În unele moduri de funcționare a motorului pe benzină, a căror calitate nu îndeplinește toate cerințele standardului, acesta poate fi un așa-numita combustie detonare a amestecului de lucru, sau pur și simplu să bată.
Detonarea într-un motor este procesul de finalizare rapidă a arderii amestecului rezultat autoaprinderea lucrării și educativ-TION a undelor de șoc se propagă cu o viteză supersonică. Simptome detonare - o bate la ușă de metal rezonante, imagine-yuschiesya un rezultat al multiplelor reflexii a undelor de șoc de pe pereții camerelor de ardere.
Detonarea a stabilit oamenii de știință o mulțime de mistere. Teoria Detonarea, bazată pe teoria undelor de șoc, a construit un fizician V.A.Mihelson românesc, omul de știință britanic D. Chapman și inginerul francez Ernest Jouget. Sursa undei de șoc poate fi o explozie a încărcăturii explozive, foarte puternic aparat de zbor de descărcare electrică la viteze supersonice.
Scăderea bruscă a presiunii în inmultire față de kovoy supersonic vitezei și mișcarea gazului în aceeași direcție, care se deplasează în față, - caracteristicile cele mai caracteristice ale undei de șoc extern.
Viteza fiecărui val succesiv decât anterior, deoarece fiecare dintre val următor vine prin mutarea de gaz. În plus, viteza sunetului este mai mare cu cât temperatura gazului. Prin urmare, viteza fiecărei mai mare viteza undei sonore ulterioare cu care propagarea stranyaetsya precedente val, deoarece este deja prinsă și gaz încălzit. val spate, prinderea în față, în timp îmbinați unda de soc -voznikaet.
Ceva similar se întâmplă într-un moment când oamenii la curse, în picioare câțiva kilometri de aeroport, și, uneori auzi o lovitură puternică, ca un foc de armă. În spatele ei este, de obicei, urmat de zgomotul aeronavelor decolării un jet greu. Această lovitură vine de la confluența undelor slabe care apar atunci când un avion la decolare de accelerare.
Dacă suficient de puternic val de șoc intră în amestecul de gaz fierbinte este în calea sa provocând aprinderea gazului se transformă în unda de detonare. Inflamatia într-un val de detonare apare ceva timp după comprimare.
Detonarea într-un motor pe benzină. Pe parcursul dezvoltării rapide a tehnologiei auto-mobil (între cele două războaie) și înfloritoare detonarea pistonului aviației a fost un dezastru adevărat pentru designeri de motoare. randamentul motorului și puterea sunt în mare măsură a crescut odată cu creșterea raportului de compresie (raportul dintre volumul inițial al amestecului carburant la volumul său după piston de compresie). Puterea crește ca greutatea specifică (greutatea motorului pe cai putere) scade odată cu creșterea densității inițiale a amestecului și creșterea dimensiunii camerei de ardere și cilindru.
Dar, în fiecare dintre acestea sunt metode foarte eficiente pentru a îmbunătăți motorul a crescut obstacol în formă de „bate“ - detonare. Combaterea detonare în acei ani a fost numărul unu sarcina științei arderii în telyah MOTOR.
Pe măsură ce presiunea amestecului de ardere se ridică în camera, nu a fost încă porțiune-revshaya din combustie a amestecului se micșorează și, prin urmare, devine foarte fierbinte. În ea, CE-naturale pentru a începe reacțiile chimice și continuarea mai mult timp pentru a obține mai adânc decât durata de ardere în prima și a doua faze (în vecinătatea scânteia și camera din mijloc). Acestea activare amestecul de reacție, poate provoca arderea mai mult sau mai puțin rapidă a ultimei părți a taxei, ceea ce duce la apariția knock unda de soc generatoare. Unda de șoc reflectată în mod repetat, de pereții camerei crește în peretele de transfer de căldură și creează supraîncălzirea componentelor individuale ale motorului. Ajungând forță apreciabilă, aceasta ar putea provoca daune mecanice și de conducere din sistemul motorului.
Unda de șoc și astfel bat mai puternic, cu atât mai mare volumul amestecului include reacția preliminară și în continuare se duc. Acum este clar de ce creșterea dimensiunilor camerei, mărind avansarea arderea Prelungire de ardere si lasand mai mult timp pentru reacții chimice promovează apariția bate. Aceasta favorizează și creșterea raportului de compresie și amestecul PLO-tnosti inițiale (presurizare alimentare și presiunea crescută a gazului pe accelerație), deoarece acestea cresc temperatura și densitatea părții finale a încărcăturii și a accelera aceste reacție preliminară. Deoarece viteza de reacție depinde puternic de temperatură, creșterea raportului de compresie contribuie în special la apariția batere.
Modalități de îmbunătățire a benzinelor valoare antiknock. Mai sus-vozniknit industrie veniya antiknock combustibil Midgley T. și T. Boyd (USA), cu experienta a mii de substanțe diferite găsite în 1921 g. Aditiv pentru combustibili, suprima puternic detonare. Era cunoscut de la mijlocul secolului trecut ca tetraetil compus chimic plumb (TEL) Pb (C2 H5) 4. rămânând până în ultimii ani ai cel mai eficient aditiv antidetona-expunere.
Descoperirea proprietăților antidetonante ale substanței au jucat un rol foarte important în creșterea eficienței motoarelor pe benzină și în extinderea resurselor de combustibil pentru ei.
Apariție de a bate în motor depinde de compoziția chimică a combustibilului utilizat. Când se utilizează benzină, care a inclus, hidrocarburi transformări tămâie care nu dau la temperaturi ridicate cantități considerabile de compuși activi și intermediari care au o mare întârziere peri-aprindere od, ultima porțiune a amestecului proish-dit autoaprinderea și arderea se termină în mod normal, fără detonare. Dacă ultima porțiune din amestec se acumulează mai multe activ TION este conectat, eventual cu apariția detonării auto-aprindere.
Hidrocarbura Rezistența la schimbări chimice în fază de vapori într-o cameră de ardere se numește rezistența detonație.
Hidrocarburile incluse în benzină, antiknock difera. Cea mai mică rezistență de detonație au n-alcani. Odată cu creșterea numărului de atomi de carbon în lanțul n-alcani de detonare rezistență se deterioreaza. Trecerea de la normal la izomeră da structura vseg însoțită de proprietăți antiknock îmbunătățite ale alcanilor.
Olefinele au proprietăți anti-knock proprietăți mai mari, decât n-al-kana cu același număr de atomi de carbon.
Stabilitatea Detonarea hidrocarburi naftenice mai mare decât cel al n-Al-Kanovei, dar mai mici decât cele de hidrocarburi aromatice cu același număr de atomi de carbon în moleculă, mov.
Hidrocarburi aromatice au un nivel ridicat de detonare stand-os și, spre deosebire de alte hidrocarburi, rezistența lor detonație odată cu creșterea numărului de atomi de carbon în moleculă nu este redusă. Scădeți ramificare a catenei laterale de lungime shenie și creșterea aromaticelor sale îmbunătățite de rezistență la detonare.
Cifra octanică. Măsura antiknock benzine valoare este numărul lor octanică. Cifra octanică este numeric egal cu conținutul izooctan (exprimat în%) în amestecul de referință de heptan, care este echivalent cu benzină subiect antiknock.
O rezistență ridicată la detonare benzină comercială se realizează în trei moduri principale. Origine - folosind ca referință zine bin produse de rafinare mai mare secundare sau de a crește ponderea lor în benzinele comerciale. A doua metodă predusmat Riva utilizarea pe scară largă a componentelor cu cifră octanică ridicată, implicând-proxy în benzină comerciale. A treia cale este de a aplica aditivilor-antidetona țional. Acesta este acum utilizat pe scară largă toate cele trei direcții împăcării creștere antiknock benzină.
Benzină de distilare directă crudes de sulf cu o temperatură finală de fierbere de 180-200 0 C conțin 60-80% alcani și au octane în intervalul de 40-50.
fracțiuni de distilare directă pe benzină și cap sunt utilizate într-un volum non-mare pentru prepararea benzinei A-76.
Nivelul octanică cracarea termică sunt la 64-70 în funcție de calitatea materiei prime și regimul de temperatură de cracare.
Benzina obținută prin cracare catalitică. au o rezistență la detonare ridicată decât benzinelor de cracare termică. Acest lucru se datorează în principal creșterea conținutului de benzină coat-tiile izoalcani și hidrocarburi aromatice.
benzine de cracare catalitică folosită adesea ca bază pentru prepararea de benzină cu cifra octanică ridicată marfă.
Procesul de reformare catalitică se obține benzine cu o rezistență ridicată la knock arome datorate și parțial izomerizat hidrocarburi TION. Materia primă pentru reformare catalitică este, în principal nafta și produse distilate mai puțin origine secundară, de exemplu, benzină de cracare termică, hidrocracare și cocsarea. Aceste fracțiuni conțin, de obicei concentrații mari de parafine și naftene. În procesul de reformare catalitică, multe dintre aceste componente sunt transformați în compuși aromatici, care au un număr mult mai mare octanică.
Reacția principală în procesul de reformare catalitică este dehydrocyclization.
Când dehydrocyclization parafinelor în prezența unui catalizator de crom la temperaturi de peste 450 0 C se obține randamente ridicate de hidrocarburi aromatice, cu eficiența catalizatorului este îmbunătățită în mod semnificativ în cazul în care nu se aplică în formă pură, precum și medii de stocare și în prezența anumitor aditivi.
Procesul se numește platforming dacă onprotekaet în prezența unui catalizator de platină. În acest proces (unul dintre mecanismele) alcan, de exemplu hexan, octan, aproape de zero, este ciclizată la ciclohexan, care este dehidrogenat pentru a da arena corespunzătoare - benzenului RON> 100:
Spre deosebire de procesele pe care le-am discutat până acum, în reformarea catalitică substanțele punct de fierbere schimba foarte ușor. De modificare se referă în principal compoziția chimică.
Benzine platforming larg utilizat ca bază în fabricarea de înaltă benzină cu cifra octanică de mărfuri, nu numai distilat platforming, dar, de asemenea, fracția individuală rămasă după îndepărtarea hidrocarburilor aromatice individuale.