Читайте также:
|
Структуру процесса сгорания топлива можно представить как две фазы: образования очага горения и образования пламени.
Первая фаза - период скрытого сгорания или период задержки воспламенения характеризуется более интенсивной подготовкой рабочей смеси к сгоранию. В этой фазе сгорания интенсифицируются окислительные процессы.
Вторая фаза - непосредственное сгорание продолжается до максимального подъема давления и обычно заканчивается спустя несколько градусов после верхней мертвой точки (ВМТ).
Наиболее интенсивно процесс сгорания протекает при а=0,95, что характерно для небольшого обогащения горючей смеси. Дальнейшее обогащение топлива приводит к увеличению неполноты его сгорания, а обеднение - к расходу тепла на нагревание избыточного азота. В обоих случаях снижается скорость сгорания. При повышении степени сжатия двигателя процесс сгорания интенсифицируется (повышаются температура и давление смеси).
При нормальном протекании процесса скорость сгорания примерно постоянна весь период, давление в цилиндре двигателя от расширяющихся продуктов сгорания возрастает плавно и достигает максимального значения вблизи ВМТ.
При нормальном сгорании средняя скорость распространения пламени 10-40 м/с. Когда скорость распространения пламени возрастает (почти в 100 раз) и достигает 1500-2000 м/с, возникает детонационное сгорание, характеризующееся неравномерным протеканием процесса, скачкообразным изменением скорости движения пламени и возникновением ударной волны. При этом реакции окисления проходят не полностью и в отработавших газах обнаруживаются продукты неполного сгорания топлива.
Детонация приводит к потере мощности двигателя из-за неполноты сгорания и увеличения теплоотдачи стенкам цилиндра. При этом резко повышается температура головок цилиндров и охлаждающей жидкости, а в отработавших газах появляется дымление. При длительной работе с детонацией двигатель перегревается, вследствие чего может возникнуть преждевременное самовоспламенение рабочей смеси, а также механические повреждения отдельных деталей двигателя - прогар поршней и клапанов, пригорание поршневых колец, нарушение изоляции свечей, растрескивание вкладышей шатунных подшипников.
К признакам детонационного сгорания топлива относят характерный резкий металлический стук в цилиндрах, тряску двигателя, перегрев головок цилиндров и падение его мoщнocти пepиоди-чески пoявляющийcя черный дым отработавших газов.
Под калильным зажиганием понимают неуправляемое воспламенение рабочей смеси от раскаленного тела: тлеющего нагара или перегретых деталей. Особенность зажигания тлеющим нагаром - его взаимосвязь с детонацией.
При калильном зажигании перегретыми деталями воспламенение не прекращается по мере сгорания топлива, а прогрессивно самоусиливается.
Антидетонационные свойства.
Детонационная стойкость, оцениваемая октановым числом - важное свойство топлива, обеспечивающее работу двигателя без детонации.
Октановым числом топлива называют процентное содержание (по объему) изооктана в искусственно приготовленной смеси с нормальным гептаном, которая своей детонационной стойкости равноценно испытуемому топливу. Октановое число изооктана принято за 100 единиц, гептана - 0.
Детонационную стойкость бензина определяют моторныи и исследовательским методами. Разница в ОЧ, определенных по исследовательскому и моторному методам, составляет 7-10 единиц (при исследовательском методе величина ОЧ больше) называется чувствительностью бензина.
Детонационная стойкость бензинов зависит от качественного и группового состава топливовоздушной смеси на которой работает двигатель. Наибольшей детонационной стойкостью при работе на бедных смесях обладают изомеры парафиновых углеводородов, на богатых - ароматические углеводороды. Наименьшая детонационная стойкость характерна для нормальных парафиновых углеводородов.
Среднее положение между ними занимают нафтеновые и непредельные углеводороды.
В топлива, антидетонационные свойства которых не соответствуют эксплуатационным требованиям, добавляют высокооктановые компоненты или специальные антидетонаторы.
В качестве высокооктановых компонентов применяют обладающие хорошими антидетонационными свойствами бензол, спирт и др.
В качестве антидетонатора уже несколько десятилетий применяют тетраэтилсвинец (ТЭС), представляющий собой тяжелую маслянистую бесцветную и очень ядовитую жидкость, легко растворяющуюся во всех нефтепродуктах и не растворяющуюся в воде.
Механизм действия антидетонаторов, в частности тетраэтилсвинца, наиболее полно объясняется перекисной теорией детонации и теорией цепных реакций.
ТЭС добавляют в бензины в смеси с веществами, способными при сгорании образовывать со свинцом или его окислами соединения, называемые выносителями.
В чистом виде ТЭС не применяют, так как это может привести к отложению окислов свинца в камере сгорания, на клапанах и поршневых кольцах и даже к выходу двигателя из строя. Поэтому в бензин вводят этиловую жидкость (ЭЖ), представляющую собой смесь ТЭС с выносителями и красителями. Бензин с ЭЖ называют этилированным. Искусственное окрашивание такого бензина предупреждает о его ядовитости.
При добавлении ЭЖ в зависимости от химического состава бензина октановое число увеличивается обычно на 8-12 единиц.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 422 | Нарушение авторских прав