ВУЗ:
Составители:
• появляются вибрации газа и корпуса двигателя в виде характерного металлического стука;
• снижается мощность двигателя вследствие непроизводительных дополнительных потерь тепла в систему охлажде-
ния и неполноты сгорания бензина;
• увеличивается расход топлива;
• изменяется характер выхлопа − повышается дымность отработавших газов, так как при взрывном развитии быстро-
протекающего процесса часть бензина не успевает полностью сгореть.
Если детонация очень интенсивна и продолжается относительно долго, то происходит перегрев и оплавление поршней,
начинаются локальные разрушения на металлических поверхностях (рис. 2.5), прогар прокладки головки блока цилиндров,
разрушение поршневых колец, износ подшипников коленчатого вала.
В результате сдирания масляной плёнки с поверхности гильзы ударными волнами происходит увеличение износа ци-
линдров и поршневых колец. Несмотря на то, что лёгкая и непродолжительная детонация, как правило, таких повреждений
не вызывает, она приводит к ухудшению топливной экономичности двигателя и к появлению характерного дыма в отрабо-
тавших газах. Основной внешний признак детонации − резкий звонкий стук в двигателе (результат многократного отраже-
ния ударных волн от поверхностей цилиндров), который хорошо
Рис. 2.5. Внешний вид поршня, разрушенного детонационным
сгоранием топливовоздушной смеси
слышен с места водителя. Иногда водители полагают, что это стучат поршневые пальцы, но реальным источником этого
звука является вибрация деталей двигателя от действия детонационной (ударной) волны.
На возможность появления детонации топлива в двигателе автомобиля влияют самые разнообразные факторы: от
свойств автомобильных бензинов до конструктивных особенностей двигателя и его эксплуатации, в том числе и внешние
(атмосферные) условия.
Решающим образом влияет на появление и интенсивность детонации
углеводородный состав бензина
.
Вероятность проявления детонации обуславливается и
составом горючей смеси
: обогащённые горючие смеси имеют
наибольшую скорость горения при наибольших давлениях и температурах, обуславливающих высокие скорости развития
предпламенных реакций в нагретой сжатой топливовоздушной смеси.
Основной фактор, определяющий возникновение детонации –
степень сжатия
: с её увеличением возрастают температу-
ра и давление в цилиндре двигателя. К другим факторам относятся конструктивные особенности двигателя.
Геометрия каме-
ры сгорания
отражается на времени, в течение которого пламя от свечи зажигания может распространиться до наиболее от-
далённых зон камеры сгорания, и на охлаждении этих зон.
На возникновение детонации особое влияние оказывает выпускной клапан, поскольку его температура может доходить
до 800 °С.
С увеличением
частоты вращения
коленчатого вала сокращается время, отводимое на сгорание, возрастает завихрение
топливовоздушной смеси в цилиндре и сокращается время химической подготовки части бензина, окисляющейся в послед-
нюю очередь – всё это уменьшает возможность проявления детонации.
Одним из факторов, способствующих детонации, является
нагарообразование на поршне и головке цилиндра
: из-за низ-
кой теплопроводности стенок, покрытых нагаром, температура газов в процессе сгорания повышается, отложившийся нагар
уменьшает объём камеры сгорания, при этом возрастает степень сжатия. Аналогичное влияние оказывает и
отложение наки-
пи
на стенках рубашки охлаждения.
Существенная роль
угла опережения зажигания
обусловлена влиянием момента зажигания на изменение температур и
давлений процесса сгорания: увеличение угла опережения зажигания сдвигает точку максимального давления ближе к верх-
ней мёртвой точке, что снижает задержку самовоспламенения последней части топливовоздушной смеси и способствует де-
тонации. Также усиливает детонацию и повышение
температуры охлаждающей жидкости
.
Изменение
влажности воздуха и атмосферного давления
обуславливают соответствующее изменение давления и влаж-
ности смеси, поступающей в камеру сгорания: с ростом влажности воздуха падает давление сухого воздуха и растёт количе-
ство водяного пара в топливовоздушной смеси, что сопровождается снижением интенсивности детонации, повышение атмо-
сферного давления способствует увеличению детонации.
На практике детонационная стойкость бензинов определяется сравнением с эталонными топливами, детонационная
стойкость которых заранее известна. В качестве эталонных топлив применяют два индивидуальных углеводорода: за нуль
шкалы условно принята детонационная стойкость нормального
н
-гептана (С
7
Н
16
), обладающего весьма плохими антидетона-
ционными свойствами; за 100 % шкалы условно принята детонационная стойкость изооктана (С
8
Н1
8
), точнее 2,2,4-
триметилпентана (он начинает детонировать в двигателях с очень высокой степенью сжатия – более 10). Посредством сме-
шивания этих углеводородов в определённом соотношении, можно получить эталонное топливо с октановым числом от 0 до
100 ед. Мерой детонационной стойкости является
октановое число
, определяемое двумя методами – исследовательским и
моторным на одноцилиндровых установках.
Моторный метод имитирует работу двигателя на форсированных режимах при достаточно больших и длительных на-
грузках с повышенной тепловой напряжённостью: передвижение по плохим дорогам, перевозки тяжелых грузов, для между-
городного движения и др.
Испытания по исследовательскому методу проводят в режиме работы легкового автотранспорта в условиях города:
частые остановки, ограниченные нагрузки, низкая тепловая напряженность и др.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
