Теоретичні основи. Швидкысть розповсюдження полум'я при нормальному згорянні палива складає приблизно 2535 м/с

Швидкысть розповсюдження полум'я при нормальному згорянні палива складає приблизно 25...35 м/с. Іноді за певних умов згоряння може перейти у вибухове, детонаційне, при якому полум'я розповсюджується із швидкістю 1500...2500 м/с. При цьому утворюються детонаційні хвилі, які багато разів відображаються із стінок циліндра.

При детонації з'являються різкі дзвінкі металеві стукоти в двигуні, трясіння двигуна, періодично спостерігаються чорний дим або іскри у випускних газах. В результаті перегріву підвищений знос деталей, з'являються тріщини, вигоряють поршні і клапани.

Відкладення на днищі поршня збільшують ступінь стиснення двигуна і схильність палива до детонації. Утворення нагару в зоні поршневих кілець підвищує температуру поршня і детонацію.

Алюмінієві головки циліндрів краще відводять теплоту, ніж чавунні, тому температура робочої суміші і детонація знижуються.

Октанове число служить показником детонаційної стійкості бензинів.

Проведення випробувань. Октанові числа визначають двома методами: моторним і дослідницьким. Обидва методи полягають в порівнянні детонаційної стійкості випробовуваного і еталонного палива. Так визначають детонаційну стійкість автомобільних бензиніві їх компонентів з октановими числами до 110 одиниць.

Інтенсивність детонації випробовуваного бензину регулюютьзміною ступеня стиснення одноциліндровоїустановки.

Значення октанового числа позначають умовнимиіндексами: М — для моторного методу і І — для дослідницького, наприклад А-76 або АИ-95.

Еталонним паливом служать іэооктан, нормальнийгептан і ізооктан з різним вмістом тетраетилсвинцю. Детонаційну стійкістьізооктана приймають рівну 100 одиниць, нормального гептана – 0. При додаванні в ізооктан тетраетил свинцю отримують еталонні суміші з отановим числом до 110 одиниць.

Октанове число, рівне 100 і нижче, позначає об'ємнучастку ізооктана в суміші з нормальним гептаном, яка по інтенсивності детонації рівноцінна випробовуваному паливу при порівнянні їх в умовах випробування.

Моторний метод визначення октанового числа. В цьому випадку застосовують одноциліндрову установку типу УИТ-65 або аналогічну із змінним ступенем стиснення. Інтенсивність детонації заміряють і реєструють детонометром ДП-60 або ДП-77 з магнітострикційним датчиком.

Контрольним паливом служать суміші толуолу, ізооктана і нормального гептана. З ізооктана і нормального гептана готують еталонні проміжні суміші, з яких при додаванні еталонного ізооктана одержують суміші з октановим числом від 40 до 100. Еталонні і контрольні суміші складають за об'ємом і бережуть в герметичній тарі в прохолодному місці.

Перед випробуванням, згідно інструкції, регулюють і настроюють електронний детанометр на стандартну інтенсивність детонації, перевіряють установку по контрольному паливу.

При визначенні октанових чисел по моторному методу дотримують певні умови (див. табл.1).

Пускають двигун, регулюють склад паливоповітряної суміші на максимальну інтенсивність детонації і ступінь стиснення для отримання стандартної інтенсивності детонації на випробовуваному паливі, порівнюють випробовуване паливо з еталонними сумішами.

Перед пуском двигуна перевіряють наявність охолоджуючої рідини в системі охолоджування, зазори в клапанах, переривнику і іскровій свічці запалення. Підігрівають картерное масло до 50...60 °С і включають детонометр. Подають воду в змійовик конденсатора і вихлопний ресівер. Заправляють бачок карбюратора паливом і встановлюють ступінь стиснення, що забезпечує відсутність детонації. Включають електродвигун, запалення, підігрівачі повітря, паливо повітряну суміш і подачу палива з бачка карбюратора. Пускають двигун, прогрівають його протягом 20...25 хв. і потім встановлюють стандартний режим випробування.

Таблиця1.

Режим роботи двигуна при визначенні октанових чисел по моторному методу

При сталому робочому режимі на випробовуваному бензині регулюють склад паливоповітряної суміші на максимальну інтенсивність детонації. Встановлюють ступінь стиснення такою, щоб інтенсивність детонації була нижчою за стандартну (приблизно 40...45 поділок по покажчику детонації). Записують рівень палива по мірному склу. Потім збагачують суміш, підвищуючи рівень палива через інтервали в один розподіл, і для кожного положення рівня реєструють інтенсивність детонації. Так продовжують до тих пір, поки свідчення покажчика детонації не впадуть на три-чотири поділки в порівнянні з найбільшим значенням.

