Скорость сгорания топлива — Справочник химика 21
При увеличении числа оборотов повышается расход топлива н растет мощность двигателя. В этих условиях общее тепловыделение в цилиндрах двигателя увеличивается и температура деталей повышается. Все это благоприятно влияет на процессы предварительного окисления топлива и сокращает период задержки воспламенения и период сгорания. Благоприятно также сказывается увеличение вихревых движений и давления впрыска, вызываемых повышенным числом оборотов двигателя. Теоретически закономерная и экспериментально доказанная повышенная скорость сгорания топлива при увеличении числа оборотов двигателя явилась основной предпосылкой к созданию бескомпрессорных быстроходных двигателей с воспламенением от сжатия. [c.44]Химическая активность трифторида хлора, создающая трудности прп его эксплуатации, является положительным свойством при использовании его в двигателях. Трифторид хлора образует со всеми известными горючим самовоспламеняющиеся топлива. Высокая химическая активность трифторида хлора обеспечивает и высокие скорости сгорания топлива в камере двигателя.
В конце хода сжатия впрыскивается топливо с соответствующим опережением. В этот момент поток воздуха, поступающего из воздушно-вспомогательной камеры, подхватывает топливо и смешивается с ним, способствуя одновременно его интенсивному распыливанию. Горящие газы способствуют возникновению вихрей, улучшающих смесеобразование и увеличивающих скорость сгорания топлива в основной камере. [c.35]
Время, необходимое для образования очагов пламени и достижения определенной скорости сгорания топлива, характеризуемой резким нарастанием давления газов в цилиндре двигателя, называется периодом задержки воспламенения. Период этот для разных топлив и разных двигателей различен и может колебаться от сотых до тысячных долей секунды. [c.67]
Выше уже отмечалось, что при известных условиях в двигателях с воспламенением от сжатия наблюдается жесткая работа, внешне схожая с детонацией в карбюраторном двигателе. Стуки в тех и других двигателях имеют между собой то общее, что они возникают как результат высокой скорости сгорания топлива и резкого нарастания давления в цилиндре. [c.71]
Так как при высоких температурах развиваемого очага горения скорость химической реакции становится несоизмеримо большей, чем скорость смесеобразования, то фактическая скорость сгорания топлива оказывается равной скорости смесеобразования, которая, при желании, может регулироваться в самых широких пределах. [c.126]
Присутствие в кислороде небольших количеств озона (3—5%) благодаря химической активности последнего также способствует более быстрому сгоранию топлива в камере двигателя. Повышение скорости сгорания топлива позволяет сократить время необходимого пребывания его в камере двигателя, т. е. уменьшить размеры камеры сгорания, а следовательно, конструировать более компактные и легкие двигатели.
При диффузионном методе создают такие условия для возникновения процесса, при которых смесь сгорает немедленно при самом ее возникновении, т. е. при соприкосновении топлива и окислителя в соответствующих количественных соотношениях. Так как при высоких температурах скорость химической реакции становится несоизмеримо большей, чем скорость смесеобразования, то фактическая скорость сгорания топлива оказывается равной скорости смесеобразования, которая при необходимости может регулироваться в самых широких пределах. [c.5]
U — скорость сгорания топлива (mV ) q — теплота сгорания (кДж/кг) р — плотность топлива (кг/м ) [c.124]
Массовая скорость сгорания топливо-кислородных смесей в зависимости от давления изменяется линейно, возрастая с повышением давления. [c.243]
При эксплуатации дизельных двигателей в некоторых случаях наблюдаются явления, внешне сходные с детонацией в карбюраторных двигателях появляются стуки, нарушается работа двигателя. И в том, и в другом случае стуки возникают в результате большой скорости сгорания топлива и резкого [c.37]
Максимальным цетановым числом, характеризующим скорость сгорания топлива в двигателе, обладают нормальные алканы. Так, цетановое число гептана — 56,3, декана — 76,9, додекана — 87,6, гексадекана (цетана) — 100. [c.123]
Третья фаза начинается с момента достижения максимального давления и продолжается до момента выгорания 95—97% топлива. К началу третьей фазы подача топлива обычно заканчивается. Скорость сгорания топлива в этой стадии значительно ниже, чем во второй, так как сгорание происходит в условиях пониженной концентрации кислорода, разбавления горючей смеси продуктами сгорания и снижения давления в цилиндре вследствие перемещения поршня. Продолжительность сгорания в этой фазе определяется в основном диффузионными процессами.
