Детонация бензина: Что такое октановое число бензина и как оно определяется

Содержание

Бензины детонация — Справочник химика 21

    Первая одноцилиндровая установка с переменной степенью сжатия была создана Г. Рикардо в начале 20-х годов, и на этой установке была разработана первая методика оценки детонационной стойкости топлив по так называемой критической или наивысшей полезной степени сжатия, при которой начинается слышимая детонация. Таким образом, уже в первом методе оценки детонационной стойкости бензинов детонация вызывалась за счет увеличения степени сжатия. В дальнейшем для инициирования детонации применялись фактически все параметры режима работы двигателя (дросселирование, наддув, число оборотов, состав смеси, угол опережения зажигания, температурный режим и т.д.), однако до сего времени изменение степени сжатия является основным фактором для создания условий де- [c.185]
    Детонация приводит к преждевременному износу двигателя и падению его мощности.
Для различных по составу бензинов детонация возникает при различных степенях сжатия. Причиной дето- [c.210]

    В зависимости от того, как велика детонация при использовании того или иного бензина, разные его марки имеют разное октановое число. Октановое число нормального гептана равно нулю, а изооктана — ста. Октановое число любого бензина можно определить, если сравнить его горение с горением смесей нормального гептана и изооктана, взятых в разных соотношениях. Чем выше октановое число бензина, тем он лучше и дороже. [c.26]

    Химики нашли способ уменьшать детонацию, добавляя в бензин некоторые вещества — антидетонаторы. Самый известный из них содержит в своей молекуле атом свинца и называется тетраэтилсвинец. Достаточно добавить в бензин менее 0,1 процента этого вещества, как качество бензина намного улучшается. Такой бензин называют этилированным. Свинец делает его более ядовитым, чем обычные бензины, и с ним нужно обращаться с осторожностью поэтому, чтобы распознать этилированный бензин, его обычно подкрашивают.

[c.26]

    Моторный метод. Сущность определения детонационной стойкости бензинов по моторному методу заключается в том, что при работе специального одноцилиндрового двигателя (ИТ-9-2) на испытуемом топливе устанавливается стандартная интенсивность детонации. Затем подбирается такое эталонное топливо, которое при данной степени сжатия и составе смеси, соответствующем максимальной интенсивности детонации, дает такую же стандартную интенсивность детонации, как и испытуемое. В качестве эталонного топлива при меняется смесь изооктана (2,2,4-триметилпентана) и н-гептана. Де- 

[c.99]

    В декабре 1960 г. в США (штат Арканзас) при крушении поезда произошел взрыв вагона с аммиачной селитрой, затаренной в мешки. Полагают, что первичная детонация возникла при попадании дымящей азотной кислоты в бензин, так как этим же составом поезда перевозились дымящая азотная кислота, бензин, мазут, бумага, жидкие азотные удобрения и аммиачная селитра в мешках и навалом.

[c.365]

    Проведенными опытами была подтверждена возможность детонации смеси дымящей азотной кислоты с бензином и инициирование образовавшейся при крушении поезда смеси аммиачной селитры с мазутом. Предполагают также, что инициирование взрыва могло быть вызвано и чистой селитрой в отсутствие мазута иод воздействием ударной волны, возникшей при детонации смеси азотной кислоты с бензином и от летящих с большой скоростью осколков (горячая аммиачная селитра весьма чувствительна к осколкам, летящим с большой скоростью).  

[c.366]


    При смешении изооктана и нормального гептана в различных пропорциях по объему получается ряд эталонных топлив с различными антидетонационными свойствами. Чем больше изооктана содержится в смеси, тем вьппе ее антидетонационные свойства. При испытании неизвестного бензина на одноцилиндровом двигателе повышают степень сжатия до появления детонации. Затем на этом же двигателе подбирают эталонное топливо, вызывающее детонацию при той же степени сжатия, при которой началась детонация в условиях работы на неизвестном бензине.
Если, например, в таком эталонном топливе содержится 82% изооктана, то испытуемый бензин имеет октановое число 82. [c.174]

    Для того чтобы измерить силу стартовой детонации определенного бензина, его сравнивают со смесью толуола и нормального гептана, имеющей ту же интенсивность детонации. Показатель называется толуольным числом и равняется объемной концентрации толуола в смеси, используемой как эталон. В шкале толуольных чисел за 100 принимается чистый толуол, который не вызывает детонации подобного типа, за нулевое значение принимается сила стартовой детонации нормального гептана [66, 67]. [c.402]

    Вполне возможно, что путаница и противоречия, встречающиеся в теориях детонации, происходят потому,что предполагают, будто все углеводороды окисляются, сгорают и взрываются по единому механизму это не совсем правильно. Углеводороды, из которых состоит бензин, имеют самую различную структуру, и их окисление происходит по различным путям. Существование по крайней мере двух типов реакций, вызывающих детонацию, было установлено рядом исследователей [81, 94, 106, 181].

[c.412]

    Измерение склонности топлив к детонации проводится сравнением детонации исследуемого топлива в определенных стандартом условиях с детонацией смеси первичных эталонов (или вторичных, предварительно тарированных по первичным) испытание проводится в стандартном одноцилиндровом двигателе. Если испытуемый бензин по характеру своей детонации совпадает со смесью 80% изооктана и 20% к-гептана, то говорят, что он имеет октановое число 80. 

[c.427]

    В поршневых двигателях с электрическим зажиганием отложения нагара на стенках камеры сгорания приводят к перегреву днища поршней, возникновению термических напряжений, вызывающих образование трещин, в нередких случаях обнаруживается прогорание днищ поршней. По причине уменьшения объема камеры сгорания увеличивается степень сжатия двигателя, а недостаточный отвод тепла через слой нагара охлаждающей жидкостью создают условия для возникновения процесса неуправляемого горения рабочей смеси — детонации, Пониженны отвод тепла от деталей камеры сгорания, покрытых слоем нагара, повышает требования устойчивости бензина и топливного газа детонационному сгоранию.

За счет значительного нагрева частичек нагара, находящегося на стенках камеры сгорания и днища поршня, может возникнуть калильное зажигание рабочей смеси. [c.38]

    Как вы знаете, сорта (и соответственно цены) бензина бывают разные. Быстрее всего сгорает бензин, состоящий из линейных алканов, таких, как гексан (С Н,4), гептан (( . Н) ) и октан ( gH g). Однако быстрое сгорание бьет по двигателю (детонация) и может вывести его из строя. Лучше подходят в качестве моторных топлив разветвленные алканы, особенно разветвленный изомер октана  

[c.210]

    Выход бензина в /о. . . Детонация в октановых числах. ……. [c.321]

    БЕНЗИНЫ НИЗКОЙ ДЕТОНАЦИИ [c.363]

    Бензины низкой детонации……………… . . .  [c.528]

    Для авиационных бензинов с октановым числом выше 100 детонационная стойкость определяется температурным методом на бедной смеси. Метод базируется на том, что при работе двигателя с детонацией стенки цилиндра нагреваются тем сильнее, чем больше детонация.

Температура стенки измеряется термопарой ( температурной свечой ), вставленной в головку цилиндра и связанной с особым гальванометром. Детонационная стойкость в этом случае выражается условными октановыми числами. Шкала условных октановых чисел составлена по смесям изооктана с тетраэтилсвинцом. [c.106]

    Стойкость бензинов против детонации, как указывалось выше, характеризуется октановыми числами. В настоящее время выпускаются автомобильные бензины с октановыми числами по моторному методу от 66 до 89. В дальнейшем требования к детонационной стойкости бензинов, по-видимому, будут повышаться в связи с увеличением степени сжатия в карбюраторных двигателях. 

[c.127]

    История развития квалификационных методов оценки эксплуатационных свойств нефтепродуктов, по мнению К. К. Папок [18], началась именно с нефтяных топлив в начале XX века, когда на пути развития бензиновых двигателей внутреннего сгорания возникла проблема детонационного сгорания топлива. Первым квалификационным методом был метод определения октановых чисел бензинов на одноцилиндровой установке Во-кеш, разработанной в 1927 г. Как известно, метод октановых чисел получил распространение во всем мире, с ним было связано проведение широких исследований и решение серьезных проблем в области детонации. В 40-х годах в связи с необходимостью предотвращения загрязнения деталей двигателей углеродистыми отложениями была начата интенсивная разработка квалификационных методов оценки качества смазочных масел. 

[c.15]


    Бензин — это смесь углеводородов, получаемых при прямой перегонке нефти с температурой кипения не выще 205 °С, Эксплуатация двигателя внутреннего сгорания автомобиля, работающего на бензине, в режиме повыщенной нагрузки приводит к возникновению стука в его цилиндрах. Это связано с детонацией бензина. Детонация моторного топлива представляет собой чрезвычайно быстрое разложение (в. рып) углеводородов, которое происходит внезапно при сжатии горючей смеси в цилиндре двигателя. При ходе поршня цилиндра вниз диспергированный в воздухе бензин в виде тумана всасывается из карбюратора двигателя в цилиндр. При ходе поршня вверх смесь воздуха и бензина сжимается. Отношение первоначального объема к конечному называют степенью сжатия. Детонация не дает возможности достигнуть высокой степени сжатия горючей смеси, так как топливо самовоспламеняется раньше, чем поршень достигнет самой верхней точки цилиндра. Это ведет к излишнему расход топлива и быстрому износу мотора. Детонационные свойства топлива зависят от строения углеродных цепей в молекулах углеводородов, входящих в его состав. Изомеры с сильно разветвленной цепью детонируют гораздо труднее, чем изомеры с неразветвленной цепью. [c.655]

    Зона горения движется быстрее через среднюю часть камеры го рения, чем вдоль боковых стенок. Этот факт является повидимому результатом охлаждающего действия стенок. Предполагалось также, что. фронт пламени — выпуклый в наярав.тении движения — движется от точки воспламенения через все части смеси Ск орость зоны горения как в средине сосуда, так и вдоль боковых стенок увеличивается при увеличении скорости работы мотора. Это увеличетше скорости горения приписыва.лось, по крайней мере частично, увеличению вихре-вог(«, движения введенной смеси. В случае бензина детонация повидимому связана с горением последней порции топлива. Результаты опытов указывают повидимому на то, что скорость распространения волны горения в последней четверти пространства горения больше в детонирующих взрывах, чем в недетонирующих. [c.1055]

    Kon искры и, плавно сгорая, быстро расширяется, совершая работу. Чем сильнее сжимается смесь перед воспламенением, тем большее развивается давление и тем больше мощность и коэффициент полезного действия двигателя. Однако при определенной степени сжатия к концу горения смеси скорость распространения пламени внезапно увеличивается примерно в сто раз, что вызывает взрыв смеси (детонацию). Образующаяся взрывная волна, ударяясь о поршень, вызывает появление резкого стука в цилиндре. Детонация приводит к преждевременному износу двигателя и падению его мощности. Для различных по составу бензинов детонация возникает при различных степенях сжатия. Причина детонации — образование нестойких гидропероксидов вследствие окисления углеводородов во время сжатия. Наиболее склонны к детонации предельные углеводороды нормального строения наоборот, предельные углеводороды с сильно разветвленной цепью детонируют слабо. Способность данного бензина к детонации оценивается его октановым числом. Чем оно больше, тем в большей степени может быть сжата горючая смесь. Условно было принято, что октановое число легко детонирующего н-гептана равно нулю, а у весьма стойкого к детонации изооктана (2, 2, 4-триметилпентана) — 100. Октановое число бензина находят путем сравнения с различными смесями этих двух углеводородов, и оно равно объемному проценту изооктана в смеси, которая детонирует как данный бензин. Например, если бензин детонирует как смесь 40% изооктана с 60% к-гептана, то его октановое число равно 40. [c.187]

