Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Какой двигатель можно поставить на акцент


Какой двигатель можно поставить на Хендай Акцент 12-клапанный двигатель Акцент

12-клапанный двигатель Хендай Акцент вызывает интерес у многих автолюбителей. Вопросы о его качественных характеристиках часто можно встретить на форумах. Там порой в обсуждениях Хендай Акцент фото двигателя является дополнением к словесному описанию.

Отзывы и характеристика

Рядный 12-клапанный 1,5 л или 1,3 л мотор устанавливается на автомобили Хендай Акцент наряду с агрегатом, который имеет 16 клапанов. Мощность двигателей 90 лс и 102 лс соответственно.

Какой лучше из этих двигателей, определяет каждый самостоятельно. К преимуществам первого относят более низкий транспортный налог. Что касается технических характеристик, оба мотора примерно одинаковые. Не отличается и расход топлива.

Установку такого двигателя часто объясняют перебоями с поставкой на завод ТагАЗ 16-клапанных вариантов.

Если для увеличения мощности тюнинга двигателя недостаточно, можно решиться на замену силового агрегата. Это может привести к необходимости замены других запчастей и расположения элементов в подкапотном пространстве. Официальный дилер в такой работе, конечно, откажет, но найти автосервис, если не уверены в своих силах, вполне возможно. Стоимость работ обычно обговаривается индивидуально – в некоторых случаях требуется кардинальная перестройка машины.

Теоретически возможна установка любого двигателя, но оправданность такого шага вызывает вопросы.

Если же речь идет о замене двигателя g4eh на g4ec, то это вполне возможно.

Контрактный двигатель

Если вы решили купить б/у двигатель на Хундай Акцент, в первую очередь стоит рассмотреть контрактные двигатели. Поставляются они, в основном, из Германии. К преимуществам таких моторов относят лучшее, чем в России, качество топлива и почти стопроцентную гарантию сервисного обслуживания.

Сколько стоит такой мотор определятся индивидуально, а зависимости от состояния. Заказать контрактный двигатель с последнее время можно даже без предоплаты.

По моделям

  • 1994-1999. Маркировка двигателей G4EK -1.5 л, G4EH -1.3 л. Мотор 1,6 л ставился на версию GT.
  • 2000-2005. Машины с двигателем 1,5 с 2001 г.в. производились уже на таганрогском заводе. Эта версия автомобиля выпускалась в кузовах седан и хэтчбэк. Среди двигателей был и агрегат 1,6 л (105 л.с.).
  • 2005-2011. Оснащались бензиновыми двигателями 1,4 и 1,6, а также турбодизельным 1,5 л мотором.
  • 2011-н.в. Теперь автомобиль, который на родине назывался Верна, а у нас Акцент, продается под названием Хендай Солярис. На российских версиях стоят двигатели 1,4 и 1,6 литра. Автомобиль является одним из лидеров рынка и продается в количествах, превышающих отечественные машины.
Двигатель

- Википедия

Анимация, демонстрирующая четыре стадии цикла четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания:
  1. Индукция (Топливо входит в состав)
  2. Компрессия
  3. Зажигание (Топливо сожжено)
  4. Эмиссия (выхлопной газ)

машина, которая преобразует одну форму энергии в механическую энергию

Двигатель , или , двигатель - это машина, предназначенная для преобразования одной формы энергии в механическую. [1] [2] Тепловые двигатели, как и двигатель внутреннего сгорания, сжигают топливо для создания тепла, которое затем используется для работы. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическое движение, пневматические моторы используют сжатый воздух, а заводные моторы в игрушечных игрушках используют упругую энергию. В биологических системах молекулярные двигатели, такие как миозины в мышцах, используют химическую энергию для создания сил и, в конечном итоге, движения.

Терминология [править]

Слово двигатель происходит от древнеанглийского двигателя , от латинского ingenium - корень слова гениального .Доиндустриальное оружие войны, такое как катапульты, требучеты и тараны, называлось осадных орудий , и знание того, как их создавать, часто считалось военной тайной. Слово джин , как в хлопок джин , является сокращением от двигатель . Большинство механических устройств, изобретенных во время промышленной революции, были описаны как двигатели - паровой двигатель является ярким примером. Однако оригинальные паровые двигатели, такие как Томас Савери, были не механическими, а насосами.Таким образом, пожарная машина в своем первоначальном виде была просто водяным насосом, при этом двигатель доставлялся в огонь лошадьми. [3]

В современном использовании термин «двигатель » обычно описывает устройства, такие как паровые двигатели и двигатели внутреннего сгорания, которые сжигают или иным образом потребляют топливо для выполнения механической работы, прикладывая крутящий момент или линейную силу (обычно в форме тяги). Устройства, преобразующие тепловую энергию в движение, обычно называют просто двигателями . [4] Примеры двигателей, которые создают крутящий момент, включают известные автомобильные бензиновые и дизельные двигатели, а также турбовалы. Примеры двигателей, которые производят тягу, включают турбовентиляторы и ракеты.

Когда был изобретен двигатель внутреннего сгорания, термин «двигатель » первоначально использовался для отличия его от парового двигателя, который в то время широко использовался для питания локомотивов и других транспортных средств, таких как паровые катки. Термин двигателя происходит от латинского глагола moto , который означает приводить в движение или поддерживать движение.Таким образом, мотор - это устройство, которое передает движение.

Двигатель и двигатель являются взаимозаменяемыми на стандартном английском языке. [5] В некоторых технических жаргонах два слова имеют разные значения, в которых двигатель - это устройство, которое сжигает или иным образом потребляет топливо, изменяя свой химический состав, а двигатель - это устройство, приводимое в действие электричеством, воздухом или гидравлическое давление, которое не меняет химический состав своего источника энергии. [6] [7] Однако в ракетостроении используется термин ракетный двигатель, хотя они потребляют топливо.

Тепловой двигатель также может служить первичным двигателем - компонентом, который преобразует поток или изменения давления жидкости в механическую энергию. [8] Автомобиль, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, может использовать различные двигатели и насосы, но в конечном итоге все такие устройства получают свою мощность от двигателя. Другой способ взглянуть на это состоит в том, что двигатель получает энергию от внешнего источника, а затем преобразует ее в механическую энергию, в то время как двигатель создает энергию от давления (получаемого непосредственно от взрывной силы сгорания или другой химической реакции, или вторично от действие некоторой такой силы на другие вещества, такие как воздух, вода или пар). [9]

История [править]

Античность [править]

Простые машины, такие как дубинка и весло (примеры рычага), являются доисторическими. Более сложные двигатели, использующие энергию человека, животных, воду, ветер и даже энергию пара, уходят в глубь древности. Человеческая сила была сосредоточена на использовании простых двигателей, таких как лебедка-кабестан, лебедка или беговая дорожка, а также на веревках, шкивах и механизмах блокировки и захвата; эта сила передавалась обычно с умноженными силами и уменьшенной скоростью.Они использовались в кранах и на кораблях в Древней Греции, а также в шахтах, водяных насосах и осадных машинах в Древнем Риме. Авторы тех времен, включая Витрувия, Фронтина и Плиния Старшего, рассматривают эти двигатели как обычное дело, поэтому их изобретение может быть более древним. К 1-му веку нашей эры крупный рогатый скот и лошади использовались на мельницах, приводя в движение машины, подобные тем, которые приводились в действие людьми в более ранние времена.

