Cтраница 1
Действие антидетонаторов на температуру воспламенения углеводородов изменяется в зависимости от их природы и метода, применяемого для определения этого действия. При добавлении РЬ ( С2Н5) 4 увеличение температуры самовоспламенения колеблется от нескольких градусов до 200 С, а в некоторых случаях наблюдалось даже незначительное падение температуры. В большинстве методов не исключается влияние стенок, и очень часто эксперименты проводились в условиях, которые нельзя сопоставить с условиями в двигателе. [1]
Действие антидетонаторов на низкотемпературное воспламенение создается из сочетания нормальных эффектов свободных радикалов, - способствующих развитию высокотемпературного окисления, и металла, способствующего гибели активных центров реакции. Специфичность окончательного эффекта обусловлена самой природой многостадийного процесса - особенностью холоднопламенпой стадии и ее влиянием на развитие последующих стадий. Но именно поэтому всякое исследование действия антидетонаторов или их компонентов в условиях высокотемпературного окисления, например действия окиси свинца па окисление метана, как в [66], не может иметь непосредственного отношения к природе антидетонационного эффекта. [2]
Действие антидетонаторов на низкотемпературное воспламенение создается из сочетания нормальных эффектов свободных радикалов, способствующих развитию высокотемпературного окисления, и металла, способствующего гибели активных центров реакции. Специфичность окончательного эффекта обусловлена самой природой многостадийного процесса - особенностью холоднопламенной стадии и ее влиянием на развитие последующих стадий. Но именно поэтому всякое исследование действия антидетонаторов или их компонентов в условиях высокотемпературного окисления, например действия окиси свинца на окисление метана, как в [66], не может иметь непосредственного отношения к природе аптидето-иационного эффекта. [3]
Действие моталлоорганических антидетонаторов, согласно той же теории, заключается в том, что при распаде их в цилиндре двигателя поверхность активных капель покрывается тончайшим слоем металла, который должен предохранять ядра от самовоспламенения; тем самым предотвращается и детонация топлива. [4]
Механизм действия антидетонаторов, и тетраэтилсвинца в частности, объясняется перекисной теорией детонации и цепных реакций. При высоких температурах в камере сгорания ( 500 - 600 С) ТЭС полностью разлагается на свинец и этильные радикалы. Образующийся свинец окисляется с образованием диоксида свинца, который вступает в реакцию с пероксидами ( перекисями) и разрушает их. При этом образуются малоактивные продукты окисления углеводородов и оксид свинца, который взаимодействует с кислородом воздуха, снова окисляется в диоксид свинца, способный реагировать с новой молекулой пероксида. Таким образом, один атом свинца, восстанавливаясь и окисляясь, способен разрушить большое количество пероксидных молекул. [5]
Принцип действия антидетонаторов заключается в предотвращении взрывного разложения продуктов предпламенного окисления топлива, происходящего до начала нормального горения топливной смеси. Все внешние признаки детонации хорошо известны, однако причины возникновения и механизм этого явления выяснены не полностью. Существует несколько теорий, объясняющих сущность детонационного сгорания, но наиболее общепризнанной из них в настоящее время является так называемая перекисная теория. Скорость горения зависит от состава горючего, поступающего во фронт пламени. Температура рабочей смеси от объема, прилегающего к поршню, до объема, прилегающего к фронту пламени, изменяется экспоненциально. Изменение температуры увеличивает скорость реакций окисления, и во фронт пламени поступают продукты высокотемпературных реакций. [6]
Механизм действия антидетонаторов еще недостаточно ясен. Несомненно только, что антидетонаторы повышают темп-ру начала окисления, а металлич. Это значит, что в присутствии андитетонатора химич. Наиболее широко механизм действия металлич. Эгер-тоном [ 2в ], показавшим, что оно связано с распадом пероксидов в результате ряда последовательных реакций их с металлич. В отличие от антидетонационных топлив ( типа бензола), примешиваемых в сравнимых с основным топливом количествах ( от 40 % и выше), действие металлич. [7]
Принцип действия антидетонаторов заключается в предотвращении взрывного разложения продуктов предпламенного окисления топлива, происходящего до начала нормального горения топливной смеси. Все внешние признаки детонации хорошо известны, однако причины возникновения и механизм этого явления выяснены не полностью. Существует несколько теорий, объясняющих сущность детонационного сгорания, но наиболее общепризнанной из них в настоящее время является так называемая перекисная теория. Скорость горения зависит от состава горючего, поступающего во фронт пламени. Температура рабочей смеси от объема, прилегающего к поршню, до объема, прилегающего к фронту пламени, изменяется экспоненциально. Изменение температуры увеличивает скорость реакций окисления, и во фронт пламени поступают продукты высокотемпературных реакций. [8]
Принцип действия антидетонаторов заключается в предотвращении взрывного разложения продуктов предпламенного окисления топлив, происходящего до начала нормального горения топливной смеси. При ее сжатии в камере сгорания развивается высокая температура, углеводороды начинают окисляться и образуют большое количество пероксидов. Будучи химически неустойчивыми, пероксиды со взрывом разлагаются. Антидетонаторы разрушают пероксиды и препятствуют их накоплению. Механизм реакций, протекающих в присутствии антидетонаторов, полностью не выяснен, но имеющихся знаний достаточно для практических целей. Можно считать общепризнанным, что антидетонатор или продукты его разложения взаимодействуют с пероксидами и их разрушают. [9]
Раскрытие механизма действия антидетонатора на явление детонации дало бы возможность подобрать новые антидетонаторы, более совершенные, чем тетраэтилсвинец, а также использовать одновременно несколько антидетонаторов. [10]
Другая физическая теория действия антидетонаторов, теория активных ядер ( Каллендер), подходит к явлениям детонации несколько иначе. Опыт показывает, что температура самовоспламенения капель всегда нише, чем температура самовоспламенения паров ТОРО же вещества. [11]
Другая физическая теория действия антидетонаторов, теория активных ядер ( Каллендер), подходит к явлениям детонации несколько иначе. Опыт показывает, что температура самовоспламенения капель всегда ниже, чем температура самовоспламенения паров того же вещества. [12]
Чтобы объяснить механизм действия металлических антидетонаторов, было выдвинуто предположение об образовании металлических оболочек [46, 52] вокруг капелек углеводорода, которые препятствуют самоокислению. Если в определенной стадии цикла работы двигателя образуется большое число центров, промотирующих равномерное окисление топлива по всей массе, то действие их можно уподобить вспомогательной системе воспламенения, вызывающей окисление горячих и высокосжатых газов раньше, чем приблизится фронт горения. Теории оболочки противопоставлено утверждение [152], что коллоидные суспензии некоторых металлов, например свинца и никеля, в моторных топливах обладают антидетонационными свойствами; а частицы, образованные при разложении металлорганических соединений, служащих антидетонаторами, могут быть временно активированы и преобладать над частицами другого происхождения. [13]
Другой механизм, предложенный для объяснения действия антидетонаторов, связан с теорией радиации Перрена; по этому механизму ингибиторы типа антидетонаторов действуют как экран, адсорбирующий активную радиацию [133], которая необходима для распространения детонации в газах и которая определяет скорость движения пламени. Антидетонаторы разлагаются с образованием легко окисляемых частиц, которые своей теплотой сгорания индуцируют частичное сжигание газов в непосредственной близости к ним; это считается достаточным для объяснения трудности распространения пламени, так как частичное сжигание газа [52] препятствует распространению пламени. [14]
Таким образом, предложенная нами концепция химизма действия антидетонаторов дает возможность их рационального выбора в зависимости от свойства топлива. [15]