    Вероятность возникновения детонации при работе на данном двигателе суш,ественно зависит и от химического состава применя — емото автобензина наиболее стойки к детонации ароматические и изопарафиновые углеводороды и склонны к детонации нормальные 1[арафиновые углеводороды бензина, которые легко окисляются кислородом воздуха.[c.104]

    Оценка детонационной стойкости (ДС) бензинов проводится на стандартном одноцилиндровомдвигателес переменной степенью сжатия (УИТ-65). Определение ДС сводится к подбору смеси эталонных угле — подородов, которая при данной степени сжатия стандартного двигателя сгорает с такой же интенсивностью детонации, как и испытуемый бензин. В качестве эталонньгх углеводородов приняты изооктан 12,2,4-триметилпентан) и н-гептан, а за меру ДС принято октановое число (04). 04 изооктана приЕшто равным 100, а гептана — Егулю. [c.104]

    Склонность бензинов к калильному зажиганию. При полной оценке качества автобензинов определяют также их способность к калрльному зажиганию — косвенный показатель склонности к нагарообразованию. Калильное число (КЧ) — показатель, характеризующий вероятность возникновения неуправляемого воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя вне зависимости от момента подачи искры свечей зажигания. Оно связано с появлением «горячих» точек в камере сгорания (от металлической поверхности и нсгаров). Калильное зажигание делает процесс сгорания неуправляемым. Оно сопровождается снижением мощности и топливной экономичности двигателя и т.д. Калильное зажигание принципиально отличается от детонационного сгорания. Сгорание рабочей смеси после калильного зажигания может протекать с нормальными скоростями без детонации. КЧ выше у ароматических углеводородов (у бензола 100) и низкое у изопарафинов. ТЭС и сернистые соединения повышают склонность бензина к отложениям нагара. Основные направления борьбы с калильным зажиганием — это снижение содержания ароматических углеводородов в бензине, улу шение полноты сгорания путем совершенствования конструк — ций ДВС и применение присадок (например, трикрезолфосфата). [c.109]

    Определение октанового числа сводится к сравнению испытуемого бензина с эталонными топливами по их способности вызывать детонацию в этом двигателе. Эталонные топлива составляются путем смешения двух химически чистых углеводородов 1) изооктана С8Н58 (или 2,2,4-триметилнентан) — углеводорода с сильно разветвленной молекулой, октановое число которого условно принято за 100 единиц 2) нормального гептана и-С,Н1д — углеводорода нормального строения, имеющего антидетонационные свойства, условно принятые за нуль.[c.173]

    Сортность определяется на ла-борато рной одноцплппдровой установке ИТ9-1 (фпг. 64), несколько отличающейся от двигателя, на котором определяется октановое число. Двигатель имеет наддув и оборудован приспособлением дпя замера мощности. Определение сортности производится при постоянной степени сжатия, равной 7, но при переменном наддуве. Наддув повышают до тех пор, пока -не начнется детонация. Максимальная мощность, которую при этом может развить двигатель, является показателем антидетонационных свойств бензина на богатой смесп. Максимальная мощность, получаемая при работе на чистом техническом изооктане, принята за 100%. Мощность, получаемую иа пс-испытуемом бензине, выражают в процентах по отношению к мощности, получаемой на чистом техническом изооктане. [c.175]

    Требования к качеству бензинов ужесточились в связи с борьбой за сохранение окружающей среды. Чтобы ограничить вредные выбросы в атмосферу, необходимо снижать содержание ароматических углеводородов в бензинах и отказаться от добавления тетраэтилсвинца, применение которого затрудняет дожит выхлопных газов на платиновых катализаторах. Кроме того, использование этилированных бензинов ускоряет износ двигателей в среднем на 20%, увеличивает расход топлива на 3-5% и сокращает срок службы масла [151]. Присутствие большого количества ароматических углеводородов повышает ч>»вствительность бензина к детонации, а следовательно, снижает октановое число по моторному и дорожному методам одновременно возрастает количество отложений, образующихся на поверхности деталей двигателя. [c.157]

    Слегка окрашенные, подвижные смолы при нагревании легко-становятся темными, твердыми таким образом, вполне возможно, что температура поверхностей двигателя, н которых отлагается осадок, делает последний вредным образованием. Как правило,, в крекинг-бензинах одновременно с увеличением смолосодержа-ния понижается октановое число. Вероятно, это связано с появлением в процессе окисления перекисей веществ, способствующих детонации. [c.74]

    Как указывалось выше, свечение возникающего пламени значительно усиливается в период детонации. Уитроу и Рассвей-леру удалось показать спектрографическими методами [118, 124], что полосы спектра связей С—С и С—Н при детонации имеют значительно меньшую интенсивность и что у спектра несгоревших газов в детонационной зоне непосредственно перед взрывом большее поглощение, чем у спектра тех же самых газов в тот же момент, но при бездетонационном горении. Кроме того, поглощение при детонации усиливается, если топливо-воздушная смесь нагрета это наводит на мысль, что вещества большой поглощающей силы образуются в нагретом сырье, когда оно сжимается поршнем и когда к нему приближается фронт пламени. Добавка к бензину антидетонатора в количествах, достаточных для подавления взрыва, ослабляет полосы поглощения несгоревших газов и восстанавливает интенсивность линий С—С и С—Н в сгорающих газах. Очевидно, что перед автовоспламенением, которое вызывает детонацию, появляются соединения (неидентифициро-ванные) с высокой поглощающей способностью. [c.411]

    Значительное повышение давления и температуры в конце сжатия вызывает преждевременные вспышки и детонацию топлива в двигателе. Детонация в двигателе приводит к неполному сгоранию топлива, перегреву деталей, снижению мощности, ускоренному износу и быстрому выходу из строя двигателя. Для обеспечения нормального, бездетонационного сгорания ири повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. [c.52]

    Дчя примера укажем, что анилиновый эквивалент 2,2,4-триметил-пентаяа (молекул, вес 114) равен 16. Это означает, что 114 г углево-л )ро да в литре бензинаШпримерно 17 % по объему) эквивалентно по детонации литру раствора анилина (молек. вес 93) в бензине, содер-16 [c.317]

    Опыт работы на моторах во bi hkom случав показал, что бензины крэкинга и бергиниэации позволяю т осуществлять без детонации белее высокие степени сжатия, нежели бензин прямой гонки. [c.318]

    Иногда работа карбюраторного двигателя сопровождается гром-кп.м стуком и другими неполадками, называемыми детонацией. Детонация приводит к перегреву двигателя, снргжению его мощности, разрушению деталей шатунно-поршневой группы и т. д. Причиной детонации могут быть различные факторы, связанные с химическим составом топлива, конструктивными особенностями д] игателя, степенью сяжидких углеводородов, входящих в состав бензинов, наибольшей способностью вызывать детонацию обладают парафиновые углеводороды нормального строения. Парафиновые углеводороды изостроения и ароматические углеводороды, наоборот, характеризуются наивысшей антидетонадионной способностью, нафтены и олефины занимают промежуточное положение. [c.101]

    Важнейшими показателями качества авиационных и автомобильных бензинов являются стойкость против детонации, фракционны1Е состав и испаряемость, давление насыщенных паров, химическая стабильность (стойкость против окисления кислородом воздуха). [c.127]


Детонация топлив — Справочник химика 21

    Детонация топлива — это сгорание его в двигателе со скоростью распространения пламени примерно в 100 раз большей, чем при нормальном сгорании. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются характерный резкий металлический стук в цилиндрах, тряска двигателя, дымный выхлоп и падение мощности. Сильная детонация приводит к перегреву двигателя, пригоранию колец, подгоранию поршней и клапанов, разрушению подшипников ИТ. п. [c.173]
    При движении поршня 1 вниз происходит процесс всасывания газораспределительный механизм 6 открывает впускной клапан 7, и цилиндр 2 заполняется рабочей смесью, образовавшейся в карбюраторе и представляюш ей собой смесь воздуха с парами и мельчайшими каплями топлива (рис, 37, а). Следующий такт —сжатие поршень движется вверх, впускной 7 и выхлопной 5 клапаны закрыты, рабочая смесь сжимается в цилиндре до давления значительно меньшего, чем в дизеле (во избежание самовоспламенения и детонации топлива). В конце сжатия рабочей смеси между электродами запальной свечи 8 пропускается электрическая искра, зажигающая смесь (рис.[c.81]

    Эти несколько отрывочные наблюдения позволяют сделать некоторые выводы если топливо состоит в основном из парафиновых углеводородов с прямой цепью, то окисление в период, предшествующий воспламенению, начинается нри невысокой температуре, проходит бурно и сопровождается накоплением промежуточных продуктов, способствующих детонации. Топливо, содержащее вещества изомерного строения, подвергается окислению перед воспламенением только при сравнительно высоких температурах и окисляется оно много медленнее. Относительно небольшое количество продуктов окисления соберется к моменту, когда большая часть топлива уже будет уничтожена в результате нормального горения по этой причине любой взрыв, который произойдет с топливом разветвленного строения, не будет сильным. [c.408]

    Октановое число характеризует степень детонации топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. За исходные точки приняты  [c.32]

    Детонация топлива в двигателях с воспламенением [c. 95]

    Детонация топлива в двигателях [c.567]

    Установлено, что положение, в котором холодное пламя стабилизируется в проточном реакторе, можно варьировать с помощью небольших изменений октанового числа подаваемого топлива. На основе этого был разработан прибор непрерывного действия для определения октанового числа бензинового потока, работающий по принципу стабилизации холодного пламени в одном положении путем изменения давления в реакторе. В приборе используется контур обратной связи, содержащий два чувствительных элемента (рис. 14.8). Изменение давления может быть прокалибровано в октановых числах, шкала которых охватывает около 10 единиц в ту и другую сторону от октанового числа стандартного топлива. Этот метод постепенно вытесняет дорогостоящий и длительный метод определения октанового числа в стандартном двигателе, снабженном устройством для регистрации детонации топлива очевидно, что он может обеспечить значительное сокращение затрат производства на неф- [c. 568]


    Рост степени сжатия в двигателе до определенного предела сопровождается, как известно, увеличением его мощности и экономических показателей. Однако повышение степени сжатия и связанный с этим рост температуры рабочей смеси приводит к детонации топлива. [c.26]

    Приготовление высококачественного (не детонирующего) топлива, которого требуют современные скоростные моторы, представляет собой сложную задачу, к разрешению которой можно подойти различными путями. В одних случаях задача успешно разрешается смешением надлежащим путем подобранных х омпонентов, в других — для снижения детонационных свойств топлива прибегают к помощи специальных присадок, антидетонаторов. Поскольку получение недетонирующего моторного топлива является одной из наиболее важных задач нефтяной промышленности, в настоящем разделе должны быть освещены с химической точки зрения все основные, относящиеся к этой проблеме вопросы, как то природа детонации топлива и ее характеристика, состав современного недетонирующего моторного топлива, антидетонаторы моторного топлива и механизм их действия [8 и др. ]. [c.670]