По словам Страбона, водная мельница была построена в Каберии, в королевстве Митридата, в 1 веке до нашей эры.Использование водяных колес в мельницах распространилось по всей Римской империи в течение следующих нескольких веков. Некоторые были довольно сложными, с акведуками, дамбами и шлюзами для поддержания и направления воды, а также с системами зубчатых колес или зубчатых колес из дерева и металла для регулирования скорости вращения. Более сложные небольшие устройства, такие как механизм Antikythera, использовали сложные цепочки передач и циферблатов, чтобы действовать как календари или предсказывать астрономические события. В стихотворении Авсония в 4 веке нашей эры он упоминает о камнерезной пиле, приводимой в движение водой.Героя Александрии приписывают многим таким ветряным и паровым машинам в 1-м веке нашей эры, включая Aeolipile и торговый автомат, часто эти машины ассоциировались с поклонением, такие как анимированные алтари и автоматизированные двери храма.

Средневековье [править]

Средневековые мусульманские инженеры использовали шестерни в мельницах и водоподъемных машинах и использовали плотины в качестве источника воды, чтобы обеспечить дополнительную мощность для водяных мельниц и водоподъемных машин. [10] В средневековом исламском мире такие достижения позволили механизировать многие производственные задачи, ранее выполнявшиеся с помощью ручного труда.

В 1206 году аль-Джазари использовал систему шатунов для двух своих водоподъемных машин. Зачаточное паротурбинное устройство было описано Таки ад-Дином [11] в 1551 году и Джованни Бранкой [12] в 1629 году. [13]

В 13 веке твердотопливный ракетный двигатель был изобретен в Китай. Управляемый порохом, этот простейший двигатель внутреннего сгорания был неспособен обеспечить устойчивую мощность, но был полезен для приведения оружия в действие на высоких скоростях в направлении врагов в бою и для фейерверков.После изобретения это новшество распространилось по всей Европе.

Промышленная революция [править]

Двигатель Boulton & Watt 1788 г.

Паровая машина Watt была первым паровым двигателем, который использовал пар при давлении чуть выше атмосферного для привода поршня, чему способствовал частичный вакуум. Совершенствование конструкции парового двигателя Newcomen 1712 года, парового двигателя Watt, которое спорадически разрабатывалось с 1763 по 1775 год, стало большим шагом в развитии парового двигателя. Предлагая резкое повышение эффективности использования топлива, дизайн Джеймса Уотта стал синонимом паровых двигателей, во многом благодаря его деловому партнеру Мэтью Боултону.Это позволило быстро создать эффективные полуавтоматические заводы в ранее невообразимых масштабах в местах, где гидроэнергетика была недоступна. Дальнейшее развитие привело к появлению паровозов и значительному расширению железнодорожного транспорта.

Что касается поршневых двигателей внутреннего сгорания, они были испытаны во Франции в 1807 году де Ривазом и независимо друг от друга братьями Ниепсе. Теоретически они были разработаны Карно в 1824 году. [ требуется цитирование ] В 1853–57 годах Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи изобрели и запатентовали двигатель, использующий принцип свободного поршня, который, возможно, был первым четырехтактным двигателем. [14]

Изобретение двигателя внутреннего сгорания, которое впоследствии было коммерчески успешным, было сделано в 1860 году Этьеном Ленуаром. [15]

В 1877 году цикл Отто был в состоянии дать намного более высокое отношение мощности к весу, чем паровые двигатели, и работал намного лучше для многих транспортных применений, таких как автомобили и самолеты.

Автомобили [править]

Первый коммерчески успешный автомобиль, созданный Карлом Бенцем, добавил интерес к легким и мощным двигателям.Легкий бензиновый двигатель внутреннего сгорания, работающий по четырехтактному циклу Отто, был наиболее успешным для легких автомобилей, в то время как более эффективный дизельный двигатель используется для грузовых автомобилей и автобусов. Однако в последние годы турбодизельные двигатели становятся все более популярными, особенно за пределами США, даже для довольно небольших автомобилей.

Горизонтально противоположные поршни [править]

В 1896 году Карлу Бенцу был выдан патент на конструкцию первого двигателя с горизонтально расположенными поршнями.Его конструкция создала двигатель, в котором соответствующие поршни движутся в горизонтальных цилиндрах и одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом автоматически балансируя друг друга в отношении их индивидуального импульса. Двигатели этой конструкции часто называют плоскими двигателями из-за их формы и низкого профиля. Они использовались в Volkswagen Beetle, Citroën 2CV, некоторых автомобилях Porsche и Subaru, многих мотоциклах BMW и Honda, а также двигателях воздушных винтов.

Продвижение [править]

Продолжение использования двигателя внутреннего сгорания для автомобилей отчасти связано с совершенствованием систем управления двигателем (бортовые компьютеры, обеспечивающие процессы управления двигателем и впрыск топлива с электронным управлением).Принудительная подача воздуха за счет турбонаддува и наддува повышает выходную мощность и эффективность двигателя. Подобные изменения были применены к меньшим дизельным двигателям, давая им почти такие же характеристики мощности, что и бензиновые двигатели. Это особенно очевидно в связи с популярностью автомобилей с меньшим двигателем с дизельным двигателем в Европе. Большие дизельные двигатели все еще часто используются в грузовиках и тяжелой технике, хотя они требуют специальной обработки, недоступной на большинстве заводов. Дизельные двигатели производят более низкие выбросы углеводородов и CO
2, но с более высоким уровнем твердых частиц и NO
x , чем бензиновые двигатели. [16] Дизельные двигатели также на 40% более экономичны, чем сопоставимые бензиновые двигатели. [16]

Увеличение мощности [править]

В первой половине 20-го века наблюдалась тенденция увеличения мощности двигателя, особенно в моделях США. [требуется уточнение ] Изменения конструкции включали в себя все известные методы увеличения мощности двигателя, включая увеличение давления в цилиндрах для повышения эффективности, увеличение размеров двигателя и увеличение скорости, с которой двигатель производит работу.Более высокие силы и давления, создаваемые этими изменениями, создавали проблемы с вибрацией и размерами двигателя, что приводило к более жестким, более компактным двигателям с V-образным расположением цилиндров и противостоянием, заменяющим более длинные прямолинейные устройства.