Влияние состава смеси. Состав рабочей смеси сильно влияет на скорость сгорания топлива в двигателе. Скорость Г. достигает максимума при оптимальных условиях Г. Эти условия имеют место при коэфф. избытка воздуха, равном 0,85—0,90. Сильное обогащение смеси вызывает неполное сгорание, равным образом и обеднение рабочей смеси вызывает падение скорости Г. [c.161]
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. [c.301]
Исследование скоростей сгорания топливо-воз-душных смесей в цилиндре двигателя показало, что при переходе нормального сгорания в дето-, национное скорость распространения пламени резко возрастает. Если при нормальном сгорании пламя распространяется со скоростями от 10— [c.17]
В рабочем процессе двигателя очень важна величина скорости сгорания топлива. Под скоростью сгорания понимается количество (масса) топлива, реагирующее (сгорающее) в единицу времени. Чем больше скорость сгорания, тем меньше время пребывания топлива в камере сг
www.chem21.info
95 или 92? — журнал За рулем
ХОРОШИЙ — ЭТО КАК?
Хороший бензин — это просто: с ним машина «едет», а «пальцы не стучат». Кроме того, морозным утром двигатель сравнительно легко пускается, после заправки не приходится менять свечи, лямбда-зонд, нейтрализатор, а также промывать топливную систему. От чего это зависит? Начнем с главного…
ОЧИ ЧЕРНЫЕ, ОЧМРАЧНЫЕ
Детонация — тема вечная: о ней в очередной раз напоминает «Наша справка». Так вот, чтобы бензин не боялся детонации, его молекулы должны быть, как говорят химики, стабильными. Степень стабильности как раз и определяется величиной октанового числа!
Согласно действующему ГОСТ Р 51105–97 все бензины по величине октанового числа подразделяются на четыре группы — «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер-98». Чем выше октановое число, тем выше стабильность бензинов, тем лучше они противостоят детонации. Эти 80, 91 и иже с ними — так называемые ОЧИ, то есть октановые числа, определяемые по исследовательскому методу. Есть еще и ОЧМ, которое определяют по моторному методу. В чем разница?
Вопреки известному заблуждению, личные ощущения исследователя или моториста здесь ни при чем. Как ОЧИ, так и ОЧМ определяют на специальной одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия — УИТ-65 или УИТ-85. У нее три простейших карбюратора, позволяющих в динамике менять состав смеси, а также три маленькие топливные емкости. В одну заливают испытуемый бензин, а в две другие — два эталонных: их октановые числа должны отличаться на две единицы. На блок цилиндра вешают пьезокварцевый датчик детонации, позволяющий оценить ее интенсивность как на эталонных бензинах, так и на испытуемом — оттуда и вычисляется требуемое ОЧ. Принцип определения как ОЧИ, так и ОЧМ — ОДИН И ТОТ ЖЕ, только используют разные режимы работы установки. Для ОЧИ двигатель раскручивают до 600 об/мин, а для ОЧМ — до 900 об/мин, да еще и смесь подогревается во впускном ресивере. Принято считать, что ОЧИ условно моделирует условия детонации в городском цикле, а ОЧМ — в шоссейном. Связаны они просто: для бензинов А-80 ОЧМ должно составлять 76; для 91 — 82,5; для 95 — 85; для 98 — 88. А маркировке бензина соответствует именно ОЧИ!
Так можно ли — и нужно ли — менять одно на другое? Сначала разберемся с технологиями…
КРЕКИНГ, РИФОРМИНГ И ПРИСАДКИ
Для получения высокооктанового бензина из нефти используют разные технологии, но только одна из них — каталитического риформинга — позволяет сразу получить нужные октановые числа — вплоть до 99. Но это — дорого: доля такого бензина в общем балансе высокооктановых топлив не достигает 50%. Остальные же вырабатывают по менее сложным технологиям типа каталитического крекинга или гидрокрекинга: для них октановые числа — 82–85. А самые простые и дешевые — прямогонные бензины, но их октановые числа редко превышают 50–60 единиц.
