Самовоспламенение - дизельное топливо
Cтраница 2
В цилиндры подается газовоздушная смесь, состав и способ образования которой могут быть различными. Эта смесь сжимается до температуры ниже температуры ее самовоспламенения, но выше температуры самовоспламенения дизельного топлива. В конце такта сжатия температура газовоздушной смеси достигает 500 - 550 С. Подача топлива осуществляется за 15 - 20 до ВМТ. Это топливо воспламеняется и поджигает газовоздушную смесь. Надежное воспламенение дает возможность применять газовоздушную смесь такого же состава, как и при дизельном процессе. При этом напряженность деталей сохраняется на уровне напряженности использованного дизеля, а мощность газодизеля не отличается от мощности дизеля. [16]
Современные газовые двигатели относятся в большинстве случаев к группе двигателей с внешним смесеобразованием и имеют принудительное зажигание. Применение газовых двигателей с воспламенением от сжатия затруднено в основном вследствие высокой температуры самовоспламенения газообразных горючих веществ, которая на 200 ч - 300 С выше температуры самовоспламенения дизельного топлива. В качестве топлива в таких двигателях могут применяться естественные, промышленные или генераторные газы. [17]
Цетановым числом дизельного топлива называется условная единица измерения, показывающая предельное содержание ( по объему) цетана в эталонной смеси, составленной из цетана ( цетановое число условно принимается за 100) и альфаметилнафталина ( цетановое число условно принимается за 0), задержка самовоспламенения которой равноценна испытуемому топливу. Определяется цетановое число на специальной установке, представляющей одноцилиндровый дизельный двигатель с переменной степенью сжатия, оборудованной аппаратурой, регистрирующей жесткость работы двигателя. Чем выше цетановое число, тем ниже температура самовоспламенения дизельного топлива и тем мягче будет работать на нем двигатель. [18]
Топливо, поступающее в цилиндры дизеля, воспламеняется не мгновенно, а через некоторый промежуток времени, который называется периодом задержки самовоспламенения. Чем он меньше, тем за меньший промежуток времени топливо сгорает в цилиндрах дизеля. Чем выше ЦЧ, тем меньше период задержки самовоспламенения дизельного топлива, тем мягче работает двигатель. [19]
Некоторое запаздывание воспламенения и последующее сгорание увеличенного топливного заряда с чрезмерно большой скоростью может оказаться причиной жесткой работы дизеля, возникновения стуков в двигателе, что при нормальной эксплуатации недопустимо. Объясняются эти явления тем, что топливо не успевает в известных условиях пройти необходимую для двигателя с воспламенением от сжатия подготовку, заключающуюся в предварительном окислении, которое сопровождается накоплением перекисей, инициирующих процессы самовоспламенения. Отсюда следует, что интенсивность окисления, период задержки воспламенения и температура самовоспламенения дизельного топлива зависят от его химического состава. Алканы и алкены нормального строения окисляются с большей скоростью и при более низких, температурах, чем ароматические углеводороды, образуя более устойчивые в растворе углеводородов перекиси и поэтому накапливающиеся в достаточно высокой концентрации. [20]
Для кинетического описания горения простейшего углеводородного топлива - метана ( СЩ) - количество элементарных реакций в химическом механизме значительно больше. В некоторых случаях суммарный процесс включает несколько тысяч элементарных реакций ( например, в случае самовоспламенения дизельного топлива, основным компонентом которого является цетан - Ci6H34; см. гл. [21]
Это число характеризует способность дизельного топлива к самовоспламенению. Топливо, поступающее в цилиндры дизеля, воспламеняется не мгновенно, а через некоторый промежуток времени, который называют периодом задержки самовоспламенения. Чем он меньше, тем за больший промежуток времени топливо сгорает в цилиндрах дизеля. Чем выше цетано-вое число, тем меньше период задержки самовоспламенения дизельного топлива, тем мягче работает двигатель, тем ниже температура его пуска. [22]
Для бесперебойной работы топливной аппаратуры, подающей топливо в цилиндры двигателя, необходима не слишком высокая вязкость. Поэтому вязкость является одной из важнейших характеристик дизельного топлива и колеблется в пределах 1 25 - т - 1 70 Э при 20 С. В двигателях с высокой степенью сжатия детонационного горения быть не может, так как в цилиндре сжимается воздух. Однако при применении некоторых сортов топлива и особенно при его раннем впрыске наблюдаются явления, похожие на детонацию: жесткая работа двигателя, вызывающая иногда разрушение деталей. Пуск двигателя на таких топливах обычно затруднен. Вместе с тем факторы, усугубляющие детонацию, совершенно противоположно действуют на жесткость работы. Так, повышение степени сжатия увеличивает детонацию, но жесткость работы при этом уменьшается. Для оценки пусковых свойств, жесткости работы и склонности к самовоспламенению дизельных топлив служит показатель - цетановое число. [23]
 |
Индикаторная диаграмма дизельного двигателя ( пояснения в тексте. [24] |
Подача топлива начинается за 10 - 20 поворота коленчатого вала до в.м.т. и может заканчиваться как до этой точки, так и после нее. Угол между началом впрыскивания топлива ( точка 1) и в.м.т. называют углом опережения впрыска фвп - В течение некоторого времени после начала впрыска топлива в камеру сгорания воспламенения топливовоздушнои смеси не происходит. Давление в камере сгорания продолжает плавно увеличиваться за счет движения поршня вверх. В этот период происходит прогрев капель топлива и их испарение. Углеводороды топлива под действием высокой температуры подвергаются окислению кислородом воздуха. Вначале окисление углеводородов идет с образованием активных промежуточных соединений. Этот процесс сопровождается выделением тепла, и при этом резко возрастает скорость окисления других молекул углеводородов. Такое самоускорение реакций окисления приводит к возникновению в отдельных местах камеры сгорания очагов воспламенения. Во многих случаях самовоспламенение дизельных топлив протекает в две стадии: собственно воспламенению ( образованию очагов горячего пламени) предшествует появление холодного пламени. [25]
 |
Индикаторная диаграмма дизельного двигателя ( пояснения в тексте. [26] |
Подача топлива начинается за 10 - 20 поворота коленчатого вала до в. Угол между началом впрыскивания топлива ( точка 1) и в.м.т. называют углом опережения впрыска фвп. В течение некоторого времени после начала впрыска топлива в камеру сгорания воспламенения топливовоздушной смеси не происходит. Давление в камере сгорания продолжает плавно увеличиваться за счет движения поршня вверх. В этот период происходит прогрев капель топлива и их испарение. Углеводороды топлива под действием высокой температуры подвергаются окислению кислородом воздуха. Вначале окисление углеводородов идет с образованием активных промежуточных соединений. Этот процесс сопровождается выделением тепла, и при этом резко возрастает скорость окисления других молекул углеводородов. Такое самоускорение реакций окисления приводит к возникновению в отдельных местах камеры сгорания очагов воспламенения. Во многих случаях самовоспламенение дизельных топлив протекает в две стадии: собственно воспламенению ( образованию очагов горячего пламени) предшествует появление холодного пламени. [27]
Страницы: 1 2