Далі встановлюють рівень палива по мірному склу карбюратора в положення, яке відповідає максимальному свідченню покажчикадетонації. Потім знижують рівень палива черезінтервал в одну поділку до тих пір, поки свідчення покажчика детонації не зменшаться на три-чотири поділки від максимального значення. Рівень палива встановлюють на поділкі, при якому буланайбільша детонація, або між поділками, при якихспостерігалася детонація однакового ступеня. Знайденетаким чином положення рівня палива відповідає регулюванню складу суміші на максимальну інтенсивністьдетонації.

При роботі на випробовуваному бензині після регулювання складу паливоповітряної суміші на максимальну інтенсивність детонації зміною ступеня стиснення доводять свідчення покажчика детонації до 55 поділок. Отриманий ступінь стиснення не змінюють протягом всього подальшого випробування.

Порівняння випробовуваного бензину з еталонними сумішами полягає в підборі двох сумішей, що розрізняються не більше ніж на дві октанові одиниці, причому одна з них повинна детонувати сильніше, а інша слабіше, ніж зразок випробовуваного бензину. Орієнтовно оцінюють детонаційну стійкість випробовуваного бензину за свідченнями індикатора ступеня стиснення.

Другий бачок карбюратора заповнюють еталонною сумішшю з октановим числом, близьким до передбачуваного октанового числа випробовуваного бензину, і переводять двигун на роботу на цій суміші. Далі регулюють склад паливоповітряної суміші на максимальну інтенсивність детонації і з'ясовують, чи детонує ця суміш сильніше або слабіше, ніж випробовуваний бензин. З урахуванням отриманих результатів в третій бачок карбюратора заливають еталонну суміш з великим або малим октановим числом. Потім перемикають кран карбюратора на цей бачок, регулюють склад паливоповітряної суміші на максимальну інтенсивність детонації і фіксують свідчення покажчика детонації.

Якщо свідчення покажчика детонації при роботі на випробовуваному бензині знаходяться між свідченнями еталонних сумішей, обчислюють приблизне значення октанового числа випробовуваного бензину за отриманими свідченнями покажчика детонації. Послідовно застосовуючи три бачки карбюратора, відрегульовані на максимальний ступінь детонації, повторно реєструють аналогічнусерію свідчень.

Число показників покажчика детонаціїповинне бути наступним: два на випробовуваному бензиніі два на кожному еталонному паливі,якщо різницяоцінок, знайдених з першої і другої серій свідчень, не перевищує 0,3 октанової одиниці і середнє свідченняпокажчика детонації випробовуваного бензину складає (55±3) поділки; три на випробовуваному бензині і три на кожному еталонному паливі, якщо різниця оцінок відповідно не перевищує 0,5 октанової одиниці, а оцінка, отримана з третьої серії свідчень, знаходиться між оцінками першої і другої серій і середнє арифметичне значення свідчень випробовуваного бензину знаходиться в межах (55±3) розподілу.

Визначення октанових чисел дослідницьким методом. При визначенні октанових чисел по дослідницькому методу застосовують ту ж одноциліндрову установку, що і при моторному методі. Проте режим дослідницького методу більш «м'який» в порівнянні з моторним методом (див. табл. 2), у зв'язку з цим октанове число одних і тих же бензинів виходить на чотири — дев'ять одиниць вище.

Визначення октанових чисел по дослідницькому методу проводять в тій же послідовності і по аналогії, що і при визначенні октанових чисел по моторному методу.

Таблиця 2

Режим роботи двигуна при визначенні октанових чисел по дослідницькому методу

Обробка результатів. Визначають середнє арифметичне значення свідчень покажчика детонації на випробовуваному бензині і двох еталонних сумішах.

Октанове число А випробовуваного бензину знаходять методом інтерполяції по формулі:

(1)

де А₁ і А₂ — процентний (за об'ємом) вміст ізооктана в еталонній суміші, що детонує сильніше і слабіше випробовуваного бензину % за об'ємом; а — середнє арифметичне відліком по покажчику детонації для випробовуваного палива; а₁, а₂ - середнє арифметичне результатів з відліком по укажчику детонації для сумішей А₁ і А₂.

Октанове число, визначене з погрішністю до другого десяткового знака, округляють до першого десяткового знака.

Контрольні питання

1. Що таке детонація?

2. Які фактори впливають на детонацію?

3. Що таке октанове число?

4. Які є методи визначення октанового числа бензину і у чому полягає їх сутність?

5. розтлумачте будь ласка марку бензинів?

Поиск по сайту: