м-гептапа и изооктана, а известно, что для парафиновых углеводородов склонность к детонации не меняется с изменением моторных условий. Данные для циклопарафиновых и олефиновых углеводородов показывают подобное же соотношение, хотя здесь и наблюдаются отклонения для октановых чисел выше 100. Среди ди-олефиновых, ацетиленовых, бициклических, непредельных нафтеновых и непредельных ароматических углеводородов встречаются соединения, чрезвычайно чувствительные к изменению моторных условий, так что вышеприведенные сравнения будут верными лишь отчасти. Кроме того, отклонения для некоторых соединений с октановым числом выше 100 весьма значительны. Следовательно, можно заключить, что условия бОО об/мин—100° могут служить в качестве образцового метода испытания, близкого к методу определения октановых чисел Р-1, для топлив с октановыми числами ниже 100. Такое заключение можно сделать с условием, что оно не будет относиться к ароматическим и другим немногочисленным соединениям с октановыми числами выше 100, так как для них, так же как и для этилированных изооктанов, непригодна октановая шкала, а, возможно, также непригоден и сам метод определения. [c.15]

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]

К цепным реакциям относится и горение топлива, т.е реакция с кислородом, протекающая с выделением теплоты и со световым излучением. В двигателях внутреннего сгорания цепной характер реакции может вызывать микровзрывы (детонацию), для их предупреждения в топливо вводят антидетонаторы, на которых происходит обрыв цепей. При определенных условиях горение водорода и других видов топлива также может привести к взрыву. По цепному механизму протекают реакции полимеризации многих полимеров, окисления, га-логенирования, высокотемпературного разложения углеводородов и др. [c.189]

Возникновение и интенсивность детонации в поршневых бензиновых двигателях определяют скоростью химических реакций пред-пламенного окисления углеводородов и временем, в течение которого эти реакции могут протекать. Скорость химических реакций пред-пламенного окисления зависит от химического состава топлива, от состава горючей смеси (а), а также от давления и температуры. Температура и давление смеси в цилиндре двигателя зависят от температуры и давления воздуха на впуске, степени сжатия, температуры стенок камеры сгорания, поршня и клапанов, а также степени завихрения воздуха в цилиндре, определяющей величину теплоотдачи в стенки. Возникновение детонацион-ного сгорания зависит от ряда конструктивных факторов (размеров и формы камеры сгорания, места расположения свечей и др.). [c.98]

Из топлив, применяемых в авиационных двигателях, наибольшую детонацию вызывают топлива, состоящие в основном из метановых углеводородов нормального строения, и наименьшую топлива, содержащие метановые углеводороды с сильно разветвленными молекулами и ароматические углеводороды. Детонационная стойкость олефиновых углеводородов также зависит от строения их молекул, однако она ниже, чем у метановых углеводородов с сильно разветвленными молекулами. Поэтому, чтобы избежать детонации, необходи.м правильный подбор топлива по углеводородному составу. [c.173]

Следует отличать явление детонации от неконтролируемого самовоспламенения рабочей смеси в цилиндрах или так называемого калильного зажигания, которое также приводит к перерасходу топлива и преждевременному износу двигателя. В этом случае зажигание происходит не от электрической искры, а преждевременно от перегретых частей камеры сгорания. Наиболее часто неуправляемое воспламенение наблюдается в автомобильных высокофорсированных двигателях, работающих на этилированных бензинах с повышенным содержанием ароматических углеводородов. Калильное зажигание может появиться как от нагретых металлических поверхностей, так и от нагара в двигателе. Его внешние признаки такие же, как и у детонации, хотя это явление не имеет ничего общего с детонацией. Процесс сгорания при калильном зажигании протекает с нормальными скоростями. Однако калильное зажигание в двигателе может одновременно сопровожда- [c.160]

