Конструктивные факторы

 

Степень сжатия. Чем выше степень сжатия, тем выше давление и высокая температура рабочей смеси в конце сжатия и тем благоприятнее условия для возникновения детонации. Поэтому пределом повышения степени сжатия является возникновения детонации. Но эта граница существенно зависит от октанового числа подержанного топлива, размеров и формы камеры сгорания, материала поршня и головки цилиндра, а также быстроходности двигателя и способа его охлаждения.

 

Размер и число цилиндров. С увеличением диаметра цилиндра увеличивается путь фронта пламени, что способствует возникновению детонации. Поэтому в двигателях с цилиндрами большого диаметра устанавливают по две свечи зажигания на противоположных сторонах камеры сгорания. По этой же причине двигатели с искровым зажиганием с цилиндрами большого диаметра (D> 100 мм) не получили распространения на автомобилях. Повышение мощности обеспечивается увеличением количества цилиндров.

 

Форма камеры сгорания и размещения свечи зажигания. Для уменьшения склонности к детонационного сгорания нужно, чтобы камера сгорания была компактной, чтобы было обеспечено достаточное завихрения свежего заряда, а свеча размещалась так, чтобы путь фронта пламени во всех направлениях был примерно одинаковым. Лучше всего эти условия в камерах сгорания, расположенных в днище поршня. Удовлетворительные показатели в полусферических камер, в которых обеспечен кратчайший путь распространения фронта пламени. Интенсивная турбулентность рабочей смеси обеспечивается в клиновых и плоскоова-ных камерах сгорания.

 

Материал поршня и головки цилиндра. Склонность к детонации зависит от интенсивности отвода теплоты от деталей, образующих камеру сгорания. Поэтому использование алюминиевых сплавов для изготовления поршней и головок цилиндров позволяет на том же двигателе несколько повысить степень сжатия.

 

Эксплуатационные факторы

 

Сорт употребляемого топлива существенно влияет на возникновение детонации. Стойкость топлива к детонации оценивается октановым числом. При эксплуатации автомобиля необходимо использовать тот бензин, который рекомендуется в инструкции по его эксплуатации.

 

Состав рабочей смеси. Наибольшую склонность к детонации имеет рабочая смесь с коэффициентом избытка воздуха а = 0,85 ... 0,95, при котором обеспечиваются самые температура и давление в цилиндре, что способствует возникновению детонации. При работе на более обогащенных или обедненных смесях склонность к детонации уменьшается из-за резкого снижения температуры и давления в основной фазе сгорания.

 

Угол опережения зажигания. Возникновению детонации способствует ранней угол опережения зажигания, так как в этом случае доля теплоты выделяется в конце сжатия до прихода поршня в в.м.т., в результате чего резко повышается давление во второй фазе сгорания и возникают очаги самовозгорания перед фронтом пламени Позже зажигания преодолевает детонационное сгорания.

 

Нагрузки двигателя. При уменьшении мощности двигателя путем прикрытие дроссельной заслонки увеличивается коэффициент остаточных газов, а давление и температура в конце сжатия снижаются в связи с уменьшением количества топлива, вводится. Поэтому возможность возникновения детонационного сгорания резко уменьшается. С повышением нагрузки склонность двигателя к детонации растет.

 

Частота вращения коленчатого вала. При увеличении частоты вращения, усиливается турбулизация свежего заряда из-за повышения сопротивления во впускной системе возрастает коэффициент остаточных газов. Вследствие этого температура и давление в процессе сгорания уменьшаются. Кроме того, сокращается время для химической подготовки топлива к самовозгоранию. В связи с этим вероятность появления детонации при увеличении частоты вращения снижается.

 

Тепловое состояние двигателя. С повышением температуры деталей камеры сгорания двигателя возрастает склонность к детонации. Особенно влияет температура наиболее нагретых деталей в камере, к которым в первую очередь можно отнести выпускной клапан. Поэтому применение натриевого охлаждения выпускных клапанов не только повышает срок их службы, но и заметно улучшает антидетонационные свойства двигателя. Эффективно применение раздельного охлаждения головок цилиндров, что позволяет организовать более рациональное отвода теплоты от стенок камеры сгорания.

 

Нагарообразование. При отложении нагара на стенках камеры сгорания ухудшается отвод теплоты от них, а также несколько увеличивается степень сжатия. Это приводит к повышению температуры и давления рабочей смеси, что способствует появлению детонации. В этом случае надо уменьшить угол опережения зажигания и очистить камеру сгорания от нагара.

 

Состояние окружающей среды. Состояние атмосферного воздуха характеризуется тремя параметрами: давлением, температурой, влажностью. Изменение этих параметров влияет на возникновение детонации. Чем выше давление и температура воздуха, тем больше склонность двигателя к детонации. Повышение влажности воздуха, наоборот, снижает склонность к детонации, так как на выпаривание влаги в цилиндрах двигателя расходуется часть теплоты и температура в них уменьшается.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+