13. Раскройте сущность нормального и детонационного сгорания бензинов.

Основная причина возникновения детонации - образование и накопление в рабочей смеси активных перекисей (кислородсодержащих веществ), которые разлагаются в последней фазе горения, выделяют избыточную энергию и вызывают взрывное сгорание топлива.

В бензиновом двигателе воспламенение топливовоздушной смеси осуществляется электрической искрой при подходе поршня к ВМТ такта сжатия. Воспламенение и горение можно разделить на два периода: I — период задержки воспламенения, II — период видимого сгорания.

Первый период длится с момента подачи искры (точка 1) до воспламенения топлива (точка 2) и равен 12… 15° по углу поворота коленчатого вала (участок 1—2). Это период задержки воспламенения, в течение которого в рабочей смеси появляются активные центры, дающие начало горению. Продолжительность периода задержки воспламенения зависит от температуры, давления и состава сжимаемой смеси.

Второй период начинается в точке 2 и заканчивается в точке 3 (участок 2-3). В это время температура и давление окисляющейся рабочей смеси по мере распространения пламени становятся все более высокими, поскольку смесь сжимается и выделяется теплота от ее сгорания.

корость распространения фронта пламени от свечи постепенно перемещается по камере сгорания и увеличивается, достигая 20…30 м/с.

Наиболее интенсивно процесс сгорания происходит при а = 0,95. Дальнейшее обогащение рабочей смеси приводит к неполному сгоранию, а обеднение — к расходу теплоты на нагревание избыточного азота, находящегося в воздухе. Это и снижает скорость горения. Такое сгорание называют нормальным.Однако иногда в части смеси 2, окисляющейся в последнюю очередь, под воздействием высокой температуры и давления происходит интенсивное образование активных центров 3, способных в определенных условиях к самовоспламенению.

В результате она может самовоспламениться прежде, чем к ней подойдет фронт пламени 4. В этом случае процесс сгорания протекает взрывообразно. Образовавшаяся взрывная волна распространяется со скоростью 1500.. .2000 м/с. Этот вид сгорания называют взрывным или детонационным.

При нормальном сгорании давление повышается плавно, а при детонационном — скачкообразно, вследствие чего возрастают нагрузки на кривошипно-шатунный механизм. Детонация приводит к снижению мощности двигателя и ухудшению его экономичности. При длительной работе с детонацией двигатель перегревается, возможны пригорание поршневых колец, прогар поршней и клапанов, а также выход из строя других узлов и де­талей двигателя.

14. Изложите методику оценки детонационной стойкости бензинов.

Детона́ция мото́рных то́плив — процесс чрезмерно быстрого (взрывного) сгорания топливной смеси в цилиндре ДВС. Вызывает звонкий металлический «стук», вибрацию, а также перегрев двигателя и может вызвать его повреждение. Способ оценки детонационной стойкости автомобильных бензинов, имеющих октановые числа свыше 100 единиц, выраженной октановым числом, включает сравнение детонационной стойкости испытуемого бензина с выраженной октановым числом детонационной стойкостью эталонных топлив при испытаниях на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия при работе ее в режимах исследовательского метода, причем октановое число испытуемого бензина оценивают по шкале эталонных смесей с изооктаном высокооктановых ароматических соединений с октановым числом свыше 110 единиц, получаемой путем монотонного перехода от шкалы смесей изооктана с нормальным гептаном, при котором определяют зависимость октанового числа смешения высокооктанового органического соединения от его концентрации в смеси по данным испытаний не менее 4-х смесей его с изооктаном и нормальным гептаном, у которых детонационная стойкость равномерно распределена в диапазоне 85-99 единиц октанового числа, причем указанная зависимость является линейной, а в качестве данных испытаний указанных смесей используют среднее значение октановых чисел по исследовательскому методу и октановое число смешения ароматического соединения для каждой смеси. Достигается обеспечение достоверности и повышение безопасности определения.