Появление детонации приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя, к преждевременному его износу. Склонность бензинов к детонации характеризуется октановым числом. Принято считать, что изооктан, который мало склонен к детонации, имеет октановое число 100, а н-гептан, чрезвычайно склонный к детонации,— 0. Октановое число будет равно содержанию изооктана в стандартной смеси, состоящей из изооктана и -гептана, которая детонирует при той же степени сжатия, что и испытуемый бензин. Октановое число зависит от состава топлива его увеличивают изопарафины и ароматические соединения. Средствами повышения детонационной стойкости бензинов, т. е. получения высокооктановых топлив, являются изомеризация и ароматизация содержащихся в них углеводородов, составление смесей из так называемого базового бензина — бензина прямой гонки или крекинга с высокооктановыми компонентами — изооктаном, изопентаном, этилбензолом, изопропилбензолом и др., а также добавка к бензинам антидетонаторов, из которых получил распространение тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4, входящий в состав так называемой этиловой жидкости. [c.56]

Наконец, третьей, также первоочередной задачей, которая в середине 30-х годов встала перед исследованием, являлось выяснение химической и кинетической природы отличий, установленных к этому времени для верхне- и нижнетемпературных процессов окисления углеводородов. Помимо интереса познавательного характера, немаловажной причиной остроты, которую приобрел этот вопрос, явилось уже давно имевшееся в литературе представление о связи детонации в двигателе внутреннего сгорания с процессами медленного окисления, протекающими впереди фронта пламени в еще не сгоревшей части топливо-воздушно смеси. Эта идея, после открытия явления двухстадийного низкотемпературного воснламенения была рядом авторов расширена дополнительным и впоследствии экспериментально подтвержденным предположением о том, что в случае детонационного режима предпламенное окисление топлива в двигателе протекает по механизму нижнетемпературного окисления. Это несомненно придало актуальность задаче изучения сходства и различия в химизме процессов, составляющих содержание верхне- и нижнетемпературного окисления углеводородов. [c.93]

Повышение октанового числа топлива достигается увеличением содержания в нем углеводородов с разветвленной цепью атомов и ароматических углеводородов, а также прибавлением антидетонаторов, обычно тетраэти.псвинца, небольшое количество которого значительно снижает детонацию (см. разд. 30.2.2). Современным антидетонатором, промышленное производство которого в мире быстро растет, является метил-трет-бутиловый эфир (см. разд. 29.11). [c.656]

В данной статье преследуется цель расширить ранее полученные результаты и достичь условий, которые, по всей вероятности, преобладают при зажигании рудничного газа в результате воздействия горячих детонационных газов. Детонация взрывчатого вещества сопровождается возникновением ударной волны, которая может зажечь рудничный газ, находяшийся на ее пути. Этот источник зажигания в данной работе мы не будем исследовать. Зажигание раскаленными частицами также не будет рассматриваться. В этой работе будет рассмотрен процесс со струен горячих газов, обычно движущихся за ударной волной. Это именно та струя, которая обычно зажигает атмосферу рудничного газа, хотя детали самого процесса зажигания до настоящего времени еще не вполне выяснены. В данном исследовании сделана попытка воспроизвести условия этого процесса зажигания в малом масштабе и, таким образом, получить возможность подробно его изучить, изменяя параметры горячей струи и атмосферы рудничного газа в пределах, соответствующих реальным условиям. Были изучены следующие факторы состав атмосферы рудничного газа и его влияние на процесс зажигания содержание кислорода в окружающей атмосфере, поскольку было предложено использовать его в качестве меры зажигательной способности взрывчатого вещества влияние на процесс зажигания турбулентности горячей струи изменения в процессе зажигания, которые происходят, если вводимые горячие газы содержат либо кислород, либо несгоревшее топливо, воспроизводящие условия в детонационных газах, образующихся при детонации взрывчатых веществ в атмосфере ири недостатке или избытке кислорода (например, известно, что детонационные газы от некоторых технических взрывчатых веществ содержат до 20% окиси углерода и до 30% водорода). Необходимо было исследовать многие процессы зажигания углеводородов, отличных от метана, который обладает более высокой температурой зажигания, чем какие-либо другие топлива, в связи с чем возникали дополнительные экспериментальные трудности. [c.54]

