Калильное зажигание

Причиной ненормальной работы карбюраторного и инжекторного двигателей может быть не только детонационное сгорание топлива. В определённых условиях в камере сгорания двигателя возникают горячие или раскалённые частицы, способные поджечь рабочую смесь.

Чаще всего это частицы нагара и инородных веществ, образующихся из антидетонатора, содержащегося в топливе, и из присадки, содержащейся в масле, а также частицы износа и пыли, попадающей в цилиндры вместе с воздухом.

Явление, когда рабочая смесь в камере сгорания не поддаваясь контролю, начинает воспламеняться не от искры свечи, а от горячих или раскалённых частиц, называют преждевременным воспламенением, или калильным зажиганием.

Преждевременное воспламенение горючей смеси в двигателе приносит не меньший вред, чем детонация. При работе двигателя с калильным зажиганием падает мощность, повышается расход топлива, разрушаются детали двигателя.

Преждевременное воспламенение может быть бесшумным, но чаще всего оно сопровождается стуками (от редкого, слабого до частого, громкого), напоминающими детонационные стуки.

Преждевременное воспламенение легко можно спутать с детонацией, тем более что оно происходит одновременно с детонацией.

Отличить калильное зажигание от детонационного сгорания можно по следующему признаку: если не нормальная работа двигателя связана с детонацией, то при выключении зажигания он сразу останавливается; если же ненормальная работа вызывается преждевременным воспламенением, то двигатель будет продолжать работать и с выключенным зажиганием.

Калильное зажигание возникает под влиянием различных факторов: увеличения степени сжатия, увеличения наддува, уменьшения угла опережения зажигания, обеднения рабочей смеси. На преждевремен­ное воспламенение горючей смеси большое влияние также оказывают фракционный и химический состав топлива, содержание в нём антидетонатора, качество и расход масла, содержащиеся в нём присадки.

Иными словами, всё, что способствует повышению температуры и давления в камере сгорания и образованию в ней раскалённых частиц, способствует и преждевременному воспламенению горючей смеси. Для двигателей с повышенной степенью сжатия проблема калильного зажигания топлива становится даже более острой, чем проблема детонации.

Детонация в двигателе может быть устранена применением топлива с высоким октановым числом. К сожалению, этот путь не пригоден для устранения калильного зажигания, которое удаётся устранить только введением в топливо антинагарной фосфорсодержащей присадки, например триметилфосфата (СН₃О)₃РО.

Октановое число бензина

Оценка антидетонационных свойств бензинов в октановых числах была разработана в 1927 г. Октановое число бензина определяют на специальной установке, основу которой составляет стандартный одноцилиндровый двигатель (рис. 9), степень сжатия которого может быть изменена - увеличена или уменьшена.

Сущность определения октанового числа сводится к сравнению испытуемого бензина с эталонными сортами топлива по их способности вызывать детонацию в двигателе. Эталонные сорта составляются путём смешения двух химически чистых углеводородов: изооктана и нормального гептана.

2,2,4 – триметилпентан (изооктан)

Изооктан обладает высокими антидетонационными свойствами и способен при высокой степени сжатия сгорать, не вызывая детонации; его антидетонационные свойства условно приняты за 100 единиц.

Рис. 9. Если испытуемый бензин по своим

антидетонационным свойствам оказался одинаковым

с эталонным топливом, состоящим из 70 % (по объёму) изооктана и