Детонационное сгорание — аномальный процесс сгорания, при котором наиболее удаленная часть топливовоздушной смеси объемно самовоспламеняется с образованием ударных волн. Скорость распространения взрывной волны в десятки раз превышает скорость распространения пламени при нормальном сгорании и составляет 1500…2000 м/с. Основная причина возникновения детонации — образование и накопление в рабочей смеси активных перекисей (кислородсодержащих веществ), которые разлагаются в последней фазе сгорания, выделяют избыточную энергию и вызывают взрывное сгорание топлива. Пероксиды (R — О — О — R) и гидроперекиси(R — О — О -Н) — это первичные продукты окисления углеводородов топлива. Они образуются при прямом присоединении молекулы кислорода к углеводородам. Если присоединение молекулы происходит по С — С связи, получается перекись, а если по С — Н связи, то гидроперекись. При дальнейшем окислении накапливаются альдегиды, органические кислоты, спирты и другие соединения Конечными продуктами являются углекислый газ и вода.
Процессы окисления носят цепной характер. Согласно теории цепных реакций, вместе с образованием конечных продуктов окисления восстанавливаются нестойкие активные соединения, которые вновь разлагаются, выделяют теплоту и становятся новыми очагами реакций окисления. В результате непрерывно повторяющихся реакций появляются цепи с большим числом активных центров, вызывающих самоускорение реакции. Детонационные волны многократно ударяются и отражаются от стенок камеры сгорания, вызывая характерный металлический стук, разрушая пристеночный слой газов с пониженной температурой и масляную пленку на стенках цилиндра. Все это способствует повышению теплоотдачи в стенки цилиндра, камеры сгорания, тарелки клапанов, днище поршня, вызывая их перегрев и оплавление; повышенный износ верхней части цилиндра, поломка поршней (межкольцевые перемычки, юбки) и колец, разрушение подшипников.
Рис.
Калильное зажигание характеризует воспламенение топливовоздушной смеси не от искры свечи зажигания, а от раскаленного электрода свечи при неправильном ее выборе, или от тлеющих частиц нагара. Внешнее проявление калильного зажиганияаналогично работе двигателя с детонацией, однако при выключении зажигания двигатель продолжает работать. Основными факторами, инициирующими детонацию являются: высокая температура и давление в камере сгорания двигателя, увеличение времени нахождения топливовоздушной смеси в условиях высоких температуры и давления и химический состав топлива. Самой высокой детонационной стойкостью обладают изопарафиновые и ароматические углеводороды, а самой низкой- нормальные парафиновые. Двойные связи между молекулами олефиновых углеводородов способствуют повышению детонационной стойкости топлива.
Детонационная стойкость топлива оценивается октановым числом, которое представляет собой процентное содержание изооктана (октановое число=100 ед.) в эталонной смеси с нормальным гептаном (октановое число=0 ед.), которая по своей детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу. Изооктан С8Н18 является изопарафиновым углеводородом, а нормальный гептан СН3 - (СН2)5 – СН3 является нормальным парафиновым углеводородом. Октановое число может быть определено моторным методом (MON) и исследовательским методом (RON). Режим испытания при моторном методе является более жестким по сравнению сисследовательским, поэтому для одного и того же бензина значение RON будет больше значения MON. На североамериканском континенте используется и такой показатель как антидетонационный индекс АДИ = (RON + MON)/ 2.
Материалы о транспорте:
Определение величины и угла прикрепления корректирующей массы
Установим порядковые номера амплитуд вибраций с пробными массами и угловые положения второго и третьего номеров относительно первого; согласно требованию А>А, А>Аз. По формуле (4), (5),(6) расс ...
Проверка
и регулирование тепловых зазоров в газораспределительном механизме
Проверка выполняется на холодном двигателе, при этом подачу топлива выключайте, а автомобиль затормозите. Углы поворота коленчатого вала относительно начала впрыска топлива в 1-м цилиндре. Положения ...
Выбор типа подвижного состава и погрузочно-разгрузочных механизмов для
перевозки блоков фундамента
Перевозка плит осуществляется на полуприцепах с платформой без бортов и в горизонтальном положении, оборудованных опорными устройствами, обеспечивающими укладку плит в рабочем положении. При движении ...