    Тах им образом, можно сделать вывод, что при стуке (детонации) топливо мгновенно воспламеняется в конце камеры сгорания, и эта вспышка является причиной стука. Однако более подробные исследования показали, что такой вывод не обоснован. Исследования, выполненные [c.676]

    Действие металлоорганических антидетонаторов, согласно той же теории, заключается в том, что при распаде их в цилиндре двигателя поверхность активных капель покрывается тончайшим слоем металла, который должен предохранять ядра от самовоспламенения тем самым предотвращается и детонация топлива. [c.688]

    Действительно, непосредственные опыты показывают, что уже небольшая добавка различных органических перекисей явственно повышает детонационные свойства топлива перекиси же, особенно нестойкие, могут снижать Н. П. С. С. в той же или большей степени как наиболее мощные детонаторы топлива, подобно, например, нитритам, т. е. эфирам азотистой кислоты [22]. В полном согласии с этими данными находится наблюдение [23], что такие мало склонные к детонации углеводороды, как амилен и циклогексан, носле продолжительного соприкосновения с воздухом теряют свои антидетонационные свойства, очевидно за счет образования в них перекисей. С другой стороны, доказано, что даже такие наиболее реак-ционноспособные продукты превращения перекисей, как альдегиды, не только не увеличивают склонности топлива к детонации, но скорее даже, наоборот, несколько повышают Н. П. С. С., т. е. снижают детонационные свойства топлива [22]. Тешим образом, ясно, что причину детонации топлива следует искать прежде всего в возможности образования в процессе сгорания топлива веществ перекисного характера. [c.689]

    Пероксидная теория, наиболее просто и полно разъясняющая явления детонации топлива и действия антидетонаторов, получила в настоящее время широкое признание. Тем не менее некоторые вопросы в этой сложной области и поныне остаются не вполне понятными и требуют дальнейшего исследования. Так, например, известно, что такие углеводороды, как олефины, тетралин и некоторые другие, обладая ярко выраженной склонностью к образованию перекисей, тем не менее значительно уступают парафинам в склонности к детонации известен ряд наблюдений, когда прибавление тетраэтилсвинца, этого наиболее изученного антидетонатора, вызывало не положительный, а нулевой или даже отрицательный эффект в смысле снижения детонации непонятен также ярко выраженный избирательный характер действия тетраэтилсвинца на топлива различного состава, например слабая приемистость к этому антидетонатору олефинов и особенно бензола. Эти и многие другие факты показывают, что наука еще далеко не достигла исчерпывающего познания природы детонации топлива и ее предупреждения. [c.691]

    Они объяснили, что если воспламенение нагаром возникнет в цикле задолго до искры, несгоревшая часть горючей смеси может быть доведена до весьма высоких давлений и температур. При этом несгоревшая часть горючей смеси может самовоспламеняться и детонировать с резким стучащим звуком. Если воспламенение нагаром произойдет в более поздней части цикла, детонация может не произойти и в этих случаях воспламенение нагаром происходит бесшумно или почти бесшумно. С другой стороны, даже при возникновении вторичных фронтов пламени из-за горячих поверхностей, если антидетонационные свойства топлива достаточно велики, горючая смесь может полностью сгореть без возрастания давления до величины, достаточной для детонации топлива. [c.280]

    Свинецорганические соединения. Из органических соединений свинца широко известен тетраэтилсвинец (С2Нз)4РЬ. Тетраэтилсвинец (ТЭС, этиловая жидкость ) значительно повышает октановое число бензина, препятствует детонации топлива (см. разд. 36.1.2). Добавка к бензину всего 0,5% (масс.) ТЭС позво.пяет вдвое увеличить степень сжатия топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и, значит, существенно увеличить мощность двигателя. Все органические соединения свинца ядовиты, поэтому ТЭС постепенно заменяется другими антидетонаторами (см. разд. 29.11). [c.596]


    Свойство мочевины давать соединения включения используются в нефтеперерабатывающей промышленности для повышения качества топлива. Из бензина удаляют таким путем нормальные углеводороды, которые снижают октановое число горючего (являются причиной детонации топлива). При удалении и-алканов из топлива для реактивных двигателей снижается его температура застывания, так как углеводороды с разветвленной цепью плавятся значительно ниже нормальных. [c.276]

    Имея такие кривые, можно определить детонацию топлива в данном двигателе. Если при заданных условиях работы двигателя задержка воспламенения окажется меньше, чем время, требующееся для прохождения пламени через весь объем камеры сгорания, топливо будет детонировать в противном случае детонации не произойдет. [c.203]

    Значительное повышение давления и температуры в конце сжатия вызывает преждевременные вспышки и детонацию топлива в двигателе. Детонация в двигателе приводит к неполному сгоранию топлива, перегреву деталей, снижению мощности, ускоренному износу и быстрому выходу из строя двигателя. Для обеспечения нормального, бездетонационного сгорания ири повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. [c.52]

    В 1932—1933 гг. в США в г. Юнионтаун были впервые проведены дорожные испытания топлив на автомобилях с целью разработки методики оценки антидетонациоиных свойств в реальных условиях и сопоставления этих данных с лабораторными. Разработанный в то время метод дорожных испытаний, получивший название метод Юнионтаун , или метод максимума детонации , состоял в определении наибольшей интенсивности детонации топлива при медленном разгоне автомобиля и подыскании смесей эталонных топлив, вызывающих равную интенсивность детонации, независимо от того, при какой скорости она наступает. Интенсивность детонации определялась на слух, разгон производился при полном открытии дросселя с уменьшением торможения автомобиля.[c.192]

    В заключение отметим, что в настоящее время широкое распространение получают вещества, замедляющие нежелательные для нас процессы (например, коррозию металлов, прогоркание пищевых жиров, окисление каучуков и других полимеров), но в ходе реакции сами претерпевающие известные изменения. Такие вещества получили название ингибиторов (лат. пЫЬеге —удерживать). К числу ингибиторов относится, например, тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4 — противодействует детонации топлива в двигателях внутреннего сгорания а-нафтол предохраняет крекинг-бензин от окисления и смолообразования, что понизило бы его качество, и т. д. [c.143]

    Вхарактеристикой топлива (бензина, керосина) для двигателей внутреннего сгорания является его октановое число (ОЧ). Детонация топлива в моторах объясняется неравномерностью процесса его сгорания и зависит от качества бензина. Мерой детонационной стойкости топлива н служит ОЧ оно численно равно содержанию (в объемных %) изооктана (ОЧ — 100) в его эталонной снеси с к-гелтаном (ОЧ — 0), при котором эта смесь имеет равные с испытуемым топливом антидетоиационные свойства.[c.470]

    Эгертон [74] гфедполагает, что антидетона цис иное действие тетраэтилсвинца при детонации топливо-воздушных смесей в двигателях внутреннего сгорания мсжно объяснить разрушением промежуточных перекисей, получаемых в процессе горения. [c.351]

    Октановое число — условная количественная характеристика стойкости моторного топлива к детонации в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Его находят сравнением детонирующих свойств топлива с эталоном, при этом детонационная стойкость изооктана условно принята за 100 пунктов шкалы октановых чисел, а н-гептана — за ноль. Стойкость к детонации топлива определяют в сравнении с соответствующей смесью изооктана и н-гептана. Численно октановое число испытуемого топлива Jвыpaжaeт я про центным содержанием изооктана (цо объему) и эквивалентной смеси с Н — ептаном. Октановое число в основном определяют одним.из двух методов моторным или исследовательским. Методы отличаются принятыми параметрами работы типового одноцилиндрового двигателя в стандартных условиях. Октановое число характеризует т опливо при работе двигателя на бедной рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха О, 9-1,1. [c.6]

    Так как на величину н. п. с. с. сильно влияют различные переменные факторы (атмосферное давление, влажность, нагар, интенсивность смазки и охлаждения и т. д.), то для большей устойчивости оценки детонационной стойкости топлив был предложен метод сравнения испытуемого образца со смесями эталонных топлив. Как и в первом методе, испытания ведутся на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной е. Изменяя е, заставляют топливо детонировать с выбранной (стандартной) интенсивностью затем методом подбора определяют, какая смесь из эталонных топлив детонирует с той же силой, как и испытуемый образец. В качестве эталонных топлив применялись различные, сильно отличающиеся между собой по детонации топлива (например, толуол и парафинистый бензин, бензол и н-гептан и т. п.). В итоге склонность топлива к детонации (или детонационная стойкость топлива) выражалась численной величиной процентного содержания (по объёму) стойкого против детонации компонента в найденной эквивалентной смеси эталонных топлив. Эта величина получила название эквивалента (толуолового, бензольного и т. д.). Метод эквивалентов основан на том наблюдении, что условия испытания и конструкция опытного двигателя приблизительно одинаково влияют на поведение испытуемого образца и смеси эталонных топлив, т.. е эквивалент по величине более устойчив, чемн. п. с. с. [c.223]

    Метод разработан в 1932 г. из тех соображений, что в вопросе надёжности работы и прочности металлов авиадвигателя температура головки имеет доми -пирующее значение. В этом методе указанная температура является мерой интенсивности детонации. Топливо считается имеющим тем более высокую дето- [c.228]

    Действительно, опыт показывает, что при недетонирующем топливе повышение степени сжатия с 5 до 8 увеличивает мощность двигателя легкого типа примерно иа 25% и снижает удельный расход топлива примерно на 23%. Понятно поэтому, что основное направление в развитии современного моторостроения определилось в сторону конструирования легких двигателей с повышенной степенью сжатия. Серьезным препятствием на этом пути является, однако, детонация топлива. Так, например, при работе на многих выдающихся по своим качествам бензинах прямой гонки, в частности на грозненском и краснодарском авиабензинах, применение двигателей со степенью сжатия выше 5,4—5,8 оказывается унге невозможрплм из-за наступления детонации, последняя же, как было показано выше (ср. рис. 126 на стр. 675), вызывает резкое падение мощности и экономичности двигателя. Естественно, таким образом, что снижение детонационных свойств моторного топлива является одной из актуальнейших задач топливной проблемы. [c.679]

    С чисто физической точки зрения детонацию топлива в моторе можно представить следуюш,им образом [18]. Пусть смесь топлива с воздухом, сжатая в цилиндре двигателя и нагретая до температуры, близкой к температуре ее самовоспламенения, возгорается, например, от свечи. Вначале образующийся фронт пламени распространяется норм ально при этом газообразные продукты сгорания, естественно, должны увеличивать общую упругость газовой смеси и ее температуру. Когда температура несгорев-шей части газовой смеси достигает температуры ее самовоспламенения, происходит мгновенное самовозгорание, сопровождаемое резким скачком давления, которое и передается стенками цилиндра в виде характерного стука. Опыт показывает, что между температурой самовоспламенения топлива и склонностью его к детонации, характеризуемой наивысшей полезной степенью сжатия (И. П. С. С.) для данного топлива, действительно наблюдается прямая зависимость (табл. 162). [c.687]

