Детонация.

 

Детонация – сложный химико-тепловой процесс. Внешними признаками детонации являются появление звонких металлических стуков в цилиндрах двигателя, снижение мощности и перегрев двигателя, выброс из выпускной системы черного дыма. Длительная работа двигателя с детонацией приводит к прогоранию поршней и разрушению вкладышей коленчатого вала.

Детонационное сгорание (см. рис. 27) возникает в наиболее удаленном от свечи зажигания месте, расположенном около горячих стенок. Смесь до прихода фронта пламени нормального сгорания (скорость 15-60 м/с) успевает

 

Рис. 27. Схема распространения фронта пламени в камере сгорания: 1 – продукты сгорания; 2 – несгоревшая рабочая смесь; 3 – место возникновения самовоспламенения горючей смеси; 4 – фронт движения пламени

 

в таких местах сильно перегреться и подвергается интенсивному сжатию при распространении фронта пламени, что способствует быстрому развитию в ней предпламенных реакций с образованием и накоплением химически активных промежуточных продуктов. В результате таких процессов возникает самовоспламенение смеси с самоускоряющимися процессами. Сгорание приобретает взрывной характер с резким местным повышением температуры и образованием ударной волны давления; скорость ее перемещения в камере может дойти до 1000 – 2300 м/с. Отражаясь от стенок камеры сгорания, ударная волна образует новые волны и новые очаги воспламенения, приводящие к развитию детонации и поглощению большого количества теплоты.

Факторы, вызывающие возникновение детонации: основные - это повышение температуры и давления в камере сгорания.

1 Степень сжатия. Повышение степени сжатия приводит к повышению р и Т.

2 Угол опережения зажигания. При раннем зажигании наблюдается более быстрое нарастание давления и т. мах давления приближается к в.м.т.

3 Форма камер сгорания и расположение свечи зажигания. Чем длиннее путь пламени в камере сгорания , тем благоприятнее условия возникновения детонации. То же касается и размеров цилиндра.

4 Состав смеси. Мах скорость сгорания смеси при α = 0,8 – 0,9 при этом составе она склонна к Д.

5 Интенсивность охлаждения. Недостаточное охлаждение камеры сгорания, головки, выпускных клапанов и т.д. способствуют к возникновению Д.

6 Число оборотов. Увеличение оборотов сопровождается увеличением вихревого движения в камере сгорания, повышением скорости сгорания, повышением теплоотдачи и увеличением количества остаточных газов. Все это снижает склонность двигателя к Д.

7 Свойства топлива. Склонность топлива к детонации оценивается октановым числом (ОЧ).

8 Условия на впуске и выпуске. Дросселирование на впуске и повышение сопротивления на выпуске приводит к увеличению остаточных газов, что снижает склонность двигателя к детонации.

Повышение р и Т на впуске (наддув) увеличивает склонность двигателя к Д. При наддуве требуется другое топливо с большим ОЧ.