Александр Кр. и Алексей_Х, для вас 😀
Большое тебе спасибо за заботу, Евпатий😀
Прошу прощения за много букв и за источник последней ссылки (первое что с наскоку нашёл).
Да лодно, все свои, понимаем. Кстати почитать я чстно говоря люблю. Только у меня своя версия есть. В ней букв ещё больше. По этой причине выкладываю жостко порезаный вариан. За это тысячи извинений. Ну а ежели дополнит кто то всегда пожалуйста. Я за просвещение масс.
Детонация и факторы, влиящие на детонацию
При некоторых условиях в двигателях с искровым зажиганием возникают звенящие металлические стуки, которые являются признаком детонационного сгорания топлива. При слабой детонации они появляются через некоторые интервалы и похожи на стуки, возникающие при увеличении зазора между верхней втулкой шатуна и поршневым пальцем. С увеличением интенсивности детонации в цилиндре двигателя слышатся сильные непрерывные стуки. При этом работа двигателя становится неустойчивой, уменьшается число оборотов коленчатого вала, поршень, цилиндр и головка цилиндров перегреваются и появляется черный дым в отработавших газах.
В случае длительной работы двигателя с детонационным сгоранием возможно обгорание кромок поршня, прокладки между цилиндрами и головкой блока, а также электродов и изоляторов свечи зажигания. Местные высокие давления, возникающие при детонации, создают повышенные ударные нагрузки на кривошиппо-шатунный механизм и вызывают разрушения антифрикционного слоя в шатунных подшипниках. Из-за разрушения масляной пленки, а также под воздействием содержащихся в продуктах сгорания активных веществ усиливается износ гильз цилиндров в верхней части.
По указанным выше причинам длительная работа двигателя с детонацией недопустима.
Опыты показали, что в процессе сгорания перед фронтом пламени вследствие расширения продуктов сгорания несгоревшая рабочая смесь сжимается, и ее температура повышается. В результате повышения температуры и давления несгоревшей части рабочей смеси в ней возникают химические реакции окисления молекул топлива и образуются перекисные соединения. При достаточно высоких давлениях и температуре эти соединения воспламеняются еще до того, как к этой части рабочей смеси приблизится фронт пламени. Начавшийся процесс сгорания распространяется с весьма высокой скоростью на соседние слои рабочей смеси, где также произошли предварительные реакции окисления.
В результате такого развития процесса сгорания возникают ударные волны, которые распространяются с большой скоростью по всему объему камеры сгорания и, отражаясь от стенок, вызывают металлические стуки. Попадая в зоны, где указанные химические реакции близки к завершению, эти ударные волны вызывают детонационный взрыв. Распространение детонационной волны происходит со скоростью 2000—2300 м/сек.
Опытным путем установлено, что детонационное сгорание, как правило, возникает в зоне камеры сгорания, наиболее удаленной от свечи зажигания, где рабочая смесь сгорает в последнюю очередь и наиболее подвержена сжатию газами, образовавшимися от сгоревшего топлива, и воздействию высоких температур.
На возникновение детонации влияют различные факторы.
Степень сжатия. При увеличении степени сжатия температура и давление в конце процесса сжатия возрастают, что способствует возникновению детонации. Поэтому пределом увеличения степени сжатия является такое ее значение, при котором возникает детонационное сгорание. При прочих равных условиях возможное повышение степени сжатия зависит от октанового числа топлива и применяемой формы камеры сгорания. Поэтому степень сжатия для данного двигателя выбирают с учетом предназначаемого для него топлива и типа камеры сгорания.
Форма камеры сгорания и расположение свечи зажигания. Форма камеры сгорания в известной мере определяет характер распространения фронта пламени. Компактная камера сгорания с размещением свечи зажигания в центре (см. рис. 57, б) так, чтобы пламя распространялось равномерно во все стороны, позволяет повысить допускаемую степень сжатия, при которой процесс сгорания протекает без детонации. При использовании камеры сгорания с вытеснителем (см. рис. 57, в, г и д), улучшается отвод теплоты от сгорающей в последнюю очередь части рабочей смеси, и склонность двигателя к детонации снижается.
Размер и число цилиндров. При больших диаметрах цилиндра путь пламени до наиболее удаленной точки камеры сгорания увеличивается, что способствует возникновению детонации. В этом случае для получения бездетонационного сгорания устанавливают две свечи зажигания, располагая их в диаметрально противоположных концах.
В многоцилиндровых двигателях с внешним смесеобразованием возможно возникновение детонации в отдельных цилиндрах из-за неравномерного распределения смеси по цилиндрам. Склонность к детонации появляется в тех цилиндрах, в которые поступает обогащенная горючая смесь (а = 0,8 -=- 0,9).
Материал головки цилиндров и поршня. Склонность двигателя к детонации можно уменьшить, улучшив отвод теплоты от деталей, образующих камеру сгорания. С этой целью для изготовления головки цилиндров и поршня следует применять материал, обладающий большой теплопроводностью. Использование алюминиевого сплава, имеющего по сравнению с чугуном большую теплопроводность, позволяет при том же топливе несколько-повысить допустимую степень сжатия.