Вот тут-то и возникают различные октаноповышающие присадки и добавки. Их можно условно разделить на три группы. Первая базируется на применении металлсодержащих присадок — достопамятного тетраэтилсвинца, давшего миру этилированные бензины, ныне практически повсюду запрещенные. Присадка была крайне дешевой и жутко эффективной — в общем, мечта нефтяника. Правда, из выпускной трубы двигателя вылетали мерзкие канцерогены… Сейчас на замену ей пришел куда менее опасный ферроцен.
Основная проблема таких присадок — образование налетов и отложений в камере сгорания, на свечах, а также в катализаторах и на рабочих поверхностях датчиков системы управления двигателем. Предельный уровень ферроцена нормирован — 0,017%, но кто за этим следит? Есть присадки на базе никеля, марганца, но проблемы те же…
Другая группа высокооктановых добавок работает по принципу «смесевого» повышения октанового числа: базовый бензин смешивают с чем-то очень-очень стабильным. Чаще всего применяют монометиланилин (ММНА), чье октановое число аж 280. Эти бензины дороже ферроценовых, но главное препятствие к их распространению — нормы Евро III и Евро IV, ограничивающие уровень «ароматики».
Третья, самая продвинутая группа — эфиры и спирты. С экологией в этом случае все в порядке, но и проблемы есть. Во-первых, сравнительно невысокое октановое число — около 120, так что требуется их довольно много — иногда даже больше 10%. Поскольку у эфиров значительно более низкая теплотворная способность, чем у базового бензина, падает «калорийность» топлива. Во-вторых, эфиры агрессивны по отношению к резинам, краске, некоторым пластикам. Именно агрессивность эфиров потребовала нормативного ограничения их концентрации — 15%.
ТАК МОЖНО ИЛИ КАК?
Что же все-таки будет, если вместо бензина А-92 залить 95-й? Сгорят ли клапаны? Да ничего не будет… Старые заблуждения насчет такой жуткой опасности почерпнуты из опыта использования этилированных высокооктановых бен
www.zr.ru
Какой бензин быстрее сгорает: 92-й или 95-й
Производители машин калибруют двигатели под использование того или иного вида топлива и рекомендуют его применение для бесперебойной работы мотора. Многих водителей интересует, какой бензин быстрее сгорает — 92-й или 95-й — и что лучше заливать в топливный бак.
Характеристики 92-го бензина
92-й бензин относится к классу «регуляр», характеризуется высокой устойчивостью к детонации и рекомендуется для применения в двигателях с карбюраторной системой питания.
В странах Европейского союза его используют редко, а на постсоветском пространстве это наиболее распространённый вид топлива.Применение 92-го бензина обеспечивает устойчивость к процессу детонационного воспламенения и стабильную работу двигателя автомобиля.
Таблица: характеристики 92-го бензина
| Характеристика | Нормативный показатель |
| Октановое число | 92 |
| Моторное октановое число | 83 |
| Температура кипения | От 33 до 205 °С |
| Кол-во свинца на дм3 | Не более 0,1 г |
| Содержание серы | Менее 0,05% |
| Содержание марганца в 1 дм3 | Не более 18 мг |
| Плотность (при t 15 °C) | 725–780 кг/м3 |
| Наличие смол на 100 см3 | Не более 5 мг |
Особенности 95-го
Этот вид горючего относится к классу «премиум», изготовляется методом каталитического крекинга с добавлением различных присадок. Применение 95-го бензина рекомендовано в высокооборотных форсированных двигателях современных автомобилей.
Таблица: характеристики 95-го бензина
| Характеристика | Нормативный показатель |
| Октановое число | 95 |
| Моторное октановое число | 85 |
| Температура кипения | От 33 до 205 °С |
| Кол-во свинца на дм3 | Не более 0,1 г |
| Содержание серы | Не более, чем 0,05% |
| Содержание марганца в 1 дм3 | Без марганцевого антидетонатора не определяется |
| Плотность (при t 15 °C) | 725–780 кг/м3 |
| Наличие смол на 100 см3 | Не более 5 мг |
| Внешний вид | Бесцветный, с высокой степенью прозрачности |
| Содержание бензола | Не более 5% |
Что и в каком случае быстрее сгорает
Числовой индекс 92 или 95, используемый для маркировки различных сортов бензина, определяется октановым числом, показывающим степень сжатия топлива, при котором оно воспламеняется.
