§ 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ В ДВС
Современная теория воспламенения и горения основывается на принципах термодинамики, кинетики, окисления, физической химии, газодинамики, теории турбулентных массообмена и массопереносов и др.
Большой вклад в развитие науки о процессах горения в двига телях внесли видные советские ученые (А. Н. Бах, Н. Н. Семенов, Н. В. Эмануэль, Д. Н. Вырубов, А. С. Соколик, А. Н. Воинов и др.), а также зарубежные ученые (Вант-Гофф, Аррениус и др.).
Процессы воспламенения и сгорания в двигателях являются весьма сложными. Только этим объясняется, что механизм и кине тика процессов горения остаются далеко еще неизученными и нуж даются в дальнейших, причем весьма широких исследованиях.
Имеющиеся пробелы являются причиной существования раз личных, часто противоположных взглядов на отдельные аспекты процессов сгорания.
Широкое признание, а следовательно, и распространение полу чила п е р е к и с н а я теория (А. Н. Бах), заключающаяся в том, что сложные химические процессы протекают промежуточными стадиями с образованием промежуточных активных веществ, спо собных автокаталитически ускорять реакцию и тем самым завер шать ее, включая стадию образования конечных продуктов сгора ния. Однако перекисная теория не объясняла многого, например существования периода начала распада топливных молекул, т. е. периода задержки воспламенения в двигателях, который предше ствует видимому горению, механизма влияния различных присадок на скорость развития реакции окисления, влияния стенок при раз витии объемной реакции окисления и др.
Создание и развитие теории цепных реакций (акад. Н. Н. Семе нов) открыло новые возможности для объяснения всех этих предвходящих процессов и способствовало дальнейшему'развитию об щей теории сгорания в двигателях.
Цепная теория самовоспламенения основывается на повышении начальной температуры реагирующей смеси Qa, что повышает ин тенсивность теплового движения и ведет к увеличению числа ак тивных центров (молекул), начинающих цепную реакцию, и к уве личению разветвляющихся цепей. Однако необходимо иметь в виду наличие обрывов цепей как в объеме, так и на стенках цилиндра. При температуре самовоспламенения длина цепей и число развет влений их становятся больше числа обрывов, тогда реакция превра щается в автокаталитическую и в результате прогрессивного самоускорения достигает скорости, при которой наступают самовос пламенение и горение смеси.
Таким образом, условием цепного самовоспламенения является превышение числа разветвлений над числом обрывов.
При цепном развитии пламя является не только источником теплоты, но и образования активных частиц — атомов и свободных