    Наиболее важным проявлением преждевременного воспламенения является, пожалуй, появление весьма неритмичной, резкой и х ромкой детона ции (это явление имеет специальное название wild ping >). Разработана методика для определения стойкости высококачественных топлив к такого рода нарушениям нормального сгорания при нормальном зажигании в стандартных легковых ав омобилях получаемые результаты выражали в величинах октанового числа. Отложения, являвшиеся источником преждевременного воспламенения, накапливались на протяжении 320—640 км пробега в режиме малой нагрузки. Результаты этих испытаний для одного автомобиля приведены на фиг. 18. Можно видеть, что стойкость товарных высококачественных бензинов к воспламенению изменяется в достаточно широких пределах и поэтому оказывает важное влияние на стойкость этих топлив к рассмотренному выше виду детонации. Топливо с низкой стойкостью к воспламенению более склонно к детонации, чез.1 можно предполагать на основании его октанового числа. [c.405]

    Детонация топлива и октанввое число. Коэффициент полезного действия двигателя зависит от степени сжатия горючей смеси. Степень сжатия-отношение первоначального объема бензино-воздушной смеси, которая засасывается в цилиндр, к конечному объему после сжатия. Повышение степени сжатия дает возможность экономить топливо и увеличивать мощность двигателя. Увеличение же мощности двигателя, например, автомобиля, означает увеличение скорости и грузоподъемности, уменьшение расхода топлива. При нормальном сгорании топлива давление внутри цилиндра повышается непрерывно, скорость сгорания 20—25 м сек. При неправильном сгорании происходит детонация — смесь бензина с воздухом вспыхивает мгновенно со взрывом, скорость сгорания 1500—2000 м/сек. При этом быстро выделяется огромное количество газов, что приводит к резкому повышению давления внутри цилиндра. Удар детонационной волны о стенки цилиндра и поршень создает стук мотора. Следствие детонации — неправильная работа мотора, снижение мощности двигателя, повышение расхода горючего, прогар и разрушение отдельных частей мотора. [c.136]

    Испытания ироводят нри начальной детонации топлива в цилиндре. [c.492]

    Рассмотрим явления, происходящие при сферической детонации топливо-кислородных и топливо-воздзопных смесей. Распространение сферической детонационной волны отличается от распространения плоской детонационной волны в трубке постоянного сечения прежде всего тем, что в первом случае поверхность ударной волны, распространяющейся во фронте детонационной волны и обеспечивающей воспламенение ударно-сжатого газа, непрерывно возрастает как квадрат ее радиуса, во втором случае поверхность ударной волны остается постоянной. Из эксперимента известно, что плоская детонационная волна может стационарно распространяться со скоростью, пониженной на 10—15% по сравнению с расчетной. Следовательно, если при распространении сферической детонационной волны обеспечить условия, при которых падение скорости не будет превышать 10—15% от расчетной, то такая волна, по-видимому, будет распространяться стационарно. Из чисто геометрического рассмотрения структуры сферической детонационной волны можно получить зависимость ослабления ударной волны во фронте сферической детонационной волны от ее радиуса и периода индукции воспламенения смеси в условиях сжатия ее ударной волной [7]. Эта зависимость имеет следующий вид  [c.185]

    Химия элементоорганических соединений стала бурно развиваться с конца XIX в. и теперь является важным направлением орга нического синтеза. Многие металлоорганические веп ества используются в промышленности и сельском хозяйстве. Так, применение Киппингом [1] методов Гриньяра для синтеза кремний-органических соединений привело в конечном итоге к созданию новой отрасли химической промышленности, выпускающей крем-нийорганические полимеры — силаны. Производство кремний-органических продуктов в настоящее время составляет более 27 ООО т в год [2]. Исследования Миугли [1], показавшие, что органические соединения свинца являются эффективным средством борьбы с детонацией топлива в двигателях, положили начало промышленному производству тетраэтилсвинца, которое достигло 227 ООО т в год [3]. Объем производства оловоорганических соединений достиг примерно 1360 т в год [4]. Они применяются для стабилизации поливинилхлорида, в качестве антиоксидантов для каучуков, как катализаторы полимеризации оле-финов и как фунгициды. Алюминийалкилов потребляется 2720 т в год [5]. Органические соединения ртути, цинка и магния, находящие различное применение, производятся в небольшом количестве в основном из-за их высокой стоимости. [c.208]

    Стуки в двигателе. При звонких стуках в цилиндрах двигателя, причиной которых могут быть преждевременные вспышки или детонация топлива, необходимо перевести рычаг опережения зажигания магнето в положение большего запаздывания и снизить давление топливного газа. Если после этого стуки не прекратятся, нужно остановить газомотокомпрессор и выяснить причину их возникновения при резких стуках в цилиндрах, происходящих вследствие чрезмерного износа поршневых колец, следует остановить газомотор и сменить поршневые кольца, а при большом износе канавок сменить силовой поршень нри появлении глухих, со скрипом ударов, сопровождаемых быстрым падением угловой скорости вращения (явление, характерное для заедания поршня), необходимо немедленно остановить газомотокомпрессор вручную прокачать масло в цилиндр из лубрикатора снять крышку силового цилиндра, налить в цилиндр немного керосину и оставить там на несколько часов затем повернуть вал и вручную извлечь поршень. Пуск двигателя в ход разрешается после удаления задиров на поршпе и зеркале цилиндра наждачным камнем при появлении резких стуков, возникающих при значительных выработках шатунных подшипников или ослаблении шатунных болтов, нужно немедленно остановить газомотокомпрессор для устранения причин, вызывающих эти недостатки при появлении глухого стука вследствие ослабления коренных подшипников или их выработки следует остановить газомотокомпрессор и произвести перетяжку подшипников при обнаружении эллиптичности (овальности) шеек вала требуется переточка их и перезаливка подшипников.[c.172]


откуда она берется, чем опасна и как с ней бороться

Многие полагают, что современному двигателю, обвешанному датчиками, никакие детонации не страшны: электроника всё вытянет.Но это, к сожалению, не так.

Редакция

Нажимаете на педаль газа и тут же слышите звонкие постукивания в моторе? Это она и есть – детонация. И не нужно повторять «эксперимент» раз за разом – плохо может кончиться…

Что это такое?

Детонация – это взрывообразное изменение параметров бензовоздушной смеси, заменяющее собой спокойное горение. Резко растет давление, возникает ударная волна, подскакивает температура. При этом появляются новые очаги самовоспламенения смеси. А когда ударная волна добирается до поверхности камеры сгорания, как раз и появляется упомянутый выше характерный стук. 

В правильно отрегулированном моторе сгорание смеси завершается на грани детонации. Но стоит ее перешагнуть, как двигатель может отправиться на капремонт, а то и на свалку. Мотор, работающий с сильной детонацией на больших нагрузочных режимах, выходит из строя за считанные минуты. При этом опасность исходит как от механических нагрузок, так и от сильного перегрева деталей. Как правило, страдают поршни: теплоотвода у них нет, а температура плавления материала, из которого они изготовлены, относительно невысокая. Рушатся перегородки между поршневыми кольцами, трескаются тарелки клапанов, прогорает прокладка головки блока цилиндров, разрушаются поршневые пальцы и шатунные вкладыши. 

Кто виноват?

Основная причина, о которой говорят еще с жигулевских времен, это бензин с октановым числом ниже рекомендованного. Удивляться нечему: ведь октановое число – это главная характеристика антидетонационной стойкости бензина. В прошедшие времена жигулевские моторы страдали от бездумного применения бензина А-76 вместо АИ-93: его доставали по дешевке и не думали о последствиях. Сегодня многие владельцы также выискивают топливо подешевле, выбирая АЗС с привлекательными ценниками и заливая 92-й вместо 95-го. 

Другая распространенная причина возникновения детонации – плохое состояние двигателя. Накопившийся после зимы нагар, моторное масло в камере сгорания – всё это провоцирует неконтролируемое воспламенение смеси. Кроме того, возникновению детонации могут способствовать неудачно проведенный тюнинг или ремонт мотора, вследствие которых степень сжатия становится выше расчетной. Наконец, неумелые попытки снизить расход бензина при движении в натяг на небольших скоростях также могут привести к нежелательным последствиям

Как избежать?

Современные моторы оснащены датчиками детонации, сигналы которых заставляют контроллер, в частности, менять угол опережения зажигания в сторону более позднего. Но эти датчики не всесильны, они работают в узком диапазоне, а потому на каком-нибудь 66-м бензине машина все равно нормально не поедет. К тому же глушить мотор даже при сильной детонации они не будут: это небезопасно. Вдруг, например, вы идете на обгон по встречке, а вам уже сигналят фарами: ты чего, мол? В таких ситуациях глушить мотор никак нельзя: машина должна оставаться управляемой. Поэтому он будет продолжать работать даже с сильной детонацией, а это, как уже отмечалось, очень опасно для его «здоровья».

Советы, как водится, довольно простые. Главное – никогда специально не заправляться бензином с пониженным октановым числом. Разработчик мотора всегда учитывает возможность кратковременных отклонений от нормы по октану, а потому несколько единичек отклонения мотор переживет. Но если, к примеру, заливать тот же 92-й вместо 95-го постоянно, то вместо него однажды можно нарваться, скажем, на какой-нибудь 88-й. А это – приговор двигателю.

При возникновении детонации надо сразу же забыть про любые резкие ускорения. Чтобы исключить подозрения на негодный бензин, желательно сразу же разбавить его чем-то заведомо пригодным, причем можно даже залить даже 98-й. Если детонация исчезнет, то виновник ясен. Если нет – не откладывайте визит на сервис.

Редакция рекомендует:






Хочу получать самые интересные статьи

Детонация двигателя: что это такое?

Детонация двигателя представляет собой нарушение плавного процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах силового агрегата, в результате чего такое сгорание приобретает взрывной ударный характер. Другими словами, топливо резко взрывается в рабочей камере, что приводит к моментальному выбросу энергии и образованию ударной волны.

В нормальных условиях фронт пламени в цилиндре распространяется со средней скоростью около 30 метров в секунду. Во время детонации данный показатель увеличивается до 2000 метров. Воспламенение смеси в норме должно происходить в тот момент, когда поршень практически находится в ВМТ. Что касается УОЗ (угол опережения зажигания), зачастую этот показатель составляет 2 или 3 градуса. Топливный заряд также догорает после того, как поршень пройдет ВМТ и начинается его рабочий ход.  

Если в двигателе происходит детонация, тогда топливно-воздушная смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще находится на такте сжатия. Энергия от сгорания заряда в этом случае оказывает сильное давление на поднимающийся поршень, а не толкает его вниз. Последствиями такого взрыва топливной смеси является значительное увеличение ударных разрушительных нагрузок на ЦПГ и КШМ, рост температуры, снижение мощности двигателя и возрастание расхода топлива.

Содержание статьи

Основные причины детонации

Среди различных причин возникновения детонации специалисты отмечают неправильно выставленный угол опережения зажигания на бензиновых двигателях (угол опережения впрыска топлива на дизельных ДВС), сбои в процессе смесеобразования, снижение эффективности работы системы охлаждения, а также целый ряд других возможных причин.

Детонацию двигателя принято условно разделять на допустимую и критическую. Под допустимой детонацией следует понимать кратковременное (иногда малозаметное) явление. Критическая детонация может проявляться постоянно, только при увеличении нагрузок на мотор, на холостом ходу, а также во время работы ДВС в различных режимах.

