III. Основные эксплуатационные свойства топлив

Детонационная стойкость, октановое число

Детонационная стойкость характеризует способность бензина сгорать в двигателе без детонации.

Нормальное сгорание бензина сопровождается плавным повышением давления и невысокой скоростью распространения фронта пламени 20-40 м/с.

Детонационное сгорание характеризуется образованием детонационных и ударных волн. Ударные волны распространяются с большой скоростью, сопровождаются увеличением скорости распространения фронта пламени до 1500-2500 м/с и нарушением теплового режима двигателя. При низком октановом числе бензина в двигателях с высокой степенью сжатия, может возникать детонационное сгорание топлива, сопровождающееся резким повышением давления и температуры, вибрациями деталей при ударах детонационной волны о стенки цилиндров и днище поршня. Вследствие этого значительно возрастает интенсивность изнашивания шеек коленчатого вала, деталей цилиндропоршневой группы, подгорают выпускные клапаны, прогорают прокладки головки цилиндров, днища поршней, могут иметь место заклинивания поршней, разрывы шатунов, повреждения блока цилиндров.

Детонационная стойкость зависит от эксплуатационных факторов и для её характеристики в различных условиях эксплуатации автомобилей, применяют октановые числа, оцениваемые различными методами испытаний.

К эксплуатационным факторам относятся: состав смеси, число оборотов двигателя, угол опережения зажигания, влажность давление воздуха, температура воздуха.

Октановое число – это показатель детонационной стойкости, численно равный процентному (по объему) содержанию изооктана в смеси с нормальным гептаном, эквивалентной по своей детонационной стойкости бензину, испытываемому в стандартных условиях.

ОЧ С₈Н₁₈ = 100

ОЧ С₇Н₁₆ = 0

Если испытываемый бензин обладает такой же детонационной стойкостью, как смесь 76% изооктана 24% н-гептана, то считают, что октановое число этого бензина равно 76.

Октановое число по моторному методу больше соответствует условиям эксплуатации грузовых автомобилей, лучше характеризует антидетонационные свойства бензинов в условиях форсированной работы двигателя и его высокой теплонапряженности.

Октановое число по исследовательскому методу ближе к условиям эксплуатации легковых автомобилей в городских условиях, когда работа двигателя связана с невысокими скоростями, частыми остановками и меньшей теплонапряженностью.

Дорожное октановое число определяется на реальном двигателе, а не на одноцилиндровой установке, как в случае моторного и исследовательского метода.

Для одного и того же автомобильного бензина численные значения октанового числа будут уменьшаться от исследовательского к моторному и дорожному методу оценки.

Оценку детонационной стойкости авиационных бензинов проводят на бедной и богатой смесях в условиях наддува. Детонационную стойкость авиационных бензинов обозначают дробью: числитель – октановое число на бедной смеси, а знаменатель – сортность на богатой смеси в условиях наддува.

Рис.3. Специальная установка для определения октанового числа бензинов.

Сортностью бензина называют возможное увеличение мощности, выраженное в % при переводе стандартного одноцилиндрового двигателя с технического изооктана на данный бензин за счет увеличения наддува при той же степени сжатия в условиях отсутствия детонации. Таким образом, сортность показывает, на сколько может быть форсирована работа авиационного двигателя по сравнению с его работой на эталонном изооктане. Величина сортности колеблется от 90 до 130%.

Способ «наддува» - это способ увеличения мощности поршневых двигателей. В двигатель подается воздух не при атмосферном давлении, а при некотором избыточном давлении. Тогда в том же объеме камеры сгорания удается сосредоточить больше воздуха, сжечь больше топлива и получить большую мощность.

Дата добавления: 2015-08-18