Доклады / Понятие детонации и методы борьбы с ней

2

(Что?)

Понятие детонации

Детона́ция - процесс чрезмерно быстрого (взрывного) сгорания топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (звонкий металлический «стук») Скорость распространения фронта пламени достигает 1500…2500 м/с, в то время как при нормальном сгорании она составляет всего 20…50 м/с.

(Почему?) Причины детонации (Почему?)

1.Химический состав топлива

2.Конструктивные особенности двигателя

3.Степень сжатия

(Как?)

Для объяснения причин детонации было предложено много различных теорий, но наиболее полно объясняют их теории Баха и Семенова. Согласно этим теориям детонация в двигателе является следствием взрывного распада пероксидов при достижении их критического содержания. Критическое содержание пероксидов будет при условии, когда число реакций первичного окисления углеводородов превышает число реакций обрыва цепи. Наиболее благоприятные условия для этого создаются в последней части рабочей смеси, наиболее удаленном от источников воспламенения.

Последствия детонации

1.Перегрев двигателя

2.Снижение его мощности

3.Повышенный расход бензина

4.Уменьшение ресурса двигателя

5.Разрушение деталей шатунно-поршневой группы

3

Явление детонации, находясь в определенной зависимости от конструктивных и эксплуатационных факторов, зависит прежде всего от стойкости к окислению в паровой фазе углеводородов, входящих в состав топлива. Наибольшей склонностью к детонации обладают такие углеводороды, которые в паровой фазе легче других окисляются с образованием сравнительно устойчивых органических пероксидов.

Детонационная стойкость бензинов принято выражать октановым числом. Для оценки детонационной стойкости предложен метод сравнения испытуемого топлива с эталонным.

Октановое число – это показатель детонационной стойкости топлива, численно равный процентному (по объему) содержанию изооктана в такой его смеси с н-гептаном, которая по интенсивности детонации эквивалентна испытуемому топливу при работе на специальном одноцилиндровом двигателе в стандартных условиях испытания.

Методы определения детонационной стойкости:

1.Моторный

2.Исследовательский

3.Температурный

Для оценки детонационной стойкости авиабензинов определение октанового числа оказывается недостаточным, так как наиболее ответственным режимом работы авиационных двигателей является режим максимальной, эквивалентной мощности, которая может быть получена только при работе двигателя на богатой смеси. Для оценки детонационной стойкости авиабензинов при работе на богатой смеси введено понятие "сортность".

Сортность - это показатель детонационной стойкости авиабензинов на богатой смеси, численно равный сортности такого эталонного топлива,

4

которое при испытании на специальном одноцилиндровом двигателе в стандартных условиях и на режиме начальной (легкой) детонации показывает одинаковое с испытуемым топливом максимальное значение среднего индикаторного давления.

Сортность топлива характеризует относительный прирост мощности при работе двигателя на богатой смеси на испытуемом топливе по сравнению с мощностью, развиваемой этим двигателем на эталонном изооктане, сортность которого принята за 100 % мощности и 100 единиц сортности. Таким образом, детонационная стойкость авиабензинов определяется как на бедной, так и на богатой рабочих смесях и выражаются соответственно моторным методом детонационной стойкости и сортностью.

Повышение детонационной стойкости достигается:

1.Изменением химического состава базового топлива

2.Добавлением высокооктановых компонентов

3.Введением специальных присадок - антидетонаторов, которые прерывают цепные реакции окисления