Cтраница 3
Этот механизм отвечает фактам, так как конечным продуктом превращения антидетонатора является окись металла. Таким образом, механизм действия антидетонатора сводится к уничтожению перекисей, которые, будучи активными центрами, приводят к цепным реакциям и взрыву смеси; следовательно, принцип действия металлических антидетонаторов состоит в обрыве цепи реакций. [31]
Самое малое количество локализованной энергии, необходимое для возникновения микроцепей, предопределяется тем, что энергия, передаваемая молекуле реагирующего вещества молекулой продукта разложения, должна превышать энергию активации молекулы. Предложены различные теории, объясняющие действие антидетонаторов в процессе детонации. Каждая теория представляет особую точку зрения на значение ингибитора и его влияние на детонацию. Одна из них заключается в образовании ингибирующих оболочек [208] газа вокруг металла, в присутствии которого происходит горение взрывчатых топливных смесей; при этом металл изолируется от взрывчатой смеси. [32]
Теперь уже почти не выпускают топлив без добавки антидетонатора - тетраэтилсвинца ( ТЭС), который в небольших дозах вызывает резкое повышение детонационной стойкости топлив. Не останавливаясь на методах применения и механизме действия антидетонаторов ( о чем будет сказано ниже), рассмотрим материалы по антидетонационным свойствам углеводородов, полученные различными методами. В табл. 7 приведены данные по антидетонационным свойствам, определенным по температурному методу и методу индексовых чисел. [33]
Анализ показывает, что результаты экспериментов совпадают с результатами расчетов. Таким образом, следует, что механизм действия антидетонаторов включает также процессы, связанные с рассеиванием энергии колебаний на частицах. [34]
При компаундировании, как ясно из сказанного выше, нужно учитывать приемистость к антидетонаторам. В товарном бензине присутствие низкоприемистых компонентов, а также наличие соединений серы и кислорода значительно снижает эффективность действия антидетонатора. Если предполагается добавлять этиловую жидкость, то смешение низкоприемистых и высокоприемистых компонентов нежелательно. [35]
Этот механизм отвечает фактам, так как конечным продуктом превращения антидетонатора является окись металла. Таким образом, механизм действия антидетонатора сводится к уничтожению перекисей, которые, будучи активными центрами, приводят к цепным реакциям и взрыву смеси; следовательно, принцип действия металлических антидетонаторов состоит в обрыве цепи реакций. [36]
Широко распространена гипо-теза, согласно которой в смеси во время хода сжатия накапливаются активные органические перекиси, делающие ее способной детонировать. Действие антидетонаторов сторонники этой точки зрения склонны объяснять тем, что антидетонаторы ( в частности, тетраэтилсвинец) реагируют с органическими перекисями и разрушают их. [37]
Широко распространена гипотеза, согласно которой в смеси во время хода сжатия накапливаются активные органические перекиси, делающие ее способной детонировать. Действие антидетонаторов сторонники этой точки зрения склонны объяснять тем, что антидетонаторы ( в частности, тетраэтилсвинец) реагируют с органическими перекисями и разрушают их. [38]
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. [39]
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. [40]
Чаще всего такой обрыв происходит на поверхности стенок реакционного сосуда. В работе Семенова [31] рассмотрены также и случаи, когда обрыв происходит на поверхности металлического стержня, введенного в стеклянный сосуд, или на поверхности металлического шарика ( или пылинки), взвешенного в газе. Последняя модель применима к истолкованию действия металлических антидетонаторов на процесс окисления горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания. [41]
Витрову и Разевейлеру удалось спектрографически доказать факт образования альдегидов при окислении топлива в процессе работы двигателя. Те же авторы [15], применяя тот же метод, показали эффект действия тетраэтилсвинца на реакции, предшествующие воспламенению в двигателе. Бриджмен и Марвин [16] установили, что эффект действия антидетонатора ( тетраэтялсвинца) сводится в частности к повышению температуры воспламенения толива и определили это повышение для ряда индивидуальных углеводородов под действием 0 25 % тетраэтилсвинца. Приведенный метод Эгертон положил в основу отбора элементов, соединения которых, как можно было рассчитывать, окажутся эффективными антидетонаторами. По мнению Эгертона лишь легко окисляющиеся металлы влияют на температуру самовоспламенения. При этом элементы, дающие ряд окислов, обычно особенно эффективны. К числу наиболее эффективных элементов относятся: таллий, калии, свинец, железо, никель, марганец, висмут, селен, теллур, натрий, калий, кальций, сурьма. Мало эффективны или недостаточно исследованы: олово, церий, ванадий, титан, цирконий, торий, тантал, вольфрам, хром, кобальт. К неэффективным элементам принадлежат: алюминий, магний, ртуть, иод, фосфор, золото, цинк. [42]
Данные о влиянии антидетонатора на процесс сгорания и работу двигателя недостаточны. Возникает вопрос: установлено ли с достаточной надежностью, что прогорание клапанов происходит лишь при работе на этилированном бензине с пониженной степенью сжатия и что оно полностью ликвидируется при переходе на высокую степень сжатия. Известны данные, не подтверждающие предполагаемого замедляющего сгорание действия антидетонатора. Желательно этот интересный и важный вопрос обсудить подробней. [43]
Этот способ в последнее время все более широко пропагандируется для автомобильных двигателей. В связи с этим возникает вопрос, чему обязан антидетонационный эффект воды или водно-спиртовых смесей и в какой мере его можно уподоблять действию антидетонаторов. [44]
Как ясно из вышеизложенного, антидетонационные добавки представляют собой высокооктановые горючие продукты, которые, будучи прибавлены к моторному топливу в более или менее значительном количестве ( например, несколько десятков процентов), коренным образом изменяют его химический состав и тем самым исправляют его детонационные свойства. Совершенно иной характер имеют антидетонаторы. По своей химической природе это - нередко довольно труднодоступные органические или металлоорганические вещества, добавляемые к топливу в небольших количествах ( например, доли процента) и, очевидно, неспособные существенно изменить при этих условиях химический состав топлива. Действие антидетонаторов направляется, таким образом, в другую сторону: подобно катализаторам, они оказывают влияние на самую химическую реакцию, протекающую в их присутствии, в данном случае на процесс горения, и лишь этим путем улучшают детонационные свойства моторного топлива. [45]