Главная -> Словарь

Цилиндрах двигателей

Склонность бензинов к калильному зажиганию. При полной оценке качества автобензинов определяют также их способность к калильному зажиганию — косвенный показатель склонности к нагарообразованию. Калильное число — 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 . 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 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, улу1 шение полноты сгорания путем совершенствования конструкций ДВС и применение присадок .

При работе двигателя на сжатом природном газе межремонтный пробег в два раза выше, чем на бензине, и существенно MGI ыпе расход масла. Недостатком СПГ является необходимость использования специальных толстостенных баллонов. Сжиженные нефтяные газы , содержащие преимущественно пропан и бутан, в качестве автомобильных топлив имеют ряд преимуществ пород сжатыми газами и поэтому в настоящее время находят более широкое применение. СНГ — качественное углеводородное топливо с высокими антидетопационными свойствами , широкими пределами воспламенения, хорошо перемешивается с воздухом и практически полностью сгорает в цилиндрах. В результате автомобиль на СНГ имеет в 4 —5 раз меньшую токсичность в сразнении с бензиновым. При работе на СНГ полностью исключа — етс.ч конденсация паров топлива в цилиндрах двигателя, в результате не происходит сжижения картерной смазки. Образование нагара крайне незначительно. К недостаткам СНГ следует отнести высокую их летучесть и большую взрывоопасность.

Особое место в спецификации MIL-L-6529C занимают требования к защитным свойствам масел типа II и III. После выдерживания в камере влажности 336 ч пяти пластинок, покрытых тонким слоем масла, только на одной пластинке допускается появление коррозионных поражений, превышающих размеры, предусматриваемые спецификацией. Кроме того, масла должны обладать высоким быстродействием и не допускать образования коррозионных поражений на стали после воздействия на металлическую поверхность бромистоводородной кислоты. Масло тип II должно выдержать еще одно испытание — его выполняют непосредственно на цилиндрах двигателя, демонтированных после наработки не менее 50 ч. Цилиндры консервируют испытуемым и эталонным маслами и помещают в тропическую камеру, работающую при переменных температуре и влажности. Испытание длится до тех пор, пока не удается четко выявить различие или идентичность защитных свойств обоих масел.

Многочисленными исследованиями и испытаниями показано, что чем неравномерней распределение детонационной стойкости по фракциям бензина , тем выше его «дорожная чувствительность», т.е. разница между октановым числом по исследовательскому методу и дорожным октановым числом . Такое явление связано с обогащением, горючей смеси в цилиндрах двигателя легкоиспаряющимися низкооктановыми фракциями бензина в момент резкого открытия дроссельной заслонки карбюратора при разгоне автомобиля.

Склонность к калильному зажиганию является показателем, характеризующим вероятность возникновения неуправляемого воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя вне зависимости от момента подачи ис-

Горючесть как свойство топлива характеризует особенности процесса его горения в цилиндрах двигателя после воспламенения. От горючести топлива зависят к. п. д. двигателя, состав и температура отработавших газов, а также нагарообразование в двигателе. Горючесть топлива оценивается следующими показателями:

Скорость воздушного потока в диффузоре карбюратора, примерно в 20—30 раз превышает скорость топливной струи. В таких условиях струя топлива разбивается на мелкие капли, средний диаметр которых составляет 0,1—0,2 мм. Образовавшиеся капли подхватываются воздушным потоком и начинают интенсивно испаряться. Постепенно скорость капель увеличивается до значений, близких к скорости паро-воздушного потока горючей смеси, при этом, несмотря на высокую турбулентность потока, процесс их испарения замедляется и некоторая часть капель может даже попасть в цилиндры двигателя, где под действием высокой температуры происходит окончательное испарение. Таким образом, в двигателе на установившемся режиме испарение бензина начинается в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе и может заканчиваться в цилиндрах двигателя.

На некоторых режимах работы автомобиля, обычно связанных с большой нагрузкой, при использовании бензина, качество которого не полностью отвечает требованиям двигателя, может возникнуть особый вид сгорания рабочей смеси, так называемое детонационное сгорание. Такое сгорание сопровождается появлением характерного звонкого металлического стука, повышением дымности выхлопа и увеличением температуры в цилиндрах двигателя.

Согласно перекисной теории детонации повышение температуры и давления в цилиндрах двигателя должно способствовать ускорению образования перекисных соединений и быстрейшему достижению критических концентраций, приводящих к детонации. Увеличение продолжительности пребывания последних порций топлива в камере сгорания также должно вести к образованию критических концентраций перекисных соединений и возникновению детонации

Испаряемость бензинов должна быть такой, чтобы обеспечить создание смеси паров с воздухом, которую можно было бы воспламенить с помощью электрической искры. При этом смесь должна быть воспламеняема на всех режимах работы двигателя при любых климатических условиях. Кроме того, испаряемость должна быть такой, чтобы обеспечить полный переход бензина из жидкого в парообразное состояние до завершения процесса сгорания в цилиндрах двигателя. Двигатели с воспламенением от искры предъявляют наиболее жесткие требования к испаряемости топлива, поэтому в них применяют самые легкие, бензиновые фракции продуктов переработки нефти.

