Cocsificare motoare auto
Pentru motoarele auto nu mai puțin periculoase decât uzura este cocsificabil. Luați în considerare esența acestui fenomen, ce factori depinde unor consecințe negative rezultate.
În România și Ucraina, mașinile sunt operate de obicei cu câteva reparații la motor, atâta timp cât organismul nu putrezeste. Zeci de mii de kilometri între reparații în combustibil pentru motor arde de tone de deșeuri cu izolarea poluante, treptat, toate suprafețele interioare. Aceste depozite afecta transferul de căldură și lubrifierea ansamblurilor încărcate termic de frecare, ceea ce conduce la combustibil a crescut și consumul de ulei, pierderea de putere și a emisiilor de injectivitate crește. In multe cazuri, excesul de grasime este cauza defecțiuni ale motorului.
Toate depozitele care se acumulează în motor, împărțit în reziduurile de nămol, lacuri și carbon.
Nămolurile - depozite mazeobraznye temperatură scăzută constau din componente oxidate de ulei, apa, lichid de răcire și uleiul care intră produsele de combustie incompletă. Sludge principal depozitat pe componentele motorului cu o temperatură de lucru scăzută: receptor ulei pe grila pompei de ulei, filtrul, în sistemul de ungere al canalelor, pe capacul supapei, pereții carcasei, pe suprafețele arborelui cotit și arborele cu came. Filtru șlamuri dinapoi curățare și ulei poate declanșa supapa de by-pass și fluxul de țiței în sistem. Când receptorul cu ciocanul ulei șlam și alimentarea cu ulei conductele sistemului de ulei perturbat la unitățile de frecare, ceea ce duce la griparea și ridicarea motorului.
Lacuri sunt pelicule flexibile, formate pe cilindrii și pistoanele din zona inelelor de compresie și de ulei, iar fusta și pereții interiori ai pistoanelor. Aceste depozite afectează temperaturi medii termice ale pieselor, ceea ce duce la supraîncălzirea motorului și pentru a reduce resursa. Laking în șanțuri cu piston contribuie inele de lenjerie de pat.
Nagar - depozite solide de compuși carbonice și cenușă (reziduuri de ardere anorganici, aditivi și uleiuri). Acumularea acestor depozite este în regiunile încărcate termic: pe prize, valvele, și pe suprafața laterală inferioară a pistonului deasupra primului inel de compresie, pe pereții camerei de ardere și înțeleasă în general prin termenul „cocsificare a motorului.“
Intensitatea îmbâcseala motorului depinde de calitatea și caracterul complet al arderii combustibilului.
benzinei Ris.12.Izmenenie gudronul direct în automobil, în funcție de temperatura de depozitare: 1 în starea inițială, după depozitare de 2 luni la 15 0 C, după o depozitare de 3 luni la temperatura de 40 0 C.
Moleculele de rășini nevolatile grele prin evaporarea benzinei este precipitat pe pereții conductelor, jeturi, colectorul de admisie și supape de admisie. Majoritatea compușilor rășinoase precipită în etapa inițială a vaporilor de carburant în componentele sistemului de alimentare cu combustibil, ceea ce duce la o scădere a eficienței puterii și deteriorarea performanțelor motorului, creșterea emisiilor de noxe.
Cantitatea de sedimente și locațiile lor în sistemul de combustibil depinde de caracteristicile de proiectare a motorului. Astfel, introducerea forțată a sistemului de ventilație a carterului crescut dramatic formarea depunerilor în carburator în carter datorită prezenței picăturilor de petrol și gaze de ardere a combustibilului incomplet. Pentru motoarele cu injecție directă de combustibil creștere caracteristică depozitelor supapelor de admisie (în locații injector).
Rășini Partea nevysadivshihsya tractul de admisie intră combustibilul cilindrilor și prin evaporarea ulterioară a combustibilului precipită pe fundul pistonului, camera de ardere și peretele este implicat în procesul de carbonizare. Contribuția principală la aceeași cantitate de depozite de carbon pe motor suprafețe de lucru fac produse de combustie incompletă.
Condițiile necesare pentru arderea completă în motor sunt:
- evaporarea combustibilului în volumul de lucru,
- există o cantitate suficientă de oxigen pentru arderea combustibilului în amestec.
Raportul procentual al combustibilului vaporizat în cele trei etape depinde de compoziția fracționată a combustibilului și cantitatea de compresie. Mai mult carburant se evaporă în primele două etape, cu cât caracterul complet al arderii, cu atât mai eficient motorul este în funcțiune, cu atât mai puțin uzura și contaminarea suprafețelor de lucru.
echipament de combustibil livrează cilindri într-un amestec aer-combustibil sub formă de aerosoli - fin sistem complex format din aer, porțiune gazoasă și combustibil lichid a particulelor de combustibil. Când starea de dimensiuni echipament de lucru aprovizionare picături de lichid de combustibil care intră cilindrii, sunt în intervalul de 30 - 200 micrometri.
La cursa de compresie când presiunea crește (și astfel, temperatura) in dimensiunile cilindrilor de picături de lichid scade treptat datorită evaporării tot mai grele (cu un punct de fierbere mai ridicat) a componentelor combustibile.
Când compresia în creșterea atm motor pe benzină 14-15 la temperatură în volumul de lucru datorită compresiei este mai mare de 200 0C. În acest caz, aproape toate moleculele de combustibil se evaporă și devin gazoase la momentul aprinderii amestecului. La o valoare mai mica de compresie (și, în consecință, o creștere mai mică a temperaturii) a combustibilului rămâne în cilindru până la punctul de aprindere în stare lichidă. Mai mică compresie, cu atât mărimea picăturilor de lichid rămase în spațiul overpiston și este mai mare concentrația fazei lichide în cilindru, înainte de ardere. O astfel de creștere a conținutului fazei lichide în amestec contribuie la instabilitatea de aprindere și amestecul de aprindere proces întreruperi.
Dacă aprinderea amestecului este de succes, atunci începutul procesului de ardere în creșterea ulterioară a temperaturii în volumul de lucru în aer, picături lichide combustibile se evaporă treptat, iar apoi stratul-prinderea abur participă la ardere. Sub dimensiunea picăturii optimă a arderii combustibilului este întinsă în timp și continuă până la sfârșitul fazei de expansiune, care crește cuplul. În cazul în care picături excesiv de mari, iar combustibilul nu are timp să se evapore și arde timp, apoi (în prezența oxigenului), arderea este continuată și cursa de evacuare din cilindru și în sistemul de evacuare.
Procesul de ardere a combustibilului reprezintă un număr de reacții în lanț, rezultatul final este determinat de raportul dintre atomii de carbon și hidrogen în combustibil și cantitatea de oxigen (oxidant) în amestec. Amestecul de combustibil în motor să fie format, astfel încât toate moleculele de combustibil necesar primit „aprovizionarea cu oxigen“ suficient pentru a completa oxidarea hidrocarburilor în CO2 și H2O în frontul de flacără. Când se termină cu oxigen, „extra“ cele mai grele componente ale combustibilului nu poate arde. Când lanț reacției de oxidare deficit de oxigen a moleculelor de hidrocarburi este întârziată de CO monoxid de carbon, funingine și incomplet oxidat la un număr de hidrocarburi CH.
amestec aer-combustibil imbogatita se formează întotdeauna în modul inactiv și în timpul accelerării - gâtuirea (Fig.13).
Ris.13Zavisimost excesul raportului aer de viteza de rotație a arborelui cotit
Cauzele principale ale amestecului pereobogaschenie funcționare a motorului constant (oxigen) este o pană de curent (preaplin) și compresie redusă. Compression scade cu scăderea cilindru de aer datorită umplerii să scadă în vid volumul de lucru în timpul cursei de admisie, purificarea deteriorarea nadporshnevogo gazelor evacuate din spațiul, precum și creșterea procentului de gazele de carter recirculat în amestecul de alimentare în cilindri.