Эффективность сгорания [править]

Принципы проектирования, которым отдают предпочтение в Европе, из-за экономических и других ограничений, таких как более мелкие и крутые дороги, ориентированы на автомобили меньшего размера и соответствуют принципам проектирования, сосредоточенным на повышении эффективности сгорания небольших двигателей.Это позволило получить более экономичные двигатели с более ранними четырехцилиндровыми двигателями мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт) и шестицилиндровыми двигателями мощностью до 80 лошадиных сил (60 кВт) по сравнению с американскими двигателями V-8 большого объема с номинальной мощностью в диапазон от 250 до 350 л.с., некоторые даже более 400 л.с. (от 190 до 260 кВт). [требуется уточнение ] [необходимо цитирование ]

Конфигурация двигателя [править]

Раньше при разработке автомобильных двигателей производился гораздо больший ассортимент двигателей, чем обычно используется сегодня.Двигатели варьировались от 1 до 16 цилиндров с соответствующими различиями в общем размере, весе, объеме двигателя и отверстиях цилиндров. В большинстве моделей использовались четыре цилиндра и номинальная мощность от 19 до 120 л.с. (от 14 до 90 кВт). Было построено несколько трехцилиндровых двухтактных моделей, в то время как большинство двигателей имели прямые или рядные цилиндры. Было несколько моделей V-типа и горизонтально противоположных двух- и четырехцилиндровых моделей. Верхние распредвалы часто использовались.Меньшие двигатели обычно имели воздушное охлаждение и располагались в задней части автомобиля; коэффициенты сжатия были относительно низкими. В 1970-х и 1980-х годах возрос интерес к улучшению экономии топлива, что привело к возврату к меньшим размерам V-6 и четырехцилиндровым двигателям с пятью клапанами на цилиндр для повышения эффективности. Bugatti Veyron 16.4 работает с двигателем W16, что означает, что два расположения цилиндров V8 расположены рядом друг с другом, чтобы создать форму W, разделяющую один и тот же коленчатый вал.

Самый большой из когда-либо созданных двигателей внутреннего сгорания - это 14-цилиндровый 2-тактный дизельный двигатель с турбонаддувом Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, который был спроектирован для оснащения Emma Mærsk , самого большого контейнеровоза в мире, когда его запускали в 2006.Этот двигатель имеет массу 2300 тонн, а при работе на скорости 102 об / мин (1,7 Гц) вырабатывает более 80 МВт и может использовать до 250 тонн топлива в день.

Двигатель можно отнести к категории в соответствии с двумя критериями: форма энергии, которую он принимает для создания движения, и тип движения, которое он выводит.

Тепловой двигатель [править]

Двигатель внутреннего сгорания [править]

Двигатели внутреннего сгорания - это тепловые двигатели, приводимые в движение теплом процесса сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания [править]
Трехтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий на угольном газе

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель, в котором сгорание топлива (обычно ископаемого топлива) происходит с окислителем (обычно воздухом) в камере сгорания.В двигателе внутреннего сгорания расширение газов высокой температуры и высокого давления, которые образуются в результате сгорания, непосредственно прикладывает усилие к компонентам двигателя, таким как поршни или лопатки турбины или сопло, и перемещая его на расстояние , генерирует механическую работу. [17] [18] [19] [20]

Двигатель внешнего сгорания [править]

Двигатель внешнего сгорания (двигатель ЕС) представляет собой тепловой двигатель, в котором внутренняя рабочая жидкость нагревается путем сгорания внешнего источника через стенку двигателя или теплообменник.Затем жидкость, расширяясь и воздействуя на механизм двигателя, производит движение и полезную работу. [21] Затем жидкость охлаждается, сжимается и используется повторно (замкнутый цикл) или (реже) сбрасывается, а холодная жидкость втягивается (воздушный двигатель открытого цикла).

«Сжигание» относится к сжиганию топлива с окислителем, для подачи тепла. Двигатели с аналогичной (или даже идентичной) конфигурацией и работой могут использовать подачу тепла из других источников, таких как ядерные, солнечные, геотермальные или экзотермические реакции, не связанные с горением; но тогда они строго не классифицируются как двигатели внешнего сгорания, а как внешние тепловые двигатели.

Рабочая жидкость может быть газом, как в двигателе Стирлинга, или паром, как в паровом двигателе, или органической жидкостью, такой как н-пентан, в цикле органического Ренкина. Жидкость может быть любого состава; газ является наиболее распространенным, хотя иногда используется даже однофазная жидкость. В случае парового двигателя жидкость меняет фазы между жидкостью и газом.

Воздухопроницаемые двигатели внутреннего сгорания [править]

Воздушно-реактивные двигатели внутреннего сгорания - это двигатели внутреннего сгорания, которые используют кислород в атмосферном воздухе для окисления («сжигания») топлива, а не для переноса окислителя, как в ракете.Теоретически, это должно привести к лучшему удельному импульсу, чем для ракетных двигателей.

Непрерывный поток воздуха проходит через дыхательный двигатель. Этот воздух сжимается, смешивается с топливом, воспламеняется и удаляется в качестве выхлопного газа.

Примеры

Типичные воздушно-реактивные двигатели включают в себя:

реактивный реактивный двигатель
Турбовинтовой двигатель
Воздействие на окружающую среду [редактировать]

Работа двигателей обычно оказывает негативное влияние на качество воздуха и уровень окружающего звука.Все больше внимания уделяется характеристикам автомобильных систем, способствующих загрязнению. Это создало новый интерес к альтернативным источникам энергии и усовершенствованиям двигателя внутреннего сгорания. Хотя появилось несколько электромобилей с ограниченным производством на батарейках, они не оказались конкурентоспособными из-за затрат и эксплуатационных характеристик. [ цитирование необходимо ] В 21-м веке дизельный двигатель становится все более популярным среди автовладельцев.Тем не менее, бензиновый двигатель и дизельный двигатель с их новыми устройствами контроля выбросов для улучшения характеристик выбросов еще не испытывали значительных проблем. [ цитирование необходимо ] Ряд производителей представили гибридные двигатели, в основном с небольшим бензиновым двигателем в сочетании с электродвигателем и большим аккумуляторным блоком, но они также еще не достигли значительных успехов на рынке. бензиновых и дизельных двигателей.

