6.6 PROCESI I DJEGIES Paraqet procesin bazë dhe më të ndërlikuar të ciklit punues të motorët me djegie të brendshme. Te procesi i djegies vjen deri

Transcript

1 6.6 PROCESI I DJEGIES Paraqet procesin bazë dhe më të ndërlikuar të ciklit punues të motorët me djegie të brendshme. Te procesi i djegies vjen deri te transformimi i energjisë kimike të lëndës djegëse në energji termike, e cila në procesin e ardhshëm pjesërisht transformohet në punë të dobishme mekanike. Fuqia, kohë shërbimi, ngarkesat si dhe ekonomiku i motorit varën nga suksesi i zhvillimit të procesit të djegies. Procesi i djegies si proces i ndërlikuar kimik - fizikë është nën veprimin e faktorëve të shumtë, ku ma me ndikim janë: mënyra e përgatitjes së përzierjes dhe ndezja e përzierjes FORMIMI I PËRZIERJËS Formimi i përzierjes prej lëndës djegëse dhe oksiduesit (ajrit) është parakusht për realizimin e djegies te motorët me djegie të brendshme. Përzierja mund të formohet në vetë cilindër (motori dizel edhe oto me injektim benzine), ose jashtë cilindrit në një pajisje të veçantë - karburator (motorët oto). Ekziston përzierja homogjene dhe jo homogjene e grimcave të lëndës djegëse dhe ajrit. Përzierja homogjene mund të formohet kur komponentët e përzierjes janë në gjendje agregate të njëjtë, ndërsa për formimin e saj nuk nevojitet kohë e gjatë. Formimi i përzierjes bazohet në difuzionin (bashkimin) molekular, ku molekulat e një komponenti futën nëpër sipërfaqet laminare të molekulave të komponentit tjetër. Difuzioni molekular zhvillohet shumë ngadalë, që nuk i kënaq kushtet e formimit të përzierjes te motorët me djegie të brendshme. Për shpejtimin e procesit përdorët i ashtuquajturi difuzioni turbulent. Përzierja e mirë e komponentëve në formë gazi realizohet nëse vëllimet e tyre janë përafërsisht të barabarta, rasti i gazit për gjeneratorë, ku sasia e ajrit për djegie është përafërsisht e barabartë me sasinë e gazit. Por, te përzierja e avujve të benzinës dhe ajrit, për λ = 1 vëllimi i ajrit i nevojshëm për djegie është 50 herë më i madhe se vëllimi i avujve të benzinës, që pamundëson realizimin e përzierjes homogjene për periudhën e shkurtër kohore. Për këtë formimi i përzierjes te motorët me benzinë realizohet në dy faza. Në fazën e parë, e cila realizohet në karburator, vjen deri te përzierja e pikave të imta të lëndës djegëse (të fituara me kalimin e lëndës djegëse nëpër diznat e karburatorit) dhe ajrit. Gjatë kësaj arrihet përzierje e mirë e lëndës djegëse me ajrin, por nuk mund të thuhet se është fituar përzierja homogjene, pasi që për realizimin e saj të dy komponentët duhet të gjinden në një gjendje agregate. Për këtë duhet të kryhet avullimi i grimcave të lëndës djegëse në grimcat e ajrit. Grimcat e lëndës djegëse rëndom janë me diametër mikronë që formojnë një sipërfaqe mjaft të madhe kontakti të lëndës djegëse, që gjendet në gjendje të lëngët, me ajrin i cili është në formë gazi. Duke i faliminderuar gjendjes ku pikat e lëndës djegëse janë të mbështjella me ajër, do të filloje avullimi intensiv i pikave të lëndës djegëse në ajër, me çka fillon faza e dytë e formimit të përzierjes, në të cilën vjen deri te lajmërimi i difuzionit molekular në mes avujve të lëndës djegëse dhe ajrit, të ndihmuar me lëvizje turbulente, pas një kohe të caktuar përftohet përzierja homogjene. Shpejtësia e avullimit të lëndës djegëse në ajër varet nga sipërfaqja e kontaktit, gjegjësisht nga diametri i pikave, nëse diametri i pikave është më i vogël, koha e nevojshme për avullim do të jetë më e vogël. Për arritjen e kësaj duhet që grimcimi i lëndës djegëse në karburatorë të jetë sa më i mirë. Kjo arrihet me rritjen e shpejtësisë në difuzorin e karburatorit, e cila nuk guxon të tejkalohet, pasi që shpejtësitë në difuzor më të larta se 160 [m/s] nuk kanë ndikim të mirë në karakteristikat e motorit. Përveç kësaj, koha e avullimit varët nga tensioni i avujve të lëndës djegëse, që varën