Acumularea de hidrocarburi nearse într-un motor cu ardere internă și transformarea ulterioară a acestora la depozitele de carbon sunt importante peretele cilindrului rece. Cilindrul de benzină lumânare flacără motor setat pe scânteie foc, apoi se extinde amestecul de combustibil la o viteză de 20-40 m / c pentru pereții piston și cilindru. Flaming arderea combustibilului este posibilă numai la temperaturi de peste 800 0C. Când se apropie de porțiunea de ardere a cilindrului la pereții răciți ai stingerea flăcării. In acest caz, moleculele vaporizate difuze din pereții reci ai regiunii cu temperatură ridicată și au ars acolo. Nevolatile același combustibil și produse lichide de combustie incompletă condensează pe perete și curge în jos în cilindrul mușcătură - piston al primului inel de compresie (Figura 14).
Temperatura Ris.14Raspredelenie în timpul arderii și formarea de cocs pe pereții
Deplasarea în continuare a suprafeței de depunere a pereților piston și cilindru este determinată de viscozitatea componentelor. Cea mai mare parte mobilă a depozitelor lichide (combustibil nears) spala pelicula de ulei de peretele cilindrului și în carter, diluarea uleiului de motor. Compușii rășini vâscoase sunt reținute în canelurile inelelor de ulei cu piston. Cu toate acestea, deșeurile mai vâscoasă și refractare (având un punct de topire peste 300 0 C), se acumulează pe pistonul deasupra inelului de piston superioară. În aceste volume parazitare - suprafața peretelui camerei de ardere se produce pungi de cocsificare incompletă a produselor de ardere pentru a forma depozite de carbon.
Depozite Caracteristici mecanice acumulate în volumele parazite ale suprafeței peretelui deasupra primului inel de compresie, în funcție de temperatură în astfel de volume. Procesele de descompunere termică și carbonizarea moleculelor de hidrocarburi sunt la o rată apreciabilă numai la temperaturi de peste 350 0C. Când este organizat corespunzător pentru pistoanele de ardere, iar partea de lucru a cilindrului nu trebuie să fie realizată la o temperatură la care procesele de cocsare a hidrocarburilor apar intens. Această cerință este o limitare majoră pentru a stimula puterea motorului, care trebuie luate în considerare motoare dezvoltatori. Condițiile termice ale ansamblurilor piston este de obicei caracterizat prin patru valori ale temperaturii în punctele (Fig.15).
Ris.15Harakternye Punct stres termic al cilindrului motorului cu ardere internă și un piston pentru motorină (a) benzină și (b) motoare
Valorile din aceste puncte de temperatură caracteristice ale părților din grupul cilindru nu trebuie să depășească nivelurile critice ale următoarelor:
- 1. Valoarea de temperatură de la punctul 1 (în motoarele diesel - pe marginea camerei de ardere, în motoarele cu benzină - în centrul fundului de piston) nu mai mare de 350 0C Peste această temperatură în zona de carbonizare este intens pe pistoane și, eventual, topirea marginilor camerelor de ardere în motoarele diesel sau cu piston epuizare în motoare pe benzină pentru toate aliajele de aluminiu utilizate în scop comercial în motor.
- 2. Valoarea temperaturii la punctul pistonului 2 (deasupra inelului de compresie superioară) este limitată la 250-260 0C (pe termen scurt până la 300 0C). La temperaturi mai mari, etanșarea începe reziduurile de combustibil și ulei în zona din tescovină, care este însoțită de „apariție“ a inelelor pistonului cu pierderea mobilității.
- 3. Valoarea limită a temperaturii punctului de piston 3 (amplasat capul pistonului simetric de forfecare la partea interioară a acestuia) este permisă la 220 0C. La temperaturi ridicate de pe suprafața interioară a pistonului prezintă o formare intensivă a uleiului lacuri. depozite de lac sunt barieră termică puternice la radiatorul prin ulei, ceea ce duce inevitabil la o creștere a temperaturii în întregul volum al pistonului.