Качество воздуха [редактировать]

Выхлопные газы из двигателя с искровым зажиганием состоят из следующего: азот от 70 до 75% (по объему), водяной пар от 10 до 12%, диоксид углерода от 10 до 13.5%, водород от 0,5 до 2%, кислород от 0,2 до 2%, монооксид углерода: от 0,1 до 6%, несгоревшие углеводороды и продукты частичного окисления (например, альдегиды) от 0,5 до 1%, монооксид азота от 0,01 до 0,4%, закись азота <100 ч / млн. диоксид серы от 15 до 60 частей на миллион, следы других соединений, таких как присадки к топливу и смазочные материалы, а также соединения галогенов и металлов и другие частицы. [22] Окись углерода очень токсична и может вызвать отравление угарным газом, поэтому важно избегать скопления газа в замкнутом пространстве.Каталитические нейтрализаторы могут уменьшить токсичные выбросы, но не полностью устранить их. Кроме того, выбросы парниковых газов, главным образом углекислого газа, в результате широко распространенного использования двигателей в современном промышленно развитом мире способствуют глобальному парниковому эффекту - главной проблеме глобального потепления.

Негорючие тепловые двигатели [править]

Некоторые двигатели преобразуют тепло от не горючих процессов в механическую работу, например, атомная электростанция использует тепло от ядерной реакции для производства пара и приводит в движение паровой двигатель, или газовая турбина в ракетном двигателе может приводиться в действие путем разложения перекиси водорода.Помимо другого источника энергии, двигатель часто проектируется так же, как двигатель внутреннего или внешнего сгорания. Другая группа не горючих двигателей включает термоакустические тепловые двигатели (иногда называемые «двигателями ТА»), которые представляют собой термоакустические устройства, которые используют звуковые волны высокой амплитуды для накачки тепла из одного места в другое или, наоборот, используют разность тепла для создания звуковых волн высокой амплитуды. , В целом, термоакустические двигатели можно разделить на устройства со стоячей и бегущей волной. [23]

Нетепловой двигатель с химическим приводом [править]

Нетепловые двигатели обычно приводятся в действие химической реакцией, но не являются тепловыми двигателями. Примеры включают в себя:

Электродвигатель [править]

Электродвигатель использует электрическую энергию для производства механической энергии, обычно через взаимодействие магнитных полей и проводников с током. Обратный процесс, производящий электрическую энергию из механической энергии, осуществляется с помощью генератора или динамо.Тяговые двигатели, используемые на транспортных средствах, часто выполняют обе задачи. Электродвигатели могут работать как генераторы и наоборот, хотя это не всегда практично. Электродвигатели распространены повсеместно, и их можно найти в таких разнообразных применениях, как промышленные вентиляторы, воздуходувки и насосы, станки, бытовая техника, электроинструменты и дисководы. Они могут получать питание от постоянного тока (например, от портативного устройства с питанием от батареи или транспортного средства) или от переменного тока от центральной электрической распределительной сети.Самые маленькие моторы можно найти в электрических наручных часах. Средние двигатели с высокими стандартизированными размерами и характеристиками обеспечивают удобную механическую мощность для промышленного использования. Самые большие электродвигатели используются для приведения в движение больших судов и для таких целей, как трубопроводные компрессоры, с номинальной мощностью в тысячи киловатт. Электродвигатели могут быть классифицированы по источнику электроэнергии, по их внутренней конструкции и по их применению.

Физический принцип производства механической силы при взаимодействии электрического тока и магнитного поля был известен еще в 1821 году.Электродвигатели с возрастающей эффективностью были построены в течение 19-го века, но коммерческая эксплуатация электродвигателей в больших масштабах требовала эффективных электрических генераторов и электрических распределительных сетей.

Для сокращения потребления электроэнергии двигателями и связанными с ними углеродными следами различные регулирующие органы во многих странах ввели и внедрили законодательство, поощряющее производство и использование более эффективных электродвигателей.Хорошо сконструированный двигатель может преобразовывать более 90% входной энергии в полезную мощность в течение десятилетий. [24] Когда эффективность двигателя повышается даже на несколько процентных пунктов, экономия в киловатт-часах (и, следовательно, в стоимости) огромна. Эффективность электрической энергии типичного промышленного асинхронного двигателя может быть улучшена путем: 1) уменьшения электрических потерь в обмотках статора (например, путем увеличения площади поперечного сечения проводника, улучшения техники обмотки и использования материалов с более высоким электрическим напряжением). проводимости, такие как медь), 2) снижение электрических потерь в катушке ротора или отливки (например,Например, используя материалы с более высокой электропроводностью, такие как медь, 3) уменьшая магнитные потери, используя магнитную сталь более высокого качества, 4) улучшая аэродинамику двигателей, чтобы уменьшить механические потери в обмотке, 5) улучшая подшипники, чтобы уменьшить потери на трение, и 6) минимизация производственных допусков. Для дальнейшего обсуждения этой темы см. Премиум эффективность.)

По соглашению, электрический двигатель относится к железнодорожному электровозу, а не к электрическому двигателю.

Двигатель с физическим питанием [править]

Некоторые двигатели приводятся в действие потенциальной или кинетической энергией, например, некоторые фуникулеры, гравитационные плоскости и конвейеры канатных дорог использовали энергию от движущейся воды или камней, а некоторые часы имеют вес, который падает под действием силы тяжести. Другие формы потенциальной энергии включают сжатые газы (например, пневматические моторы), пружины (заводные моторы) и резинки.

Исторические военные осадные машины включали в себя большие катапульты, требучеты и (в некоторой степени) тараны с питанием от потенциальной энергии.

Пневматический двигатель [править]

Пневматический двигатель - это машина, которая преобразует потенциальную энергию в виде сжатого воздуха в механическую работу. Пневматические двигатели обычно преобразуют сжатый воздух в механическую работу с помощью линейного или вращательного движения. Линейное движение может исходить либо от диафрагмы, либо от поршневого привода, тогда как вращательное движение обеспечивается либо лопастным пневмодвигателем, либо поршневым пневмодвигателем. Пневматические двигатели нашли широкое распространение в индустрии ручных инструментов, и постоянно предпринимаются попытки расширить их использование в транспортной отрасли.Однако пневматические двигатели должны преодолевать недостатки эффективности, прежде чем их можно будет рассматривать в качестве жизнеспособного варианта в транспортной отрасли.

Гидравлический мотор [править]

Гидравлический двигатель получает мощность от жидкости под давлением. Этот тип двигателя используется для перемещения тяжелых грузов и привода машин. [25]

Производительность [править]

Следующие используются при оценке производительности двигателя.

Скорость [править]

Скорость относится к вращению коленчатого вала в поршневых двигателях и скорости вращения роторов компрессора / турбины и роторов электродвигателя.Измеряется в оборотах в минуту (об / мин).