nga temperatura dhe karakteristikat e lëndës djegëse (lënda djegëse me dendësi më të vogël dhe fraksionet më të lehta më mirë avullohen). Pikat më të mëdha të lëndës djegëse më ngadalë avullohen dhe gjatë lëvizjes së tyre bien në murin e tubit thithës duke formuar një cip të lëndës djegëse në gjendje të lëngët, që lëvizë 50 herë më ngadalë se përzierja dhe si e tillë mund të vjen deri te cilindri dhe të shkaktoje pasoja të padëshirueshme. Me qëllim të largimit të mundësisë së formimit të cipës së lëndës djegëse në muret e tubit thithës, në kolektorin thithës nxehët lënda djegëse, par edhe me këtë nuk guxohet të teprohet, mos të shpie në zvogëlimin e koeficientit të mbushjes së motorit. Ndryshe nga motorët otto, te motorët dizel, formimi i përzierjes siç është theksuar, realizohet në cilindër. Përveç kësaj të motorët dizel duhet të mundësohet djegia e vazhdueshme e lëndës djegëse njëkohësisht me formimin e përzierjes, që do të thotë se kemi dukurin e përzierjes jo homogjene. Te përzërja homogjene për λ =1 (përzierja stihiometrike) shpërndarja e lëndës djegëse në ajër është e njëtrajtshëm, te përzierja jo homogjene shpërndarja e lëndës djegëse nuk është e njëtrajtshme, ashtu që 58

2 59 në disa zona kemi përqendrimin e pikave të lëndës djegëse pa prezencën e ajrit ndërsa në zonat tjera dukjen e kundërt - ajrin pa pikat e lëndës djegëse. Gjatë kontaktit të pikave të lëndës djegëse me ajrin e nxehtë dhe avujt e saja do të bashkohen me ajrin që e rrethon. Si rezultat i bashkimit të avujve të lëndës djegëse në vëllimin e djegies do të lajmërohen zonat ku gjendja e përzierjes është në kufirin e ndezjes. Përzierja do të ndizet në zonat më të pasura me lëndën djegëse. Procesi fillon në disa pika në vëllimin e djegies duke u zgjeruar në drejtime të ndryshme. për realizimin e këtij procesi duhet të ekzistojnë temperaturat mjaft të larta për përgatitjen termike të lëndës djegëse DJEGIA TE MOTORËT OTTO Për ndryshim nga supozimet për ciklin oto teorik, te cikli real djegia e lëndës djegëse nuk realizohet për V=const, sipas izokorës, pasi që nuk është e mundshme realizimi i djegies me një shpejtësi të pakufishme, mos prezenca e humbjeve termike dhe paraqitja e disocimit, si edhe të mbahet konstantë nxehtësia specifike e trupit të punës. Formimi i përzierjes te motorët oto realizohet jashtë cilindrit, ndërsa përzierja e tyre vazhdon deri te fundi i procesit të shtypjes, deri te momenti i ndezjes, që realizohet me energji të jashtme, pasi që presioni dhe temperatura e përzierjes nuk është e mjaftueshme për vetëndezjen e saj, por e mundëson djegien e shpejtë të saj. Shpejtësia e djegies, të cilën e prezanton shpejtësia e përhapjes së flakës, varet nga shpejtësia e reaksioneve kimike, nga përbërja kimike e lëndës djegëse, përbërja dhe temperatura e përzierjes, si edhe nga një varg i faktorëve mekanik, siç është shkalla e shakullimit etj. Me hedhjen e xixës elektrike në mes elektrodave të kandelës vjen deri te zbrazja elektrike, që paraqet shndërrimin e energjisë elektrike në atë termike. Kjo energji termike është e mjaftueshme që të shkaktojë djegie lokale të përzierjes që gjendet në afërsi të elektrodave të kandelës. Energjia termike e çliruar nga djegia lokale shërben për rritjen e energjisë së brendshme dhe temperaturës së përzierjes së afërt, me çka rritet shpejtësia e realizimit të reaksioneve kimiko - termike para paraqitjes së flakës dhe ndezjes së përgjithshme të përzierjes. Pasi që djegia e përzierjes nuk është momentale dhe zgjerimi i flakës realizohet me konveksion, konduksion, difuzim dhe rrezatim, pas frontit të flakës në zonën e errët të djegies, gazrat do të realizojnë procesin e djegies përfundimtare të lëndës djegëse, ndërsa në zonën e flakës do të zhvillohen proceset e para djegies së lëndës djegëse. Me hulumtimin e procesit të djegies dhe me hulumtime laboratorikë të realizuara nga prof. H Ricardo, procesi i djegies te motori