Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Горение бензина

Горение - топливо - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Горение - топливо

Cтраница 1

Горение топлива - это химический процесс соединения горючих веществ топлива с кислородом воздуха, который сопровождается интенсивным выделением тепла. Горение топлива может быть полным или неполным.  [1]

Горение топлива - быстро протекающая химическая реакция окисления элементов топлива кислородом, сопровождающаяся выделением тепла и света.  [2]

Горение топлива в слоевой топке, как и во всякой другой топке, сопровождается потерями тепла.  [3]

Горение топлива является химическим процессом, при котором горючие вещества топлива, соединяясь с кислородом воздуха, образуют новые вещества, называемые продуктами сгорания. Особенность этого процесса заключается в том, что он сопровождается выделением тепла.  [4]

Горение топлива может быть безотказно вызвано при попадании зажигательного снаряда внутрь протектированного самолетного топливного бака над уровнем жидкости, если в свободном объеме бака находится смесь паров горючего с воздухом; последний может проникать туда через пробоины или просачиваться через неплотности. Горение редко возникает внутри бака при попадании снаряда ниже уровня жидкости. Было потрачено много усилий на создание зажигательных снарядов и пуль, способных воспламенять горючее с первого попадания ниже уровня жидкости. Этого удалось достичь, когда были разработаны зажигательные снаряды с большей продолжительностью вспышки и с продолжительным горением частичек состава, образующихся при взрыве. Эти длительно горящие частички воспламеняют струйки и брызги горючего, выбрасываемые наружу через входное отверстие волной давления, создаваемой снарядом в жидкости. При взрыве снаряда часть топлива будет диспергироваться, образуя взвесь капелек горючего в воздухе, что также благоприятствует воспламенению. Вблизи источника воспламенения часть капель горючего испаряется, эти пары воспламеняются и создают первоначальный фронт пламени.  [5]

Горение топлива в камере сгорания происходит при повышенном давлении. При истечении продуктов сгорания из сопла происходит расширение газов, сопровождающееся падением давления и температуры.  [6]

Горение топлива происходит вследствие окисления горючей части топлива кислородом воздуха. В результате протекания процессов горения образуются продукты горения, а вследствие выделения тепла развивается определенная температура.  [7]

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления составных частей топлива, протекающую с известной скоростью и сопровождающуюся значительным выделением тепла и повышением температуры.  [8]

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления его составных частей с кислородом воздуха, сопровождающуюся значительным тепловым эффектом.  [9]

Горение топлива и ра счш прение продуктов сгорания ( рис. 6.12 в; линия cd на рис. 6.13) происходит при закрытых клапанах. Горит топливо очень быстро - от 0 01 до 0 003 с. Чем больше число оборотов двигателя, тем выше должна быть скорость горения. Для экономичной работы двигателя необходимо, чтобы еще до процесса воспламенения топливо было тщательно перемешано с воздухом. Это опережение достигает 30 угла поворота кривошипа и тем больше, чем больше число оборотов двигателя, поэтому давление в цилиндре достигает максимума непосредственно после прохождения поршнем ВМТ. При этом большая часть топлива сгорает три постоянном объеме.  [10]

Горение топлива является химическим процессом, при котором горючие вещества топлива, соединяясь с кислородом воздуха, образуют новые вещества, называемые продуктами горения. Особенность этого процесса в том, что он сопровождается выделением теплоты.  [11]

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления составных частей топлива, протекающую с известной скоростью, и сопровождается значительным выделением тепла и повышением температуры.  [13]

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления его горючих составных частей кислородом воздуха, в процессе которой выделяется значительное количество тепла. Для полного сгорания топлива необходимо создать условия, при которых реакция окисления будет происходить легко и быстро.  [14]

Горение топлива должно быть равномерным по всему сечению печи.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Скорость - сгорание - топливо

Скорость - сгорание - топливо

Cтраница 1

Скорость сгорания топлива сильно возрастает, если горючая смесь находится в интенсивно вихревом ( турбулентном) движении. Соответственно интенсивность турбулентного теплообмена может быть значительно выше, чем при молекулярной диффузии.  [1]

Скорость сгорания топлива зависит от целого ряда причин, рассматриваемых ниже в данной главе и, в частности, - от качества перемешивания топлива с воздухом. Скорость сгорания топлива определяется количеством его, сжигаемым в единицу времени.  [2]

Скорость сгорания топлива и, следовательно, мощность тепловыделения определяются величиной поверхности горения. Угольная пыль с максимальным размером частиц 300 - 500 мкм имеет в десятки тысяч раз большую поверхность горения, чем крупное сортированное топливо цепных решеток.  [3]

Скорость сгорания топлива зависит от температуры и давления в камере сгорания, возрастая при их повышении. Поэтому после воспламенения скорость сгорания повышается и в конце камеры сгорания становится очень большой.  [4]

На скорость сгорания топлива влияет также число оборотов двигателя. С увеличением числа оборотов продолжительность фазы сокращается.  [5]

Турбулентность потока газов резко повышает скорость сгорания топлива вследствие увеличения площади поверхности горения и скорости распространения фронта пламени при повышении скорости переноса тепла.  [6]

При работе на обедненной смеси скорость сгорания топлива замедляется. Поэтому количество тепла, отдаваемое газами деталям, увеличивается, и двигатель перегревается. Признаками переобедненной смеси являются вспышки в карбюраторе и впускном трубопроводе.  [7]

Турбулентность потока газов резко повышает скорость сгорания топлива вследствие увеличения площади поверхности горения и скорости распространения фронта пламени за счет повышения скорости переноса тепла.  [8]

Максимальным цетановым числом, характеризующим скорость сгорания топлива в двигателе, обладают нормальные алканы.  [9]

Состав рабочей смеси сильно влияет на скорость сгорания топлива в двигателе. Эти условия имеют место при коэфф.  [10]

Влияние качества развития процесса сгорания определяется скоростью сгорания топлива в основной фазе. При сгорании большою количества топлива в этой фазе значения pz и Tz возрастают, уменьшается доля догорающего топлива в процессе расширения и пока-затель политропы nz становится больше. Такое развитие процесса является наиболее благоприятным, так как достигается наилучшее теплоиспользование.  [11]

В рабочем процессе двигателя очень важна величина скорости сгорания топлива. Под скоростью сгорания понимается количество ( масса) топлива, реагирующее ( сгорающее) в единицу времени.  [12]

Ряд общих явлений указывает на то, что скорость сгорания топлива в двигателях имеет вполне закономерный, а не случайный характер. На это указывает воспроизводимость в цилиндре двигателя более или менее однозначных циклов, чем, собственно, и обусловливается устойчивая работа двигателей. В этих же двигателях затяжной характер горения наблюдается всегда при бедных смесях. Жесткая работа двигателя, возникающая при большой скорости реакций сгорания, наблюдается, как правило, в бескомпрессорных дизелях, а мягкая работа - в двигателях с воспламенением от электрической искры. Это указывает на то, что принципиально отличные смесеобразование и воспламенение вызывают закономерное изменение скорости горения. С увеличением числа оборотов двигателя продолжительность горения во времени уменьшается, а по углу поворота коленчатого вала увеличивается. Кинетические кривые хода выгорания в двигателях сходны по своему характеру с кинетическими кривыми ряда химических реакций, не имеющих прямого отношения к двигателям и протекающих в иных условиях.  [13]

Опыты указывают на зависимость интенсивности лучистого теплообмена и от скорости сгорания топлива. При быстром сгорании в корне факела развиваются более высокие температуры и интенсифицируется теплоотдача. Неоднородность температурного поля, наряду с различными концентрациями излучающих частиц, приводит к неоднородности степени черноты пламени. Все отмеченное создает большие трудности для аналитического определения температуры излучателя и степени черноты топки.  [14]

При ламинарном пламени ( см. подробнее § 3) скорость сгорания топлива постоянна и Q 0; процесс сгорания бесшумен. Однако, если зона горения турбулентна, а именно этот случай и рассматривается, то если даже расход топлива в среднем постоянен, локальная скорость горения меняется во времени и для малого элемента объема Q.Q. Турбулентность непрерывно возмущает пламя; в каждый данный момент горение ограничено этим пламенем или серией пламен, занимающих случайное положение в зоне горения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Процесс сгорания топлива в двигателе

При сгорании рабочей смеси в поршневых двигателях увеличивается температура и повышается давление в цилиндрах. Для повышения эффективности работы двигателя желательно, чтобы сгорание происходило вблизи в.м.т. поршня, когда рабочая смесь занимает минимальный объем, имеет наименьшую поверхность соприкосновения со стенками цилиндра. Чем меньше поверхность теплоотвода, тем меньше тепла уходит в окружающую среду и тем большая доля его превращается в полезную работу.

Смесь сгорает не мгновенно, а в течение некоторого времени. Продолжительность и характер протекания процесса сгорания зависят от типа смесеобразования. Рассмотрим процесс сгорания рабочей смеси для двигателей с искровым зажиганием и для дизелей.

Сгорание рабочей смеси в двигателях с искровым зажиганием

О протекании процесса сгорания можно судить по индикаторным диаграммам, показывающим графически изменение давления Р в цилиндре в зависимости от угла ф поворота коленчатого вала. Площадь индикаторной диаграммы пропорциональна работе, совершенной при сгорании рабочей смеси внутри цилиндра за один цикл. Если зажигание выключено, то давление в цилиндре при вращении коленчатого вала изменяется почти симметрично относительно в.м.т. (нижняя кривая). Для нормальной работы двигателя зажигание должно включаться тогда, когда должна возникнуть искра между электродами свечи. Момент искрообразования соответствует положению точки 1 на диаграмме, а давление в камере сжатия — ординате P1.

Рис. Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя: ф3 — угол опережения зажигания; Q1 — начальная фаза сгорания; Q2 — основная фаза сгорания; Q3 — завершающая фаза сгорания; 1 — начало образования искры; 2 — начало отрыва линии сгорания от линии сжатия; 3 — момент достижения максимального давления в цилиндре.

Процесс сгорания условно делят на три фазы.

Начальная фаза — Q1 начинается в момент образования искры. Возле электродов свечи зажигания воспламеняется небольшой объем рабочей смеси. Она горит сравнительно медленно. Давление в цилиндре на протяжении этого периода остается практически таким же, как и при выключенном зажигании.

Заканчивается первая фаза тогда, когда сгорает 6…8% общего объема смеси, находящейся в камере сгорания. Температура повышается настолько, что начиная от точки 2 давление резко возрастает, наступает основная фаза быстрого сгорания (участок 2… 3). Скорость распространения пламени в средней части камеры сгорания достигает 60…80 м/с. Вдоль стенок камеры скорость сгорания ниже, а сгорание — неполное. Продолжительность второй фазы для быстроходных двигателей составляет 25…30° угла поворота коленчатого вала. В этой фазе выделяется основная часть тепла.