Тяга [править]

Тяга - это сила, действующая на двигатель самолета или его пропеллер после того, как он ускорил проходящий через него воздух.

Крутящий момент [править]

Крутящий момент - это крутящий момент на валу, который рассчитывается путем умножения силы, вызвавшей момент, на расстояние от вала.

Мощность [править]

Мощность - это показатель того, как быстро выполняется работа.

Эффективность [править]

Эффективность - это показатель того, сколько топлива расходуется на производство электроэнергии.

Уровни звука [править]

Шум транспортного средства в основном из-за двигателя на низких скоростях, а также из-за шин и воздуха, проходящего мимо автомобиля на более высоких скоростях. [26] Электродвигатели тише, чем двигатели внутреннего сгорания. Тяговые двигатели, такие как турбовентиляторы, турбореактивные двигатели и ракеты, издают наибольшее количество шума благодаря тому, как их высокоскоростные выхлопные потоки, создающие тягу, взаимодействуют с окружающим неподвижным воздухом. Технология шумоподавления включает в себя глушители системы впуска и выпуска (глушители) на бензиновых и дизельных двигателях и вкладыши шумоподавления на входах в турбовентилятор. Hogan, C. Michael (сентябрь 1973). «Анализ дорожного шума». Журнал воды, воздуха и загрязнения почвы . 2 (3): 387–92. Bibcode: 1973WASP .... 2..387H. DOI: 10.1007 / BF00159677. ISSN 0049-6979.

Список литературы [править]

Внешние ссылки [редактировать]

Wikimedia Commons имеет СМИ, связанные с Двигатели .
Посмотрите двигатель в Викисловарь, бесплатный словарь.
Посмотрите motor в Викисловарь, бесплатный словарь.
,Сжигание

- Википедия

Химическая реакция

Пламя, вызванное сгоранием (горением) топлива

Сжигание или сгорание , [1] представляет собой высокотемпературную экзотермическую окислительно-восстановительную химическую реакцию между топливом (восстановителем) и окислителем, обычно кислородом воздуха, который образует окисленные, часто газообразные продукты, в смеси называется дымом. Горение не всегда приводит к пожару, но когда это происходит, пламя является характерным индикатором реакции.В то время как энергия активации должна быть преодолена, чтобы инициировать горение (например, используя зажженную спичку, чтобы зажечь огонь), тепло от пламени может обеспечить достаточно энергии, чтобы сделать реакцию самоподдерживающейся. Горение часто представляет собой сложную последовательность элементарных радикальных реакций. Твердые виды топлива, такие как древесина и уголь, сначала подвергаются эндотермическому пиролизу с образованием газообразного топлива, сгорание которого затем обеспечивает тепло, необходимое для производства большего количества из них. Сгорание часто бывает достаточно горячим, и возникает свет накаливания в виде светящегося или пламени.Простой пример можно увидеть в сгорании водорода и кислорода в водяном паре, реакции, обычно используемой для заправки ракетных двигателей. Эта реакция выделяет 242 кДж / моль тепла и соответственно уменьшает энтальпию (при постоянной температуре и давлении):

2H
2 (г) + O
2 (г) → 2H
2O (г)

Сжигание органического топлива в воздухе всегда экзотермическое, поскольку двойная связь в O 2 намного слабее, чем другие двойные связи или пары одинарных связей, и поэтому образование более сильных связей в продуктах сгорания CO
2 и H
2O приводит к выделению энергии. [2] Энергии связи в топливе играют лишь незначительную роль, поскольку они аналогичны таковым в продуктах сгорания; например, сумма энергий связи CH 4 почти такая же, как у CO
2. Теплота сгорания составляет приблизительно −418 кДж на моль O 2 , использованного в реакции горения, и может быть оценивается по элементному составу топлива. [2]

Некатализированное горение на воздухе требует относительно высоких температур.Полное сгорание является стехиометрическим в отношении топлива, где нет оставшегося топлива и в идеале нет остаточного окислителя. Термодинамически химическое равновесие горения на воздухе в подавляющем большинстве находится на стороне продуктов. Однако полного сгорания практически невозможно достичь, поскольку химическое равновесие не обязательно достигается или может содержать несгоревшие продукты, такие как окись углерода, водород и даже углерод (сажа или зола). Таким образом, образующийся дым обычно токсичен и содержит несгоревшие или частично окисленные продукты.Любое сгорание при высоких температурах в атмосферном воздухе, которое составляет 78 процентов азота, также приведет к образованию небольших количеств нескольких оксидов азота, обычно называемых NOx, поскольку сгорание азота термодинамически выгодно при высоких, но не низких температурах. Поскольку горение редко бывает чистым, по закону может потребоваться очистка дымовых газов или каталитические нейтрализаторы.

Пожары происходят естественным путем, поджигаются ударами молнии или вулканическими продуктами. Горение (огонь) было первой контролируемой химической реакцией, обнаруженной людьми, в форме костров и костров, и продолжает оставаться основным методом производства энергии для человечества.Обычно топливо представляет собой углерод, углеводороды или более сложные смеси, такие как древесина, которая содержит частично окисленные углеводороды. Тепловая энергия, получаемая в результате сжигания ископаемого топлива, такого как уголь или нефть, или из возобновляемого топлива, такого как дрова, собирается для различных целей, таких как приготовление пищи, производство электроэнергии или промышленное или бытовое отопление. Горение также в настоящее время является единственной реакцией, используемой для питания ракет. Сжигание также используется для уничтожения (сжигания) отходов, как опасных, так и опасных.

Окислители для сжигания имеют высокий потенциал окисления и включают атмосферный или чистый кислород, хлор, фтор, трифторид хлора, закись азота и азотную кислоту. Например, водород сгорает в хлоре с образованием хлористого водорода с выделением тепла и света, характерных для горения. Хотя обычно не катализируется, сгорание может быть катализировано платиной или ванадием, как в процессе контакта.

