І. Потужність двигуна значною мірою залежить від :
а) характеру і повноти згоряння робочої суміші;
б) моменту початку і кінця згоряння.
Згоряння робочої суміші може бути:
- нормальним;
- в результаті самозаймання (жарове запалювання);
- детонаційним.
- При нормальному згорянні робоча суміш, стиснуте до 1 – 1,6МПа і нагріта теплом стиску до 350-380 ºС, займається від іскри свічки запалення, і фронт полум’я поширюється по камері згоряння з середньою швидкістю 15-80 м/с.
- У випадку самозаймання частина суміші запалюється не від електричної іскри, а самочинно від перегрітих деталей (випускних клапанів, електродів свічок) або розжарених частинок нагару на стінках камери згоряння. Самозаймання може відбутись до і після запалювання суміші свічкою. Особливо небезпечне самозаймання до іскрового запалення. При цьому виникають явища, які характерні для великого кута випередження запалювання: різкий ріст тиску і температури спричиняє збільшення навантаження на поршні, шатун колінчастий вал. Для сучасних форсованих карбюраторних двигунів жарове запалювання порушує нормальне протікання процесу згоряння і є основною перешкодою дальшого форсування двигунів. Схильність бензину до самозаймання поки не нормується.
Характерною зовнішньою ознакою самозаймання в карбюраторному двигуні – є продовження роботи двигуна з дуже малою частотою обертання колінчастого вала (200-300 об/ хв.) після виключення запалення.
Жарове запалювання може привести до детонації, а тривала детонація може переходити в жарове запалювання. Основні заходи боротьби з жаровим запалюванням:
- поліпшення конструкцій камер згоряння;
- правильному виборі свічок запалювання;
- зміна властивостей нагару, що утворюється за рахунок введення спеціальних присадок у палива.
- При детонаційному згорянні фронт полум’я поширюється із швидкістю 1000-2300 м/с, а температура підвищується до 2500-3000 ºС.
При детонаційному згорянні двигун перегрівається, працює жорстко і нестійко, його потужність зменшується, а витрата бензину збільшується.
При тривалій роботі двигуна з детонацією прогорають поршні, клапани, поршневі кільця, пошкоджуються підшипники і т.д. (деталі КШМ).
Детонаційна стійкість бензинів оцінюється октановими числами, показник якого входить у марку бензину.
Октане число визначають порівнянням даного бензину з еталонним паливом, октанове число якого відоме, на стандартному одноциліндровому двигуні із змінним ступенем стиску:
Еталонне паливо – суміш ізооктану (С8Н18) і нормального гептану (С7Н16). Ізооктан – октанове число – 100, а нормальний гептан -0.
Октанове число визначають моторним методом ОЧМ ( ГОСТ 511-82) і дослідним ОЧМ (ГОСТ 8226-82).
Високої детонаційної стійкості товарних бензинів досягають трьома основними способами:
а) застосування сучасних технологій одержання палив (каталітичний крекінг, риформінг та інші);
б) підвищення октанового числа, для чого додають до бензину до 40% високооктанових компонентів, ізооктан, алкінбензол, що містить ОЧМ близько 100 одиниць;
в) введенням антидетонаторів:
- тетраетил свинець (ТЕС) з виносником – етиловою рідиною
- тетраетил свинець (ТМС)
- марганцевий антидетонатор (ЦТМ).
ІІ. На витрату палива і потужність впливають також:
- густина;
- в’язкість.
Густину визначають при температурі 20 ºС і позначають ρ20. Визначають її нафтоденсиметровим – спеціальним ареометром ( при лаб. Випробуваннях – за допомогою пікнометрів і гідростатичних ваг. Густину потрібно знат при переведенні кількості бензину із одиниці маси (кг, т) в об’ємні одиниці (л.)
В’язкість залежить від Тº - в’язкісно – температурна характеристика.