Состав рабочей смеси. Наибольшую склонность к детонации имеет рабочая смесь при коэффициенте избытка воздуха а = = 0,8 ~г 0,9, так как при этом скорость сгорания, температура, и давление оказываются наибольшими, что способствует возникновению детонации.
Число оборотов коленчатого вала. При увеличении числа оборотов уменьшается время для химической подготовки топлива. Кроме того, из-за повышения сопротивления во впускной системе коэффициент остаточных газов возрастает. В результате этого температура и давление в процессе сгорания уменьшаются. Совместное действие этих факторов приводит к тому, что с увеличением числа оборотов склонность двигателя к детонации снижается.
Нагрузка двигателя. При уменьшении нагрузки и соответствующем прикрытии дроссельной заслонки увеличивается коэффициент остаточных газов, а давление и температура конца сжатия снижаются. Оба эти фактора уменьшают склонность двигателя к детонации.
Угол опережения зажигания. При увеличении угла опережения зажигания процесс сгорания развивается ближе к в. м. т., повышая давление и температуру во второй фазе процесса сгорания,чтоспособствуетвозникновению детонации.
Нагарообразование. При отложении нагара на днище поршня и поверхности головки цилиндров, обращенной к камере сгорания, отвод теплоты от них уменьшается и температура поверхности, ограничивающей камеру сгорания, повышается. Кроме того, по мере отложения нагара несколько увеличивается степень-сжатия.
Оба эти фактора приводят к повышению температуры и давления рабочей смеси, что способствует появлению детонационного-сгорания.
В случае необходимости эксплуатации двигателя с нагаром на деталях, следует уменьшить угол опережения зажигания.
Охлаждение двигателя. Часть теплоты отработавших газов-через стенки отводится в охлаждающую среду. При уменьшении отвода теплоты возникает перегрев внутренних поверхностей цилиндра, поршня и головки цилиндров, что приводит к возникновению детонационного сгорания.
Со статьёй Евпатия эта статья полная противоположенность.
Что хотел добавить от себя. Когда говорят про снижение температуры богатой смеси за счёт испарения топлива, они немного лукавят или недопонимают сути процесса, хотя от части правы, но только отчасти. Возьмём газовую смесь вместо бензина. Заведём газовый двигатель СС12 на бедной и богатой смеси при одинаковом УОЗ. Движок с обеднённой газовой смесью нанёт сильнее греться. Движок с мощьностным составом смеси будет работать нормально. На самом деле всё дело не в испарении топлива (в газовом движке газ уже испарён) , а дело в скорости горения топливовоздушной смеси. Кстати позднее зажигание тож снижает скорость сгорания топлива и движок тоже перегревается. Взаимосвязь очивидна. Почему греется? Всё очень просто. Сгорающий заряд совершает меньше работы и сохраняет высокую температуру влоть до выпуска. Заряд который успевает сгореть быстро подвергается наиболее полному расширению и тепло переходит в работу, по этому двигатель не греется сильно, и переводит подведённое тепло в работу.
Ещё забыл добавить про самое важное. Почему УОЗ упоздняют при появлении детонации? Есть такой эффект, задержка детонации. Задержка взрыва может быть довольно большой и даже при создании всех условий для взрывного горения нужно немного времени. В этом заключается основной фокус упозднения УОЗ. Представте, поршень идёт вверх, давление и температура ростёт. Нужное давление и температура для детонации ещё не достигнуты и для быстрого горения оно тоже мало и мы поджигаем смесь (за 35 град.) Начинается горение и от пламени едёт волна. Скорость звука 300м/с , а скорость горения около 15-20м/с. Волна это дополнительное давление и температура в малой зоне которое даёт начало отсчёта для взрыва. И выходит так что пока пламя рапространялось и здавало волны поршень поджал смесь ещё и довольно сильно создав все условия для детонации. Происходит взрыв. И поршень толкает вниз уже не одна сила вронта пламени, а ещё и сила от взрыва значительного остатка заряда. В итоге движок перестаёт тянуть. Теперь другая картина. Запал при 15градусах. Смесь в цилиндре ещё не готова к детонации из-за недостаточного давления. При распространении пламени 30-50м/с появляется звуковая волна и нарастает давление. Отсчёт момента вродебы тоже пошёл. Но скорость горения при таком угле значительно выше так как давление в момент запала выше. В итоге фронт пламени успевает достичь самых отдалённых мест КС и детонации не происходит. Суть в том что пламя опережает детонацию за счёт задержки, а не за счёт преждевременного сгорания заряда. И добится КПД можно только упозднив УОЗ.
И ещё, братцы, не стоит ругаться и обижаться друг на друга из-за такой чепухи, ок? 😀
Согласен не стоит. Извини что других слов не нашёл, когда эксперемент стали называть ананизмом с каких то пор. Наверное надо было просто посмеятся 😆
Короче я за обоснованные доводы!!! Евпатий ты со мной солидарен? 😁