Полное и неполное [править]

завершено [править]

При полном сгорании реагент сгорает в кислороде и производит ограниченное количество продуктов.Когда углеводород сгорает в кислороде, в результате реакции в основном образуются углекислый газ и вода. Когда элементы сжигаются, продукты являются в первую очередь наиболее распространенными оксидами. Углерод будет давать диоксид углерода, сера - диоксид серы, а железо - оксид железа (III). Азот не считается горючим веществом, когда кислород является окислителем. Тем не менее, небольшие количества различных оксидов азота (обычно обозначаемых NO
x видов) образуются, когда воздух является окислителем

Горение не обязательно благоприятно для максимальной степени окисления, и оно может зависеть от температуры.Например, триоксид серы не производится количественно при сжигании серы. Виды NOx появляются в значительных количествах выше примерно 2800 ° F (1540 ° C), и больше вырабатывается при более высоких температурах. Количество NOx также зависит от избытка кислорода. [3]

В большинстве промышленных применений и при пожарах источником кислорода является воздух (O
2 ). В воздухе каждый моль кислорода смешивается с приблизительно 3,71 моль азота. Азот не участвует в сгорании, но при высоких температурах некоторое количество азота преобразуется в NO
x (в основном, NO, с гораздо меньшими количествами NO
2 ).С другой стороны, когда кислорода недостаточно для полного сгорания топлива, часть углерода в топливе превращается в монооксид углерода, а некоторые водороды остаются непрореагировавшими. Поэтому полный набор уравнений для сжигания углеводорода в воздухе требует дополнительного расчета для распределения кислорода между углеродом и водородом в топливе.

Количество воздуха, необходимое для полного сгорания, известно как чистый воздух [ цитирование необходимо ] .Однако на практике используемый воздух в 2-3 раза больше чистого воздуха.

Неполное сгорание [править]

Неполное сгорание будет происходить, когда не хватает кислорода, чтобы позволить топливу полностью прореагировать с образованием углекислого газа и воды. Это также происходит, когда сгорание гасится теплоотводом, таким как твердая поверхность или ловушка пламени. Как и в случае полного сгорания, вода образуется в результате неполного сгорания; однако вместо диоксида углерода образуются углерод, монооксид углерода и гидроксид.

Для большинства видов топлива, таких как дизельное топливо, уголь или древесина, пиролиз происходит перед сжиганием. При неполном сгорании продукты пиролиза остаются несгоревшими и загрязняют дым вредными частицами и газами. Частично окисленные соединения также являются проблемой; Частичное окисление этанола может привести к образованию вредного ацетальдегида, а углерод - токсичного монооксида углерода.

Конструкция устройств сгорания может улучшить качество сгорания, таких как горелки и двигатели внутреннего сгорания.Дальнейшие улучшения достигаются с помощью каталитических устройств дожигания (таких как каталитические нейтрализаторы) или простого частичного возврата выхлопных газов в процесс сгорания. Такие устройства требуются природоохранным законодательством для автомобилей в большинстве стран. Они могут быть необходимы для того, чтобы крупные устройства сгорания, такие как тепловые электростанции, могли достигать законных норм выбросов.

Степень сгорания может быть измерена и проанализирована с помощью испытательного оборудования. Подрядчики HVAC, пожарные и инженеры используют анализаторы горения для проверки эффективности горелки в процессе горения.Кроме того, эффективность двигателя внутреннего сгорания может быть измерена таким образом, и некоторые штаты США и местные муниципалитеты используют анализ сгорания для определения и оценки эффективности транспортных средств на дороге сегодня.

При неполном сгорании образуется оксид углерода [править]

Окись углерода - один из продуктов неполного сгорания. [4] Углерод выделяется при нормальной неполной реакции горения, образуя сажу и пыль. Поскольку окись углерода считается ядовитым газом, полное сгорание является предпочтительным, поскольку окись углерода может также привести к респираторным расстройствам при дыхании, поскольку она заменяет кислород и соединяется с гемоглобином. [5]

Проблемы, связанные с неполным сгоранием [править]
Экологические проблемы: [6]

Эти оксиды соединяются с водой и кислородом в атмосфере, образуя азотную кислоту и серные кислоты, которые возвращаются на поверхность Земли в результате кислотного осаждения или «кислотного дождя». Кислотные отложения наносят вред водным организмам и убивают деревья. Из-за образования определенных питательных веществ, которые менее доступны для растений, таких как кальций и фосфор, это снижает продуктивность экосистемы и ферм.Дополнительная проблема, связанная с оксидами азота, заключается в том, что они, наряду с углеводородными загрязнителями, способствуют образованию тропосферного озона, основного компонента смога.

Проблемы со здоровьем человека: [6]

Вдыхание угарного газа вызывает головную боль, головокружение, рвоту и тошноту. Если уровень окиси углерода достаточно высок, люди теряют сознание или умирают. Воздействие умеренных и высоких уровней угарного газа в течение длительных периодов положительно коррелирует с риском сердечно-сосудистых заболеваний.Люди, которые переживают тяжелое отравление угарным газом, могут страдать от долговременных проблем со здоровьем. [7] Угарный газ из воздуха поглощается в легких, который затем связывается с гемоглобином в эритроцитах человека. Это уменьшит способность эритроцитов переносить кислород по всему организму.

Тлеющий [править]

Тление - это медленная, низкотемпературная, беспламенная форма горения, поддерживаемая теплом, выделяемым при непосредственном воздействии кислорода на поверхность топлива в конденсированной фазе.Это типично неполная реакция горения. Твердые материалы, которые могут выдерживать реакцию тления, включают уголь, целлюлозу, древесину, хлопок, табак, торф, туф, гумус, синтетические пены, обуглившиеся полимеры (включая пенополиуретан) и пыль. Распространенными примерами тлеющих явлений являются возникновение пожаров в жилых помещениях на мягкой мебели из-за слабых источников тепла (например, сигареты, короткозамкнутого провода) и постоянного сжигания биомассы за пламенными фронтами лесных пожаров.

Rapid [редактировать]

Эксперимент, который демонстрирует большое количество энергии, выделяемой при сжигании этанола.Воспламеняется смесь спиртовых (в данном случае этаноловых) паров и воздуха в большой пластиковой бутылке с маленькой горловиной, что приводит к сильному синему пламени и звуку «свист».

Быстрое сгорание - это форма сгорания, также известная как пожар, при которой выделяется большое количество тепла и световой энергии, что часто приводит к пламени. Это используется в форме машин, таких как двигатели внутреннего сгорания и в термобарическом оружии. Такое сгорание часто называют взрывом, хотя для двигателя внутреннего сгорания это неточно. [спор - обсуждение ] Двигатель внутреннего сгорания номинально работает на управляемом быстром сгорании. Когда взрывается топливно-воздушная смесь в двигателе внутреннего сгорания, это называется детонацией. [ оспаривается - обсуждается ]

Спонтанный [править]

Самовозгорание - это тип горения, который происходит при саморазогреве (повышение температуры из-за экзотермических внутренних реакций), за которым следует тепловое убегание (самонагревание, которое быстро ускоряется до высоких температур) и, наконец, воспламенение.Например, фосфор самовоспламеняется при комнатной температуре без применения тепла. Органические материалы, подвергающиеся бактериальному компостированию, могут генерировать достаточно тепла, чтобы достичь точки сгорания. [8]

Турбулентный [править]

Горение, приводящее к турбулентному пламени, наиболее широко используется в промышленности (например, газовые турбины, бензиновые двигатели и т. Д.), Поскольку турбулентность помогает процессу смешивания топлива и окислителя.