В списке основных причин появления детонации отмечены:

  • нарушения условий эксплуатации мотора;
  • использование бензина с отличным от рекомендуемого октановым числом;
  • особенности конструкции силового агрегата;

Эксплуатация двигателя

Детонацию можно услышать на полностью исправном моторе во время эксплуатации агрегата под нагрузкой. Смесь в цилиндрах  обычно детонирует на затяжном подъеме при движении с такой скоростью, которая не соответствует выбранной передаче.

Другими словами, детонация двигателя отчетливо заметна в том случае, когда водитель пытается заехать на подъем с низкой скоростью без переключения на пониженную передачу и давит на газ. Обороты коленвала в этот момент низкие, двигатель «не тянет», то есть не набирает мощность и не разгоняет автомобиль. К общему звуку работы мотора в этом случае добавляется звонкий металлический детонационный стук, похожий на стук поршневых пальцев. Такой звук становится результатом ударов взрывной волны, которая с высокой частотой бьет по стенкам камеры сгорания.

Также необходимо отметить, что склонность к детонации топливно-воздушной смеси напрямую зависит от исправной работы систем зажигания и охлаждения. Смесь может детонировать в цилиндрах при наличии следующих факторов:

  • раннее зажигание;
  • перегрев двигателя;
  • обильный нагар в камере сгорания;
  • сильная закоксовка двигателя, в результате чего увеличилась степень сжатия;

Зажигание часто делают ранним для улучшенного отклика двигателя на нажатие педали газа, особенно на низких оборотах. Раннее зажигание заставляет смесь воспламеняться до наступления момента, когда поршень подходит к ВМТ. Так как поршень еще только осуществляет движение в верхнюю мертвую точку, раннее воспламенение смеси означает противодействие его движению. Дополнительным негативным явлением при таком зажигании выступает перегрев.

Скопление нагара в камере сгорания приводит к уменьшению объема самой камеры и повышению степени сжатия. Вторым по значимости фактором, влияющим на детонацию, является значительное повышение температуры в камере сгорания при наличии отложений. В отдельных случаях нагар может буквально тлеть, заставляя смесь в цилиндрах воспламеняться неконтролируемо. Получается, детонация при определенных условиях провоцирует появление калильного зажигания, которое также является аномальным самопроизвольным воспламенением смеси.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое калильное зажигание. Из этой статьи вы узнаете о причинах появления данной неисправности, а также о последствиях воздействия КЗ на мотор и его эксплуатацонный ресурс.

Дополнительно необходимо учесть тот факт, что детонация двигателя может возникнуть в результате установки свечей зажигания с неподходящим для данного типа двигателя калильным числом. Отдельно на детонацию может повлиять внесение различных изменений в топливную аппаратуру, а также «чиповка» ЭБУ и другие манипуляции, влияющие на смесеобразование в целях экономии топлива. Условно называемая тюнерами «экономичная прошивка» означает, что в блок управления двигателем вносится ряд корректив, затрагивающих топливные карты. Результатом становится обедненная смесь на разных режимах работы ДВС, снижаются динамические характеристики автомобиля.

Во время работы ЭБУ двигателя на заводских настройках смесь рассчитана на «мягкое» воспламенение, благодаря чему температура внутри камеры сгорания остается в заданных рамках. При серьезных нагрузках в двигателе после прошивки зачастую возникает детонация на слишком «бедной» смеси. Обедненная смесь приводит к перегреву деталей. Указанный перегрев при последующем впрыске топлива может вызвать самопроизвольное воспламенение топливного заряда.

Октановое число бензина

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким октановым числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Добавим, что указанный параметр не так важен для дизельного двигателя, так как основной характеристикой дизтоплива выступает цетановое число.

Дело в том, что солярка изначально более устойчива к детонации. В дизеле воспламенение происходит в результате сжатия и нагрева от такого сжатия топливной смеси. По этой причине дизельные двигатели конструктивно имеют более высокую степень сжатия.

Бензин имеет заметно меньшую стойкость к детонации сравнительно с дизтопливом. Октановое число является той характеристикой, которая отражает детонационную стойкость бензина. В бензиновом моторе степень сжатия ниже, топливно-воздушная смесь загорается от искры. Чем выше оказывается октановое число, тем большее сжатие смеси допускается без риска детонации. 

Получается, заправка 92-м бензином автомобиля, двигатель которого имеет высокую степень сжатия и допускается использование горючего с октановым числом только 95 и выше, приведет к появлению детонации во время работы мотора под нагрузкой.

Необходимо отдельно учитывать, что детонация может проявляться даже в случае заправки топливом с необходимым октановым числом. В этой ситуации дело может быть в низком качестве горючего, так как на АЗС часто используют различные способы для искусственного повышения октанового числа. Среди таковых особо отмечают добавку в бензин жидкого газа (пропан, метан). Указанные газы являются летучими, то есть испаряются через небольшой промежуток времени. В итоге топливный бак быстро оказывается заполненным бензином с низким октановым числом, хотя изначально заправляемое топливо соответствовало рекомендуемому для данного типа ДВС.

Особенности конструкции ДВС

Детонация может возникать в двигателе благодаря целому ряду конструктивных особенностей силового агрегата. В списке основных решений отдельно выделяются:

Высокофорсированные бензиновые атмо и турбодвигатели имеют более высокую степень сжатия сравнительно со штатными атмосферными аналогами, вследствие чего демонстрируют повышенную предрасположенность к детонации. Такие ДВС предполагают эксплуатацию исключительно на качественном бензине с высоким октановым числом.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Еще одним инженерным решением выступает турбулизация. Потоки смеси в камере сгорания благодаря конструктивным особенностям получают определенное вращение, фронт пламени от искры распространяется быстрее. Также противостоять детонации помогает уменьшение того расстояния, которое проходит фронт пламени. Для сокращения пути цилиндр может быть выполнен с меньшим диаметром, а также возможна установка еще одной свечи зажигания.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форкамерный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции и принципах работы предкамерных моторов.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация двигателя и возможные последствия

Как уже было сказано выше, от разрушительных нагрузок в результате постоянной детонации быстро выходит из строя кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, другие в большей или меньшей степени нагруженные элементы и узлы двигателя. Ударная волна от взрыва детонирующего топливного заряда с высокой скоростью ударяет по стенкам цилиндров, разрушает масляную защитную пленку на трущихся парах.

Также детонация вызывает нарушение процесса теплоотдачи от раскаленных газов, которые перегревают цилиндры. Возникающий локальный или общий перегрев двигателя уничтожает кромку поршня, которая попросту выкрашивается или плавится под воздействием запредельно высоких температур. Рост температуры вызывает прогар прокладки головки блока, разрушение стенок цилиндров, прогар клапанов ГРМ, быстро приходят в негодность свечи зажигания и т. д. Закономерным итогом становится то, что ударные и термические нагрузки, возникающие при детонации, значительно повышают общий износ двигателя и сокращают его моторесурс.

Читайте также

Причины и последствия детонации двигателя

Согласитесь, очень неприятно слышать громкие «раздирающие мотор» стуки под капотом при каждом нажатии на педаль акселератора, а также при подъеме в гору на высокой (прямой) передаче.

Резкий металлический стук двигателя следует отличать от сдавленного еле слышного, поскольку, в первом случае, это явление детонации — неспецифически высокой скорости горения бензовоздушной смеси в цилиндрах блока двигателя, а во втором, – халатное отношение к двигателю при движении на малой скорости на неадекватно высокой передаче.

Что это?

Теоретически, оптимальная скорость горения топливовоздушной смеси в цилиндрах блока двигателя должна быть не более 250 м/с (норма около 20). Сгорание бензина со скоростью более 2000 м/с. принято называть детонацией, точнее сказать, – фактически микровзрывом. Происходит неравномерное, несвоевременное, ударное возгорание воздушно-топливной смеси, при более высокой температуре и скорости, сопровождающееся характерным звонким металлическим стуком. Такое возгорание происходит не в области свечи и не от нее, и распространяется на поступающую порцию воздушно-топливной смеси.

Возгорание под высоким давлением происходит в дизельных движках, зажигание же смеси паров бензина и воздуха под давлением не нормально для бензинового мотора.

И если движение на высокой передаче с низкой скоростью — это едва ли не осознанное нанесение вреда двигателю, то детонация может принести весьма печальные последствия для двигателя вплоть до его поломки.

Причины происхождения:

  1. Одна из самых распространенных причин появления детонационных стуков — это использование некачественного или низкооктанового бензина. Все дело в том, что для бензина октановое число является показателем его детонационной стойкости, точнее, его способности сгорать равномерно при любых условиях. Так например, у бензина марки АИ-92 эта стойкость будет ниже, чем у АИ-95 или АИ-98. Современные двигатели имеют сравнительно высокую степень сжатия, которая в этом случае является одним из главных ключевых факторов образования этого негативного явления. Фактически, степень сжатия определяется объемом камеры сгорания. Для двигателей с малой степенью сжатия вполне подойдет низкооктановый бензин. Но, этот же бензин при более высоком сжатии неизбежно потеряет свою детонационную стойкость. Его горение в цилиндрах будет взрывообразным, что может привести к, в полном смысле, разрушительным для мотора последствиям. Поэтому, заправка современного двигателя низкооктановым или низкокачественным топливом может стать для него фатальной.
  2. В другом случае, может возникать как следствие перегрева двигателя. Причины перечислять не будем, их довольно много.
  3. В ряде случаев в возникновении детонации виноваты неисправные свечи, благодаря которым происходят пропуски моментов зажигания, либо дизелинг — самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси, когда поршень еще движется в направлении верхней мертвой точки. Такие свечи необходимо заменять.
  4. Четвертая и самая распространенная причина данного явления — неисправность системы зажигания. В данном случае, причиной детонации будет слишком раннее зажигание – это когда подается искра прежде, чем поршень подошел к верхней мертвой точке. В этом случае, топливовоздушная смесь, сгорая начинает расширяться, но поршень продолжает совершать поступательное движение вверх. В результате, давление в цилиндре нарастает и возникает детонация. Особенно явно это явление заметно при движении под нагрузкой. Последствия неправильной регулировки зажигания могут вылиться в аналогичные, что и при использовании некачественного низкооктанового топлива.

Последствия.

При таком «неправильном» сгорании топлива температура в цилиндрах резко повышается, что пагубно сказывается на свечах зажигания, клапанах и поршневых кольцах. Резкая температура способствует выгоранию масляной пленки на цилиндрах, что в свою очередь, неизбежно приводит к более интенсивному износу цилиндропоршневой группы вплоть до залегания колец и появления задиров на стенках цилиндров. Выгорание электродов свечей, трещины, зазубрины и оплавления на поршнях, клапанах и цилиндрах, – это далеко не полный список последствий детонационных стуков в двигателе.

Наряду с высокой температурой возникает и ударная нагрузка на все движущиеся части механизмов двигателя. В первую очередь страдает кривошипно-шатунный механизм.

Сильные ударные нагрузки негативно сказываются на состоянии поршня, шатуна, а также коренных и шатунных вкладышей и коленчатого вала. Другими словами, ни один механизм двигателя не приспособлен к детонационным нагрузкам.

