Детонация двигателя внутреннего сгорания. Причины возникновения. Устранение. Детонировать.

Что такое детонация? Как она возникает, проявляется в двигателе внутреннего сгорания? Причины, устранение. (10+)

Детонация. Причины возникновения. Устранение

Оглавление :: Поиск

Разберем физические процессы, происходящие при сгорании топлива. Горение возникает не во всем объеме смеси сразу, а в некоторой области вокруг свечи (бензиновый двигатель) или форсунки (дизель). Далее горение распространяется на весь объем горючей смеси. Распространение может происходить двумя путями: Первый (медленный, тепловой взрыв). От высокой температуры смесь воспламеняется в смежных областях, нагревает соседние области, которые воспламеняются в свою очередь. Этот процесс происходит довольно медленно по меркам взрыва. Второй (быстрый взрыв, детонация). Воспламенение происходит не от нагрева, а от действия ударной звуковой волны. Волна сжатия, возникшая в области начала горения, приводит к воспламенению всей смеси. Этот процесс протекает очень быстро. Горение распространяется со скоростью звука в воздухе.

Разработчики двигателя заинтересованы в медленном взрыве, так как при детонации значительная часть энергии преобразуется не в тепло, а в ударную волну. Кроме потери КПД при этом наблюдается серьезная нагрузка на цилиндр, поршень и другие элементы двигателя, расположенные в непосредственной близости от камеры сгорания.

Октановое число топлива

Какой вариант воспламенения будет наблюдаться в конкретном случае, зависит от состава топлива и давления. Чем больше давление, тем более упругая среда, тем больше вероятность возникновения детонации. Так что повышение давления в момент запала при прочих равных повышает вероятность детонации. Вторым фактором является топливо. Некоторые виды топлива более склонны к детонации, чем другие. Склонность к детонации характеризуется Октановым числом. Чем оно выше, тем при большем давлении топливо может сгорать без детонации. Вообще, КПД двигателя напрямую зависит от степени сжатия, то есть давления в камере сгорания в момент запала. Чем больше давление, тем выше КПД и меньше расход топлива. Детонация ограничивает возможность повышения давления. Дизельное топливо, керосин, природный газ, пропан, бутан обладают большими октановыми числами и не склонны к детонации. Бензин наиболее подвержен этой проблеме. Чистый бензин без добавок имеет низкое октановое число. Поэтому в двигателях внутреннего сгорания он не применяется. Чтобы сделать его применимым в качестве топлива, в него вносят добавки, повышающие октановое число.

Признаки детонации

Определить, что двигатель детонирует можно наслух. Детонация проявляется в сухом потрескивании при работе двигателя на фоне низкочастотного гула, который двигатель издает обычно. На мой слух - как будто хворост ломают. Допускать детонации нельзя. Она моментально угробит двигатель.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: Поиск

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.