Микрогравитация [править]

Цветное составное серое изображение отдельных кадров из видеозаписи горящей капли топлива с подсветкой в ​​условиях микрогравитации.

Термин «микрогравитация» относится к гравитационному состоянию, которое является «низким» (т. Е. «Микро» в смысле «малой» и необязательно миллионной доли нормальной гравитации Земли), так что влияние плавучести на физические процессы может считаться малым по сравнению с другими процессами потока, которые будут присутствовать при нормальной гравитации. В такой среде динамика переноса тепла и потока может вести себя совершенно иначе, чем в условиях нормальной гравитации (например, пламя свечи принимает форму сферы. [9] ). Исследования горения в условиях микрогравитации способствуют пониманию широкого спектра аспектов, которые имеют отношение как к окружающей среде космического корабля (например, к динамике пожара, относящейся к безопасности экипажа на Международной космической станции), так и к наземным (наземным) условиям (например, капля) динамика сгорания, чтобы помочь в разработке новых топливных смесей для улучшения сгорания, процессов изготовления материалов, терморегулирования электронных систем, динамики кипения многофазного потока и многих других).

Микро-сгорание [править]

Процессы сгорания, которые происходят в очень небольших объемах, считаются микрогорючим. Высокое отношение поверхности к объему увеличивает удельные тепловые потери. Расстояние гашения играет жизненно важную роль в стабилизации пламени в таких камерах сгорания.

Химические уравнения [править]

Стехиометрическое сжигание углеводорода в кислороде [править]

Как правило, химическое уравнение для стехиометрического сжигания углеводорода в кислороде:

CxHy + zO2⟶xCO2 + y2h3O {\ displaystyle {\ ce {C _ {\ mathit {x}} H _ {\ mathit {y}} {} + {\ mathit {z}} O2 -> {\ mathit {x }} CO2 {} + {\ frac {\ mathit {y}} {2}} h3O}}}

, где z = x + y4 {\ displaystyle z = x + {\ frac {y} {4}}} ,

Например, стехиометрическое сжигание пропана в кислороде:

C3H8пропан (топливо) + 5O2oxygen⟶3CO2 диоксид углерода + 4h3Owater {\ displaystyle {\ ce {{\ underset {пропан \ atop (топливо)} {C3H8}} + {\ underset {кислород} {5O2}} -> {\ underset {carbon \ двуокись} {3CO2}} + {\ underset {вода} {4h3O}}}}}

Стехиометрическое сжигание углеводорода в воздухе [править]

Если стехиометрическое сгорание происходит с использованием воздуха в качестве источника кислорода, азот, присутствующий в воздухе (атмосфера Земли), может быть добавлен к уравнению (хотя он не реагирует), чтобы показать стехиометрический состав топлива в воздухе и состав образующегося дымового газа.Обратите внимание, что обработка всех некислородных компонентов в воздухе в качестве азота дает отношение азота к кислороду 3,77, то есть (100% - O2%) / O2%, где O2% составляет 20,95% об .:

CxHy + zO2 + 3.77zN2⟶ xCO2 + y2h3O + 3.77zN2 {\ displaystyle {\ ce {C}} _ ​​{x} {\ ce {H}} _ {y} + z {\ ce {O2}} + 3.77z {\ ce {N2 ->}} \ x {\ ce {CO2}} + {\ frac {y} {2}} {\ ce {h3O}} + 3.77z {\ ce {N2}}}

где z = x + 14y {\ displaystyle z = x + {\ frac {1} {4}} y}.

Например, стехиометрическое сжигание пропана (C3H8 {\ displaystyle {\ ce {C3H8}}}) в воздухе:

C3H8 топливо + 5O2 кислород + 18.87N2nitrogen⟶3CO2 диоксид углерода + 4h3Вода + 18.87N2 азот {\ displaystyle {\ ce {{\ underset {fuel} {C3H8}} + {\ underset {oxygen} {5O2}}}} + {\ underset {\ ce {азот}} {18.87 {\ ce {N2}}}} {\ ce {-> {\ underset {carbon \ двуокись} {3CO2}} + {\ underset {вода} {4h3O}}}} + {\ underset {\ ce { азот}} {18.87 {\ ce {N2}}}}}

Стехиометрический состав пропана в воздухе составляет 1 / (1 + 5 + 18,87) = 4,02 об.%.


Стехиометрическая реакция горения для C α H β O γ в воздухе:

CαHβOγ + (α + β4 − γ2) (O2 + 3.77N2) COαCO2 + β2h3O + 3,77 (α + β4 − γ2) N2 {\ displaystyle {C _ {\ mathit {\ alpha}} H _ {\ mathit {\ beta}} O _ {\ mathit {\ gamma}}} + \ слева (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} \ right) \ left (O_ {2} + 3.77N_ {2} \ right) \ longrightarrow \ alpha CO_ {2} + {\ frac {\ beta} {2}} H_ {2} O + 3,77 \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} { 2}} \ right) N_ {2}}


Стехиометрическая реакция горения для C α H β O γ S δ :

CαHβOγSδ + (α + β4 − γ2 + δ) (O2 + 3.77N2) COαCO2 + β2h3O + δSO2 + 3,77 (α + β4 − γ2 + δ) N2 {\ displaystyle {C _ {\ mathit {\ alpha}} H _ {\ mathit {\ beta}} O _ {\ mathit {\ gamma} } S _ {\ mathit {\ delta}}} + \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} + \ delta \ right) \ left ( O_ {2} + 3.77N_ {2} \ right) \ longrightarrow \ alpha CO_ {2} + {\ frac {\ beta} {2}} H_ {2} O + \ delta SO_ {2} +3.77 \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} + \ delta \ right) N_ {2}}


Стехиометрическая реакция горения для C α H β O γ N δ S ε :

CαHβOγNδSϵ + (α + β4 − γ2 + ϵ) (O2 + 3.77N2) COαCO2 + β2h3O + ϵSO2 + (3.77 (α + β4 − γ2 + ϵ) + δ2) N2 {\ displaystyle {C _ {\ mathit {\ alpha}} H _ {\ mathit {\ beta}} O _ {\ mathit { \ gamma}} N _ {\ mathit {\ delta}} S _ {\ mathit {\ epsilon}}} + \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} { 2}} + \ epsilon \ right) \ left (O_ {2} + 3.77N_ {2} \ right) \ longrightarrow \ alpha CO_ {2} + {\ frac {\ beta} {2}} H_ {2} O + \ epsilon SO_ {2} + \ left (3.77 \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} + \ epsilon \ right) + {\ frac {\ delta} {2}} \ right) N_ {2}}


