Понятие о детонационном горении

В практике эксплуатации двигателей с искровым воспламенением возможно нарушение нормального сгорания смеси. Скорость распространения пламени может достигнуть 1500-2500 м/с и приобрести взрывной характер. Давление в цилиндре в этом случае повышается почти вдвое, а температура – на 500-1000 градусов. Такое горение называется детонационным.

В результате удара детонационной волны о стенки цилиндра и многократного отражения ее возникает вибрация стенок цилиндра, сопровождающаяся характерными звонкими стуками.

При детонационном горении не успевает полностью сгореть углерод, что снижает мощность двигателя и увеличивает расход топлива; возможен перегрев двигателя и снижение прочности отдельных конструкционных элементов, связанное с точечным разрушением металла. На поршнях, стенках цилиндра появляется множество “лунок”. Детонация сокращает срок службы двигателя, подробнее см. в

Возникновение и протекание детонационного сгорания наиболее полно объясняется перекисной теорией, разработанной А.И. Бахом, Н.Л. Календером, Н.И. Семеновым. По это теории основной причиной возникновения детонации является образование и накопление активных перекисей, представляющих собой первичные продукты окисления углеводородов, а при более высоких температурах свободные радикалы и атомы. Перекиси (формула в общем виде: R - O - O – R) относятся к очень неустойчивым соединениям с большой избыточной энергией, которые дают начало цепным реакциям.