Третья фаза Q3 — фаза сгорания смеси на периферийных участках камеры в такте расширения. За начало этой фазы принимают точку 3. Давление в цилиндре в этот момент будет максимальным.

От интенсивности тепловыделения в основной фазе зависит скорость нарастания давления по углу поворота коленчатого вала, или, иначе, жесткость работы двигателя. В современных автомобильных двигателях скорость повышения давления колеблется в пределах 0,12…0,25 МПа на 1° угла поворота вала. Чем круче нарастает давление на участке 2..3, тем жестче работает двигатель и тем больше износ кривошипно-шатунного механизма.

Продолжительность первой фазы зависит от ряда факторов.

Чем ближе величина коэффициента избытка воздуха а к оптимальному значению, тем лучше состав смеси и тем короче продолжительность первой фазы. При значительном обеднении смеси воспламенение ее ухудшается и экономичность работы двигателя снижается. Чем мощнее искровой разряд, тем интенсивнее распространение пламени и тем короче первая фаза.

На продолжительность второй фазы сгорания оказывают влияние те же факторы, что и на продолжительность первой фазы. Кроме того, вторая фаза зависит от величины угла опережения зажигания и частоты вращения коленчатого вала.

Влияние степени сжатия

При изменении степени сжатия Е изменяется качество подготовленности рабочей смеси к сгоранию. Степень сжатия может быть нарушена неправильно подобранной толщиной прокладки, устанавливаемой между головкой цилиндров и блоком, при срезании плоскости головки цилиндра или поршня, изменении длины шатуна или радиуса кривошипа в процессе ремонта.

Увеличение степени сжатия по сравнению с оптимальным значением сопровождается повышением жесткости работы двигателя и максимального давления сгорания.

Снижение величины Е замедляет процесс сгорания и ухудшает экономичность работы.

Влияние угла опережения зажигания

Рис. Влияние угла фз, опережения зажигания на форму индикаторной диаграммы карбюраторного двигателя: 1 — ф1 = 0°; 2 — ф2 = 7°; 3 — ф3 = 22°; 4 — ф4 = 27°.

Величину угла опережения зажигания фз устанавливают при конструировании двигателя. Оптимальное его значение указывают в руководстве по эксплуатации. Нарушение этого угла ведет к ухудшению процесса сгорания и снижению эксплуатационных показателей двигателя.

При уменьшении угла опережения (запаздывании зажигания) период задержки воспламенения увеличивается. В результате этого рабочая смесь сгорает после прохождения поршнем в.м.т., когда объем над ним увеличится. Это приводит к увеличению поверхности теплоотдачи и снижению вихревых движений в камере. Так, например, при оптимальном значении угла фз опережения зажигания, равном 27° до в.м.т., максимальное давление сгорания Pz равно 4 МПа и находится у в.м.т. По мере запаздывания зажигания, в нашем случае при фз = 0°, давление сгорания снижается до 2,6 МПа и смещается в сторону запаздывания.

Вследствие этого двигатель перегревается, а мощность и экономичность его снижаются. Оптимальное значение угла опережения зажигания для данного двигателя составляет 22° (кривая 5). При этом ф3 рабочая смесь хорошо подготовлена к сгоранию, вихревые движения обеспечивают перемешивание горючей смеси. Все это способствует наиболее полному сгоранию топлива вблизи в.м.т., когда объем камеры минимальный.

Влияние состава рабочей смеси

Состав рабочей смеси оценивается коэффициентом избытка воздуха а. Состав влияет на скорость сгорания, количество выделяемого тепла, вследствие чего изменяются давление и температура газов в цилиндре. Минимальное значение угла опережения зажигания, периода задержки воспламенения и максимальное давление в цилиндре достигаются при а =0,85…0,9. При этом значении коэффициента избытка воздуха двигатель развивает максимальную мощность. По мере обеднения состава смеси (а>0,9) изменяется величина оптимального значения Фз, уменьшается величина максимального давления сгорания.

Для каждого двигателя принят свой оптимальный состав рабочей смеси, при котором на данном режиме достигается минимальный удельный расход топлива. Для двигателей со степенью сжатия около 8 при почти полном открытии дроссельной заслонки экономичный состав смеси получается при и =1,15…1,2. Для каждого скоростного и нагрузочного режима работы двигателя с искровым зажиганием существует также свое оптимальное значение угла опережения зажигания. Поэтому в конструкции таких двигателей предусмотрено устройство, обеспечивающее автоматически в зависимости от режима работы двигателя оптимальное значение ф3.

Влияние частоты вращения коленчатого вала

Рис. Влияние частоты вращения n и угла фз, опережения зажигания на характер индикторных диаграмм карбюраторного двигателя: а — угол фз — неизменный на всех скоростных режимах; б — углы ф2 и ф3 — подобраны для каждого скоростного режима: 1 — n = 1000 об/мин; 2 — n = 2000 об/мин; 3 — n = 3000 об/мин.

При увеличении частоты вращения n коленчатого вала увеличивается скорость движения топливовоздушной смеси во впускном трубопроводе и усиливаются вихревые движения смеси в камере сжатия. Опыты показывают, что с увеличением n длительность первой фазы Q1 сгорания, выраженная в градусах угла поворота коленчатого вала Ф, возрастает, процесс сгорания развивается с запаздыванием. Максимальное давление Р цикла снижается и все больше смещается на такт расширения. Экономичность двигателя ухудшается. Если же при увеличении n увеличить на определенную величину фз, то основная фаза сгорания приблизится к в.м.т., давление Р цикла увеличится, и несмотря на то, что третья фаза сгорания (догорание) заканчивается позже, чем при меньших значениях n, экономичность цикла улучшается (кривые 3 к 1, рис. б). Следовательно, для получения максимальной мощности и эффективности двигателя необходимо автоматически обеспечивать оптимальное значение угла опережения зажигания для каждого скоростного режима.

Детонация

В двигателях с искровым зажиганием при определенных условиях работы двигателя возникает быстрый, приближающийся к взрыву процесс сгорания рабочей смеси. Называется он детонацией. Признаки, указывающие на детонацию при работе двигателя: звонкие металлические стуки в цилиндрах, перегрев двигателя, снижение мощности, появление черного дыма (сажи) в отработавших газах.

Основные причины появления детонации:

• применение топлива, октановое число которого ниже рекомендованного для данного двигателя;
• повышение степени сжатия, вызванное низким качеством ремонта или обслуживания;
• увеличение угла опережения зажигания; качество рабочей смеси не соответствует требованиям, которые предъявляются к топливу для данного двигателя. Наиболее склонна к детонации рабочая смесь при а = 0,9.

На появление детонации также влияет материал головки цилиндров и поршней. Двигатели, у которых эти детали изготовлены из алюминиевых сплавов, меньше склонны к детонации, чем двигатели, у которых эти детали изготовлены из чугуна. Так как чугун обладает худшей теплоотдачей, то в жаркую погоду детали перегреваются, и это приводит к детонации.

Детонация повышает давление и температуру в цилиндрах, вызывает вибрацию двигателя. Вследствие этого ухудшается смазка трущихся поверхностей, обгорают клапаны, поршни, разрушаются подшипники коленчатого вала.

Преждевременное воспламенение рабочей смеси

В процессе работы двигателя иногда возникают такие условия, при которых отдельные детали внутри камеры сгорания (электроды свечи зажигания, клапаны) нагреваются выше 700…800°С. Соприкасаясь с нагретыми деталями, рабочая смесь воспламеняется раньше, чем возникает искра зажигания. Сгорание начинается до прихода поршня в в.м.т. Происходит так называемое калильное зажигание. Детали при калильном зажигании нагреваются еще больше. Воспламенение смеси при последующих циклах начинается еще раньше. В результате детали настолько перегреваются, что начинают оплавляться, увеличивается сопротивление их движению, и двигатель теряет мощность. Одной из причин возникновения калильного зажигания является применение свечей зажигания, не соответствующих конструкции двигателя.

Воспламенение от сжатия при выключенном зажигании

При работе двигателей наблюдаются случаи, когда после того, как выключено зажигание, двигатель продолжает некоторое время работать. Объясняется это тем, что при прикрытой дроссельной заслонке температура рабочей смеси в конце такта сжатия повышается и смесь самовоспламеняется, если частота вращения коленчатого вала прогретого двигателя составляет 300…400 об/мин. Чтобы предотвратить это явление, в конструкцию карбюратора вводят устройство, которое автоматически прекращает подачу топлива при выключении зажигания.

Сгорание рабочей смеси в дизелях

Рис. Индикаторная диаграмма дизеля: Q1 , Q2 и Q3 — фазы сгорания топлива; Фвц — угол опережении впрыска топлива.

Топливо впрыскивается в камеру сгорания дизеля за несколько градусов угла фвп поворота коленчатого вала до прихода поршня в в.м.т. К этому времени воздух в камере сжимается до 3…4 МПа и нагревается в результате этого до 450…550°С. Заканчивается подача топлива после в.м.т. На участке 1…2 давление в камере изменяется за счет сжатия воздуха поршнем — горение топлива еще не началось. Температура в камере немного понижается вследствие ввода в камеру холодного топлива. Затем топливо самовоспламеняется, пламя начинает распространяться по камере, и давление, начиная от точки 2, повышается за счет горения топлива. Угол фвп между началом впрыска (точка 1) и в.м.т. называется углом опережения впрыска. Угол Qi между началом впрыска и моментом начала подъема давления (точка 2) называется периодом задержки воспламенения. В этот период топливо под действием температуры и вихревых движений в камере переходит из жидкого состояния в газообразное, появляются отдельные очаги самовоспламенения.

Период сгорания топлива в цилиндре дизеля условно делят на три фазы:

• первая фаза Q1 — фаза быстрого сгорания. Начинается в момент начала повышения давления (точка 2) и кончается в момент достижения максимального давления в цилиндре (точка 3). В этот период выделяется около 30% общего тепла, заключенного во впрыскиваемом в цилиндр дизеля топливе;
• вторая фаза Q2 — фаза замедленного горения (участок 3…4). Она заканчивается в момент достижения максимальной температуры в цилиндре (точка 4). К этому периоду выделяется 70…80% тепла;
• третья фаза Q3 — фаза догорания. Условно она заканчивается в пределах 70° угла поворота коленчатого вала после в.м.т. К этому периоду выделяется около 97% тепла. Процесс является наиболее экономичным, если давление цикла в дизеле достигает своего максимума при повороте коленчатого вала на 6…10° после в.м.т.

Величина максимального давления Pz и момент достижения его зависят от того, как протекает сгорание в первой и во второй фазах.

Экономичность цикла зависит от характера и продолжительности протекания процесса подготовки топлива к самовоспламенению (период Qi — задержки самовоспламенения) и характера сгорания (первая Q1, вторая Q2 и третья Q3 фазы сгорания).