СПИРТО-БЕНЗИНОВЫЕ СМЕСИ, гомогенные смеси низших алиф. спиртов (этанола, метанола) с бензином, используемые в кач-ве топлива в карбюраторных двигателях внутр. сгорания с целью экономии бензина. Обычко содержат 3—15% спирта такие смеси обладают высокой детонац. стойкостью (добавка 10% СНзОН повышает октановое число на 4—6 единиц), благодаря чему мощность двигателя повышается на 5—7%. Кроме того, при использовании С.-б. с. снижается конц. оксидов азога и несгоревших углеводородов в отработавших газах. Недостатки плохие пусковые св-ва (из-за низкого давл. васыщ. паров), большая корроз. агрессивность, токсичность, способность к расслоению (при отрицат. т-рах и в присут. воды), меньшая, чем у бензина, теплотворная спосооность (напр., при введении 15% метанола или этанола она снижается соотв. на 8 и 7% ). СПИРТОРАСТВОРИМЫЕ КРАСИТЕЛИ, растворяются в спирте и др. средах, близких к спирту по растворяющей способности. С. к. являются нек-рые металлсодержащие красители, индулины, нигрозины и др. хинониминовые красители красители, содержащие сульфогруппы с орг. катионом, способствующим р-римости, напр. М,М-дифенил-гуанидином, амином с разветвл. алиф. цепью, к-рый также можно вводить и в сульфамидные группы. Примен. для придания окраски нитролакам и спиртовым лакам, пастам для шариковых ручек, нек-рым пластмассам и др. [c.539]

Размер частиц соединения свинца, образующегося при испаренин бензинового раствора нафтената свинца, вероятно, зависит от размера испаряющейся в цилиндре капельки топлива. Образующиеся таким образом частицы настолько велики, что не влияют на детонацию. Придание синергистом твердой фазе высокой антидетонационной активности позволяет предположить, что он диспергирует это твердое вещество на очень тонкие частицы. Это подтверждает рассмотренную выше теорию, согласно которой действие синергистов основано на предотвращении агломерирования активных антидетонационных соединений и диспергировании крупных частиц. Можно ожидать, что при повынлении степени сжатия, октанового числа бензина и содержания ароматических углеводородов в не.м возрастает также потребность в более стабильных алкилах свинца или более эффективных синергистах, способных предотвратить агломерирование частиц. [c.349]

Вопрос о механизме действия антидетонаторов при сгорании топлива в моторе в настоящее время еще нельзя считать полностью разрешенным,, тем более что химизм процесса сгорания и детонации углеводородов и их смесей, как это было указано выше, также остается пока еще недостаточно ясным. Многочисленные попытки дать теорию или, по крайней мере, схему антидетонирующого действия некоторых веществ можно разбить на две основные группы одни пытаются разъяснить данный процесс с чиста физической точки зрения, не касаясь его химизма другие, напротив, делают попытки разобраться в химической стороне явления, истолковывая его физико-химическую сущность. Ниже дается крат1<ий очерк обоих этих направлений научной мысли в данном вопросе. Как будет показано, различ- [c.686]

Крекинг нефтепродуктов. Современные транспортные средства требуют все больше горючего и самого высокого качества. Основным видом топлива для двигателей внутреннего сгорания является бензин. Однако при перегонке сырой нефти его получается 15—20% от общего количества нефти. Для увеличения выхода и повышения качества применяется крекинг-процесс. Это процесс расщепления молекул высококипящих углеводородов на более простые, низкоки-пящие, что в несколько раз позволяет увеличить выход бензина и более высокого качества. Углеводороды с разветвленной цепью, а также непредельные и ароматические более устойчивы к детонации. [c.265]