Стехиометрическая реакция горения для C α H β O γ F ​​ δ :

CαHβOγFδ + (α + β − δ4 − γ2) (O2 + 3.77N2) COαCO2 + β − δ2h3O + δHF + 3,77 (α + β − δ4 − γ2) N2 {\ displaystyle {C _ {\ mathit {\ alpha}} H _ {\ mathit {\ beta}} O _ {\ mathit {\ гамма}} F _ {\ mathit {\ delta}}} + \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta - \ delta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} \ right) \ слева (O_ {2} + 3.77N_ {2} \ right) \ longrightarrow \ alpha CO_ {2} + {\ frac {\ beta - \ delta} {2}} H_ {2} O + \ delta HF + 3.77 \ left (\ alpha + {\ frac {\ beta - \ delta} {4}} - {\ frac {\ gamma} {2}} \ right) N_ {2}}

Следовые продукты сгорания [править]

Различные другие вещества начинают появляться в значительных количествах в продуктах сгорания, когда температура пламени выше примерно 1600 К.При использовании избытка воздуха азот может окисляться до NO и, в значительно меньшей степени, до NO
2 . CO образуется путем диспропорционирования CO
2, а H
2 и OH образуется путем диспропорционирования H
2O.

Например, когда 1 моль пропана сжигается с 28,6 моль воздуха (120% от стехиометрического количества), продукты сгорания содержат 3,3% O
2 . При 1400 К продукты равновесного сгорания содержат 0,03% NO и 0.002% ОН. При 1800 K продукты сгорания содержат 0,17% NO, 0,05% OH, 0,01% CO и 0,004% H
2 . [10]

Дизельные двигатели работают с избытком кислорода для сжигания мелких частиц, которые имеют тенденцию образовываться только со стехиометрическим количеством кислорода, обязательно производя выбросы оксида азота. Как в Соединенных Штатах, так и в Европейском союзе применяются ограничения на выбросы оксида азота в транспортных средствах, что требует использования специальных каталитических нейтрализаторов или обработки выхлопных газов мочевиной (см. Дизельная выхлопная жидкость).

Неполное сгорание углеводорода в кислороде [править]

Неполное (частичное) сгорание углеводорода с кислородом приводит к образованию газовой смеси, содержащей в основном CO
2 , CO, H
2O и H
2 . Такие газовые смеси обычно готовят для использования в качестве защитных сред для термической обработки металлов и для цементации газа. [11] Общее уравнение реакции для неполного сгорания одного моля углеводорода в кислороде:

CxHyfuel + zO2oxygen⟶aCO2 диоксид углерода + bCO угарный газ + ch3Owater + dh3водород {\ displaystyle {\ ce {{\ underset {fuel} {C _ {\ mathit {x}} H _ {\ mathit {y}}}} + {\ underset {кислород} {{\ mathit {z}} O2}} -> {\ underset {carbon \ двуокись} {{\ mathit {a}} CO2}} + {\ underset {углерод \ монооксид} {{\ mathit { b}} CO}} + {\ underset {water} {{\ mathit {c}} h3O}} + {\ underset {водород} {{\ mathit {d}} h3}}}}}

Когда z падает ниже примерно 50% от стехиометрического значения, CH
4 может стать важным продуктом сгорания; когда z падает ниже примерно 35% от стехиометрического значения, элементарный углерод может стать стабильным.

Продукты неполного сгорания могут быть рассчитаны с помощью материального баланса вместе с предположением, что продукты сгорания достигают равновесия. [12] [13] Например, при сжигании одного моля пропана (C
3 H
8 ) с четырьмя молями O
2 , семь молей сгорания образуются газы, и z составляет 80% от стехиометрического значения. Три уравнения элементного баланса:

  • Углерод: a + b = 3 {\ displaystyle a + b = 3}
  • Водород: 2c + 2d = 8 {\ displaystyle 2c + 2d = 8}
  • Кислород:
.

сгорания | химическая реакция | Британика

Горение , химическая реакция между веществами, обычно включающими кислород и обычно сопровождающаяся выделением тепла и света в форме пламени. Скорость или скорость, с которой реагенты объединяются, высока, отчасти из-за характера самой химической реакции и отчасти потому, что генерируется больше энергии, чем может попасть в окружающую среду, в результате чего температура реагентов повышается ускорить реакцию еще больше.Знакомый пример - зажженная спичка. Когда происходит спичка, трение нагревает головку до температуры, при которой химические вещества реагируют и выделяют больше тепла, чем могут попасть в воздух, и они горят пламенем. Если ветер уносит тепло или химические вещества становятся влажными, а трение не повышает температуру в достаточной степени, спичка исчезает. При правильном зажигании тепло от пламени повышает температуру ближайшего слоя спички и кислорода в воздухе, прилегающем к нему, а древесина и кислород реагируют в реакции горения.Когда достигается равновесие между общими тепловыми энергиями реагентов и общими тепловыми энергиями продуктов (включая фактическое тепло и излучаемый свет), сгорание прекращается. Пламя имеет определенную композицию и сложную структуру; они, как говорят, являются мультиформными и способны существовать при довольно низких температурах, а также при чрезвычайно высоких температурах. Испускание света в пламени происходит из-за присутствия возбужденных частиц и, как правило, заряженных атомов и молекул и электронов.

сгорание Огонь в результате сгорания топлива. Einar Helland Berger

Горение охватывает большое разнообразие явлений с широким применением в промышленности, науках, профессиях и быту, а применение основано на знаниях физики, химии и механики; их взаимосвязь становится особенно очевидной при лечении распространения пламени.

В общих чертах, сгорание является одной из наиболее важных химических реакций и может считаться кульминационным этапом окисления определенных видов веществ.Хотя когда-то считалось, что окисление представляет собой просто сочетание кислорода с каким-либо соединением или элементом, значение этого слова было расширено, чтобы включить любую реакцию, в которой атомы теряют электроны, тем самым становясь окисленными. Как уже указывалось, в любом процессе окисления окислитель забирает электроны из окисляемого вещества, тем самым сам становясь восстановленным (получая электроны). Любое вещество вообще может быть окислителем. Но эти определения, достаточно ясные применительно к атомной структуре для объяснения химических реакций, не столь четко применимы к горению, которое остается, вообще говоря, типом химической реакции с участием кислорода в качестве окислителя, но усложняется тем фактом, что процесс включает другие виды реакций, а также тот факт, что он идет необычайно быстрыми темпами.Кроме того, большинство пламен имеют в своей структуре участок, в котором вместо окисления происходят реакции восстановления. Тем не менее, основным событием в горении часто является сочетание горючего материала с кислородом.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020