2020-06-30
324
Горение рабочей смеси происходит плавно, при этом топливо сгорает полностью, расходуется экономно. Происходит в 2 этапа. Первый этап – с момента подачи электрической искры до момента воспламенения. На этом этапе топливо окисляется, нагревается и воспламеняется. Второй – непосредственное сгорание рабочей смеси. Средняя скорость распространения пламени 10...40м/с. На скорость сгорания оказывает влияние химический состав и количество топлива, его соотношение с воздухом, температура и давление рабочей смеси. Чем выше температура рабочей смеси к моменту подачи искры, тем интенсивнее идёт процесс сгорания. Наиболее интенсивно он проходит при небольшом обогащении горючей смеси (α= 0,95 (15 кг воздуха/1 кг топлива)). При дальнейшем обогащении (13 кг/кг) горючей смеси топливо сгорает не полностью. При обеднённой смеси (17 кг /кг) приводит к снижению кпд двигателя, т.к. часть тепла расходуется на нагревание избыточного кислорода и азота.
2. Горение с детонацией.
Это горение с взрывом. Имеет место в двигателях с высокой степенью сжатия, где температура и давление рабочей смеси резко повышаются. При таком горении скорость распространения пламени резко возрастает до 1500… 2000 м/с., т. е. происходит взрыв. Обычно детонация возникает в одном цилиндре, но может быстро передаваться и в другие. Интенсивность детонации зависит от того, какая часть топлива перейдёт во взрывное состояние. Слабая детонация наблюдается, если нормально сгорает 93… 95 % рабочей смеси, а детонирует только 7 …5 %. Если же с взрывом сгорает 20… 25 % рабочей смеси, то возникает очень сильная детонация, что может привести к аварии.
|
|
|
Основная причина возникновения детонации – образование и накопление в рабочей смеси взрывоопасных перекисей (кислородосодержащих веществ – пероксидов, альдегидов). Возникновению детонации также способствует сгорание топлива при коэффициенте избытка воздуха α = 1. При обогащении горючей смеси кислорода становится недостаточно для образования перекисей. При обеднении смеси теплота расходуется на нагревание избыточного воздуха, и склонность к детонации уменьшается.
Признаки детонационного горения:
• Металлический стук. Он появляется в результате того, что размеры КС невелики, и при распространении пламени детонационные волны многократно ударяются и отражаются от стенок КС, вызывая вибрацию деталей двигателя.
• Чёрный дым в выхлопных газах.
3. Калильное горение (зажигание) – неуправляемое воспламенение топливовоздушной смеси от чрезмерно раскаленных деталей (центральных электродов, нижних запальных свечей) и деталей, покрытых нагаром.
|
|
|
Меры предупреждения:
• Использование масла, соответствующего данному типу двигателя;
• Использование бензина с специальными антинагарными присадками (триклезирфосфат).
Последствия детонационного горения и меры предупреждения детонации
Последствия:
• Перерасход топлива, т. к. оно сгорает не полностью;
• Повышены износ, деформация и даже поломка деталей двигателя в результате вибрации. Ударной волной может быть сорвана плёнка масла, что также повышает износ.
• Перегрев деталей двигателя. Ему способствует то, что при детонации резко повышается температура рабочей смеси. В результате мощность двигателя падает. При сильной детонации возможно пригорание колец, прогар клапанов, поршней, разрушение подшипников.
- 13 -
Меры предупреждения:
• Основным способом является уменьшение угла опережения зажигания, когда сокращается время на подготовку рабочей смеси к воспламенению, а сгорание происходит за меньший срок. Снижению детонации также способствует увеличение частоты коленвала, т. к. уменьшается время, отводимое на цикл.
• Прикрывая дроссельную заслонку можно снизить порцию рабочей смеси.
• Правильный выбор марки бензина для данного типа двигателя.
• Хорошее охлаждение двигателя, особенно летом.
• Если в двигатель поступает влажный воздух, то часть теплоты идет на испарение воды и детонация также снижается.
Лекция 5
Тема 1.2. Автомобильные бензины
Иметь понятие об октановом числе.
Знать факторы, влияющие на детонацию, методы определения октанового числа, способы
повышения детонационной стойкости бензина.