Кроме того, чтобы обеспечить полный пепеход бензина из гадкого в парообразное состояние до завершения процесса сгорания в цилиндрах двигателя.

плуатационных качествах: в котельном топливе она осложняет процесс золоудаления из топок, в моторных топливах и маслах приводит к образованию в цилиндрах двигателей твердых отложений, вызывающих повышенный износ их, в осветительном керосине засоряет фитили и т. д.

В результате неполного сгорания и термоокислительных процессов дизельные топлива и моторные масла склонны образовывать в цилиндрах двигателей твердые отложения. Об указанной склонности топлив и масел можно судить, определяя их коксуемость.

Величиной коксуемости характеризуется склонность тошпив к образованию твёрдых отложений в цилиндрах двигателей. Образование отложений вызывает закокеовывание форсунок, пригораше поршневых колец и уменьшение их упругости.

Природные газы большинства месторождений, прошедшие подготовку на промыслах, содержат до 98% метана. Теплота сгорания метана выше, чем бензина, и составляет 49,9 МДж/кг; октановое число метана НО по моторному методу. Для природного газа характерны низкий уровень токсичности продуктов сгорания, отсутствие нагара и смывания слоя смазки в цилиндрах двигателей, узкие пределы образования взрывоопасных смесей с воздухом.

Неполное сгорание топлив в цилиндрах двигателей Дизеля в ряде случаев приводит к образованию нагаров. Способность топлив. к образованию нагаров зависит от системы распыления их в камере сгорания и степени смешения распыленного топлива с воздухом, а также от наличия в нем трудно сгораемых, высокомолекулярных смолистых веществ и углеводородов.

3. Топливо должно быть химически стабильным и не содержать смол. Бензины крекинга и коксования содержат непредельные углеводороды, склонные при хранении окисляться и полиме-ризоваться. Этот процесс получил название смолообразования, Выпадение смол резко ухудшает эксплуатационные свойства топлив, способствует отлОжению нагаров в цилиндрах двигателей и на клапанах. Для повышения химической стабильности топлив вторичного происхождения к ним добавляются антиокислительные присадки . Применение антиокислителей позволяет значительно затормозить реакции окисления. Это имеет большое практическое значение, так как позволяет увели-ч^ить сроки хранения топлив.

4. Высокомолекулярные продукты реакций отлагаются в маслоподающей системе, засоряют ее и являются одной из причин нагарообразования в цилиндрах двигателей и компрессоров. Нагары в двигателях весьма осложняют их нормальную работу, а в компрессорах могут быть даже причиной взрыва. Накопление углистых отложений на стенках цилиндра, поршнях, кольцах, клапанах и т. д., возможно, происходит не только за счет продуктов окисления, но и в результате чисто термических превращений полициклических углеводородов и смолистых веществ.

Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием всегда сопровождается отложением нагара на головке поршня, стенках камеры сгорания, свечах зажигания и на клапанах. Отлагающийся нагар на 70-5-75% состоит из углерода при применении неэтилированных бензинов или содержит 6, возникновение детонационного сгорания, увеличение удельного расхода топлива, снижение мощности двигателя и его перегрев, необходимость частой смены или чистки свечей зажигания, быстрый выход двигателя из строя вследствие «прогара» выпускных клапанов. Обеспечение минимального нагароотложения в камере сгорания является необходимым условием длительного сохранения высоких мощностных и экономических характеристик двигателем.

Повышение быстроходности и экономичности работы автомобилей требует увеличения мощностей и повышения степеней сжатия горючей смеси в цилиндрах двигателей. Это обусловливает дальнейшее повышение качеств топлива, особенно антидетонационных свойств его. Когда-то эта задача разрешалась применением термического крекинга и снижением конца кипения бензина. Позже стали применять антидетонаторы и, наконец, смешение бензина с высокооктановыми компонентами.

в цилиндрах двигателей, клапаны и поршневые кольца которых

трансалкилирования бензола бензин, даже без разбавления неароматическими компонентами, удовлетворяет требованиям ГОСТ Р-51105-97 по содержанию бензола. Кроме того, в полученном бензине на 31,4% относ, меньше ароматических Сд+, вызывающих повышенное нагарообразование в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания и увеличение выбросов сажи в атмосферу с отработавшими газами. Снижение содержания бензола и увеличение октанового числа получаемого бензина позволяют несколько снизить требования к неароматической составляющей, используемой при составлении композиций товарных высокооктановых бензинов.