Период задержки воспламенения

За этот период в камеру сгорания поступает незначительная часть впрыскиваемого за цикл топлива. На индикаторной диаграмме в течение этого периода не наблюдается заметных изменений в протекании линии сжатия: давление в цилиндре продолжает увеличиваться так, как будто топливо не поступает в него. При увеличении Qi в камере сгорания к моменту воспламенения накапливается много топлива. Это повышает жесткость работы дизеля. Продолжительность периода задержки воспламенения зависит от следующих основных факторов: качества топлива, угла опережения впрыска топлива, давления и температуры сжатого воздуха в момент начала впрыска топлива, давления начала впрыска, нагрузки на дизель и частоты вращения коленчатого вала.

Рассмотрим влияние каждого фактора на величину Qi.

Химический состав дизельного топлива сильно влияет на продолжительность Qi. Лучшими дизельными топливами являются топлива парафинового ряда, обладающие более высоким цетановым числом и обеспечивающие наименьшую продолжительность Qi и мягкую работу дизеля.

Для каждой конструкции дизеля принят свой угол опережения впрыска топлива фвп. Оптимальное его значение зависит от нагрузки, теплового режима, частоты вращения коленчатого вала, давления и температуры воздуха. При увеличении фвп топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, попадает в холодную среду с низким давлением, т. е. меньшей объемной концентрацией кислорода. Воспламенение топлива вследствие этого задерживается. В цилиндре накапливается топливо, которое сгорает до прихода поршня в в.м.т. Это вызывает повышение жесткости работы дизеля и давления Pz. При малой величине фвп топливо сгорает не полностью, ббльшая его часть сгорает в процессе расширения (в третьей фазе), увеличивается теплоотдача в стенки цилиндров, мощность дизеля снижается.

Увеличение давления и температуры сжатого воздуха в момент начала впрыска способствуют более раннему самовоспламенению топлива, сокращению периода задержки воспламенения, более мягкой работе двигателя.

Увеличение давления начала впрыска приводит к дополнительному запаздыванию начала впрыска, сокращается продолжительность впрыска. При уменьшении давления начала впрыска ухудшается качество распыливания топлива и смесеобразования, что приводит к ухудшению рабочего процесса.

Увеличение нагрузки сопровождается большей подачей топлива за цикл, улучшаются условия подготовки рабочей смеси к сгоранию. Следовательно, продолжительность Qi с увеличением нагрузки сокращается.

Частота вращения коленчатого вала n влияет следующим образом на величину Qi. При изменении n изменяются фвп, давление и продолжительность впрыска топлива, качество его распыливания. Давление и температура воздуха в камере сжатия к моменту начала впрыска также изменяются. На быстроходных дизелях, предназначенных для работы с часто меняющимися скоростными режимами, устанавливают устройства, обеспечивающие автоматическое изменение величины фвп при изменении n.

Из сказанного видно, что момент начала впрыска и период задержки воспламенения оказывают большое влияние на процесс сгорания, на мощность и экономичность дизелей. Поэтому при их эксплуатации эти показатели надо поддерживать в заданных пределах.

Средняя скорость нарастания давления на участке 2…3 определяет жесткость работы дизеля. Ее считают нежесткой, если средняя скорость нарастания давления дельта_Р/дельта_ф не превышает 0,5 МПа на 1° угла поворота коленчатого вала.

Чем больше поступает топлива в цилиндр в течение периода Qi задержки воспламенения, тем жестче работа двигателя и тем большей величины достигает максимальное давление сгорания Рz.

Характер поступления топлива определяется профилем кулачка, диаметром и величиной хода плунжера топливного насоса, конструкцией дизеля и качеством топлива. Так, например, применение бензина вместо дизельного топлива вызывает появление ударных волн и вибрацию давления в цилиндре дизеля.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Процесс сгорания топлива

12.05.2010

Введение

Для обеспечения сгорания в двигателе внутреннего сгорания небольшое количество топлива смешивается с поступающим воздухом. К сожалению, двигатель внутреннего сгорания не может сжигать без остатка все топливо, которое он использует. Вследствие этого двигатель выпускает побочные продукты сгорания в виде отработавших газов. Некоторые из этих побочных продуктов вредны и загрязняют воздух. Борясь с этой проблемой, изготовители автомобилей разработали так называемые устройства понижения токсичности выхлопа, которые ограничивают выброс этих вредных веществ или полностью устраняют его.

СгораниеВ процессе сгорания происходят несколько химических реакций. Одни соединения разрушаются, а новые соединения образуются. Управление процессом сгорания - это ключ к управлению всей работой и токсичностью выхлопа двигателя внутреннего сгорания.

Для процесса сгорания требуются три элемента:

1.    Воздух2.    Топливо3.    Искра зажигания

Эти три элемента иногда упоминаются как "триада сгорания". Если один элемент триады отсутствует, сгорание невозможно. Двигатель внутреннего сгорания рассчитывается на объединение этих трех элементов, поддерживая полный контроль над процессом.

Воздух

Воздух состоит из атомов азота (N), кислорода (О ) и других газов. Большую часть воздуха составляет азот, являющийся инертным, негорючим газом. Воздух не горит, но в нем содержится достаточное количество кислорода, что позволяет поддерживать сгорание.

ТопливоБензин состоит из углеводородов, которые образуются в результате переработки сырой нефти. Углеводороды состоят из атомов водорода (Н) и углерода (С). В бензин добавляются различные химикаты, типа ингибиторов коррозии, красителей и очищающих средств. Эти химикаты называются присадками.Тепло и давление, присутствующие в двигателе внутреннего сгорания, могут заставить бензин, находящийся в камере сгорания, воспламениться раньше, чем генерируется искра зажигания. Это называется преждевременным воспламенением и более подробно описывается дальше. Октановое число бензина указывает на то, насколько хорошо он противостоит преждевременному воспламенению. Дополнительная очистка может способствовать увеличению октанового числа.В настоящее время в регионах с чрезвычайно высоким уровнем загрязнения воздуха используется тип топлива, называемый улучшенным бензином (подвергнутым реформингу) (RFG). Такой бензин имеет специальные присадки, называемые окислителями, которые улучшают сгорание, увеличивают октановое число и уменьшают токсичность выхлопа.

Искра зажигания

В двигателе внутреннего сгорания воздух и топливо поступают в камеру сгорания, и затем генерируется искра зажигания, вызывающая сгорание. Перед зажиганием воздушно-топливной смеси двигатель нагревается и сжимает смесь. Нагревание помогает процессу смесеобразования, а сжатие увеличивает энергию, генерируемую при сгорании.

Процесс сгорания

В двигателе внутреннего сгорания сгорание происходит в течение доли секунды (приблизительно в течение 2 миллисекунд). В этот момент разрушаются связи между атомами водорода и углерода. Разрушение связей приводит к высвобождению энергии в камере сгорания, толканию поршня вниз и инициированию вращения коленчатого вала.После разделения атомов водорода и углерода они соединяются с атомами кислорода, содержащимися в воздухе. Атомы водорода объединяются с кислородом, образуя воду. Атомы углерода объединяются с кислородом, образуя двуокись углерода (углекислый газ).

Говоря языком химии, полное сгорание в двигателе внутреннего сгорания выражается формулой:

НС + О2 = Н2 О + СО2

Другими словами:

топливо + кислород = вода и двуокись углерода

Абсолютно эффективный двигатель внутреннего сгорания на выпуске имел бы только воду (Н О) и двуокись углерода (СО ), что соответствует Данной выше химической формуле. Это означало бы, что все углеводороды в процессе сгорания разложились. К сожалению, дело обстоит не так.

Неэффективное сгорание -это главная причина наличия вредных веществ в выхлопе автомобиля. Эффективное сгорание ведет к наименьшей токсичности выхлопа. Эффективность сгорания увеличивается посредством корректировки соотношения "воздух/топливо".

Соотношение "воздух/топливо"

Инженеры-автомобилестроители определили, что токсичность выхлопа автомобиля можно уменьшить, если бензиновый двигатель работает с соотношением "воздух/топливо", равным 14.7:1. Технический термин известен как "стехиометрическое соотношение". Стехиометрическое соотношение означает химически правильную воздушно-топливную смесь, которая производит желаемую химическую реакцию, входе которой происходит полное сгорание топлива с желаемой токсичностью выхлопа.Соотношение "воздух/топливо" 14.7:1 обеспечивает наилучшее управление всеми тремя компонентами (углеводороды, одноокись углерода и оксиды азота) при выпуске почти во всех условиях. Соотношение "воздух/топливо" также увеличивает эффективность каталитического нейтрализатора, который является частью системы выпуска автомобиля.

Бедная воздушно-топливная смесь

Обеднение воздушно-топливной смеси обычно вызывается неисправностью в двигателе. Обеднение - это состояние, когда двигатель получает слишком много воздуха или кислорода. Причиной слишком высокого уровня кислорода могут стать утечки вакуума или неисправная система подачи топлива.

Богатая воздушно-топливная смесь

Богатая воздушно-топливная смесь - это также указание на неисправность двигателя. Обогащение - это состояние, когда двигатель не может сжечь все топливо, которое вошло в камеры сгорания. Состояние обогащения может возникать в результате высокого давления топлива, проблем с опережением зажигания или низкой компрессии.

Аномальное сгорание

Имеются два типа аномального сгорания, которое может происходить в двигателе: детонация и преждевременное воспламенение.Детонация - это неустойчивый процесс горения, который может вызывать неисправность прокладки головки цилиндров, а также и другие повреждения двигателя. Детонация возникает, когда в камере сгорания наблюдается перегрев и повышенное давление. Когда это происходит, создается взрывная сила, которая инициирует резкий рост давления в цилиндрах, сопровождаемый сильным металлическим стуком. Ударные волны, похожие на удары молотка, генерируемые при детонации, подвергают прокладку головки цилиндров, поршень, кольца, свечу зажигания и подшипники шатуна серьезным перегрузкам.Преждевременное воспламенение - это другое аномальное состояние горения, которое иногда путают с детонацией. Преждевременное воспламенение имеет место, когда какая-либо точка в камере сгорания становится настолько горячей, что становится источником зажигания и заставляет топливо воспламеняться до генерирования искры зажигания. Оно может сделать свой вклад в детонацию или даже стать ее причиной.Вместо воспламенения топлива в правильный момент времени, чтобы дать коленчатому валу плавный толчок в требуемом направлении, топливо загорается преждевременно. Это вызывает мгновенный обратный удар в тот момент, когда поршень пытается повернуть коленчатый вал в неправильном направлении. Этот удар вследствие напряжений, которые он создает, может быть очень разрушительным. Кроме того, преждевременное воспламенение может локализовать тепло до такой степени, что оно может частично проплавить или прожечь отверстие в головке поршня.