Быстрее сгорает бензин с меньшим октановым числом. Воспламенение 92-го напоминает вспышку, он стремительно загорается и прогорает. 95-й зажигается медленнее, но процесс горения занимает более длительное время. За счёт этого достигается увеличение мощности при использовании высокооктанового топлива, ведь чем дольше горит бензин, тем эффективнее он толкает поршень.
Однозначно сказать, какой бензин лучше, затруднительно. Всё зависит от конструктивных особенностей двигателя, установленного на автомобиле. Использование высокооктанового топлива в машинах с карбюраторной системой питания может привести к прогару клапанов, низко октановый бензин вреден для высокооборотного форсированного двигателя.
Источник
car-day.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
Скорость горения топлива — Энциклопедия по машиностроению XXL
Процесс горения топлива имеет две области кинетическую, в которой скорость горения топлива определяется скоростью химической реакции, и диффузионную, в которой регулятором скорости выгорания является скорость смесеобразования. Примером кинетической области горения является горение однородной газовоздушной смеси. Диффузионно горит газообразное топливо, вводимое в реакционную камеру отдельно от окислителя. [c.144]Выше была рассмотрена кинетика химических реакций горения в предположении, что подача окислителя (кислорода воздуха и других) осуществляется без ограничения. Однако при анализировании процессов необходимо учитывать не только кинетические (физико-химические) факторы, к которым относят концентрацию реагирующих веществ, давление и температуру их, но и диффузионные процессы, влияющие на подачу окислителя к горящему топливу и на образование смесей, определяемые аэродинамическими факторами — скоростью потоков реагирующих веществ, геометрической формой и размерами тел, расположенных на пути потоков и газов, интенсивностью турбулентности газового факела, t. е. физическими факторами. Главным определяющим процессом при горении топлива в конкретном случае может быть кинетический или диффузионный. Если скорость горения топлива (или общее время, необходимое для его сгорания) лимитируется процессом смешения, то горение протекает в диффузионной области. Наоборот, если смешение происходит очень интенсивно и процесс в целом лимитируется кинетикой собственно реакций горения, то горение находится в кинетической области. [c.232]
Сжигание топлива под давлением увеличивает также скорость горения и при полном сгорании топлива повышает температуру газов на выходе из топки по сравнению с топками атмосферного давления. Увеличение скорости горения топлива при высоком давлении обусловлено повышением плотности топливовоздушной смеси. [c.110]
Будем полагать известными характеристики в объеме газовой фазы (G-состояние )и температуру поверхности раздела (Ts). Однако 5-состав смеси остается неизвестным. Наша задача — выработать методики расчетов скорости массопереноса т», которая, конечно, равна скорости горения топлива. В большинстве практических задач температура поверхности раздела заранее неизвестна. В интересах методики мы пока отложим рассмотрение вопроса о приемах нахождения этой температуры. [c.206]
| Рис. 17. Диапазон скоростей горения топлива на основе полибутадиена в |  |
ЧТО приводит к частичной компенсации увеличения скорости горения. Вследствие повышенной жесткости топлива при низких температурах канал остается более узким, что частично компенсирует снижение скорости горения топлива. [c.137]
Пользуясь рассмотренным методом, нетрудно определить, как влияют на теплообмен величины расходов топлива и воздуха, их предварительный подогрев, потери тепла кладкой, скорость горения топлива и другие факторы. На рис. 182 даны величины 9у, подсчитанные по это- [c.380]
Дифференцируя полученную диаграмму, получают кривую скорости сообщения тепла рабочему телу (рис. 83, кривая б), по которой можно судить о скорости горения топлива в различные моменты цикла. [c.186]
Так как в современных котлах стены топочной камеры покрыты экранами, то для повышения температуры в топках с ЖШУ в районе горелок и ниже топочные экраны 4 покрывают со стороны топки специальной обмазкой 5 (рис. 44, в) или кирпичами. Для уменьшения излучения из зоны горения / (рис. 45, а — д) на вышележащие стены топки (камеры охлаждения 2) применяют специальные пережимы 3 или полностью отделяют камеру горения У от камеры охлаждения 2, как, например, в котлах с горизонтальными (рис. 45, е) и вертикальными (рис. 45, ж) циклонами. При отделении камер повышается температура и скорость горения топлива, увеличивается доля шлака, расплавляемого и улавливаемого в камере горения /, но одновременно возрастает и выход оксидов азота. [c.98]