Нагревание капелек топлива, их испарение, смешение пара с воздухом и самоускоряющиеся химические реакции, имеющие место в фазе /, происходят одновременно. Для типов топлив, применяемых в двигателе Дизеля, протекание химических реакций ссответствует описанному в гл. IV. Фотографии Рот-рока и Уолдрона (34] показывают, что всспламенекие начинается в небольших зонах вблизи границ отдельных струй впрыскиваемого топлива. Зарождение цепной реакции, вероятно, имеет место в газовой фазе. Вероятным механизмом процесса является образование радикалов благодаря крекингу, так как температура сжатого воздуха довольно высока (от 600° до 800°С). Как показано в гл. IV, непосредственное взаимодействие углеводорода и кислорода в газовой фазе является в лучшем случае медленным процессом. Возможно также, что образование перекисей происходит на поверхности раздела жидкость — воздух, обеспечивая, таким образом, образование носителей цепи. Как только скорость реакции в какой-нибудь точке достигает взрывного предела, происходит быстрое распространение пламени сквозь граничные слои, окружающие отдельные струи впрыскиваемого топлива, и по участкам камеры сгорания, уже наполненным взрывной смесью. За этим следует быстрый рост давления (фаза 2). Слишком быстрый рост давления может вызвать появление ясно слышимого стука, что нежелательно. Очевидно, что чем больше период задержки, тем больше накапливается взрывной смеси и тем сильнее будет детонация. Опыт показывает, чю для более легких топлив задержка воспламенения зависит в основном от химических, а не от физических свойств топлива, в то время как для более тяжелых топлив, как, например, для нефтяных остатков, большую роль играют физические свойства — вязкость и быстрота испарения. Поэтому для этих последних задержка воспламенения заметно зависит от степени распыла при впрыске. В фазе 3, где температура очень высока, испарение и сгорание происходят очень быстро, так что основным фактором является скорость впрыска. Однако здесь возникает еще проблема местного накопления паров топлива, в результате которого происходит очень нежелательное образование сажи. Эта сажа участвует в четвертой фазе догорания" вместе с поздно испаряюп имся топливом, попавшим на стенки при впрыске. В конце этой фазы в камере сгорания остаются продукты неполного сгорания от легкой пушистой сажи, выделившейся из газовой фазы, до смолистых и угольных остатков, полученных (очевидно, из топлива, разбрызганного по стенкам) процессом, часто включающим пиро- [c.407]

Ароматические углеводороды. Почти все простейшие ароматические углеводороды ряда бензола при работе на бедных и особенно на богатых смесях обладают большой стойкостью против детонации. Октановые числа их близки к 100 или даже выше, а сортность >200. Наличие боковых цепей, особенно разветвленных, еще больше повышает ДС на богатой смеси. Исключение составляет только о-ксилол. Приемистость к ТЭС ароматических углеводородов при работе на бедных смесях очень низка. Это связывается с тем обстоятельством, что, например, бензол в условиях предпламенного окисления вообще не образует перекисей. Ароматические углеводороды и ароматизованные бензины наряду с ал-канамя разветвленного строения, — в настоящее время лучшие компоненты высокосортных бензинов. Именно на путях ароматизации будет решаться проблема обеспечения автомобильного парка высокооктановыми бензинами. Лучшие сорта авиационных бензинов также содержат значительное количество ароматических углеводородов. Следует, однако, отметить, что содержание ароматических углеводородов в авиатопливах ограничивается максимально 40% последнее обусловлено способностью ароматизован-ного топлива повышать общую температуру сгорания, что влечет за собою увеличение теплонапряженности двигателя. Кроме того, как уже отмечалось, повышается гигроскопичность бензина [c.96]

При условии хранения в присутствии антиоксидантов и под азотом нельзя исключать возможности использования как компонентов моторных топлив, также и диолефиновых и эни-новых углеводородов с сопряженными связями. Прэтр [30] отметил большой интерес, представляемый для поршневого двигателя внутреннего сгорания смесью изооктана и дицикло-нентадиена. Способность некоторых диолефиновых углеводородов ингибитировать окисление в условиях работающего двигателя и снижать детонацию должна быть объяснена их свойством комбинироваться со свободными радикалами, образующимися из других, более склонных к окислению, углеводородов. В результате возникают новые циклические и ациклические сильноразветвленные молекулы, не склонные к окислению и поэтому обладающие высокими антидетонационными свой-ттвами. Эти новые молекулы могут обладать и более высокими антидетонационными свойствами, нежели каждый из исходных компонентов. Это как раз и имеет место в случае примерно эквимолекулярной смеси изооктана и дициклопентадиена. Еще, повидимому, большее значение могут получить непредельные углеводороды в топливах реактивного двигателя, где им не придется конкурировать с тетраэтилсвинцом и где будет иметь значение не их способность повышать антидетонационные свойства смесей углеводородов в специфических условиях двигателя внутреннего сгорания, а присущая им высокая окисляемость. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология