Степень сжатия бензина

Степень сжатия бензинаНу тут все понятно (казалось бы) чем выше степень сжатия и ОЧ(октановое число) бензина тем выше КПД и удельная мощность. Ах как завидовали наши конструкторы буржуйским которые могли поднимать ТТХ моторов на халяву – за счет увеличения  степени сжатия и качества топлива. Нам же ТЗ всегда давали чтобы не хуже чем у буржуя а вот ГСМ чтоб наши родные – какие попало. Ни чего конечно не получалось из этого. Но моторы получались устойчивые к условиям эксплуатации и применяемым ГСМ (даже такие относительно современные как ЗМЗ-406). – так что может и правильно ТЗ давали? О выносливости двигла заботились. А если завтра война? :-)

Раньше многие частники стремились переделать c 93-го на 76-и. Результат более дешевый бензин но в больший расход поэтому экономия оказывалась совсем не большой зато других прелестей хватало. Так что природу не обманешь и на плохом топливе хорошо не поездиешь. Хотя когда бензин можно было у грузовиков покупать на лево – экономия была. Но зачем сейчас волгу с 76-м покупают мне не понять. Чтобы мучатся из-за грошовой экономии?

Так для чего же собственно увеличивают степень сжатия с ростом октанового числа. Дело в том что чем более высокооктановое топливо тем медленнее оно горит (вспомните про изооктан). А собственно именно этого от него и добивались – того чтобы его можно было сжимать посильнее.

Как известно увеличение сжатия газа вызывает почти линейный pост его темпеpатypы. А чем выше температура тем бензин сильнее испаряется и тем мельче становятся капельки еше не испаренного топлива – и следоательно тем теснее контакт (больше площадь соприкосновения) между воздухом (точнее кислородом, азот ту просто рабочее тело) и топливом. В бензиновом моторе топливо должна поджигать свеча и от нее должен распространяться фронт пламени (на это рассчитана камера сгорания). А чем лучше контакт топлива с воздухом тем более высокая скорость распространения фронта пламени. А значит даже белее высокооктановое (медленно горящее) топливо может сгореть и выделить необходимое тепло за боле короткое время (а собственно удельное тепловыделение высокооктанового бензина не больше чем у обычного). Ведь это необходимо чтобы иметь хорошие обороты (что по сути тоже халявная мощность). У современных авто фронт пламени распространяется со скоростью аж 10-60 м/с. Но испортить эту картину может детонация – самопроизвольное возгорание топлива черт знает где. И как мы знаем чем выше ОЧ тем выше детонационная стойкость, но при этом и медленнее распространение фронта пламени. Казалось бы все просто -лей более высокооктановое топливо и не будет детонации.

Но это на самом деле чушь. Поскольку если форма камеры сгорания дурацкая то ОЧ поможет мало т.к. у бензина будет слишком много времени для детонирования да и давление успеет вырасти. Ведь волны сжатия распространяется по камере сгорания со скоростью звука а фронт пламени значительно медленнее. Поэтому как не крути но например ЗМЗ-402 уже ничего не поможет. А вот разрушит оно его в пару пустяков (но об этом ниже). А раз есть волны сжатия да еще и плоская горячая камера сгорания то на отдаленных ее уголках топливо не дожидаясь фронта пламени начинает воспламеняться само (все предательский гептан!) и тут происходит цепная реакция детонации камера буквально взрывается множеством маленьких взрывов. Скорость фронта распространения детонации в десятки раз выше чем у нормального фронта пламени. Детонация создает очень мощные волны сжатия, которые к тому же имеют резонаторный характер взрывные волны порождают себе подобных. Камера сгорания бьется в конвульсиях но не проводя при этом нормальной работы – мощность падает (кстати при дет. вы слышите звон детонационных волн а не звук соударения металлических деталей как это Вам возможно кажется).

Ну какая должна быть камера сгорания в теории вы наверное поняли – почти полусфера. Но как такую сделать при высокой степени сжатия и 4-х клапанах а цилиндр? Да и у РПД по тому же проблемы – камера то имеет форму полумесяца! Да и на самом деле полусфера хороша только при равномерной плотности смеси во всем обьеме а во первых в реальной жизни такого не бывает а во вторых уже это не вполне оптимально хотя бы потому что форма камеры сгорания меняется во времени (пока фронт дойдет до краев поршень уже значительно изменит свое положение) да и еше потому что это приведет к не удачному формированию теплового удара и еще и еще… тут и конденсация и капельки… Кроме того топливо в процессе сжатие просто мается ерундой его бы распылять в уже сжатый воздух и прямо к свече, чтобы обеспечить оптимальную плотность у самой свечи и затухающий фронт дожигания далее… Тогда и степень сжатия можно поднять без роста ОЧ топлива. Но здесь уж меня понесло – пора к нашим баранам… Да и зачем Вам собственно все это знать? Да и знает ли кто-нибудь все об этом?

Add Comment

Rambler's Top100