При изменении состава горючей смеси меняются ее теплотворная способность и скорости горения топлива. [c.195]
Топливо сжигают непосредственно во вращающейся печи, причем реакционная зона окончательного обжига материала располагается в преде- тах зоны горения. Увеличение или уменьшение скорости горения топлива и длины зоны горения, связанное с повышением или понижением температуры горения, является важным фактором регулирования положения, протяженности и температуры реакционной зоны. [c.259]
Если время контактирования больше времени химической реакции, то горение относят к диффузионному, в обратном случае горение относят к кинетическому. Изображая графически изменение скорости горения топлива (рис. 2-3) в зависимости от температуры при постоянной массовой концентрации окислителя, можно показать, что в соответствии с уравнением Аррениуса (2-4) скорость реакции с ростом Т сильно увеличивается (кривая 1). Область горения, ограниченная осью ординат и кривой 1, называют кинетической осью абсцисс и кривой 2 —диффузионной областью горения. Между кривыми / и 2 существует область 3, в которой скорости химических реакций соизмеримы со скоростями диффузии. [c.44]
Отсюда следуют важные выводы скорость точки в конце активного участка пропорциональна относительной скорости выбрасывания частиц скорость точки в конце активного участка возрастает при увеличении отношения массы топлива к массе ракеты (это отношение называют числом Циолковского) скорость точки в конце активного участка не зависит от скорости горения топлива. [c.141]
Этот коэффициент усиления и зависит от характеристик топлива и материала ТН, давления прижатия ТН к торцу заряда и других параметров, влияющих на процесс горения в зоне контакта ТН с топливом. В результате такого местного увеличения скорости горения топлива происходит перестройка поверхности горения, которая превращается из плоской в рельефную. Проиллюстрируем этот процесс на простейшем примере (рис. 2.59). [c.110]
Скорость горения топлива на контрольной поверхности Лив критическом сечении С/ р определяется по формулам [c.307]Вообще говоря, можно получить широкий диапазон скоростей горения —от 0,025 до 25 см/сек. Величина скорости горения зависит главным образом от химического состава топлива и давления в камере. Однако скорости горения, получаемые в настоящее время, находятся в узких пределах — от 0,1 до 5 см/сек. Эмпирическое соотношение, дающее изменение скорости горения топлива и в функции давления р, можно представить в следующем виде [2] [c.205]
П1. Влияние небольших изменений скорости горения топлива на параметры двигателя. [c.255]
Средняя скорость горения топлива й определяется соотношением [c.316]
В этой формуле и — скорость горения топлива- при нормальном давлении в камере (для очень грубой оценки можно принять Рк=60 кг/см при tк>2 сек. и рк= ЮО кг/см при 0,5 сек.величина давления в камере будет получена впоследствии в разд. 6.4). [c.317]
Свойства ТРТ, требуемого для бессопловой конфигурации, значительно отличаются от свойств топлива, применяемого в двигателях с сопловым блоком. Чтобы предотвратить появление длительного и неэффективного периода догорания в конце работы двигателя и уменьшить эффекты эрозионного горения, в бессопловом РДТТ нужно обеспечить более высокую скорость горения топлива. Механические свойства таких ТРТ при низких и высоких температурах должны быть лучше при низких температурах их повышенная способность деформироваться без разрушения позволяет выбрать оптимальные величины свода горения заряда, плотности заряжания двигателя и полной тяги, а при высоких температурах это обеспечит сохранение целостности заряда ТРТ в условиях высоких сдвиговых нагрузок, вызванных большими продольными перепадами давления в камере. [c.129]