- 4. Valoarea maximă a temperaturii la punctul 4 (pe suprafața opusă inelului de compresie superior cilindru oprire în punctul mort superior) - 200 0C. La temperaturi ridicate, uleiul nu asigură formarea unui film de ulei stabil pe baril oglindă, și, prin urmare, va fi „uscate“ inele de frecare pe cilindru oglinda cu abraziune mecanică a ansamblurilor piston
Ca acumularea de grăsime în volumele parazitare ale grupului cilindru, iar atunci când sunt implementate în aceste zone temperaturi critice (peste 350 0C) în condiții de lipsă de oxigen începe produse suplimentare coalification de combustie incompletă.
depozite ale motorului la temperaturi foarte ridicate (funingine) constau din compuși rășinoase, asfaltene, bitum grele (cu punct de topire peste 500 0 C), carbon amorf, carbon policristalin (cocs) și cenușă - componentul mineral anorganic. Prezența cenușii în carbon Nagare și policristaline conferă rigiditate structurală acestei formațiuni. În funcție de procentul componentului vâscos (bitum de gudron) și componenta rigidă (policristaline carbon și cenușă), folosind două etape de formare a depunerilor de carbon:
- o primă sau etapă anterioară în structura compozită funingine incompletă predomină substanțele rășinoase, și ele sunt un liant, un cocs și cenușă - excipienți. Un astfel de depozit are o consistență vâscoasă. În această etapă, utilizarea eficientă a motorului raskoksovyvaniya de aditivi detergenți suplimentari pentru combustibil și ulei precum și compoziții și se spală cu solvent înainte de înlocuirea uleiului.
- în a doua etapă scheletul carbonizarea solid funingine formate carbon policristalin (cocs) și componente minerale nerganicheskie-cenușă și substanțe de gudron sunt prezente ca umplutură într-un cadru rigid. Atunci când depunerile de carbon de pe pistonul ajunge la această stare, începe lustruire și uzurii abrazive din partea superioară a oglinzii cilindrului. Nagar această coerență poate fi îndepărtată de pe suprafețele de lucru numai prin mijloace mecanice.
Formarea de carbon și uzură - două procese interconectate, în mod inevitabil deteriorarea performanțelor motoarelor de automobile. În prima etapă de formare a unui depozit de compresie poate fi mărită prin reducerea volumului camerei de ardere (creșterea ratei de compresie), și, de asemenea, din cauza deteriorării de îndepărtare a căldurii din volumul de lucru. La funcționarea în continuare a motorului rezultat solid de carbon pe suprafața laterală a pistonului, ajungând la o grosime de zeci de micrometri, conduce la abraziune și lustruire partea cea mai vulnerabilă a cilindrului superior. Mai mult, acest proces este în curs de dezvoltare o avalanșă. Uzura cilindrului conduce la o scădere de compresie și, în consecință, a redus eficiența arderii combustibilului. Acest lucru crește cantitatea rămasă în volumul de lucru al produselor de ardere intermediare și cocsificarea, astfel, motorul este accelerat.
Nagar întotdeauna formată în motorul în timpul funcționării sale. Partea funingine se spală și intră în ulei, o parte din ea este ars, iar o parte crește treptat suprafețele de lucru. Contribuie la acumularea de defectare a sistemului de combustibil funingine, mersul cu bicicleta frecventă a motorului la rece de sarcină redusă la viteză redusă, utilizarea compoziției fracționară ponderate a combustibilului în motoarele de compresie scăzute.
Pentru depozit nu a atins dimensiunea critică și puterea, pentru care nu există alternative motor de dezasamblare, este necesar să se utilizeze detergenți la uleiul de motor de calitate a combustibilului utilizat cu înlocuirea lor în timp util monitorizarea funcționare a echipamentului de combustibil, și pentru a menține o valoare nominală de compresie în cilindri.