Как избежать?

Чтобы избежать последствий данной проблемы, рекомендуется:

  1. Заправлять автомобиль только бензином с октановым числом, отмеченным в руководстве по эксплуатации машины и только на сертифицированных АЗС.
  2. Важно следить за состоянием элементов системы охлаждения, регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости, при необходимости заменять ее. Также рекомендуется регулярно осматривать радиатор, при необходимости очищать его, а также следить за работоспособностью охлаждающего вентилятора. Выполнение этих несложных условий поможет избежать внезапного перегрева двигателя и как его следствия, детонации.
  3. Также верным избавлением от этой дисфункции двигателя служит регулировка угла опережения зажигания. После регулировки зажигания желательно сделать пробный заезд, на котором следует разогнать автомобиль до 40-50 км/ч и резко нажать педаль акселератора. Если при этом характерные звуки под капотом несильные и непродолжительные, то зажигание можно считать отрегулированным. Если же нет, процедуру регулировки необходимо повторить.
  4. Ну и, разумеется, свечи и проводка должны быть чистыми и исправными.

Зная, что такое детонация и методы ее устранения, можно обеспечить двигателю своего автомобиля долгую и безаварийную жизнь.

Взрыву вопреки — Авторевю

Что позволяет современным бензиновым двигателям работать без особых проблем на топливе с разным октановым числом? Откуда такая всеядность — и почему нынешние двигатели почти равнодушны к детонации?

Детонация стала самым страшным врагом инженеров сразу после изобретения двигателя внут­реннего сгорания в XIX веке. Для большей отдачи увеличивали степень сжатия, вслед за которой росли давление и температура смеси в цилиндре в конце такта сжатия, — и после подачи искры топливовоздушная смесь детонировала. То есть воспламенялась практически мгновенно по всему объему камеры сгорания: этакий мини-взрыв, разрушающий детали двигателя.

Проблему усугубило появление наддува: сперва на авиационных моторах (в годы Первой мировой войны), а затем и на автомобильных. Чем выше давление в цилиндре, тем больше мощность — но и склонность к детонации тоже возрастает. Конструкторам пришлось уменьшать степень сжатия и применять высокооктановый бензин, но этого было недостаточно.

Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года — первый серийный легковой автомобиль с турбомотором: степень сжатия у двигателя V8 объемом 3,5 л уменьшать не стали, но применили систему впрыска воды (схема справа). Мощность по сравнению с атмосферником увеличилась со 188 до 218 л.с., крутящий момент — с 312 до 408 Нм

Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года — первый серийный легковой автомобиль с турбомотором: степень сжатия у двигателя V8 объемом 3,5 л уменьшать не стали, но применили систему впрыска воды (схема справа). Мощность по сравнению с атмосферником увеличилась со 188 до 218 л.с., крутящий момент — с 312 до 408 Нм

Оставалось регулировать угол опережения зажигания. Ведь чем позже проскакивает искра, тем медленнее растет давление в цилиндре, да и его пик меньше — а значит, снижается вероятность детонации.

Но вот незадача: мощность двигателя при этом тоже уменьшается. Так что в предельных режимах — например, на взлете, когда необходима максимальная отдача, — с детонацией боролись… с помощью обычной воды! Ее впрыскивали во впускной коллектор, она испарялась в камере сгорания, снижая температуру топливовоздушной смеси, — и предотвращала детонацию.

Тем временем химики тоже не сидели без дела. В 1921 году сотрудники компании General Motors Чарльз Кеттеринг и Томас Мидгли обнаружили, что добавление химического соединения под названием тетраэтилсвинец в бензин существенно повышает его антидетонационную стойкость — иными словами, увеличивает октановое число. Через пару лет в GM вместе с компанией DuPont наладили промышленное производство этой добавки к бензину под маркой Этил — намеренно не упоминая слова «свинец». Ведь этот тяжелый металл вызывает опасные отравления.

Экологи начали бить тревогу с конца 60-х годов, а в 1973 году в американском Агентстве по защите окружающей среды (EPA) подготовили первый акт о запрете этилированного топлива. Но его дешевизна и усилия лоббистов химичес­кой и автомобильной промышленнос­ти были настолько велики, что заметно уменьшить использование тетраэтил­свинца в Штатах удалось только к началу 90-х. Помогло то, что тетраэтилсвинец «отравлял» каталитическое покрытие сот нейтрализаторов и препятствовал их внедрению в качестве систем очистки отработавших газов.

Toyota Crown Turbo 1980 года с системой контроля детонации при помощи резонансного пьезодатчика. Рядная двухлитровая «шестерка» M-TEU с турбонаддувом и впрыском топлива развивала 147 л.с. и 211 Нм

В конце концов тетраэтилсвинец запретили. В США — с 1996 года, в Евросоюзе — с 2000. У нас этилированный бензин нельзя производить и распространять с 2003 года. К сожалению, в слаборазвитых государствах, таких, как Алжир, Ирак, Северная Корея и Афганистан, это ядовитое топливо все еще в ходу.

Да и не был этилированный бензин панацеей — двигателисты не оставляли попыток придумать иное средство для борьбы с детонацией. Например, на купе Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года турбомотор (!) V8 3.5 мощностью 218 л.с. с высокой даже по нынешним меркам степенью сжатия 10,25:1 был оснащен сис­темой впрыска смеси воды и метанола! Спирт был нужен, для того чтобы защитить систему от замерзания в холодное время года. В 1978 году аналогичный впрыск воды применила и шведская компания Saab, выпустившая ограниченной серией трехдверку 99 Turbo S.

Но эти модели были настоящим эксклюзивом, а большинство автолюбителей в 60-е и 70-е годы боролись с детонацией самостоятельно.

Как? Прислушиваясь. Зазвучал знакомый «металлический» детонационный звон — значит, либо на улице стало очень жарко (высокая температура окружающего воздуха — верный союзник детонации), либо бензин в баке ненадлежащего качества. Нужно было открыть капот и подкрутить специальное регулировочное колесико на трамблере — так называемый октан-корректор — в сторону уменьшения угла опережения зажигания. Если водитель все делал правильно, то детонация исчезала. А заводская настройка угла опережения зажигания, разумеется, была очень мягкой: чтобы даже в тяжелых условиях, например, в жарком климате и при полной загрузке автомобиля, исключить риск детонации.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

Детонация как последствие повышенного расхода масла в двигателе – миф или реальность?

 

В основу данной статьи легли наработки при проведении многочисленных автотехнических экспертиз по факту разрушения двигателей современных автомобилей. Как правило, это высоконагруженные двигатели объёмом до 2-х литров с турбокомпрессором.

Все нам хорошо известны классические признаки повреждения двигателя от детонации — это всегда разрушение перемычек поршня с явно выраженным конусом, который расширяется от днища в сторону юбки. Непременные спутники этого процесса —  локальные оплавления тела поршня и термическая деформация колец из-за появления сопутствующего калильного зажигания в поврежденных зонах.  Фотография одного такого поршня прямо из сервисной зоны представлена вашему вниманию  ниже:

Согласитесь, что характер повреждений на поршне – классический для повреждений от воздействия детонации…И всё же — в чём именно причина? Если  вы хоть немного знакомы с производственным процессом автосервисной станции, то наверняка  знаете — при таком разрушении в гарантийный период владельцу будет отказано в безвозмездном устранении недостатка; технические специалисты из гарантийного отдела сразу будут ссылаться на использование владельцем некачественного топлива для заправки автомобиля. Можно считать удачным стечение обстоятельств для такого сервиса, если после отбора образца из топливного бака независимая испытательная лаборатория выявит занижение октанового числа топлива относительно нормы. Но на сегодняшний день с уже упомянутыми ранее типами моторов далеко не всегда получается «поймать» владельца на использовании откровенно некондиционного топлива.

Что же получается? Двигатель разрушен в результате детонации; в баке остаток топлива, октановое число которого  выше 95 единиц — а код неисправности о нарушении процесса сгорания возник в диапазоне последних 100 км пути! При таких обстоятельствах доказать, что автомобиль был заправлен кондиционным топливом после повреждения поршневой группы — не то что бы очень сложно, а практически невозможно!

Предлагаю провести краткий экскурс в теорию для реального понимания того, что представляет собой детонация как физический процесс и какие основные причины её появления. Детонация — сверхзвуковой комплекс, состоящий из ударной волны и экзотермической химической реакции за ней. Механизм превращения энергии на фронте детонационной волны существенно отличается от механизма дефлаграции — волны медленного горения, сопровождающейся дозвуковыми течениями. Принципиальная возможность явления детонации следует из того, что при прохождении через фронт ударной волны топливно-воздушная смесь нагревается. Если ударная волна достаточно сильна, то это нагревание может привести к самовоспламенению горючей смеси и ее взрывообразному горению, что и приводит к детонации. Возникающая при этом поверхность нормального разрыва называется детонационной волной. Изменение термодинамических параметров среды при прохождении через фронт детонационной волны описывается детонационной адиабатой.

Быстрое детонационное сгорание, резко повышающее давление в камере сгорания, приводит к быстрому выходу из строя деталей двигателя в результате работы с повышенными термическими и механическими нагрузками.

Причинами детонации являются:

  •        —  обеднение рабочей смеси;
  •         —  большой угол опережения зажигания;
  •     —  низкое октановое число топлива;
  •          —  повышенное  количество нагара на поверхности свечей зажигания, стенках камер сгорания головок блока и днищах поршней.

 

Детонация может быть вызвана как эксплуатационными  (наиболее яркий пример — некачественное топливо), так и производственно – технологическими факторами, связанными с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта автомобиля.

В данном случае мы хотим обратить ваше внимание на октановое число конкретно той смеси, которая поступает в камеру сгорания или уже возникает в ней посредством прямого впрыска. Даже при использовании топлива с соответствующим октановым числом фактическое значение детонационной стойкости смеси в камере сгорания может измениться; как неоднократно было установлено в ходе проведения автотехнических экспертиз — причиной тому является попадание моторного масла во впускной коллектор и цилиндры двигателя.

Самым интересным примером стал случай обращения владельца автомобиля среднего класса, оснащённого двухлитровым двигателем с турбонаддувом. Расход моторного масла на угар для таких двигателей находится в пределах 200 — 500 грамм / 1000 км пути и уже давно считается нормой. Владелец неоднократно обращал внимание   специалиста СТО, что при динамичном разгоне с установившейся скорости в 120 км/ч из моторного отсека доносился отчётливо слышимый металлический стук «поршневых пальцев». Звуком «поршневых пальцев» уже давно в народе называют проявление детонации. Но, как ни странно звучит этот факт —  при разгоне с малых скоростей, где  нагрузка на мотор всегда значительно выше — детонация не прослушивается. Получается забавный казус: при «тест-драйве» на территории  СТО проявлений детонации не слышно, а вот ездить по городу со скоростью более 120 км/ч — не желает ни один инженер!

 В результате в один прекрасный день этот автомобиль прибыл на СТО на эвакуаторе с повреждением поршня, которое характерно при воздействии детонации. После анализа остатков топлива из бака произошло чудо –  октановое число исследуемого образца составило 95,6 единиц…И тут «следствие зашло в тупик»…

В ходе проведения автотехнической экспертизы было установлено объёмное накопление моторного масла в турбине, интеркулере и в впускном коллекторе. Моторное масло в процессе эксплуатации накапливалось в уловителе перед зоной всасывания турбокомпрессора и по мере увеличения расхода воздуха поступало в цилиндры двигателя.