ВИСИТ от возможности модификации ТРТ. Например, существующий прототип топлива со скоростью горения, превышающей в 2,5 раза скорость горения базового ТРТ, позволяет увеличить удельный импульс почти на 5,5% по сравнению с значением для базового двигателя с соплом. Далее, принимая во внимание тот факт, что предел прочности модифицированного топлива на 25% выше, чем у базового, диаметр внутреннего канала можно уменьшить, доведя отношение внешнего диаметра заряда к внутреннему до 3,5. Это позволило бы разместить в камере 1,36 кг дополнительного топлива и тем самым увеличить полный импульс РДТТ на 12,4%. Замена ТРТ и увеличение свода горения вместе позволяют снизить максимальное рабочее давление до уровня, соответствующего давлению в базовом двигателе, а единственным недостатком было бы увеличение полного веса РДТТ приблизительно на 2%. В табл. 11 подытожены результаты расчетов таких вариантов и, кроме того, приведены данные, иллюстрирующие влияние длины РДТТ на удельный импульс. При уменьшении показателя степени в законе скорости горения топлива с 0,5 до 0,4 приращение скорости ракеты с бессопловым двигателем было бы на 13% больше, чем для соответствующего двигателя с соплом. [c.138]
Интенсифицируя сам процесс горения, закрутка иЗдМеняет газодинамическую картину течения, вызывая дросселирование минимального сечепия сопла. Оба эти эффекта приводят к росту давления в камере, что в свою очередь увеличивает скорость горения топлива. Закрутка потока применяется также для реверса тяги в ВРД, для задержания радиоактивного топлива внутри ЯРД и стабилизации дуги в электродуговых подогревателях. Закрутку потока можно использовать для улучшения работы камеры сгорания. При этом ускоряется смешение и весь процесс горения и возрастает стабильность горения по сравнению с процессом, про одяш им без закрутки (скорость турбулентного горения увеличивается примерно в 3 раза). Закрутка подавляет пульсации и шум струи, увеличивает полноту сгорания, уменьшая тем самым загрязнение выхлопной струей окружаюш ей среды. Используя закрутку, можно суш ествеп-но сократить размеры камеры сгорания и уменьшить массу двигателя. Так, для ВРД использование закрутки по всему тракту позволяет сократить длину двигателя более чем на 10 %. В рабочих каналах радиальных МГ Д-генераторов происходит закрутка потока иод действием лоренцевой силы. Моншо избежать закрутки потока на выходе из МГД-каиала, компенсируя ее созданием некоторой закрутки на входе в МГД-канал. [c.194]
Еще 45 — 50 лет назад, на заре развития твердотопливного ракетостроения, понятие управляемый (регулируемый) твердотопливный двигатель (РДТТ) ассощшровалось с чем-то нереальным, технически недостижимым. Считалось, что после запуска двигателя влиять на его работу, на его характеристики невозможно. Это представление базировалось на невозможности управления процессами горения твердых топлив в камере сгорания и невозможности регулирования подачи топлива в камеру сгорания, как это осуществлялось в жидкостном ракетном двигателе ( Д). Кроме того, для РДТТ были характерны большие (до 20. .. 25 %) разбросы тяговых (расходных) характеристик в зависимости от температуры топливного заряда, разбросов скорости горения топлива и геометрических размеров камеры сгорания (КС), вызванных технологическими факторами. Естественно, что такие неуправляемые двигатели с большими разбросами характеристик не должны были найти применение в ракетной технике, требующей использования высокоточных регулируемых узлов и агрегатов. [c.5]
При этом реально управлять расходом можно только путем изменения площади критического сечения сопла, скорости горения и площади поверхности горения, а степень влияния этих параметров на расход зависит от чувствительности скорости горения топлива к давлению. Достаточно сложные и разнообразные зависимости скорости горения от давления принето аппроксимировать в рабочем диапазоне давлений степенной зависимостью вида [c.25]
Необходимость решения проблемы уменьшения времени переходных процессов стала очевидной уже при проведении самых первых опытов в начале 60-х годов, и тогда стали формироваться разные подходы к решению этой проблемы [29]. Из приведенных выше формул видно, что на длительность и качество переходных процессов влияют следующие факторы свободный объем камеры сгорания закон скорости горения топлива конструктивнокомпоновочная схема двигателя глубина регулирования закон изменения площади критического сечения F = /(г). На сегодня [c.46]
В последнее время отечественные специалисты, как и Ху Венган, проявление обратной зависимости скорости горения от давления связывают в основном с образованием в определенном диапазоне давлений расплава связующего на поверхности горения. По их мнению, расплав появляется за счет изменения соотношения скорости выгорания ПХА и связующего, что приводит к возникновению теплового барьера, а следовательно, и к снижению скорости горения топлива. [c.66]