Токсичность выхлопа

Стехиометрическая воздушно-топливная смесь обеспечивает наилучший компромисс между динамическими характеристиками, экономичностью и токсичностью выхлопа.При богатой воздушно-топливной смеси все топливо не сгорает. Поэтому увеличивается уровень выделений углеводородов и одноокиси углерода. Бедная воздушно-топливная смесь может при сгорании генерировать повышенное количество тепла. Поэтому увеличивается содержание оксидов азота. Чрезмерно обедненная воздушно-топливная смесь в результате приводит к пропускам воспламенения. Это увеличивает выделения углеводородов.Каталитические нейтрализаторы, которые химически нейтрализуют токсичные отработавшие газы, наиболее эффективны в очень узком диапазоне, близком к стехиометрическому соотношению.

Побочные продукты сгорания

Поскольку двигатель внутреннего сгорания не имеет абсолютной эффективности, в процессе сгорания генерируются три нежелательных побочных продукта:1.    Углеводороды (НС)2.    Одноокись углерода (СО)3.    Оксиды азота     (N0  X )

Неполное сгорание вызывает выделение углеводорода и одноокиси углерода. Выделения углеводорода - это углеводороды, которые не разрушились в процессе сгорания. Одноокись углерода образуется, потому что не имеется достаточного количества атомов кислорода, чтобы связать углерод.

В идеальном случае азот должен проходить камеру сгорания неизменным. Но когда температура в камере сгорания достигает приблизительно 1 371 °С (2 500 °F), атомы азота и кислорода связываются, образуя  (N0  X )

Химическая формула процесса сгорания, при котором образуются оксиды азота выглядит следующим образом:

НС + О2 + N2 = Н2 О + СО + N0x

Формула "NO " используется для оксидов азота, потому что OHci отражает комбинацию атома азота и любого количества атомов кислорода. Например, оксид азота (N0) состоит из одного атома азота и одного атома кислорода, в то время как двуокись азота (N0 ) состоит из одного атома азота и двух атомов кислорода.

Высокое содержание НС

Высокое содержание НС может быть вызвано недостаточной эффективностью системы зажигания, неправильным опережением зажигания или неправильными фазами газораспределения, протечками вакуума, попаданием масла или низкой степенью сжатия. Доля углеводородов измеряется в количестве частиц на миллион.

Высокое содержание СО

Высокое содержание СО может быть вызвано такими факторами, как:•    Чрезмерно богатая воздушно-топливная смесь•    Загрязнение воздушного фильтра•    Выход из строя клапана PCV•    Загрязнение топлива маслом•    Заедание или протечки в топливной форсункеНа исправном автомобиле с каталитическим нейтрализатором выделение одноокиси углерода обычно приближается к нулю. Содержание одноокиси углерода измеряется в процентах от полного объема в воздухе.

NOx

NOx генерируются при высокой температуре горения (выше приблизительно 1 371 °С (2 500 °F)) и обычно образуются, если температура горения не контролируется. Содержание оксидов азота измеряется в количестве частиц на миллион.

Так же рекомендуем прочитать Вам интересную статью Кузовные детали

www.mskjapan.ru

Бензин продуктов горения - Справочник химика 21

    Анализ продуктов горения бензинов и масел приобретает чрезвычайно важное значение, так как знание индивидуального состава таких продуктов необходимо для исследования процессов горения в моторе и для изучения загрязнения воздуха. [c.227]

    Способы подачи дизельного топлива в камеру сгорания, образование рабочей смеси и процессы горения не менее, а более сложны, чем в современном карбюраторном двигателе. Поэтому существующее еще у некоторых работников представление о дизельном топливе как о продукте, в состав которого могут входить соответствующие фракции почти любой нефти, не имеет ничего общего с истинным положением дела и должно быть решительно изменено. При производстве дизельных топлив, в частности при установлении основных их параметров, должна быть проявлена такая же тщательность и требовательность, как и при производстве высококачественных моторных бензинов. [c.7]

    Так, произошел взрыв в резервуаре емкостью 127 тыс. содержащем ранее бензин. Резервуар готовили к ремонту. Продукт из него откачали и на продуктовых линиях поставили заглушки. К моменту возникновения взрыва резервуар продували воздухом. Вентилятор с двигателем взрывозащищенного исполнения работал до взрыва в течение 4 ч. Максимальная скорость вращения лопастей достигала 3160 об/мин, максимальная скорость двигателя составляла 3480 об/мин. Как видно из приведенных данных, характеристика двигателя не соответствовала характеристике вентилятора, и последний разрушился. От трения и нагрева металла возникли искры, от которых воспламенились пары бензина. Взрывом разрушило перекрытие резервуара горение паров бензина в резервуаре продолжалось около часа. После взрыва одну лопасть вентилятора нащли внутри резервуара, другую в корпусе вентилятора, третью и четвертую не нашли. [c.140]

    С боковой стороны кожуха прорезаны два круглых отверстия диаметром 15—20 мм для отвода продуктов горения. На выступающий внутрь диск металлического кольца кладут круглую асбестовую прокладку толщиной 3—5 мм и диаметром 100 мм. В асбестовой прокладке прорезано круглое отверстие диаметром 30 мм на случай разгонки бензина и лигроина или 50 мм на случай разгонки керосина, реактивных и легких дизельных топлив. При разгонке тяжелого дизельного топлива и топлива для тихоходных дизелей применяется прокладка с овальным отверстием 40/50 мм. [c.172]

    Для нефтепродуктов сернистые соединения являются очень вредной примесью. Они токсичны, придают нефтепродуктам неприятный запах, вредно отражаются на антидетонационных свойствах бензинов, способствуют смолообразованию в крекинг-продуктах и, главное, вызывают коррозию металлов. Наиболее опасны в этом отношении самые активные сернистые соединения — сероводород, низшие меркаптаны, а также свободная сера, которые сильно разрушают металлы, особенно цветные. Поэтому присутствие этих веш еств крайне нежелательно и для большинства нефтепродуктов недопустимо. Но и остальные сернистые соединения сульфиды, дисульфиды, тиофаны, тиофены и другие нейтральные веш ества — могут в известных условиях оказаться ответственными за возникновение коррозии. Дело в том, что при сгорании топлива все сернистые соединения превращаются в ЗОа и ЗОд. При низких температурах, когда получающиеся при сгорании или находящиеся в воздухе водяные пары конденсируются, эти окислы превращаются в соответствующие кислоты, что, конечно, тоже вызывает сильную коррозию. Кроме того, присутствие в продуктах горения ЗОд сильно повышает точку росы. Так, например, при сжигании сернистых мазутов накопление ЗОз в дымовых газах повышает температуру конденсации водяных паров на 50 град и, следовательно, даже при обычных температурах будет образовываться серная кислота и возникать коррозия. Чем больше сернистых соединений в топливе, тем сильнее опасность этой кислотной коррозии. Необходимо также иметь в виду, что при повышенных температурах нейтральные сернистые соединения могут разлагаться с выделением сероводорода и меркаптанов. [c.121]

    Проволока из натрия горит в хлоре, давая соль. Процесс соединения натрия и хлора с образованием соли называется химической реакцией. Обычный огонь также является следствием химической реакции — соединения горючего с кислородом воздуха, в результате чего образуются продукты горения. Так, бензин состоит из соединений углерода с водородом, и когда смесь бензина и воздуха мгновенно сгорает в цилиндрах автомобильного двигателя, происходит химическая реакция, при которой бензин и кислород воздуха реагируют с образованием двуокиси углерода и паров воды (плюс небольшое количество окиси углерода) при этом выделяется энергия, обуславливающая движение автомобиля. Двуокись (диоксид) и окись (оксид) углерода — соединения углерода с кислородом, а вода — соединение водорода с кислородом. [c.10]

    Несмотря на более высокие нормы расхода газового бензина, содержание серы в одорируемом газе, а следовательно и в продуктах горения, снижается в несколько раз. [c.149]

    Продукты реакции охлаждают и затем разделяют водород и газы реакции возвращаются в цикл, а жидкие продукты (бензин гидроформинга) подвергаются ректификации. Регенерация катализатора осуществляется так же, как и на установках каталитического крекинга [18, 78] выжигом отложенного кокса в струе воздуха остаточный воздух вместе с газообразными продуктами горения (двуокись углерода, окись углерода, азот и др.) нагретыми до 600° С и применяют для получения водяного пара. В качестве сырья используется фракция бензина прямой гонки. [c.131]

    Бензин (газолин). Горение бензина в цилиндре двигателя внутреннего сгорания — сложный химический процесс. В идеальных условиях топливо полностью окисляется до двуокиси углерода и воды. Прп благоприятных рабочих условиях полное сгорание почти достигается, хотя немного окиси углерода и других продуктов неполного окисления находится в большинстве выхлопных газов. [c.602]

    Вдыхание продуктов горения является одной из важных причин телесных повреждений и смерти при пожаре. Когда горючее сгорает на открытом воздухе, только керосин (бензин) может вызывать серьезные повреждения от вдыхания дыма, тогда как водород и метан являются чисто горящими горючими. [c.623]

    Антропогенные источники поступления в окружающую среду. Газовые и нефтяные скважины, каменноугольные шахты. На нефтехимических производствах Э. (наряду с метаном, пропаном, бутаном, изобутаном и пентаном) выделяется во внешнюю среду при термической и каталитической переработке нефти и ее пиролизе. Выделяется также из бензинов, синтетических масел и смол и ряда других полимерных материалов. В небольших количествах Э. (вместе с другими алканами) обнаруживается в составе продуктов горения некоторых синтетических материалов ( Вредное воздействие. .. ). [c.23]

    Антропогенные источники поступления в окружающую среду. Выделяется из нефти, бензинов, дизельного топлива, синтетических масел. Обнаруживается в воздухе в сочетании с другими углеводородами, наиболее часто—с этаном и пропеном. В небольших количествах П. обнаруживается в составе продуктов горения некоторых полимерных материалов. [c.24]

    Антропогенные источники поступления в окружаюш,ую среду. Выделяется в производственных и эксплуатационных условиях из жидких моторных топлив, бензинов, смазочных материалов, искусственных жидких топлив. Наиболее часто встречается в комбинации с пропаном, пропеном, 1-бутеном. Содержится в составе продуктов горения некоторых полимерных материалов. Обнаруживается в воздухе космических кораблей и подводных лодок ( Человек под водой... ). [c.26]

    С увеличением температуры возрастает диссоциация СО2 и Н2О, поэтому различие в достигаемых температурах меньше рассчитанного, но разогрев продуктов горения с увеличением ароматизованности бензина повышается и, следовательно, мощность двигателя увеличивается. [c.40]

    Антропогенные источники поступления в окружающую среду. Выделяется из гидравлических жидкостей, синтетических бензинов, масел, других синтетических материалов. Обнаруживается в составе продуктов горения некоторых синтетических материалов. В воздухе герметизированных помещений идентифицируют Г. и 2,3-диметилбутан. [c.30]

    Состав продуктов сгорания различных альтернативных топлив весьма разнообразен. Содержание оксидов азота находится в прямой зависимости от температуры горения топлива. В соответствии с этим максимальный выход оксидов азота получается при использовании водорода (температура горения л 2500 К), а минимальный—аммиака (1956 К). Выход оксида углерода определяется главным образом элементным составом топлива (отношением С И), в соответствии с которым альтернативные топлива по отношению к бензину характеризуются снижением содержания СО (природный газ, метанол) либо полным его отсутствием (водород, аммиак). [c.133]

    В случае применения этилированного бензина возможно сильное (даже смертельное) отравление, так как при сжигании бензина в горелке ядовитый тетраэтилсвинец (ТЭС) не полностью разрушается и попадает в воздух рабочего помещения вместе с продуктами горения. Ядовиты также продукты полного сгорания тетраэтилсвинца. [c.126]

    В жидких фракциях углеводородов —Сд содержится много изопарафинов. Бензины можно использовать во многих случаях как компоненты автомобильных топлив или направлять на каталитический риформинг. Средние дистиллятные продукты отличаются низким содержанием серы и ароматических углеводородов и обладают высокими характеристиками горения. [c.48]

    Трубчатая печь рис. 93) состоит из двух камер, разделенных перевальной стенкой. В первой камере — камере сгорания — происходит горение мазута или газа, который подается в эту часть печи через специально установленные форсунки. Горячие продукты горения переваливаются через стенку во вторую камеру, где размещена система труб, по которым прокачивается под давлением до 10 атм ( 1 МПа) и больше подлежащая перегонке нефть. Продукты горения, проходя между трубами и отдав свое тепло, направляются в боров и затем в дымовую трубу. Нагретая в трубах нефть попадает в эвапорационное пространство колонны 3 (см. рис. 92), где легкие фракции нефти интенсивно испаряются, а их пары, поднимаясь вверх по колонне, разделяются на заданные температурным режимом и давлением фракции. Неиспарившийся остаток (мазут) со дна колонны 1 отводится в приемник. Бензин (вместе с газами перегонки) отбирается в верхней части колонны / и направляется на охлаждение и конденсацию. После отделения воды от бензина в отстойнике 10 бензин собирают в промежуточном резервуаре 9, откуда насосом 5 перекачивают в хранилища. Остальные фракции перегонки нефти также собираются в хранилищах, откуда их забирают для дальнейшего использования. Остающийся после конденсации бензина газ направляется в газгольдеры. На существующих трубчатых установках, принципиальная схема одной из которых описана выше, можно перегнать до 2000 т и более нефти в сутки. Полученные в результате перегонки нефти фракции могут быть использованы после соответствующей обработки (очистки и пр.) как товарные виды топлива и смазочные масла. [c.193]

    Опубликована работа [79]1, посвященная пиролизу углеводородов с целью одновременного получения ацетилена и этилена. Процесс изучали на модельной печи, в камере сгорания которой сжигали водород с кислородом. Температуру смеси снижали до смешения продуктов горения с сырьем подачей водяного пара. В зоне высоких температур продукты пиролиза находились 2-10-3 Температура горения была около 2700°С. После смешения продуктов горения с водяным паром перед вводом сырья она равнялась 2200°С. На выходе из камеры пиролиза температура была 1000 °С. На рис. П1.11 приведены результаты распада легкого бензина в зависимости от температуры реакции. [c.72]

    Высокие антидетонационные свойства метанола в сочетании с возможностью его производства из ненефтяного сырья позволяют рассматривать этот продукт в качестве перспективного высокооктанового компонента автомобильных бензинов, получивших название бензино-метанольных смесей. Оптимальная добавка метанола—от 5 до 20% при таких концентрациях бензино-спиртовая смесь характеризуется удовлетворительными эксплуатационными свойствами и дает заметный экономический эффект. Добавка метанола к бензину снижает теплоту сгорания топлива и стехиометрический коэффициент при незначительных изменениях теплоты сгорания топливовоздушной смеси. Вследствие изменения стехиометрических характеристик использование 15%-й добавки метанола (смесь М15) в стандартной системе питания ведет к обеднению топливовоздушной смеси примерно на 7%. В то же время при введении метанола повышается октановое число топлива (в среднем па 3—8 единиц для 15%-й добавки), что позволяет компенсировать ухудшение энергетических показателей за счет повышения степени сжатия. Одновременно метанол улучшает процесс сгорания топлива благодаря образованию радикалов, активизирующих цепные реакции окисления. Исследования горения бензино-метанольных смесей в одноцилиндровых двигателях со стандартной и послойной системами смесеобразования показали, что добавка метанола сокращает период задержки воспламенения и продолжительность сгорания топлива. При этом теплоотвод из зоны реакции снижается, а предел обеднения смеси расширяется и становится максимальным для чистого метанола. [c.155]

    При сравнительно большом промежутке времени процесса горения, когда температура сгорания >2300°С, углеводородные соединения бензина и масла могут окисляться полностью. В реальных условиях протекания индикаторного процесса время, отводимое на сгорание, ограничивается тысячными долями секунды при недостаточном количестве кислорода, поэтому наблюдается небольшая неполнота сгорания. В условиях высокой средней температуры продуктов сгорания (свыше 120(ГС) нагар в объеме камеры сгорания сохраниться не может — он сгорает или его частички с отработавшими газами выталкиваются наружу. [c.286]

    Вскипание нефтепродуктов связано с наличием воды в виде мелких капель в массе жидкости. Вскипание характеризуется бурным вспениванием продукта (в 4—5 раз увеличивается объем нагретой жидкости). Чаще всего вскипают нефти и мазуты. Это объясняется тем, что в силу своей вязкости они почти всегда содержат взвешенные частицы воды и при горении прогреваются на значительную глубину. Например, скорость прогревания нефти достигается 25—40 см/ч, а мазута—до 30 см/ч. Бензины и другие светлые нефтепродукты при горении в резервуарах практически не прогреваются. [c.169]

    Xимическая коррозия металлов — самопроизвольное взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Этот тип коррозии наблюдается при действии на металлы сухих газов (воздуха, продуктов горения топлива и др.) и жидких неэлектролитов (нефти, бензина и др.) и является гетерогенной химической реакцией жидкой или газообразной среды (или их окислительных компонентов) с металлом. [c.16]

    Светлые продукты. Главным продуктом переработки нефти являются моторные бензины, используемые как горючее в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. В цилиндре такого двигателя горючая смесь бензина с воздухом сжимается, зажигается искрой и сгорает с большой скоростью. Газообразные продукты горения расширяются, приводя в движение поршень, а через него и вал двигателя. Чем выше степень сжатия горючей смеси, тем экономичнее, мощнее и компактнее двигатель. Некоторые из бензинов при повышении температуры смеси во время ее сжатия самовоспламеняются раньше, чем закончится сжатие, и детонируют, т. е. сгорают со скоростью впрыва. Такое неправильное сгорание рабочей смеси сопровождается резкими колебаниями давления в цилиндре и вызывает падение мощности и перегрев двигателя. [c.49]

    Из рис. 6.9 видно, что в окрестности лидирующих точек кривизна пламени имеет один и тот же знак. Поэтому при Ф О/ ъ окрестности этих точек состав смеси систематически изменяется, что в свою очередь приводит к систематическому изменению В окрестности рассматриваемых точек можно провести аналогию с горением в сферическом пламени, внутри которого находятся продукты сгорания. На основе указанной аналогии показано, что при горении бензина фо > В/) состав в зоне реакции обедняется (Бурико и Кузнецов [1976], Кузин и Талантов [1977]). При горении водорода (В у зоне реакции обогащается (Бурико и Кузнецов [1976]). Поэтому максимальные значения Uf и и достигаются при разных коэффициентах избытка воздуха и В частности, при горении бензина коэффициент избытка воздуха в зоне реакции будет равен если в исходной смеси коэффициент избытка воздуха меньше Следовательно, при горении бензина. При горении водорода, [c.226]

    В результате изучения процессов сжигания тяжелых нефтепродуктов, разбавленных бессернистыми растворителями, Н. П. Волынский и И. К. Чудакова [70, 71] предложили новый прием количественного определения серы в органических соединениях и всевозможных нефтепродуктах (кроме малосернистых бензинов), названный ими методом двойного сожжения. Метод двойного сожжения заключается во введении паров вещества, а также продуктов его пиролиза в пламя горящего диоксана, с последующим улавливанием продуктов горения раствором соды. После окончания сжигания избыток соды оттитровывается соляной или серной кислотой в присутствии смешанного индикатора (метилоранж -f индигокармин [72]). Для проведения анализа зажигают диоксановую горелку и подводят ламповое стекло. В нижнюю спокойную часть диоксанового пламени вводят отверстие кварцевого стаканчика с навеской, и последний осторожно нагревают пламенем микрогорелки. Если испарение и пиролиз вещества сопровождается образованием кокса, то его выжигают, осторожно вводя в стаканчик слабый ток кислорода или воздуха через кварцевый капилляр, соединенный резиновой трубкой с газометром. Сожжение навески вещества в 0,1—0,4 г занимает не более 4—10 мин., а на дожигание кокса требуется меньше одной минуты. Точность анализа такая же, как в ускоренном ламповом методе. Сжигание чистого динитробензола и диметилоктадециламина, проведенное авторами в условиях предлагаемого метода, показало, что присутствие азота не влияет на точность определения, тогда как при сжигании динитробензола по Преглю было найдено 2,45% серы за счет образовавшихся окислов азота. Г. Д. Гальперн и И. К- Чудакова [582] разработали метод двойного сожжения применительно к одновременному определению серы и галоидов в нефтепродуктах. [c.19]

    Если водородный газ пропустить чрез летучую углеродистую жидкость, напр., чрез бензин (можно прямо влить его в сосуд для добывания водорода), то его пары горят вместе с водородом и дают пламя очень яркое, потому что происходящие частицы угля (копоть) сильно накаливаются. Вводя бензин (карбу-рируя) или платиновую (или иную неплавкую легкую) сетку в пламя водорода, можно пользоваться им в практике для освещения. Дым печей от неполноты горения, зависящей от разных причин, особенно же от неполного смешения продуктов горения с воздухом и от местного понижения температуры, очень часто видимо содержит копоть или частицы угля или сажи. Этого не могло бы быть, если бы в пламени предварительно уже не образовалось этой сажи. [c.450]

    Важнейшей тенденцией в переработке нефти в настоящее время является стремление возможно полнее использовать все составные части ее и максимально увеличить выход светлых продуктов, в первую очередь бензина и дизельного топлива. С этой целью часть образующихся тяжелых остатков (гудрон, крекинг-остаток, мазут) подвергают коксованию — глубокому разложению при 450—500° С и атмосферном давлении. При коксовании. поми. ю беззольного нефтяного кокса, применяемого для изготовления угольных электродов и как топливо, получают газ и жидкие нефтепродукты — бензиновый дистиллят, а также газойль — сырье для каталитического крекинга. Наряду со старьши периодическими или полунепрерывными процессами (коксование в кубах, печах, камерах), где сложной операцией является удаление кокса, применяется новый непрерывный контактный способ с твердым движущимся теплоносителем — гранулированным нефтяным коксом, который нагревается продуктами горения газа и затем смешивается с нагретым сырьем в реакторе. Летучие продукты отводят в ректификационную колонну, часть кокса непрерывно подвергают измельчению а образовавшийся избыток кокса выводят из установки. [c.222]

    Следовательно, довольно иметь бензин и болотный газ, чтобы получить гомологи бензина. (Из толуэна весьма легко получаются остальные гомологи.) Так как водород и ацетилен находятся во всех продуктах горения (это доказано положительным образом), то и остальные вышеназванные вещества должны находиться здесь. [c.387]

    Для получения высокоперегретого пара (до 1400—1500°С) предложен несколько иной метод в трубчатом нагревателе пар нагревают до 800°С, после чего его смешивают с высокоперегретыми продуктами горения топливного газа или водорода в кислороде [66]. Пиролиз протекает при 800—850 °С в течение 0,1—0,01 сек. При переработке бензина этим методом выход этилена составил 55 вес. % на сырье. Описанный процесс с применением высокоперегретого пара проверен на опытной установке, однако, несмотря на [c.62]

    Другим процессом, использующим принцип гомогенного пиролиза, является пиролиз фирмы Hoe hst [2], протекающий в две стадии. В качестве сырья используют легкий бензин. На первой стадии в выносной, охлаждаемой снаружи камере сжигают топливо в присутствии кислорода при этом температура продуктов горения достигает 2700 °С. Вводя водяной пар, можно снизить температуру до 2300°С. На второй стадии смешивают углеводородное сырье с горячими газами, в резл льтате чего температура понижается до 1300 °С. Время пребывания в этой зоне составляет 0,002—0,003 с. При выходе из реактора продукты пиролиза охлаждают закалочным маслом до 200— 300 °С. [c.179]

    Грубо ириближенный расчет, в котором иринимается, что теило, выделяемое в процессе горения, передается лишь продуктам горения, устойчивым при температурах окруяхающой среды, позволяет при известных величинах удельных тенлоемкостей этих иродуктов определить верхний продол температуры горения. При этой температуре определяется равновесная концентрация иродуктов, содержащих все имеющиеся элементы. В виде примера можно рассмотреть горение смеси бензина (взятого в виде октана С Н,д) с кислородом. Типичная для ракетного двигателя реакция может быть нри-блин енно записана следующим образом  [c.17]

    Хотя паяльные горелки (бензиновые или газовые) и дают почти такую же температуру, как и печи, но они менее пригодны для прокаливания СаСОз, потому что в продуктах горения бензина или газа, охватывающих весь тигель, содержится много углекислого газа парциальное давление его внутри тигля не сможетстать ниже некоторой определенной величины, в результате чего часть СаСОд останется неразложенной. [c.158]

    Относительные плотности их qo = 0,750, Q ep = 0,830, дф = 0,860, Qp = = 1,22 кг/.ii . Химический состав кокса С 96 о вес., Н2 4% вес. При горении кокса 90% углерода превращается в СО2, а 10% в СО. Кратность циркуляции катализатора равна 5, температура кипящего слоя катализатора в реакторе 470° С, в регенераторе 580° С, температура продуктов крекинга на выходе из реактора 450° С, теплота реакции каталптпческого крекинга 105 ккал на 1 кг бензина. В транспортную линию реактора и в десорбер вводится водяной пар 5 и 3% на сырье соответственно. Температура перегретого водяного пара, вводимого в реактор, равна 450° С. [c.182]

chem21.info

Смесеобразование и горение | Двигатель автомобиля

Двигатель работает за счет энергии, выделяющейся при сжигании в его цилиндрах бензина. Для горения необходим воздух (точнее, кислород воздуха), а чтобы сгорание успело закончиться за то время, которое отводится на это в двигателе (до 0,002 сек.), бензин должен быть хорошо перемешан с воздухом.

Образование смеси бензина с воздухом происходит в карбюраторе, где бензин смешивается с засасываемым в двигатель воздухом в нужном количестве, распыляется и частично испаряется. Дальнейшее испарение и перемешивание происходят во впускном трубопроводе и в самих цилиндрах двигателей.

Подготовленная к сжиганию смесь бензина с воздухом называется рабочей смесью.

В зависимости от того, больше или меньше бензина содержится в смеси при одном и том же количестве воздуха, различают богатые, нормальные и бедные смеси.

Нормальной рабочей смесью называется такая смесь, после сгорания которой не остается ни свободного кислорода, ни несгоревшего бензина. В нормальной смеси воздуха в 15 раз больше (по весу), чем бензина. Иначе говоря, для полноты сгорания 1 кг бензина требуется около 18 м3 воздуха.

Богатая рабочая смесь содержит больше бензина, чем нормальная, вследствие чего бензин cгорает не полностью. Существует предел обогащения смеси, при котором в цилиндрах двигателя еще происходит горение. Если бензина в смеси приблизительно в три раза больше, чем в нормальной, такая смесь гореть уже не будет.

Бедная рабочая смесь содержит меньше бензина, чем нормальная, и после ее сгорания остается неиспользованный кислород воздуха. Слишком бедные смеси также не горят в цилиндрах двигателя. Если уменьшить количество бензина в нормальной смеси на 20%, горение прекращается.

Состав смеси оказывает большое влияние на работу двигателя. Наибольшая мощность двигателя достигается при несколько обогащенной смеси, в которой воздуха не в 15, а только в 12—13 раз больше по весу, чем бензина. Такая смесь сгорает быстрее, чем смесь любого другого состава, отчего развивается наибольшее давление газов на поршни. Всякое обеднение или обогащение смеси против названного состава приводит к уменьшению мощности двигателя, причем особенно быстро мощность падает при обеднении смеси.

Наименьший расход бензина достигается при несколько обедненной рабочей смеси, в которой воздуха в 16—17 раз больше по весу, чем бензина. Такая смесь сгорает полностью и обеспечивает наилучшее использование тепла, выделяющегося при сгорании. При этом мощность двигателя оказывается на 10—15% меньше, чем в предыдущем случае.

Смесь, обеспечивающую наибольшую мощность, часто называют смесью мощностного состава. Соответственно состав смеси, при котором двигатель работает на наиболее экономичном режиме, называется экономическим.

При изменении нагрузки и оборотов двигателя экономический и мощностной составы смеси не остаются постоянными. С уменьшением нагрузки (закрытием дросселя) смесь необходимо обогащать, а при увеличении оборотов — обеднят. Наибольшее влияние на состав смеси оказывает изменение нагрузки, и при малых оборотах холостого хода экономическая смесь содержит только в 7-10 раз больше воздуха (по весу), чем бензина.

Нормальная эксплуатация карбюраторного двигателя возможна на смесях экономического состава, обеспечивающих наименьший расход бензина. Однако при, полном открытии дросселя, когда двигатель должен работать на наибольшей мощности для разгона, преодоления подъема или достижения максимальной скорости, целесообразно применять смеси мощностного состава, не считаясь с повышенным расходом бензина.

Современные карбюраторы устроены таким образом, что все изменения состава смеси при различных режимах работы двигателя осуществляются автоматически, без участия водителя. Только при запуске и прогреве двигателя изменять состав смеси приходится вручную.

Засосанная в цилиндры двигателя рабочая смесь подвергается сжатию и затем, подожженная электрической искрой, сгорает за короткий промежуток времени, пока поршень находится вблизи ВМТ. Если смесь сгорает на интервале 30-40° поворота коленчатого вала, такое горение называют нормальным. Наибольшая скорость нормального горения достигает 22 м/сек.

Большое влияние на скорость горения оказывают начальные условия, т.е. состав смеси, давление и температура в момент зажигания. Чем смесь беднее, тем медленнее она горит. Переобедненные смеси горят настолько медленно, что горение еще продолжается при следующем открытии впускного клапана; это вызывает вспышки вновь засасываемой смеси, известные как «выстрелы» в карбюратор.

Давление и температура смеси в момент зажигания определяются главным образом степенью сжатия двигателя, т. е. величиной, показывающей, во сколько раз уменьшается объем засосанной смеси при сжатии. Чем выше степень сжатия, тем больше давление и температура смеси перед воспламенением и тем быстрее горит смесь. Поэтому двигатели, имеющие повышенную степень сжатия, развивают большую мощность, а бензина расходуют меньше.

Повышение степени сжатия ограничивается возникновением горения взрывного типа, носящего название детонации.

В процессе горения впереди движущегося по горючей смеси пламени происходят дополнительное сжатие и нагрев несгоревшей части смеси. Если температура при этом достигнет большой величины, то эта несгоревшая часть смеси самовоспламеняется со скоростью до 2000 м/сек. Такая большая скорость горения вызывает практически мгновенное нарастание давления в цилиндре, действующее на стенки камеры сгорания подобно ударам молота. Эти удары воспринимаются на слух как резкий звенящий или щелкающий металлический звук. Сильная детонация может частично или даже полностью разрушить поршни.

Детонация нарушает нормальную работу двигателя и мешает дальнейшему повышению его мощности и экономичности. Поэтому борьба с детонацией является одной из самых важных задач современной техники.

Значительно повышает стойкость бензина против детонации примешивание к бензину незначительных количеств свинца в виде сложного химического соединения, называемого этиловой жидкостью. Такой бензин называется этилированным. Применение этилированных бензинов марок А-66 и А-70 позволяет работать без детонации при степенях сжатия 6,5—7,0.

Помимо качества бензина, на появление детонации при данной степени сжатия влияют:

• состав рабочей смеси
• величина подогрева смеси во впускном трубопроводе
• температура
• давление и влажность атмосферного воздуха
• тепловое состояние двигателя
• опережение зажигания и нагрузка двигателя (степень открытия дросселя)

Наиболее склонны к детонации бедные смеси. Смеси экономического состава детонируют сильнее, чем мощностные. Поэтому обогащением смеси часто можно устранить возникшую детонацию, хотя этот способ нежелателен, так как он вызывает перерасход бензина.

Чем сильнее подогревается рабочая смесь во впускном трубопроводе, тем выше ее температура и тем раньше начинается детонация. По этой причине в жаркую погоду или при перегреве двигателя детонация усиливается. Напротив, холодный, влажный или разреженный воздух способствует уменьшению и даже исчезновению детонации.

Изменением момента зажигания можно сравнительно легко воздействовать на детонацию. Слишком раннее зажигание всегда вызывает детонационные стуки в двигателе, которые исчезают при уменьшении опережения зажигания. Однако следует помнить, что если для устранения детонации приходится устанавливать слишком позднее зажигание, то при этом увеличивается расход бензина, двигатель теряет способность к быстрому разгону и начинает перегреваться. А это само по себе в состоянии вновь вызвать детонацию. Так получается в тех случаях, когда степень сжатия слишком высока для используемого топлива.

Решающее влияние на детонацию оказывает нагрузка двигателя. При любых прочих неблагоприятных условиях достаточно прикрыть дроссель, чтобы полностью ликвидировать детонацию. Правда, это уменьшит скорость движения, но зато сократит потери топлива.

Значительное влияние на возникновение детонации оказывает нагар в камерах горения. По мере увеличения слоя нагара ухудшаются условия охлаждения камер, и детонация возникает там, где раньше горение шло нормально. Очистка нагара со стенок камер и днищ поршней обычно не только устраняет детонацию, но и делает возможным увеличить опережение зажигания.

Легкая детонация при разгоне с полным открытием дросселя не должна внушать опасений, так как в данном случае она служит признаком правильно установленного зажигания. Однако она ни в коем случае не должна проявляться при любой установившейся скорости движения машины.

При эксплуатации автомобиля прежде всего должно быть обеспечено требуемое качество бензина. Только при соблюдении этого условия детонация будет иметь случайный характер и ее можно будет устранить одним или несколькими из указанных способов. Если не допускать перегрева двигателя, правильно установить зажигание и очищать камеры горения в соответствии с требованиями заводской инструкции, детонация не будет мешать нормальной эксплуатации автомобиля.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Сгорание бензина - Справочник химика 21

    Теплота сгорания этилового спирта значительно меньше, чем у бензина, и поэтому спирто-бензиновые смеси обладают более низкой теплотворной способностью, чем чистые бензины. Указанное обстоятельство находит отражение в снижении снимаемой мощности, а значит, — ив увеличенном расходе топлива. Для полного сгорания спирта необходимо иметь соотношение воздух топливо около 9,0 1, а для полного сгорания бензинов достаточно соотношения 15,0 1. Следовательно, если карбюратор в каком-либо двигателе был запроектирован так, чтобы создать смесь, необходимую для съема максимальной мощности при эксплуатации на обыкновенном бензине, то в том случае, когда в качестве топлива используются бензино-спиртовые смеси, он создаст смесь несколько беднее, чем та, которая необходима. И хотя в этом случае расстояние, которое может нри одном и том я е запасе топлива преодолеть двигательный аппарат, и увеличится, но мощность и к. п. д. двигателя заметно уменьшатся. При применении смеси бензина с 10% спирта в двигателе, карбюратор которого рассчитан на то, чтобы возместить потерю в мощности и к. и. д., расход топлива увеличивается на 3—4% [302—303]. [c.434]     ИСПАРЕНИЕ И СГОРАНИЕ БЕНЗИНОВ В ДВИГАТЕЛЕ [c.31]

    Бензиновые двигатели новых автомобилей питаются бензином реформинга. Такой бензин американского или европейского производства, обычно содержит около 15% окислителей, которые выделяют кислород и способствуют более полному сгоранию бензина. Однако кислород такого бензина также окисляет и масло. Поэтому новые масла должны иметь более эффективные противоокислительные и моющие присадки, способствующие уменьшению образования осадка, лака, смолистых отложений и шлама. [c.104]

    Основные физико-химические свойства топлив, в том числе бензинов, и влияние этих свойств на работу топливной системы летательного аппарата и двигателя были подробно рассмотрены в гл. П1. Однако учитывая особенности сгорания бензинов в поршневых авиационных двигателях, связанные с возможностью детонационного сгорания, следует более подробно рассмотреть антидетонационные характеристики бензинов. [c.99]

    В бензин иногда добавляют метанол (СН ОН) и этанол (С2Н5ОН). Их теплоты сгорания равны 728 кДж/моль (23 кДж/г) и 1370 кДж/моль (30 кДж/г) соответственно. Теплота сгорания бензина примерно равна теплоте сгорания октана (см. табл. 111.5). [c.212]

    Определить, в каком объемном отношении должны смешиваться в двигателе внутреннего сгорания пары бензина с воздухом для полного сгорания бензина и какой объем воздуха (при н. у.) расходуется на полное сгорание бензина массой 1 г, если допустить, что он сос опт нз смеси изомерных гептанов. [c.235]

    Воспламеняемость и горючесть определяют эффективность полезного использования энергии, выделяющейся при сгорании бензина в двигателе, а также пожарную опасность при его хранении, транспортировании и применении. [c.31]

    Некоторые новые проблемы. Последние 8—10 лет стали проводить мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферы при работе автомобильных двигателей. Одной из таких мер явилась установка системы принудительной вентиляции картера с целью отсоса кар-терных газов во впускную систему двигателя. В картерных газах содержатся продукты неполного сгорания бензина, мельчайшие капельки масла, пары воды и т. д. Попадая во впускную систему, они вызывают загрязнение диффузора и дроссельной заслонки и увеличение количества отложений во впускном трубопроводе [30]. Загрязнение дросселя наблюдается в любых условиях эксплуатации, но особенно сильно — в жаркое время года. Загрязнение усиливается при езде автомобиля на низкотемпературном режиме — городская езда с частыми остановками. При этом увеличивается количество продуктов конденсации, попадающих во впускную систему. [c.286]

    Эффективность применения металлоорганических антидетонаторов зависит не только от их состава (металл и органическая часть), но и от решения ряда проблем, связанных с образованием неорганических продуктов сгорания антидетонатора. При сгорании бензина с добавкой только алкилов свинца образуются отложения, состоящие главным образом. из оксидов свинца. [c.173]

    Свинец, входящий в состав этой добавки, при сгорании бензина выделяется вместе с выхлопными газами в атмосферу. Из-за вредного влияния свинца на окружающую среду во многих странах приняты законы, ограничивающие или запрещающие использование тетраэтилсвинца.  [c.210]

    Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями. Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар - жидкость). [c.26]

    При проведении квалификационных испьгганий для оценки теплоты сгорания бензинов используют экспериментальный стандартный методы ГОСТ 21261-75. Сущность метода заключается в сжигании навески испытуемого бензина в калориметрической бомбе (при постоянном объеме) в среде сжатого кислорода, насыщенного водяным паром, и определении теплоты, выделившейся при сгорании нефтепродукта, образовании и растворении в воде серной и азотной кислот. [c.75]

    Процесс окисления углеводородов бензина кислородом воздуха начинается с момента производства бензина на заводе и продолжается вплоть до сгорания бензина в двигателе. Скорость окисления зависит от температуры. При повышении температуры бензина на 10° С скорость его окисления возрастает в 2,2—2,4 раза. [c.66]

    В предыдущем разделе мы установили, что в составе бензина преобладают два элемента — углерод и водород. В связи с этим, при полном сгорании бензина будут образовываться, главным образом, двуокись углерода и вода. Основываясь на элементарных реакциях сгорания [c.31]

    В состав товарных автомобильных бензинов входят углеводороды, в которых соотношение углерода к водороду может значительно изменяться. Так, в 1 кг бутана содержится 0,827 кг углерода и 0,173 кг водорода, тогда как в 1 кг бензола содержится 0,923 кг углерода и только 0,077 кг водорода. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания бутана составляет 15,5 кг кг, а для сгорания бензола всего лишь 13,3 кг кг. Преобладание в бензине углеводородов того или иного строения естественно сказывается на теоретически необходимом количестве воздуха для сгорания бензина в целом (см. ниже, табл. 9). Это обстоятельство следует учитывать при проведении различных испытаний на двигателях, так как в последние годы содержание ароматических углеводородов, особенно в высокооктановых автомобильных бензинах, заметно возросло. [c.32]

    Рис, 12. Зависимость между высшей теплотой сгорания бензинов и отношением С Н. [c.51]

    Для оценки детонации используются практически все характерные проявления детонационного сгорания бензинов в двигателях повышение скорости сгорания и нарастания давления, увеличение температур газа и стенок камер сгорания, вибрация газа и корпуса двигателя, появление специфических продуктов преддетонационных реакций, изменение характера выхлопа, резкое уменьшение мощности и др. Некоторые из этих проявлений детонации используются только для исследовательских целей, другие — для количественного измерения уровня детонации в контрольных приборах и установках [1-11]. [c.90]

    Нагар, образующийся при сгорании бензина с ЦТМ, внешне отличается от обычных нагаров он имеет характерную пористую структуру, легко отделяется от стенок нагарника и имеет серый цвет с желтоватым оттенком. [c.161]

    Вторая особенность нагаров, остающихся в двигателе после сгорания бензинов с ЦТМ, состоит в том, что они вызывают перебои в работе свечей зажигания. [c.162]

    При сгорании бензина с ТЭС образуется нагар, содержащий окись свинца. В присутствии выносителей в нагаре, помимо окиси свинца, находятся галоидные соединения свинца и комплексные оксигалоидные соединения различного состава [109]  [c.167]

    Из данных рис. 120 следует, что количество нагара в двигателе при сгорании бензинов с различным содержанием ароматических углеводородов находится в определенном соответствии с величиной их числа излучения . С увеличением содержания ароматических углеводородов в бензинах уменьшается величина числа излучения и соответственно возрастает количество нагара, образующегося в камере сгорания двигателя. Это позволяет по числу излучения оценивать ориентировочно склонность бензина к нагарообразованию в двигателе. [c.280]

    Бензин в смеси с воздухом должен сгорать в камерах сгорания с нормальной скоростью без возникновения детонации на всех режимах работы двигателя в любых климатических условиях. Желательно, чтобы бензин имел наиболее высокую теплоту сгорания, минимальную склонность к образованию нагара и к калильному зажиганию. Продукты сгорания бензино-воздушной смеси не должны ыть токсичными и коррозионно-агрессивными. [c.8]

    Сгорание является важнейшим процессом, обусловливающим полезную работу двигателя. При сгорании химическая энергия бензина превращается в тепло и далее в механическую энергию. Характер сгорания бензино-воздушной смеси определяет мощностные и экономические показатели двигателя и долговечность его работы [1]. [c.9]

    Сгорание бензино-воздушных смесей в двигателях представляет собой крайне сложную совокупность физико-химических процессов, развивающихся в условиях быстро изменяющихся температур, давлений и концентраций реагирующих веществ. Начинается процесс с воспламенения рабочей смеси электрической искрой. Небольшой очаг сгорания, возникающий между электродами свечи, постепенно превращается в развитый фронт турбулентного пламени. С увеличением турбулизации смеси скорость сгорания растет, фронт пламени продвигается по камере сгорания. В завершающей стадии скорость сгорания замедляется, фронт пламени приближается к стенкам камеры сгорания и смесь догорает в пристеночных слоях. Скорость распространения фронта пламени при нормальном процессе сгорания изменяется от 15—25 до 50—60 м/с. [c.9]

    Деление сернистых соединений на активные и неактивные распространяется только на коррозию металлов при обычных температурах хранения и применения. В процессе сгорания бензино-воздушной смеси в двигателе все сернистые соединения образуют коррозионно-агрессивные оксиды ЗОг и 50з, которые вызывают коррозионный износ цилиндро-поршневой группы и всех деталей выпускного тракта. Механизм коррозионного действия их определяется температурой среды. [c.32]

    Химическая реакция, которая может произойти сама по себе за то или иное время, называется самопроизвольной. На открытом воздухе, а также в условиях, существующих в двигателе автомобиля, сгорание бензина представляет собой самопроизвольную реакцию [c.168]

    Если теплота, вьщеляемая при сгорании бензина, приблизительно одинакова при любых условиях сгорания, то почему полезная работа, которую можно получить от 1 г горючего, постепенно уменьшается по мере достижения равновесия (Воспользуйтесь снова гидростатической аналогией на рис. 17-1.) Почему это уменьщение полезной работы в расчете на грамм горючего имеет небольшое практическое значение для работы автомобильного двигателя  [c.114]

    Применение спиртов в качестве самостоятельных топлив или компонентов бензинов известно давно. Они имеют высокую детонационную стойкость (табл. б.З), удовлетворительную испаряемость, образуют минимальный нагар, а продукты их сгорания менее токсичны, чем продукты сгорания бензинов. Высокая теплота испарения позволяет снизить температуру горючей смеси в такте впуска, повысить коэффициент наполнения и, при малой склонности к нагарообразованию, снизить требования двигателя к детонационной стойкости тошшва. Основным недостатком спиртов как топлив является их низкая теплота сгорания. Кроме того, многие из них ограниченно растворимы в бензине, особенно в присутствии воды. [c.61]

    Бензины должны быть химически нейтральными, т. е. не корродировать металл емкостей, средств перекачки и двигателей продукты сгорания бензинов не должны корродировать детали двигателя. [c.11]

    При работе двигателя на бензине с ЦТМ во впускной системе и в камерах сгорания образуется меньше отложений, чем на бензине с ТЭС. По мере увеличения концентрации металлоорганических антидетонаторов склонность бензина к нагарообразованию возрастает, однако при всех концентрациях ЦТМ вызывает меньшее нагарообразование, чем ТЭС. Нагар, образующийся при сгорании бензина с ЦТМ, внешне отличается от обычных нагаров серого цвета с желтоватым оттенком, с характерной пористой структурой, легко отделяется от стенок. [c.36]

    Детонационная стойкость — способность бензина к сгоранию в двигателе с номинальной скоростью без взрывов. Сгорание бензина, сопровождающееся детонацией, вызывает преждевременный износ и разрушение деталей двига теля. [c.5]

    Озон, имеющий высокую реакционную способность, вступает во взаимодействие с третьим компонентом смога — углеводородами, попадающими в воздух из топливмых баков и при неполном сгорании бензина в автомобилях. Продукты этих реакций могут вызвать ожоги глаз, они опасны для людей с заболеваниями сердца и дыхательных путей, могут поражать растения и разрушать такие материалы, как резина и бумага. [c.419]

    Среди кислородных сое)щнений широко исследуются спирты, эфиры и их смеси. Примененив. спиртов в качестве самостоятельных топлив или компонентов бензинов известно давно. Они имеют высокую детонационную стойкость, удовлетворительную испаряемость, образуют минимальный нагар, а продукты их сгорания менее токсичны, чем продукты сгорания бензинов. Высокая теплота пспарения позволяет снизить температуру горючей смеси в такте впуска, повысить коэффициент наполнения и при малой склонности к нагарообразованию снизить требования двигателя к детонационной стойкости применяемых топлив. Основным недостатком спиртов как топлив является их низкая теплота сгорания. Кроме того, многие из них ограниченно растворимы в бензине особенно в присутствии воды. Среди спиртов с учетом сырьевых ресурсов, технологии получения и ряда технико-экономических факторов наиболее перспективен в качестве топлива для двигателей с принудительным зажиганием — метанол. Безводный метанол при обычных температурах хорошо смешивается с бензином в любых соотношениях. Но даже малейшее попадание воды вызывает расслаивание смеси. Так, смесь метанола (15%) с бензином расслаивается при О °С при содержании воды более 0,06%, а при 20 °С — более 0,18%. Введение в смесь метанола с бензином небольшого количества бензилового или изобутилового спиртов несколько увеличивает стабильность смеси, но не решает вопроса полностью. [c.170]

    Содержание антидетонатора (тетраэтилсвинца или тетраметилсвинца)-косвенный показатель, характеризующий особенности сгорания бензина в двигателе. Прежде всего добавление алкилсвинцовых антидетонаторов-наиболее эффективный и экономически вьцодный способ повышения детонационной стойкости бензинов [44]. [c.42]

    Общее содержание серы отражает суммарное количество сернистых соединений всех классов и в первую очередь дает представление о коррозионном воздействии продуктов сгорания бензина, поскольку все соединения серы сгорают с образованием диоксида и триоксида серы, вызывающих коррозию деталей камеры сгорания и узлов выпускного тракта двигателя. Общее содержание серы в бензинах определяют методом сжигания в лампе, который стандартизован в промышленно-развитых странах (ГОСТ 19121-73, ASTMD 1266, IP 107, DIN 51771) и принят в качестве ме- [c.46]

    Исследование склонности к нагарообразованию бензинов после различного срока хранения, содержащих разное количество фактических смол (табл. 83), показало, что увеличение содержания фактических смол в бензинах лишь незначительно влияет на нагарообразование в двигателе. Бензины, различающиеся по углеводородному составу, но имеющие одинаковое количество фактических смол, могут значительно отличаться по склонности к нагарообразованию. Так, при сгорании бензинов термического и каталитического крекингов с одинаковым содержанием фактических смол (7 мг/100 мл). образуется нагара соответственно 48,5 и 13,0 мг1ч. [c.275]

    Для повышения детонационной стойкости вводят этиловую жидкость. Помимо этиловой жидкости, где компонентом, повы-шаюш,им октановое число, является тетраэтилсвинец (ТЭС), для повышения детонационной стойкости применяют также тетра-метилсвинец (ТМС) и метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Последний использовать наиболее целесообразно, так как в процессе сгорания бензина не образуются токсичные газы, содержащие свинец. В качестве высокооктанового компонента автомобильных бензинов возможно использование метилового спирта. [c.432]

    Исследование ЦТМ показало, что это соединение в концентрации до 1 г/кг не повышает токсичность бензина. Это — решающее преимущество ЦТМ в сравнении с ТЭС. Есть у марганцевых антидетонаторов недостатки. Важнейшим из них является способность нагара, остающегося в двигателе после сгорания бензинов с ЦТМ, вызывать перебои в работе свечей зажигания. В настоящее время продолжаются исследования по изысканию преобразователей нагара, улучшению конструкции свечей зажигания, применению новых материалов для изоляторов и электродов свечей и т. д. Вместе с тем опубликованы сообщения о выпуске в США товарных бензинов, содержащих МЦТМ в небольших концентрациях, причем, как отмечено, малые концентрации не влияют на работоспособность свечей зажигания. [c.170]

    Обыкновенно в бензин вводится концентрированная смесь, содержащая кроме свинцового органического соединения еще бромистый этилен, монохлорнафталин н красную краску. Бромиды вводятся в смесь для иреЕращения окиси свинца, образующейся при сгорании бензина, в бромистый свинец, разносимый с газами выхлопа на меньшие расстояния. Хлорнафталин имеет подсобное значение смазочного вещества. [c.142]

    Метиловый спирт (метанол)—важное соединение для получения главным образом формальдегида, а также диметилсульфата, диметилтерефталата, метилацетата, диметилформамида, антидето-пационных смесей (тетраметилсвинец), ингибиторов, антифризов, метиламина, метилового эфира акриловой кислоты, лаков, красителей и других продуктов. В чистом виде применяется в качестве растворителя и может быть использован как моторное топливо или как высокооктановая добавка к нему. Применение метанола в двигателях внутреннего сгорания решает как энергетическую, так и экологическую проблемы, так как при сгорании метанола образуются только водяной пар и СОг, тогда как при сгорании бензина— оксиды азота, СО и другие токсические соединения. [c.164]

    Характер сгорания бензино-возд/ыноГ сыеси определяет мощност-ные и экономичес1ше показатели двигателя к долговечность его работы. [c.54]

    Концентрация сросд]орной присадки, доли от теоретического Рис. 5. 13. Влияние концентрации фосфорной присадки на число случаев поверхностного воспламенения прп сгорании бензина каталитического риформинга (66% ароматических углеводородов) с ТЭС и ТМС [33]  [c.290]

    Нагар, образующийся при сгорании бензинов с марганцевыми антидетонаторами, снособствует возникновению поверхностного воспламенения. Частота возникновения его практически прямо пропорциональна [c.301]

    Отложение нагара на электродах и изоляторах свечей может вызывать замыкание и перебои в работе системы зажигания. Поэтому особенно неблагоприятны нагары, образующиеся при сгорании бензинов с металлоорганическими антидетонаторами. Неудовлетворительная работа свечей зажигания является главным препят- [c.44]

    Использование природного газа вместо угля при реализации процессов газификации с получением синтез-газа позволит снизить капитальные вложения, по имеющимся оценкам, примерно на 30% за счет отказа от таких технологических операций, как помол, сушка угля и др. Тем не менее приведенные затраты на производство жидких углеводородов в этих процессах будут достаточно велики. Так, приведенные затраты на получение метанола при принятых в расчетах замыкающих затратах па природный газ составят 150—160 руб/т, бензин процесса Mobil — около 370—380 руб/т. При оценке эффективности использования метанола необходимо иметь в виду, что теплота его сгорания ниже теплоты сгорания бензина более чем в 2 раза, а энергетический к. п. д. производства составляет 54%. [c.220]

chem21.info

---

• 
  Первичный инструктаж по технике безопасности
• 
  Экскаватор драглайн фото
• 
  Завод стройтехника
• 
  Пусковой двигатель пд 10
• 
  Виды дтп на автомобильном транспорте
• 
  Дорожная одежда автомобильной дороги
• 
  Виды соединений деталей
• 
  Грузоподъемность крана
• 
  Фото маз 5551
• 
  Генераторная установка
• 
  Средства подмащивания что это