Моторное масло по своим свойствам очень похоже на дизельное топливо, цетановое число которого стремится занять противоположный «угол ринга» по отношению к октановому числу бензина. Условия движения автомобиля, которые заявлял владелец перед тем, как слышал признаки детонации — указывают на повышенный расход воздуха во впускной системе и попадание моторного масла в топливовоздушную смесь.

Теперь осталось лишь проверить факт снижения октанового числа при прямом смешении моторного масла и бензинового топлива.

Для чистоты эксперимента был взят бензин марки АИ-95 и проверен на соответствие октанового числа. Образец из топливораздаточной колонки «нефтяного гиганта» показал значение 95,4 единицы. В данный образец топлива было добавлено 20% синтетического моторного масла, которое использовалось в поврежденных двигателях. В ходе испытаний приготовленный образец показал октановое число 91.2, что является фактически несоответствием эталону требований к моторному топливу марки АИ-92. Далее гадать бессмысленно – с таким октановым числом в условиях высоких нагрузок происходит детонационное сгорание и повреждение двигателя, несмотря на соответствие всем предписанным производителем автомобиля нормам к заправленному образцу топлива в баке автомобиля.

           Вторым важным вопросом, который возникает после осмысления причины попадания моторного масла во впускной коллектор — становятся условия для возникновения расхода его (масла) через систему вентиляции картерных газов. И тут начинается совсем другая история, начало  которой может возникать  как в производственной, так и в эксплуатационной плоскостях ….

Предотвращение детонации двигателя — Магазин газовых двигателей

Персонал

Использование неэтилированного бензина в старых двигателях было популярной темой среди многих любителей старинных двигателей.Различные присадки к бензину и процессы очистки улучшают эксплуатационные характеристики бензина на протяжении многих лет. В идеале двигатель с искровым зажиганием должен плавно и равномерно сжигать топливо в камере сгорания. При неконтролируемом взрыве топлива в двигателе из двигателя можно услышать резкий металлический шум или «стук».

Считается, что двигатель с проблемой детонации топлива страдает от детонации или преждевременного зажигания. Помимо шума, детонация двигателя или преждевременное зажигание могут вызвать снижение производительности двигателя, перегрев и повреждение поршней, поршневых колец и клапанов.Некоторыми факторами детонации или преждевременного зажигания могут быть: низкое качество топлива, высокая степень сжатия, неправильный угол опережения зажигания, нагар, высокая температура в камере сгорания, чрезмерная нагрузка на двигатель и бедная смесь.

Тетраэтилсвинец, или этилированное топливо, впервые появился на рынке в начале 1920-х годов в качестве антидетонационной присадки. Одним из преимуществ этой присадки было повышение октанового числа бензина без дополнительных процессов очистки. Топливо с более высоким октановым числом, как правило, медленнее сгорает в камере сгорания и, таким образом, помогает контролировать проблемы с детонацией двигателя.Еще одной характеристикой свинцовых присадок являются отложения, которые могут образовываться в камере сгорания. Отложения свинца на поверхности клапана обеспечивают амортизирующий эффект при закрытии клапана, уменьшая износ клапана и седла.

К сожалению, отложения свинца не являются селективными, а также имеют тенденцию образовываться на свечах зажигания, поршнях, камерах сгорания и выхлопной системе. Частицы свинца из выхлопных газов также весьма вредны для здоровья человека и находятся под пристальным вниманием Агентства по охране окружающей среды с 1970-х годов.Текущий поэтапный отказ от этилированного топлива имеет первостепенное значение для общественного здравоохранения.

Неэтилированный бензин не новинка, вы можете знать его как «белый газ». В текущем производстве неэтилированного бензина используются другие менее вредные добавки и дополнительные процессы очистки для контроля детонации двигателя. Единственная проблема, вызывающая серьезное беспокойство, — это проблема износа клапанов на старых двигателях. Следует отметить, что износ клапанов усугубляется высокими оборотами двигателя и нагрузками в течение продолжительных периодов эксплуатации. Большинство старых двигателей не подвергались такому использованию на типичных выставках.

Если вы в настоящее время восстанавливаете двигатель для демонстрации и хотите модернизировать клапаны, у вас есть два варианта: замена или модификация. Замена старых клапанов и седел на упрочненные клапаны и сёдла потребует дополнительных затрат и механической обработки. Вторым лучшим вариантом является модификация существующих клапанов и седел путем увеличения площади контакта клапана с седлом. В последнем случае попросите вашего слесаря ​​добавить примерно на 1/3 больше площади контакта седла во время операции замены клапана и седла.Дополнительная площадь контакта увеличивает площадь поверхности износа и обеспечивает лучшую передачу тепла от клапана.

Не бойтесь использовать неэтилированный бензин в старых неисправных двигателях. Эти двигатели, как правило, имеют низкую степень сжатия, низкую скорость (поэтому они мне нравятся) и редко перегреваются или перегружаются. По сравнению с этилированным, неэтилированное топливо не так быстро загрязняет воспламенители и свечи зажигания, производит меньше отложений в камере сгорания и обеспечивает более чистую работу двигателя для нашей окружающей среды.В конце концов, никто не сможет насладиться нашими старыми двигателями, если мы не защитим наше будущее!

Опубликовано 1 июня 1993 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Посмотрите, как находка на распродаже вдохновляет на поиски истории компании и происхождения двигателя.

Посмотрите подборку видеороликов с июньской выставки и блошиного рынка Музея энергетики Кулспринг в 2016 году.

Brownwall Engine & Pulley Co. возникла в период расцвета одноцилиндровых газовых двигателей и стала преемницей Parker Manufacturing Co.

.

Mikuni American Corporation

После воспламенения топливно-воздушной смеси в двигателе от искры камере фронт пламени проходит через камеру со скоростью около 5000 футов в секунду.Правильно, одна миля в секунду.

Ход фронта пламени для детонации ближе к 19 000–25 000 футов в секунду; такая же скорость, как в динамите. Разница между нормальным горением и детонацией — это скорость, с которой происходит горение и, следовательно, скорость повышения давления в камере. Молот как удары детонации буквально звенят металлоконструкции мотора и вот что слышно как пинг.

Детонация происходит, когда топливовоздушная смесь воспламеняется до ее должен. При нормальном горении фронт пламени движется от свечи зажигания по камере предсказуемым образом. Пиковая камера давление возникает примерно при 12 градусах после верхней мертвой точки и поршень вдавливается в отверстие.

Иногда и по разным причинам возникает второй фронт пламени через патронник от первоначального источника воспламенения. То затем давление в камере возрастает слишком быстро, чтобы поршень мог двигаться облегчить его.Давление и температура становятся настолько высокими, что вся смесь в патроннике взрывается. Если сила этого взрыв достаточно силен — ломается двигатель.

* Синхронизация — если искра происходит слишком рано, давление в камере может подняться слишком высоко, что приведет к детонации.
* Бензин — если бензин сгорает слишком быстро (слишком низкооктановое рейтинг), высокое давление и детонация вероятны.
* Светящиеся предметы — кусочек углерода, слишком горячая свеча зажигания или другой светящийся объект может начать гореть слишком рано.Давление повышается слишком высоко и может произойти детонация.
* Давление запуска — Любая данная камера сгорания имеет максимальное давление (до зажигания искры), выше которого детонация похоже.
* Высокая температура двигателя — Высокая температура в камере увеличивает запуск двигателя давление и способствовать детонации.
* Бедная струя — Слабые воздушно-топливные смеси могут привести к очень неравномерному смеси внутри камеры, неравномерное горение, скачки давления и детонация.

Обратите внимание, что каждая из этих возможных причин является относительной. То есть, нет абсолютного времени, крепости смеси или угла опережения зажигания это гарантирует детонацию. В равной степени отсутствуют абсолютные настройки, гарантирующие отсутствие детонации.

Производители мотоциклов, включая Harley-Davidson, тратят огромные потратить время и деньги на тонкую настройку своих двигателей, чтобы устранить или почти исключить детонацию. Когда мы меняем конструкцию двигателя в сторону детонации, скажем, повышая компрессию давление куполообразными поршнями или фрезерованными головками, мы увеличиваем вероятность того, что детонация действительно произойдет.

Качество бензина помогает определить, является ли двигатель собирается взорвать. Чем выше октановое число, тем ниже вероятность детонации.

Модифицированные двигатели часто имеют несколько изменений конструкции двигателя что в совокупности увеличивает вероятность детонации. Высокая степень сжатия поршни, тонкие прокладки ГБЦ, некоторые альтернативные зажигание, некоторые конструкции выхлопной системы и т. д.

Стандартный карбюратор для уличных велосипедов очень беден с точки зрения выбросов.При замене воздухоочистителя и/или выхлопной системы менее ограничительные компоненты, эта струйная установка становится невозможной наклонять. Двигатель работает плохо, возможна детонация. некоторые настройки дроссельной заслонки. Перекачка или оптовая замена карбюратора (Микуни!) Это лекарство от этой конкретной проблемы.

Если установить поршни с высокой степенью сжатия вместе с ранним закрывающий (мягкий) кулачок, давление проворачивания может стать достаточно высоким что серьезная, смертельная для двигателя детонация вероятна.Сколько слишком много вы спрашиваете?

Хорошо (эмпирическое правило здесь), двигатели Evolution довольно безопасны против детонации, если давление запуска остается на уровне 180 фунтов на квадратный дюйм или менее. Двигатель TC88 может избежать детонации, если давление оставаться на уровне 190 фунтов на квадратный дюйм или меньше. Имейте в виду, что эти максимумы для довольно стоковых двигателей; ни портинга, ни камерной работы, ни хлюпающие участки.

Камера сгорания правильной формы с хлюпающим эффектом гораздо меньше скорее всего взорвется, чем большинство стандартных экземпляров.Главная причина двигатель TC88 может выдерживать более высокие пусковые давления, чем Evo — это лучший дизайн камеры.

Давление проворачивания здесь относится к числу, получаемому при проведении нормальный тест на компрессию. Этот тест выполняется путем удаления свечи зажигания и установку компрессометра в одну из свечей зажигания. заглушить отверстия. Затем дроссельная заслонка удерживается открытой, и двигатель прокручивается. стартером до тех пор, пока стрелка манометра не перестанет подниматься.Результирующий цифра — давление проворачивания.

Системы зажигания важны. Если свечи зажигания загораются слишком рано, давление сгорания может возрасти слишком быстро, что приведет к детонации. Основная причина наличия кривой опережения, встроенной в зажигание система во избежание детонации. Правильное время для любого заданного конструкция двигателя (и состояние настройки) зависит от оборотов и дроссельной заслонки параметр.

Горячие точки — это больше, чем ночной клуб.Если ваш двигатель был богатое или горящее масло, на нем могут быть толстые кусочки пригоревшего масла. углерод. Это скопление углерода может буквально светиться и под давление сжатия, начинают гореть до того, как появится искра. Это приводит к резким скачкам давления и часто к детонации.

