Температура возгорания топлива
Содержание:
- Какой бензин заливать?
- Химическая стабильность
- Независимое отопление без магистрали
- Температура кипения солярки
- Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
- Примеры
- Температура вспышки и воспламенения
- Температура
- Правила транспортировки
- Температура воспламенения солярки
- Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Вариант для печати.
- Воспламенение — жидкое топливо
- Температура вспышки бензина
- Частые проблемы дизелей: момент впрыска и компрессия
- Пламя: строение и структура
- Оптимизация
Какой бензин заливать?
Многие ищут ответ на этот вопрос, чтобы ненароком не навредить двигателю. В данном случае все просто – требования к топливу указаны в инструкции по эксплуатации конкретного автомобиля, а также продублированы на обратной стороне лючка бензобака. Если производитель в качестве рекомендуемого топлива указал АИ-95, то заливать нужно именно его, а заправляться 92-м можно только на свой страх и риск. Однако стоит помнить, что в мануале и на этикетке может быть указано как октановое число, так и марка топлива.
Также в мануале могут быть записаны разные типы бензина. Например:
- АИ-92 – допустимый;
- АИ-95 – рекомендуемый;
- АИ-98 – для улучшения характеристик.
Как видно, заливать в бак необходимо только рекомендуемое производителем авто топливо. Впрочем, использование бензина с более высоким октановым числом никакого вреда двигателю не нанесет. Ведь чем выше октановое число, тем медленнее скорость горения и больше КПД топлива, что благотворно сказывается на отдаче двигателя, экономичности и других моментах. Как правило, прибавка в мощности и экономичности достигает 7%. Кроме того, современные машины комплектуются ЭБУ, которые учитывают качество горючего и его октановое число, корректируя настройки.
Это значит, что в бак современного автомобиля с атмосферным мотором необходимо заливать АИ-95 на качественной АЗС. В крайнем случае, допускается АИ-92. Также можно ориентироваться на степень сжатия – если она ниже 10 ед., можно заливать АИ-92. Если выше – только 95-й.
Что касается турбированных двигателей, то для них рекомендуемое топливо – АИ-98 или Экстра АИ-95, но не АИ-92.
Химическая стабильность
Рассматривая химические качества бензина, нужно делать основной акцент на то, как долго состав углеводородов будет неизменным, так как при долгом складировании более легкие компоненты исчезают, и эксплуатационные качества сильно снижаются. В частности, остро проблема стоит тогда, если из бензина с минимальным октановым числом получилось горючее более высокой марки (АИ 95) методом добавления в его состав пропан или метана. Их антидетонационные качества выше, чем у изооктана, но и рассеиваются они моментально.
По ГОСТу химический состав топлива любой марки должен быть неизменным в течение 5 лет при соблюдении правил складирования. Но на деле часто даже только что приобретенное топливо уже имеет октановое число ниже заданного.
Виноваты в этом недобросовестные продавцы, которые добавляют сжиженный газ в емкости с горючим, время хранения которого истекло, и содержание не отвечает требованиям ГОСТа. Обычно к одному и тому же топливу добавляют различное число газа для получения октанового числа, равного 92 или 95. Подтверждением таких хитростей является резкий запах газа на АЗС.
Независимое отопление без магистрали
Собственная емкость обеспечивает полный контроль над подачей топлива. Вас не отключат от магистрали, вам не страшны аварии на трубопроводе.
При любых внешних условиях система исправно подает топливо в дом.
Электричество тоже не требуется — с таким резервуаром можно пережить зиму даже при глобальном отключении коммуникаций.
