ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования двигателей к детонационной стойкости бензинов из "Применение автомобильных бензинов" Таким образом, развитие конструкций и совершенствование автомобильных двигателей сопровождается увеличением требований к детонационной стойкости применяемых бензинов. Развитие нефтеперерабатывающей промышленности также направлено на улучшение антидетонационных качеств автомобильных бензинов. Однако повышение октановых чисел вырабатываемых бензинов связано с необходимостью введения сложных и дорогостоящих технологических процессов и, следовательно, с увеличением капиталовложений и себестоимости бензина. Современные технологические процессы, направленные на повышение детонационной стойкости (риформинг, изомеризация, алкилирование и др.), не сопровождаются увеличением выхода бензина из нефти и поэтому затраты на эти процессы должны окупаться экономией от использования более высокооктановых бензинов в двигателях с повышенной степенью сжатия. В связи с этим обеспечение наиболее полного и эффективного использования автомобильных бензинов при максимальном соответствии между требованиями двигателей и антидетонационными качествами применяемых бензинов является важнейшей народнохозяйственной задачей. Для ее решения необходимо, с одной стороны, детальное изучение требований двигателей к детонационной стойкости бензинов [36, 37] и изменений этих требований в различных условиях эксплуатации, а с другой, —знание фактической детонационной стойкости бензинов в различных условиях применения. [c.100] Задача обеспечения полного соответствия между требованиями двигателей и фактической детонационной стойкостью применяемых бензинов приобретает особенно большое значение в последние годы пр и использовании высокооктановых бензинов, в связи с тем, что стоимость каждой октановой единицы резко возрастает с повышением общего уровня детонационной стойкости бензинов. [c.100] Приведенные данные убедительно свидетельствуют о том, что потребность в высокооктановом бензине возникает лишь на ограниченном диапазоне режимов работы двигателя. На остальных режимах вполне возможно использование низкооктановых и потому более дешевых топлив. Поэтому сделан ряд попыток раздельного питания двигателя на режимах полных и частичных нагрузок путем применения двойной системы питания или впрыска антидетонационных или охлаждающих жидкостей на режиме полных нагрузок. Эти методы не получили широкого практического применения ввиду значительного усложнения систем питания и снижения их надежности. [c.101] Стремление к более полному использованию детонационной стойкости топлива и улучшению топливной экономичности двигателей на частичных нагрузках привело к созданию ряда конструкций двигателей с переменной степенью сжатия [38]. Предлагаемые конструкции предусматривают увеличение степени сжатия двигателя при работе на частичных нагрузках, когда это не лимитируется детонацией. К сожалению, конструктивные усложнения, вводимые в двигателях с переменной степенью сжатия, пока столь велики, что они не компенсируются получаемыми преимуществами. [c.101] Эта зависимость свидетельствует о том, что допустимое снижение октановых чисел за счет установки более позднего опережения зажигания уменьшается при увеличении исходных требований. Иными словами, с повышением общего уровня антидетонационных требований (см. табл. 18) снижаются допустимые отклонения в октановых числах применяемых топлив. Такое весьма важное обстоятельство следует иметь в виду при разработке новых двигателей. [c.102] Детонационная жесткость моторного метода условно принята равной 10 единицам, а исследовательского — нулю. Таким образом, в двигателе с детонационной жесткостью, равной 10, фактические октановые числа бензинов будут равны ОЧММ, а при жесткости, равной О, — ОЧИМ. Если жесткость режима двигателя больше 10, то фактические октановые числа бензинов будут на этом режиме меньше их ОЧММ, а если жесткость меньше О, то фактические октановые числа будут больше, чем их ОЧИМ. [c.103] Для полной характеристики двигателя определяются его детонационная жесткость на нескольких оптимальных режимах работы с использованием чувствительных эталонных топлив (смеси диизобутилена с н-гептаном). На рис. 39 представлены результаты определения детонационной жесткости для ряда отечественных двигателей легковых и грузовых автомобилей. [c.103] Исследования показали, что с увеличением числа оборотов жесткость двигателей возрастает (рис. 40). Увеличение степени сжатия вызывает снижение жесткости, а увеличение температуры воздуха приводит к незначительному ее повышению [39]. [c.104] Таким образом, детонационный индекс двигателя показывает, насколько его антидетонационные требования отличаются от средних требований аналогичных двигателей. Индекс использования детона ционной стойкости показывает, насколько в данном двигателе топливо используется лучше или хуже, чем в среднем двигателе. Из определения следует, что лучшими, более совершенными, являются такие двигатели, которые имеют значения детонационного индекса и индекса использования детонационной стойкости более единицы. [c.105] Требования автомобильных двигателей к детонационной стойкости бензинов, установленные в стендовых условиях, могут значительно изменяться под влиянием некоторых параметров режима и эксплуатационных условий. На рис. 41 приведен ряд графиков, показывающих зависимость требований, предъявляемых к октановым числам бензина, от изменения некоторых режимных параметров двигателя [40]. На рис. 41, а показано влияние на детонационные требования к топливу числа оборотов при полном открытии дроссельной заслонки, мощностной регулировке карбюратора и оптимальном угле опережения зажигания. Наибольшие детонационные требования в данном случае соответствуют наименьшему числу оборотов. Однако максимум 04, нередко располагается в области более высоких чисел оборотов, близких к числу оборотов, соответствующему максимальному крутящему моменту. При увеличении или уменьшении числа оборотов по отношению к этой точке детонационные требования уменьшаются. [c.106] На рис. 41, б изображена зависимость 04 от нагрузки (дросселирования) двигателя при постоянном числе оборотов, мощностной регулировке карбюратора и оптимальном угле опережения зажигания. Максимальные значения ОЧ,. соответствуют полному открытию дроссельной заслонки по мере дросселирования двигателя эти требования быстро снижаются. [c.106] На рис. 41, в показана зависимость 04. , от состава смеси при полном открытии дроссельной заслонки, постоянном числе оборотов и оптимальном угле опережения зажигания. Наибольшие значения ОЧт наблюдаются при составе смеси, близком к мощностной регулировке. [c.106] На рис. 41, е иллюстрируется влияние температуры охлаждения на величину требуемого октановвго числа. В этом случае изменение температуры охлаждения оказало небольшое влияние на величину требуемого октанового числа. [c.108] Установленные на стенде требования двигателя к детонационной стойкости топлива могут существенно изменяться вследствие влияния эксплуатационных условий. [c.108] Антидетонационные требования двигателя повышаются при образовании нагара в камерах сгорания и накипи в системе охлаждения. Повышение требований связано в основном с ухудшением теплоотвода. Исследования показали, что антидетонационные требования автомобильного двигателя во время эксплуатации повышаются в среднем на 4—6 единиц, а в отдельных двигателя на 10—15 единиц. Рост требований происходит в первое время эксплуатации автомобиля равномерно и после пробега 10—15 тыс. км стабилизируется. Очистка двигателя от нагара и накипи уменьшает значение 04,. (рис. 42). [c.108] Антидетонационные требования двигателя зависят и от климатических условий эксплуатации. Температура окружающего воздуха влияет непосредственно на температуру смеси и температуру охлаждения, т. е. те параметры, влияние которых на требования двигателя мы рассмотрели ранее (рис. 41). Повышение влажности воздуха и уменьшение атмосферного давления приводят к уменьшению требо- ваний к детонационной стойкости топлив. [c.108] Следует отметить, что необходимость применения более высокооктановых бензинов диктуется не только увеличением антидетонационных требований двигателя при изменении определенных эксплуатационных условий, но и снижением фактического октанового числа бензинов, обладающих положительной чувствительностью. Эти особенности использования автомобильных бензинов будут рассмотрены в следующем разделе. [c.109] Вернуться к основной статье