Бедная смесь может привести к детонации. Неравномерное сгорание в переобедненные воздушно-топливные смеси могут повышать давление и приводить к о внезапном взрывном горении.Кроме того, обедненные смеси поднимают камеру температуры, которые, как вы теперь знаете, могут привести к ужасной детонации.

Если все это заставляет вас думать, что ваш двигатель скоро опасности, то мы добились успеха. Детонация страшная вещь случиться с вашим дорогим двигателем Harley. Давление тех взрывных событий может быть достаточно, чтобы забить шатунные подшипники, поршни и превращается в бесполезный хлам.

Если вы услышите характерный звон детонации в следующий раз, открыть дроссельную заслонку в жаркий день или на малых оборотах или после бака сомнительного бензина, сбрось газ и езжай осторожно пока вы не сможете найти и обезвредить этого демона, посещающего разрушение на вашем моторе.

Экспериментальная оптимизация, сравнение характеристик детонации этилированного авиационного бензина с низким содержанием свинца и его возможных неэтилированных альтернатив | Интернет-исследования в области здравоохранения и окружающей среды (HERO)

ID ГЕРОЯ

7116722

Тип ссылки

Журнальная статья

Заголовок

Экспериментальное оптимизационное сравнение характеристик детонации этилированного авиационного бензина с низким содержанием свинца и его возможных неэтилированных альтернатив

Авторы)

Кумар, Т; Мохсин, Р.; Абд Маджид, З.; Гафир, МИД; Мойка, утро; ,

Год

2020

Рецензируется ли эксперт?

1

Журнал

Топливо
ISSN: 0016-2361
EISSN: 1873-7153

Издатель

ЭЛЬСЕВЬЕР НКИ, ООО

Место нахождения

ОКСФОРД

Объем

281

DOI

10.1016/j.fuel.2020.118726

Идентификатор Web of Science

WOS:000573597100007

Абстрактный

Двадцать лет исследований Федерального авиационного управления с двумя сотнями неэтилированных смесей не нашли «прямой» неэтилированной замены авиационного бензина 100 с низким содержанием свинца, топлива, специально разработанного для использования в авиационных двигателях без наддува и содержащего добавку тетраэтилсвинца для облегчения работы. детонация.Выброс тетраэтилсвинца поршневыми самолетами может нанести серьезный вред здоровью и является канцерогенным веществом для человека. Это исследование оптимизировало эффективность детонации 14 авиационных/моторных топлив/смесей. В качестве входных параметров были выбраны тип топлива/смеси и частота вращения двигателя. Относительный индекс детонации являлся выходным параметром. Частота вращения двигателя варьировалась от 2000 до 2700, а топливо менялось на четырнадцати уровнях. Матрица дизайна состояла из 98 прогонов и была основана на методологии поверхности отклика одного фактора.Анализ дисперсии был проведен на модели дизайна для подтверждения значимости. Частота вращения двигателя и тип топлива были установлены в диапазоне, а относительный индекс детонации был сведен к минимуму. Подтверждающий эксперимент был проведен для проверки и подтверждения фактических и прогнозируемых результатов. Результаты показали, что при 2300 оборотах двигателя топливо с исследовательским октановым числом 98 продемонстрировало наилучшую желательность 0,759 среди всех топлив/смесей с относительным индексом детонации 57,153%. В результате выяснилось, что добавление тетраэтилсвинца в авиационный бензин с низким содержанием свинца можно исключить.

Ключевые слова

этилированное авиационное топливо; Неэтилированное моторное топливо; метод поверхности отклика; детонация; Оптимизация; Лайкоминг О-320

Влияние соотношения воздух-топливо на детонацию в бензиновых двигателях

PDF-версия также доступна для скачивания.

ВОЗ

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

какой

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Взаимодействие с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Цитаты, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / поделиться


Печать
Электронная почта
Твиттер
Фейсбук
Тамблер
Реддит

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Архивный ресурсный ключ (ARK)

Международная структура совместимости изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Картинки

URL-адреса

Статистика

Пелетье, Л.А. Влияние соотношения воздух-топливо на детонацию в бензиновых двигателях, отчет, март 1938 г.; (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc63331/: по состоянию на 26 марта 2022 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, цифровая библиотека ЕНТ, https://digital.library.unt.edu; зачисление отдела государственных документов библиотек ЕНТ.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

АНТИДЕТОНАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА В ПОРШНЕВОМ ДВИГАТЕЛЕ LYCOMING O-320 В СРАВНЕНИИ С АВИАЦИОННЫМ БЕНЗИНОМ – ZIBELINE INTERNATIONAL PUBLISHING

РЕЗЮМЕ

 

АНТИДЕТОНАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОТОРНОГО БЕНЗИНА В ПОРШНЕВОМ ДВИГАТЕЛЕ LYCOMING O-320 ПО СРАВНЕНИЮ С АВИАЦИОННЫМ БЕНЗИНОМ

Журнал: Energy Reviews (ER)
Автор: Эшвар Кумар Мунусами, Рахмат Мохсин

Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы

Дои:10.26480/er.02.2018.01.07

Авиационные двигатели во всем мире полагаются на авиационный бензин с низким содержанием свинца (100LL) (AVGAS) для обеспечения его безопасной работы. AVGAS в основном содержит высокие уровни тетраэтилсвинца (TEL), которые повышают его октановое число и помогают предотвратить детонацию. Детонация или детонация относится к быстрому взрыву топлива вместо его плавного сгорания в цилиндрах двигателя, что может привести к серьезному повреждению двигателя. 100LL AVGAS в основном используется в авиационных двигателях, чтобы свести к минимуму возникновение этого события.Однако этилированный AVGAS является одной из основных причин выброса свинца в атмосферу. Это способствует серьезным последствиям для здоровья людей. Единственным решением этой проблемы является производство неэтилированного автомобильного бензина (MOGAS) в качестве замены этилированного AVGAS для использования в поршневых авиационных двигателях, поскольку MOGAS способен обеспечить производительность, сравнимую с AVGAS. Однако неэтилированный MOGAS имеет относительно более низкое октановое число по сравнению с этилированным AVGAS. Это увеличивает склонность бензина к мгновенному воспламенению во время такта сгорания двигателя, что увеличивает вероятность возникновения детонации двигателя.Поэтому проводятся исследования по изучению антидетонационных характеристик этих топлив. В этом исследовании полномасштабные характеристики детонации двигателя местного неэтилированного топлива MOGAS определяются и сравниваются с типичным этилированным топливом AVGAS. Это делается путем проведения полномасштабных испытаний поршневого двигателя Lycoming O-320-B2A для получения исчерпывающих данных о детонации двигателя. Топливо, испытанное в этом исследовании: 100LL AVGAS, RON100 MOGAS, RON97 MOGAS и RON95 MOGAS.Каждое из этих видов топлива одновременно тестируется в двигателе Lycoming O-320-B2A, и регистрируются данные о детонации. Из проведенного эксперимента можно сделать вывод, что 100LL AVGAS имеет лучшие антидетонационные характеристики, за ним следуют RON100 MOGAS, RON97 MOGAS и, наконец, RON95 MOGAS.

interFIRE. Сайт, посвященный совершенствованию расследования пожаров во всем мире.

Дефлаграции и детонации

Джон Д. ДеХаан
Калифорнийский институт криминалистики
Министерство юстиции
Штат Калифорния

Дефлаграции – это тепловые процессы, протекающие радиально наружу в во всех направлениях через имеющееся топливо вдали от источника воспламенения.Поскольку объем реакционной зоны увеличивается с каждым мгновением, большая площадь поверхности соприкасается с большим количеством топлива, как поверхность надувного воздушный шар. Реакция начинается с малого и со временем накапливает энергию. Этот процесс происходит со скоростями, в значительной степени зависящими от химического состава топлива — от От 1 до 10 метров в секунду в парах бензина в смеси с воздухом до сотен метров в секунду в дымном порохе или нитроцеллюлозном порохе. Эти скорости меньше скорости звука в топливе (скорость звука через материал не постоянна, а зависит от плотности материал; чем выше его плотность, тем выше будет скорость звука через это).Таким образом, дефлаграции представляют собой термически инициированные реакции, распространяющиеся на дозвуковых скоростях через такие материалы, как: смеси природного газа и воздуха, сжиженные газы и воздух или пары бензина и воздух; черный порох или нитроцеллюлоза (одноосновные) пропелленты или ракетное топливо. Давление, возникающее при дефлаграции взрывы зависят от используемого топлива, их геометрии и прочность (давление разрушения) ограничивающего сосуда или конструкции (при наличии). Давление может варьироваться от 0.от 1 фунта на кв. дюйм до примерно 100 фунтов на кв. дюйм для бензина: воздуха смеси до нескольких тысяч фунтов на квадратный дюйм для ракетного топлива. Время разработки составляют от тысячных долей секунды до полсекунды и более. Максимум температуры порядка 1000-2000 градусов Цельсия (2000-4000 градусов по Фаренгейту).

Детонации очень разные. Хотя детонация все еще химически реакция окисления, она не включает соединение с кислородом. Это включает только особые химически неустойчивые молекулы, которые при возбуждении мгновенно распадается на множество мелких частей, которые затем рекомбинируются в разные химические продукты, выделяющие при этом очень большое количество тепла.Высоко взрывчатые вещества определяются как материалы, предназначенные для функционирования путем детонации, такие как тротил, нитроглицерин, C4, пикриновая кислота и динамит. Реакция скорости выше скорости звука в материале (т. е. сверхзвуковые). Поскольку большинство взрывчатых веществ имеют примерно одинаковую плотность, скорость реакции 1000 м/с (3100 футов в секунду) устанавливается как минимальная скорость, которая отличает детонации от дефлаграций. Благодаря сверхзвуковой скорости реакции ударная волна развивается во взрывчатом веществе (подобно звуковому удару от сверхзвукового самолета), который запускает реакцию распространения.Скорость детонации порядка 1000-10000 м/с, так что времена развития порядка миллионных долей секунды. Производимые температуры могут быть 3000-5000 градусов Цельсия и давления могут быть от 10000 фунтов на квадратный дюйм до 100000 фунтов на квадратный дюйм. Так должно быть отметил, что некоторые материалы могут переходить от дефлаграции к детонации. в зависимости от их геометрии (длинные, прямые галереи или трубы), начиная температура и способ запуска. Двухосновные бездымные пороха (содержащие нитроглицерин), пороха на основе перхлоратов, водородно-воздушные смеси и ацетилен (чистый или с воздухом) может детонировать при некоторых условиях.

Эффекты детонации сильно отличаются от дефлаграций. Дефлаграции имеют тенденцию толкать, толкать и вздыматься, часто с очень ограниченным разрушением. и небольшое производство вторичных ракет (фрагментация). Компоненты здания может иметь время, чтобы двигаться в ответ на давление, когда оно нарастает и сбрасывается Это. Максимальное давление, возникающее при дефлаграции, часто ограничено. давлением разрушения окружающей конструкции. Взрывы, на с другой стороны, имеют тенденцию разрушать, измельчать и раскалывать близлежащие материалы с осколки разлетались с очень большой скоростью.Нет времени двигаться и уменьшить давление, поэтому повреждение имеет тенденцию быть гораздо более локализованным (сидя) вблизи заряда взрывчатого вещества (и его инициатора), чем дефлаграция чье повреждение является более общим.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

© 2011 - 2022 17NA19.RU