Сгорание автомобильных бензинов в ДВС нормальное и детонационное

4. Сгорание автомобильных бензинов в ДВС нормальное и детонационное.

Нормальное сгорание: в ДВС химическая энергия топлива переходит в тепловую, преобразуясь в механическую работу. Основной процесс – сгорание, остальные (смешивание, испарение и т. д.) вспомогательные. При вращении коленвала карбюраторного неработающего двигателя давление в его цилиндре изменяется вследствие изменения объёма рабочей смеси. Воспламенение происходит с некоторым периодом задержки, чтобы смесь в момент контакта с искрой нагрелась до температуры воспламенения. В продолжение этого периода давление в цилиндре изменяется так же, как и в неработающем двигателе. Горение рабочей смеси происходит по следующей схеме:1) сгоревшая часть смеси; 2) фронт пламени; 3) зона предпламенного окисления; 4) несгоревшая часть смеси. При нормальном горении топлива фронт пламени распространяется по камере сгорания со скоростью 20-35 м/с. Скорость сгорания зависит от хим состава топлива, коэф избытка воздуха, температуры при которой происходит сгорание, инертных газов. Наибольшая скорость сгорания при α=0,90-0,95. Изменяя состав смеси можно менять скорость сгорания. При обеднении смеси скорость падает из-за разбавления инертными газами, а при обогащении – из-за недостатка кислорода. При увеличении температуры и давления скорость сгорания увеличивается.  Детонационное сгорание: начальная скорость сгорания при дет сгорании такая же, как и при обычном, но при достижении стадии сгорания основной массы ТВС скорость сгорания резко возрастает и достигает 1500-2500 м/с, что равно скорости взрывного сгорания. Возникающие детонационные волны с большой скоростью ударяются и отражаются от стенок цилиндра (внешние признаки детонации). Начинается вибрация деталей двигателя, повышается температура и давление оставшейся несгоревшей части топливного заряда. Происходит перегрев цилиндров, прогар клапанов и поршней. В выхлопных газах появляются продукты неполного сгорания, появляется дымный искрящийся выхлоп, падает мощность.5% топливного заряда – слабая детонация; 15-20% - сильная. Современная теория объясняет детонацию образованием и распадом в последней стадии горения пероксидов (RCH₂OOH) подобно пороху, (нестойк кислородных соединений), имеющих склонность к взрывному сгоранию. Ароматические СН – самые стойкие к детонации (сложная структура строения), нафтеновые – промежуточное положение, парафиновые – самые нестойкие.