Рассмотрим схемы регулирования РДТТ (твердотопливного газогенератора) с тепловым ножом. На рис. 2.96 представлена схема для регулируемого двигателя с гидроприводом )Ш[а форсирования с поетоянным критическим сечением сопла и двумя дискретно включаемыми дросселями слива, имеющими постоянное сечение третий дроссель постоянно открыт или открывается с некоторой наперед заданной частотой для обеспечения постоянного перемещения ТН со скоростью, не превышающей стационарную скорость горения топлива. [c.144]
Строго говоря, не существует в чистом виде РДТТ, управляемого изменением только поверхности горения или Скорость горения твердого топлива зависит от давления в камере сгорания, поэтому, изменяя поверхность горения или Fjp, мы тем самым воздействуем посредством изменения давления и на скорость горения. Теоретически возможна ситуация, когда поверхность горения заряда меняется, а давление в камере, за счет синхронного изменения F p, не изменяется. Скорость горения топлива при этом неизменна, и регулирование тяги осуществляется только за счет изменения поверхности горения. С практической точки зрения этот случай весьма интересен и требует специального рассмотрения. [c.248]
Предстартовая настройка ЭУТТ ставит своей целью компенсацию влияния известных отклонений (разбросов) параметров ЭУТТ на ее внутрибаллистические характеристики. К таким параметрам относятся прежде всего температура заряда и скорость горения топлива. Предстартовая настройка производится, как правило, изменением площади критического сечения сопла с целью [c.277]
Для ЭУТТ различных схемных решений и различного назначения требуются топлива с малой (до 0,5 мм/с) скоростью горения топлива, имеющие как минимальную чувствительность скорости горения от давления (у 0), так и максимальную (V 1,5 [c.324]
Для обеспечения необходимой тяговооруженности на ракете-носителе Н-П установлены два стартовых ускорителя, изготавливаемые фирмой Nissan Motor. Ускорители включаются непосредственно после выхода ЖРД первой ступени на режим и работают в течении 95 с, после чего сбрасываются. Ускоритель представляет собой твердотопливную ракету длиной 23 м, диаметром 1,8 м. Масса топлива в ускорителе 59 т. Тяга, развиваемая каждым ускорителем на земле, — 1600 кН. В ускорителе используется смесевое топливо, состоящее из 14% полибутадиена, 18% алюминиевой пудры и 68% перхлората аммония. Скорость горения топлива 5,9 мУс, давление в камере сгорания равно 5,7 МПа. Корпус ускорителя состоит из четырех цилиндрических секций общей длиной 17 м и качающегося сопла. Для сборки секций применяется болтовое соединение. Корпус изготовлен из стали. Сопло имеет диаметр выходного сечения 1,6 м. Для обеспечения поворота вектора тяги для управления ракетой на участке совместного полета с ускорителями сопло выполнено качающимся. Угол отклонения 5°. Поворот осуществляется гидравлическими приводами. В гидравлическом приводе сопла в качестве рабочего тела используется сжатый гелий, размещенный в шаровом баллоне, установленном на ускорителе. [c.201]
Скорость горения твердого топлива обычно определяют в прутковой камере, называемой также бомбой Кроуфорда [4]. В такой камере горение топлива происходит в нейтральной среде (азот). Схема бомбы приведена на фиг. 4. 6. Длинный и тонкий пруток топлива, бронированный в поперечном направлении, горит только с торца. Горение его фиксируется несколькими последовательно заделанными в прутке проволочками, что позволяет точно определить время, за которое пламя достигает соответствующих точек. Во время испытаний давление в ограниченном объеме бомбы поддерживается примерно постоянным. Пруток должен быть тонким (в некоторых случаях диаметром до 0,3 см). Часть тепла, выделяющегося при сгорании, расходуется на расплавление тонкого слоя бронировочного покрытия, понижая таким образом скорость горения (см. разд. 4.4). Прутковая бомба постоянного давления очень удобна для сравнения скоростей горения различных топлив. Но так как условия эксперимента отличаются от натурных, то для определения истинной скорости горения необходимо определить соотношение между скоростями горения топлива в бомбе и в реальном двигателе. [c.207]
На фиг. 5. 3 представлен ракетный двигатель с горянхим по торцу зарядом и двухступенчатой тягой, который дает около 66 кг тяги в течение 4 сек. в период разгона ракеты и 22 /сг в течение последующих 8 мин. маршевого полета (кривые изменения тяги и давления этого двигателя по времени приведены на фиг. 5. 4) [7]. В этой конструкции, краткое описание которой приведено в подписи под фигурой, величина тяги двигателя изменяется только посредством изменения скорости горения топлива. [c.253]
mash-xxl.info
Бензин горение — Справочник химика 21
Этиловый спирт хорошо горит. В его молекуле уже есть немного кислорода, поэтому он выделяет при горении только той энергии, какую выделяют углеводороды. Кроме того, этиловый спирт дороже бензина. И тем не менее очень может быть, что когда нефтяные месторождения будут близки к истощению, нам придется использовать этиловый спирт как горючее для автомобилей. [c.92]Важное место в химмотологии занимает изучение процессов испарения и горения жидких топлив. Испаряемость, воспламеняемость и горючесть являются важнейшими эксплуатационными характеристиками бензинов, реактивных, дизельных и котельных топлив. Эти свойства в значительной мере определяют эффективность работы (мощность, надежность, экономичность) различных двигателей и энергетических установок. [c.98]
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]
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]
Газообразные пропан и бутан, бензины и керосины-все это алканы, ценность которых определяется их способностью к горению. [c.287]
В действительности температуры, развивающиеся во время пожара, на 30—50% меньше теоретических, что объясняется потерями тепла в окружающую среду. Так, действительная температура горения древесины равна 1090°С, бензина 1400 С. [c.123]
Детонационные свойства — важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше КПД двигателя. Степень сжатия ограничивается характером горения смесн в цилиндре. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/с, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/с. [c.56]
Из всех органических соединений предельные углеводороды в химическом отношении наиболее инертны, т. е. с трудом поддаются химическому воздействию. Углерод — углеродные простые связи исключительно устойчивы. Углерод — водородные связи в предельных углеводородах в химическом отношении также исключительно инертны. Концентрированная серная кислота, металлический натрий и сильные щелочи не действуют на предельные углеводороды при обычных условиях (комнатная температура и т. д.). Единственным реагентом, который действует на предельные углеводороды, является кислород (горение предельных углеводородов находит практическое применение). Наибольшее значение из продуктов, образующихся в результате горения, имеет тепло газ бунзеновской горелки в основном состоит из метана, пропан используется для обогревания помещения, гептан и октан (и особенно их изомеры) находятся в бензине. Горение пропана происходит согласно следующему уравнению [c.179]
Следовательно, один атом свинца, восстанавливаясь и окисляясь, может разрушить значительное число пероксидных молекул, которые являются началом образования окислительной цепи при горении бензина. Этим можно объяснить высокую эффективность малых добавок антидетонатора и снижение его относительной эффективности при увеличении концентрации в бензине (рис. 3.32). [c.171]
В поршневых двигателях с электрическим зажиганием отложения нагара на стенках камеры сгорания приводят к перегреву днища поршней, возникновению термических напряжений, вызывающих образование трещин, в нередких случаях обнаруживается прогорание днищ поршней. По причине уменьшения объема камеры сгорания увеличивается степень сжатия двигателя, а недостаточный отвод тепла через слой нагара охлаждающей жидкостью создают условия для возникновения процесса неуправляемого горения рабочей смеси — детонации, Пониженны отвод тепла от деталей камеры сгорания, покрытых слоем нагара, повышает требования устойчивости бензина и топливного газа детонационному сгоранию. За счет значительного нагрева частичек нагара, находящегося на стенках камеры сгорания и днища поршня, может возникнуть калильное зажигание рабочей смеси. [c.38]
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]
В зависимости от того, как велика детонация при использовании того или иного бензина, разные его марки имеют разное октановое число. Октановое число нормального гептана равно нулю, а изооктана — ста. Октановое число любого бензина можно определить, если сравнить его горение с горением смесей нормального гептана и изооктана, взятых в разных соотношениях. Чем выше октановое число бензина, тем он лучше и дороже. [c.26]
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 аз
www.chem21.info
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