обеднению). Состав же смеси, при котором вследствие обогащения её топливом наступает явление невоспламеняемости, называется высшим пределом воспламеняемости (или пределом воспламеняемости по обогащению). Эти пределы зависят от свойств топлива и окислителя, а также от параметров состояния смеси (температуры, давления и др.). Пределы воспламеняемости выражаются в процентах концентрации топлива в горючей смеси по массе или по объёму. Можно выражать пределы воспламеняемости и через численные значения коэффициента избытка воздуха α. Так, для бензино-воздушных смесей при нормальных условиях низший предел воспламеняемости по массе колеблется между 1 и 5 %, что соответствует значениям α = 1,5…1,3, а высший предел воспламеняемости соответствует 14…18 % концентрации бензина по массе, или численным значениям α = 0,6…0,4

77) Особенности сгорания в дизелях.

В цилиндре дизеля при такте всасывания поступает воздух, который при следующем перемещении поршня (такт сжатия) сжимается до давления 25-60 кГ/см2. Температура воздуха в цилиндре при таком давлении поднимается до 650-750°С. В нагретый и сжатый воздух в конце такта сжатия насосами высокого давления с силой впрыскивается через форсунку топливо и в распыленном состоянии перемешивается с воздухом, образуя рабочую смесь, которая без постороннего источника воспламеняется и сгорает. Достижение таких высоких параметров воздуха в дизелях обеспечивается за счет высокой степени сжатия.

Процесс сгорания топлива в дизелях с воспламенением от сжатия обычно принято разделять на три фазы.

Первая фаза - период задержки воспламенения, или период предварительного окисления, который зависит от химического и фракционного состава топлива, от температуры и давления рабочей смеси в

камере сгорания. Повышение температуры воздуха к моменту впрыска топлива увеличивает его нагрев , в результате чего возрастает скорость испарения, улучшается самовоспламеняемость топлива, сокращается первый период. При повышении давления температура самовоспламенения снижается. Кроме того, при тонком распиливании повышается поверхностное испарение, происходит наиболее равномерное распределение топлива по объему цилиндра, что также вызывает сокращение первого периода.

Вторая фаза - период быстрого сгорания топлива и резкого нарастания давления, зависящий от количества топлива, впрыснутого в цилиндр, а также от скорости распространения пламени. Если при этом периоде интенсивность приращения давления не превышает 4-6 кГ/см2 за время поворота коленчатого вала на 1°, то принято считать, что

двигатель будет работать нормально.

Третья фаза - период замедленного регулируемого горения, зависящий от скорости подаваемого во времени топлива и от протекания первых двух фаз.

78) Кинетические и диффузионные фазы сгорания.

Горючие системы могут быть химически однородными и неоднородными. К химически однородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны: смеси горючих газов, паров или пылей с воздухом. К химически неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхности раздела: твердые горючие материалы и жидкости, находящиеся в воздухе, струи горючих газов и паров, поступающие в воздух и т.д.

Таким образом, полное время сгорания химически неоднородной горючей системы складывается из времени, необходимого для возникновения физического контакта между горючим веществом и

кислородом воздуха , и времени, затрачиваемого на протекание самой химической реакции :

.

Вслучае гомогенного горения величина называется временем смесеобразования, а в случае гетерогенного горения – временем транспортировки кислорода из воздуха к твердой поверхности горения.

Взависимости от соотношения и горение называется диффузионным или кинетическим. При горении химически неоднородных горючих систем время диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше времени, необходимого для протекания химической

реакции, т.е. >>и практически .

Это значит, что скорость горения определяется скоростью диффузии кислорода к горючему веществу. В этом случае говорят, что процесс протекает в диффузионной области. Такое горение и называется диффузионным. Все пожары представляют собой диффузионное горение.

Если время физической стадии процесса оказывается несоизмеримо меньше времени, необходимого для протекания химической реакции, т.е.

<<, то можно принять . Скорость процесса практически определяется только скоростью химической реакции. Такое горение называется кинетическим. Так горят химически однородные горючие системы, в которых молекулы кислорода хорошо перемешаны с молекулами горючего вещества, и не затрачивается время на смесеприготовление. Так как скорость химической реакции при высокой температуре велика, горение таких смесей происходит мгновенно и носит характер взрыва. Если продолжительность химической реакции и физическая стадия процесса горения соизмеримы, то горение протекает в так называемой промежуточной области, в которой на скорость горения влияют как химические, так и физические факторы.

79) Нарушение нормального процесса сгорания.

Нарушения нормального процесса сгорания При некоторых условиях нормальный процесс сгорания может

нарушаться, что отражается на мощности и экономичности двигателя, на токсичности отработавших газов, на надежности и долговечности работы двигателя.

К таким нарушениям относятся следующие.

1. Пропуски вспышек в цилиндрах двигателя (перебои в работе двигателя). Появляются в результате сильного переобеднения или переобогащения топливовоздушной смеси, которая по составу смеси вышла за пределы воспламеняемости. Возможны также из-за малой мощности искры или её случайного пропуска в результате нарушений в работе системы зажигания.

2. Вспышки во впускном тракте двигателя (обратные вспышки). Имеют место при малой скорости распространения фронта пламени по объему цилиндра, когда горение смеси продолжается не только на такте расширения, но и на такте выпуска отработавших газов. В момент открытия впускного клапана пламя из цилиндра двигателя поджигает горючую смесь во впускной системе, что воспринимается как хлопок в карбюратор. Замедленное