Совет:
Выбирайте емкость с запасом — чем больше объем, тем реже заправлять. Учитывайте, что отопительный сезон в России длится примерно 7 месяцев (207 суток по СП 131.13330.2012 Строительная климатология).
| Площадь дома (м2) | Расход газа за год (л) | Кол-во месяцев до полного израсходования газа | ||
| Емкость 2.7 м3 (2 295 л) | Емкость 4.85 м3 (4 112 л) | Емкость 9.15 м3 (7 777 л) | ||
| 100 | 3 802 | 7 | 13 | 24.5 |
| 150 | 5 703 | 5 | 8.6 | 16.4 |
| 200 | 7 603 | 3.6 | 6.5 | 12.3 |
| 250 | 9 504 | 3 | 5.2 | 9.8 |
| 300 | 11 405 | 2.4 | 4.3 | 8.2 |
Расчеты проведены по следующим показателям:
- дом из кирпича без мансарды и подвала;
- высота этажа 3.2 м;
- КПД газового котла 92%.
Рассчитайте сами
Установка резервуара Реал-Инвест 2.5 м3 с летними земляными работами и вывозом грунта (1 машина) стоит 198 000 рублей. Модель того же производителя на 4.6 м3 с земляными работами летом и вывозом грунта (2 машины) — 230 000 рублей. Разница — 32 000 рублей.
Газгольдер заправляется строго на 85%. При отоплении дома 100 м2 емкости на 2.5 м3 хватит на 7 месяцев (2 125 л), а модели 4.6 м3 — на год (3 910 л). Разница — 1 785 л и 5 месяцев отопления.
Заправка и обслуживание
Termo Life проводит бесплатную профилактику установленных газгольдеров в течение 12 месяцев. Затем можно продлить обслуживание (12 000 рублей в год) или вызывать специалистов для разового осмотра (3 500 рублей).
Оптимальный режим заправки резервуара 1-2 раза в год. Заправку также можно заказать в Termo Life — мы поставляем качественный «зимний» состав независимо от сезона.
Температура кипения солярки
Температура кипения солярки, как и во всех указанных выше факторах, зависит от климатических особенностей горючего. Она может варьироваться от 180 до 370 С, причем данный показатель критически важен для любых расчетов.
Кипение на практике – это процесс перехода из жидкого состояния в газообразное, в котором момент вспышки значительно изменяется. Соблюдение данного параметра производителями гарантирует, что сгорание топлива будет полным с максимальным выделением энергии, а выбросы в окружающую среду окажутся минимальными.
Горит ли дизельное топливо? Горит, причем достаточно сильно. Его остаток, который не участвовал в предварительно смешанном сгорании, расходуется в фазе сгорания с регулируемой скоростью.
Сжигание в дизельных двигателях очень сложно. До 90-х годов прошлого столетия его детальные механизмы не были хорошо поняты. Температура горения дизельного топлива в камере сгорания также варьировалась от случая к случаю. На протяжении десятилетий сложность данного процесса, казалось, не поддалась попыткам исследователей раскрыть его многочисленные секреты, несмотря на наличие современных инструментов, таких как высокоскоростная фотография, используемая в «прозрачных» двигателях, вычислительная мощность современных компьютеров и множество математических моделей, предназначенных для имитации сгорания в дизеле. Применение лазерной визуализации листа к традиционному процессу сжигания дизельного топлива в 90-х годах прошлого века стало ключом к значительному углублению понимания этого процесса.
В этой статье будет рассмотрена наиболее устоявшаяся модель процесса для классического дизельного двигателя. Это обычное сгорание дизельного топлива, в первую очередь, контролируется смешиванием, которое может происходить из-за диффузии горючего и воздуха перед воспламенением.
Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.
Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно. Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
| Ацетон | 31,4 |
| Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) | 44,2 |
| Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72) | 44,1 |
| Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) | 43,6 |
| Бензол | 40,6 |
| Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73) | 43,6 |
| Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73) | 43,4 |
| Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород) | 9,2 |
| Керосин авиационный | 42,9 |
| Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68) | 43,7 |
| Ксилол | 43,2 |
| Мазут высокосернистый | 39 |
| Мазут малосернистый | 40,5 |
| Мазут низкосернистый | 41,7 |
| Мазут сернистый | 39,6 |
| Метиловый спирт (метанол) | 21,1 |
| н-Бутиловый спирт | 36,8 |
| Нефть | 43,5…46 |
| Нефть метановая | 21,5 |
| Толуол | 40,9 |
| Уайт-спирит (ГОСТ 313452) | 44 |
| Этиленгликоль | 13,3 |
| Этиловый спирт (этанол) | 30,6 |
Примеры
| Топливо | точка возгорания | самовоспламенения температуру |
|---|---|---|
| Этанол (70%) | 16,6 ° C (61,9 ° F) | 363 ° С (685 ° F) |
| Топливо Coleman (Белый газ) | −4 ° С (25 ° F) | 215 ° С (419 ° F) |
| Бензин (бензин) | -43 ° С (-45 ° F) | 280 ° С (536 ° F) |
| Дизель (2-D) | > 52 ° C (126 ° F) | 210 ° С (410 ° F) |
| Реактивное топливо (A / A-1) | > 38 ° C (100 ° F) | 210 ° С (410 ° F) |
| Керосин | > 38–72 ° C (100–162 ° F) | 220 ° С (428 ° F) |
| Растительное масло (канола) | 327 ° С (621 ° F) | 424 ° С (795 ° F) |
| Биодизель | > 130 ° C (266 ° F) |
Бензин (бензин) — это топливо, используемое в двигателе с искровым зажиганием . Топливо смешивается с воздухом в пределах его воспламеняемости и нагревается за счет сжатия и подчиняется закону Бойля выше его точки вспышки, а затем воспламеняется от свечи зажигания . Для воспламенения топливо должно иметь низкую температуру воспламенения, но во избежание преждевременного воспламенения, вызванного остаточным теплом в горячей камере сгорания, топливо должно иметь высокую температуру самовоспламенения .
Температуры вспышки дизельного топлива варьируются от 52 до 96 ° C (от 126 до 205 ° F). Дизель подходит для использования в двигателе с воспламенением от сжатия . Воздух сжимается до тех пор, пока он не нагреется выше температуры самовоспламенения топлива, которое затем впрыскивается в виде струи под высоким давлением, удерживая топливно-воздушную смесь в пределах воспламеняемости. Двигатель, работающий на дизельном топливе, не имеет источника воспламенения (например, свечи зажигания в бензиновом двигателе), поэтому дизельное топливо должно иметь высокую температуру вспышки и низкую температуру самовоспламенения.
Температуры вспышки реактивного топлива также меняются в зависимости от состава топлива. И Jet A, и Jet A-1 имеют температуру воспламенения от 38 до 66 ° C (от 100 до 151 ° F), что близко к температуре серийного керосина. Тем не менее, как Jet B, так и JP-4 имеют температуры вспышки от -23 до -1 ° C (от -9 до 30 ° F).
Температура вспышки и воспламенения
Чтобы смесь воздуха и пара (топливного) загорелась в присутствии огня, в ней должна быть достаточная концентрация горючих молекул. Нефть состоит из множества различных фракций – более или менее летучих. Таким образом, состав нефтепродукта определяет, при какой температуре загорится его насыщенный пар. Это одна из основных характеристик топлива.
Минимальная температура, при которой пары над поверхностью горючей жидкости способны вспыхнуть от огня – это температура вспышки. Смесь сгорает быстро, новые молекулы не успевают вылететь, и пламя затухает. При дальнейшем нагреве можно достичь температуры воспламенения. Вместо вспышки на поверхности будет наблюдаться устойчивое горение. Наконец, есть температура самовоспламенения (она еще выше), при которой для возникновения пламени или взрыва не нужен источник огня.
Это интересно: Где и как добывается сланцевая нефть?
Температура
Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя. Например:
- Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов – 300 °С.
- Температура пламени в горящей сигарете – 250-300 °С.
- Температура пламени спички 750-1400 °С; при этом 300 °С – температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800–1000 °С.
- Температура горения пропан-бутана – 800-1970 °С.
- Температура пламени керосина – 800 °С, в среде чистого кислорода – 2000 °С.
- Температура горения бензина – 1300-1400 °С.
- Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
- Температура горения магния – 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.
Наиболее высокие известные температуры горения:
- дицианоацетилен C4N2 5260 К (4990 °C) в кислороде и до 6000 К (5730 °C) в озоне;
- дициан (CN)2 4525 °C в кислороде.
Так как вода обладает очень большой теплоёмкостью, отсутствие водорода в горючем исключает потери тепла на образование воды и позволяет развить большую температуру.
Правила транспортировки
Транспортировка большей части нефтепродуктов допускается всеми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, авиационным. Особые требования выдвигают к тарам – емкостям под нефтяные продукты. Они обычно изготовлены из алюминия с защитным внутренним слоем или стали. Емкости плотно закрывают крышкой с прокладкой, создаются все условия для полной герметичности. Тара должна быть обозначена соответствующей маркировкой – номер UN вещества, класс опасности. Бочки с горючим размещают вертикально и жестко фиксируют. Без оформления разрешения Минтранса и согласования маршрута допускается транспортировка 1000 литров бензина.
Цистерны автопоездов в обязательном порядке обозначают специальной маркировкой. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. При необходимости транспортировки свыше 1000 литров горючего водитель обязан иметь при себе:
- маршрутный лист с указанным местом отправления и конечным пунктом;
- соглашение о перевозке опасных грузов;
- допуск к транспортировке грузов.
Доставкой взрывоопасных веществ, включая углеводородные смеси, могут заниматься обученные водители. У них должна быть медицинская справка. Документ подтверждает пройденный этап медицинского контроля. Компания-перевозчик обязательно должна располагать разрешением на перевозку опасных грузов внутри страны.
Важно обращать внимание на то, какая должна быть рабочая температура двигателя. Как перегрев, так и понижение показателей могут существенно навредить системе, поэтому важно вовремя обращать на это внимание и принимать меры по восстановлению, пока поломка не превратилась в серьезную проблему, исправление которой обойдется в круглую сумму
Температура воспламенения солярки
Когда рассматривается температура воспламенения солярки, то преимущественно указывается самовоспламенение. Для летнего горючего она равна 310С, тогда как для зимнего 240С. Причина у данной разницы заключается в условиях эксплуатации и хранения. К тому же данные показатели сильно зависят от давления, потому что процесс возгорания ДТ в двигателе происходит именно при давлении, но без дополнительного источника искры (в бензиновых аналогах задействуются свечи).
Одним из важных нюансов стоит учитывать задержку воспламенения, т.к. именно она оказывает решающее влияние на ЦЧ. К тому же минимальная задержка позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Вариант для печати.
Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении 1 bar и температуре 0oC.
- Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.
- Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.
Таблица ниже дает отличное представление о максимально возможном уровне той энергии, которую часто называют удельной теплотой сгорания для сухих (когда об этом имеет смысл говорить) топлив.
Энергия перешедшая при сгорании в водяной пар пойдет на парообразование и нагрев пара.
Интересной практической величиной является также «объемная » теплота сгорания. Ее можно прикинуть зная плотность. Для газов (в конце таблицы) и приведена «объемная» вышая теплотворная способность (для некоторых и та и другая).
| Топлива, массовая характеристика: | Высшая теплотворная способность | ||
| кДж/кг | ккал/кг | БТЕ/фунт, Btu/lb | |
| Ацетон,Acetone | 29 000 | 6 900 | 12 500 |
| Бензин, Gasoline, Petrol | 47 300 | 11 250 | 20 400 |
| Бутан, Butane C4H10 | 49 500 | 11 800 | 20 900 |
| Водород, Hydrogen | 141 800 | 33 800 | 61 000 |
| Газойль, Gas oil | 38 000 | 9 050 | 16 400 |
| Глицерин, Glycerin | 19 000 | 4 550 | 8 150 |
| Гудрон, Битум, Tar | 36 000 | 8 600 | 15 450 |
| Дизтопливо, дизельное топливо, Diesel | 44 800 | 10 700 | 19 300 |
| Дерево сухое, Wood (dry) | 14 400 — 17 400 | 3 450 — 4 150 | 6 200 — 7 500 |
| Керосин, Kerosene | 35,000 | 8,350 | 15 400 |
| Кокс, Coke | 28 000 — 31 000 | 6 650-7 400 | 12 000 — 13 500 |
| Мазут, Heavy fuel oil | 41 200 | 9 800 | 17 700 |
| Метан, Methane | 55 550 | 13 250 | 23 900 |
| Порох, Gun powder | 4 000 | 950 | 1 700 |
| Пропан, Propane | 50 350 | 12 000 | 21 650 |
| Растительные масла, Oils vegetable | 39 000 — 48,000 | 9 300 — 11 450 | 16 750 — 20 650 |
| Скипидар, Turpentine | 44 000 | 10 500 | 18 900 |
| Спирт, Alcohol, 96% , Ethanol | 30 000 | 7 150 | 12 900 |
| Сырая нефть, Petroleum | 43 000 | 10 250 | 18 500 |
| Торф, Peat | 13 800 — 20 500 | 3 300 — 4 900 | 5 500 — 8 800 |
| Уголь-антрацит, Anthracite | 32 500 — 34 000 | 7 750-8 100 | 14 000 — 14 500 |
| Уголь битуминозный (жирный), Bituminous coal | 17 000 — 23 250 | 4 050-5 500 | 7 300 — 10 000 |
| Уголь древесный, Charcoal | 29 600 | 7 050 | 12 800 |
| Уголь каменный, Coal | 15 000 — 27 000 | 3 550-6 450 | 8 000 — 14 000 |
| Уголь бурый, лигнит, Lignite | 16 300 | 3 900 | 7 000 |
| Уголь -полуантрацит, Semi anthracite | 26 700 — 32 500 | 6 350 — 7 750 | 11 500 — 14 000 |
| Эфир, Ether | 43 000 | 10 250 | 18 500 |
| Газы, объемная характеристика: | кДж/м3 | ккал/м3 | БТЕ/фут3, Btu/ft3 |
| Ацетилен, Acetylene | 56 000 | 13 350 | 728 |
| Бутан, Butane C4H10 | 133 000 | 31 750 | 1 700 |
| Водород, Hydrogen | 13 000 | 3 100 | 170 |
| Метан, Methane CH4 | 39 800 | 9 500 | 520 |
| Природный газ, Natural gas | 35 000- 43 000 | 8 350-10 250 | 455 — 560 |
| Пропан, Propane C3H8 | 101 000 | 24 100 | 1 310 |
Воспламенение — жидкое топливо
Воспламенение жидкого топлива определяется как выделением тепла, так и его потерей через стенки камеры сгорания ( или реакционного сосуда), пропорциональной температуре реакции, по известной формуле теплоотдачи qome — аР ( Тгаза — Тстен) от газа к стенке.
Температура воспламенения жидкого топлива обычно ненамного превышает температуру вспышки. Значительно выше температура самовоспламенения жидкого топлива, определяемая как температура, при которой смесь паров топлива с ВОЗДУХОМ воспламеняется без источника огня.
Температура воспламенения жидкого топлива — температура, при которой нагреваемое в установленных стандартом условиях топливо загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 сек.
Температура воспламенения жидкого топлива ( мазута) составляет примерно 500 С. Но при более низких температурах ( от 85 до 125 С и несколько выше) его пары, находящиеся над поверхностью мазута, воспламеняются при поднесении к ним открытого пламени ( например, зажженной спички), хотя сам мазут при этом не загорается.
Температура воспламенения жидкого топлива обычно ненамного превышает температуру вспышки. Для одного и того же нефтепродукта разность этих температур составляет не более 60 — 70 С. Температура самовоспламенения мазутов находится в пределах 500 — 600 С. В присутствии катализаторов и при обогащении воздуха кислородом температура самовоспламенения заметно снижается.
Температура воспламенения жидкого топлива — температура, при которой нагреваемое в установленных стандартом условиях ( ГОСТ 4333 — 48) топливо загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 сек.
|
Образование длух очагов турбулентного горения в дизельном цикле. |
При воспламенении жидкого топлива вопрос об исходном соотношении топливо: воздух ( номинальный состав смеси) утрачивает смысл, поскольку в процессе смесеобразования создается поле концентраций в пределах а от 0 до оо. Поэтому изменение номинального соотношения топливо: воздух не влияет на дизельное воспламенение
Общая задержка воспламенения жидкого топлива складывается пз физической составляющей тфиз, соответствующей времени, затрачиваемому на распад топливной струи на капли, частичное их испарение и смешение паров топлива с воздухом, и химической составляющей тхим аналогичной задержке воспламенения однородной газовой смеси. Учитывая, что химические и физические процессы развиваются параллельно, с небольшим сдвигом по фазе, оценить длительность физической составляющей затруднительно.
Тот факт что воспламенение жидких топлив от сжатия осуществляется тем легче, чем легче возникает детонационное воспламенение того же топлива ( в гомогенной паровоздушной смеси) в двигателе с искровым зажиганием, означает принципиальное сходство этих двух типов воспламенения. Это предположение подтверждается и тем, что оба вида воспламенения развиваются примерно в одинаковых физических условиях. Так, например, топливо с 04 54 детонирует, в стандартных условиях испытания при е 5
Тот факт что воспламенение жидких топлив от сжатия осуществляется тем легче, чем легче возникает детонационное воспламенение того же топлива ( в гомогенной паровоздушной смеси) в двигателе с искровым зажиганием, означает принципиальное сходство этих двух типов воспламенения. Это предположение подтверждается и тем, что оба вида воспламенения развиваются примерно в одинаковых физических условиях. Так, например, топливо с 04 54 детонирует, в стандартных условиях испытания при е 5
Ек при кинетическом анализе воспламенения жидких топлив может привести к неправильным выводам о характере процесса воспламенения.
|
Колосниковая решетка, собранная из угловой стали. |
Эта же решетка используется для воспламенения жидкого топлива. Последний, будучи в раскаленном состоянии, воспламеняет горючую смесь, поступающую из форсунки. Экран-отражатель 3 защищает стенки топки ( жаровой трубы) от непосредственного воздействия факела и аккумулирует некоторое количество тепла. Во время работы котла колосниковые плиты охлаждаются воздухом, поступающим через щели из зольника.
|
Результаты испытаний двух котлов ТГМ-84А, оборудованных мазутными горелками различной конструкции.| Схема движения топлива и воздуха в зоне воспламенения мазута, выходящего из вихревой горелки — ( по испытаниям модели. |
Температура вспышки бензина
Температура вспышки бензина – это такой тепловой порог, при котором свободно отделяющиеся, более лёгкие фракции бензина воспламеняются от источника открытого пламени при нахождении этого источника непосредственно над исследуемым образцом.
На практике температуру вспышки определяют методом нагрева в открытом тигле.
В небольшую открытую ёмкость наливают исследуемое топливо. Далее его медленно разогревают без привлечения открытого пламени (например, на электроплите). Параллельно контролируется температура в режиме реального времени. Каждый раз при повышении температуры бензина на 1°C на небольшой высоте над его поверхностью (так, чтобы открытое пламя не соприкасалось с бензином) проводят источником пламени. В тот момент, когда появится огонь, и фиксируют температуру вспышки.
Проще говоря, температура вспышки отмечает тот порог, при котором концентрация в воздухе свободно испаряющегося бензина достигает величины, достаточной для воспламенения под воздействием открытого источника огня.
Частые проблемы дизелей: момент впрыска и компрессия
Если сжатие смеси в цилиндре оказывается недостаточным, во время работы двигателя можно услышать шумы и металлические стуки. Дело в том, что в таком случае смеси нужно больше времени, чтобы нагреться до температуры воспламенения.
Получается, снижение компрессии дизельного двигателя увеличивает время до воспламенения заряда.
При этом в цилиндре несгоревшей смеси будет больше, чем нужно. В результате в момент возгорания такого заряда процесс горения приобретает взрывной характер, давление резко увеличивается, появляется ударная волна и детонация, разрушая ЦПГ и оказывая значительные нагрузки на детали мотора.
Также снижение компрессии приводит к тому, что
дизель начинает дымить
. Выхлоп может быть черным или серовато-белым. В случае с белым дымом из выхлопной трубы, дизтопливо попросту неэффективно воспламеняется в момент, когда поршень доходит до ВМТ.
Затем поршень идет вниз, температура и давление дополнительно снижаются, нет условий для горения. Получается, несгоревшая солярка испаряется и далее попадает в выпускную систему
То же самое происходит и в том случае, если впрыск дизтоплива слишком поздний. Другими словами, компрессия в цилиндрах нормальная, но подача топлива с опозданием приводит к тому, что поршень уже идет вниз, нет нужного сжатия и давления для самовоспламенения.
Если же выхлоп черный, это может указывать на то, что форсунки «переливают», то есть подача горючего происходит в большем объеме, чем необходимо. Простыми словами, дизтоплива много, а кислорода просто недостаточно на такое количество горючего.
Имеющийся кислород позволяет выгореть только части топлива, а несгоревшие остатки превращаются в углерод, что и проявляется в виде характерного черного дыма из выхлопной трубы.
Еще отметим, что к похожим проблемам может приводить недостаточная подача воздуха (например, забит воздушный фильтр), завоздушивание системы питания дизельного двигателя и т.д.
В итоге, если нарушается нормальный процесс смесеобразования, это закономерно влияет на момент воспламенения и последующую эффективность сгорания топливного заряда в цилиндрах.
Пламя: строение и структура
Для определения внешнего вида описываемого явления достаточно зажечь газовую горелку. Появившееся несветящееся пламя нельзя назвать однородным. Визуально можно выделить три его основные области. Кстати, изучение строения пламени показывает, что различные вещества горят с образованием различного типа факела.
При горении смеси из газа и воздуха вначале происходит формирование короткого факела, цвет которого имеет голубые и фиолетовые оттенки. В нем просматривается ядро — зелено-голубое, напоминающее конус. Рассмотрим это пламя. Строение его разделяется на три зоны:
- Выделяют подготовительную область, в которой происходит нагревание смеси из газа и воздуха при выходе из отверстия горелки.
- За ней следует зона, в которой происходит горение. Она занимает верхушку конуса.
- Когда имеется недостаток воздушного потока, газ сгорает не полностью. Выделяется углерода двухвалентный оксид и водородные остатки. Их догорание протекает в третьей области, где есть кислородный доступ.
Теперь отдельно рассмотрим разные процессы горения.
Оптимизация
Важным параметром для оптимизации системы сгорания дизельного топлива в двигателе является доля доступного воздуха, участвующего в этом процессе. Коэффициент К (отношение объема поршневой чаши к зазору) является приблизительной мерой доли воздуха, доступного для сгорания. Уменьшение рабочего объема двигателя приводит к уменьшению относительного коэффициента К и к тенденции ухудшения характеристик сгорания. Для данного смещения и при постоянной степени сжатия коэффициент K можно улучшить, выбрав более длинный ход. На подбор соотношения диаметра цилиндра к двигателю может повлиять фактор K и ряд других факторов, таких как упаковка двигателя, отверстия и клапаны и так далее.