oto mund të ndahet në tri periudha - faza. Faza e I - Periudha e djegies së fshehur. Fig Periudhat e djegies te motori Oto sipas Ricardo-s Kjo fazë fillon në momentin e hedhjes së xixës elektrike në mes elektrodave të kandelës (pika 1) dhe zgjatë deri te momenti i fillimit të ndarjes së lakorëve të shtypjes në djegie ndaj lakores së shtypjes (pika 2). Në këtë fazë kemi djegie momentale të sasisë së përzierjes afër elektrodave të kandelës në formë të reaksionit të qetë, që nuk shkakton rritje të dukshëm të presionit. Në diagramin e zhvilluar p - α (fig. 6.20) ndryshimi i presionit është treguar si rritje e presionit për shkak të shtypjes së

3 60 vazhduar. Rritja e presionit në fazën e parë është për 1% të presionit maksimal të djegies që i përgjigjet djegies së 1.4% të përzierjes për djegie. Vëllimi që e marrin produktet e djegies është 5% nga vëllimi i dhomës së djegies V c. Në madhësinë e periudhës së djegies së fshehur ndikim më të theksuar tregon vetitë e lëndës djegëse, përbërja e përzierjes si dhe pastrimi i cilindrit nga produktet e djegies, si dhe faktorët konstruktiv dhe te eksploatimit. Kohëzgjatja e fazës së parë është prej 2 deri 10 shkallë të rrotullimit të boshtit motorik. Me qellim të realizimit të punës maksimale të ciklit, e me atë dhe fuqie maksimale dhe ekonomiku i motorit duhet që ndezja e përzierjes të fillojë para PJF. Momenti i hedhjes të xixës elektrike në mes elektrodave të kandelës para arritjes së PJF i shprehur me këndin e rrotullimit të boshtit motorik emërtohet këndi i para ndezjes - θ. Madhësia e tij duhet të jetë më e madhe sa kohëzgjatja e fazës së parë është më e madhe. Në varësi prej shpejtësisë së motorit ky këndë merr vlerat për: - motorët e shpejtë e θ = [ o rrbm] para PJF - motorët e ngadaltë θ = [ o rrbm] para PJF Pjesa e padjegur e përzierjes i nënshtrohet shtypjes dhe nxehjes plotësuese, me çka arrihet përgatitja më e lartë kimike për djegie intensive. Faza e II- Periudha e djegies së vërtetë (dukshme). Fillon në momentin kur fillon ndarja e lakores së djegies nga ajo e shtypjes, d.m.th. kur lakorja e presionit të djegies merr pozitë më të pjerrtë - pika 2, dhe zgjatë deri te arritja e presionit maksimal të djegies - pika 3. Në këtë fazë digjet përafërsisht 90% e përzierjes për djegie, çka do të thotë se djegia nuk ka përfunduar. Vetia kryesore e fazës së dytë është, përveç djegies së sasisë kryesore të lëndës djegëse, rritja e dukshme e presionit. Shpejtësia e përhapjes së presionit e arrijnë shpejtësinë e zërit në mesin e dhënë, duke i arritur vlerat prej [m/s]. Duke pasur parasysh se shpejtësia e përhapjes së presionit është e madhe, do të ka për pasoj parapërgatitjen e lëndës djegëse ende të pa djegur, që ndikon në shpejtimin e përgatitjes për djegie më të shpejtë të përzierjes. Arritja e presionit maksimal të djegies duhet të jetë në afërsi të PJF (këndi δ o ). Sipas D R Rye ky këndë është 12, sipas Schmidt ndërsa sipas Dobrosavleviqit pas PJF për arritjen e fuqisë maksimale të motorit. Kohëzgjatja e fazës së dytë është , dhe faza e dytë duhet të zhvillohet në mënyrë simetrike ndaj PJF, çka realizohet me zgjedhjen e këndit të përshtatshëm të para ndezjes. Presioni maksimal është me rëndësi për përcaktimin e përmasave te pjesëve kryesore të motorit, ndërsa shpejtësia e rritjes së presionit dp/dα na definon fortësinë e punës së motorit. Vlerat për shpejtësinë e rritjes së presionit janë : MPa/ BM. Faza e III- Periudha e djegies së vazhdueshme Kjo fazë fillon në momentin e arritjes së presionit maksimal të djegies (pika 3) dhe vazhdon në një pjesë të procesit të zgjerimit deri te pika 4. Në fazën e tretë kryhet djegia e vazhdueshme të përzierjes për djegie e cila gjendet pas frontit të flakës në afërsi të mureve të cilindrit. Në kushtet normale të punës së motorit, faza e tretë nuk duhet të zgjatë shumë, dhe duhet të kryhet për të rrotullimit të BM pas PJF, par mund të ndodh që të zgjatët gjatë tërë procesit të zgjerimit por edhe të futet edhe në procesin e zbrazjes, siç është rasti i tej ngarkesës së motorit, që nuk duhet të lejohet. Nuk mund të flitet për një ndarje rigoroze të fazave për të cilat u fol më lartë NDIKIMI I FAKTORËVE TË NDRYSHËM NË PROCESIN E DJEGIES TË MOTORËT OTTO Shpejtësia e djegies si reprezentues e vetë procesit të djegies te motorët oto është nën ndikimin e një numri të konsiderueshëm faktorësh, të cilat mund të ndahen në tri grupe kryesore: Faktorët përgatitor: ndikimi i përbërjes së lëndës djegëse, përbërjes së përzierjes, turbulencës (shakullimit) si dhe të këndit të para ndezjes. Faktorët konstruktiv: shkalla e shtypjes, forma e dhomës së djegies, vendi i vendosjes së kandelës. Faktorët e eksploatimit: numri i rrotullimeve të boshtit motorik, ngarkesa e motorit si dhe ftohja e tij FAKTORËT PËRGADITOR Përbërja e lëndës djegëse, Në përgjithësi lënda djegëse është e përbërë nga dy komponentë të rëndësishme - të hidrogjenit (H) dhe karbonit (C), Lënda djegëse me përqindje më të lartë të

4 61 hidrogjenit çdo herë do të digjet me shpejtësi më të madhe për shkak të aftësisë më të madhe të lidhjes së hidrogjenit me oksigjenin të procesi i oksidimit. Përbërja e përzierjes. Koeficienti i tepricës së ajrit (λ), gjegjësisht përbërja e përzierjes ndikon në shpejtësinë e djegies si edhe në sasinë e nxehtësisë, që dorëzohet gjatë djegies, që reflektohet me rritjen e presionit dhe temperaturës së gazrave në cilindrin e motorit. Në bazë të hulumtimeve të Schnauffer, Brrilling-ut, te një numër i caktuar rrotullimesh të motorit shpejtësia e djegies realizon vlerën e vetë maksimale në fushën e përzierjes së pasur (λ = 0.85). Duke kaluar në fushën e përzierjes më të varfër ose më të pasur, d.m.th. duke iu afruar kufijve të ndezjes së përzierjes, shpejtësia e djegies bie, duke i realizuar vlerat e veta minimale në kufirin e ndezjes. Rënia e shpejtësisë së djegies për përzierje më të varfër është shkaktuar pjesërisht me paraqitjen e disocimit, ne fushën e raportit teorik të përzierjes, me sasi më të vogël të nxehtësisë, dhe me ndikim negativ të përqindjes së rritur të azotit, që e merr nxehtësinë për nxehjen e vet, par nuk ndikon në shpejtimin e reaksioneve kimike. Rënia e shpejtësisë së djegies me pasurimin e përzierjes është pasojë e djegies jo të plotë, nxehtësia më e vogël e fituar me djegie, që shkakton zgjatjen e procesit të djegies. Fig Shpejtësia e djegies në varësi prej tepricës së ajrit Përbërja e përzierjes ndikon dhe në vlerat e këndit të para ndezjes, ashtu që në rastin e përzierjes së pasur me vlerën e koeficientit të tepricës së ajrit λ = fitohen këndet minimale të para ndezjes (fig. 6.21), pasi që shpejtësia e djegies së përzierjes është më e madhe. Përbërja e përzierjes ka ndikim në temperaturën dhe presionet e djegies nëpërmjet shpejtësisë së djegies. Për kushtet tjera të njëjta, për λ = 0.8, d.m.th. te përzierja e pasur, fitohen presionet më të larta të djegies, se te përzierja e varfër, d.m.th. për λ = 1.1, për shkak të shpejtësisë më të madhe të djegies te përzierja më e pasur, ashtu që ajo digjet më afër PJF, pran vëllimit më të vogël të cilindrit se te përzierja më e varfër (fig.6.22). Te përzierja më e varfër procesi i djegies zgjatet në procesin e zgjerimit, ashtu që një pjesë e energjisë së çliruar nga djegia nuk shfrytëzohet për rritjen e presionit por në rritjen e vëllimit të trupit punues, që do të pasqyrohet në zvogëlimin e energjisë potenciale dhe punës mekanike. Fig Ndryshimi i shtypjes së djegies ne varësi prej koeficientit të tepricës së ajrit λ

5 Fig Ndikimi i përbërjes së përzierjes, raporti m LD /m AJR në p max dhe t max Temperatura maksimale e procesit të djegies varët kryesisht nga sasia e nxehtësisë që lirohet në procesin e djegies, si dhe nga temperatura në fillim të djegies. Temperatura si dhe presioni në fund të djegies do të rriten me pasurimin e përzierjes (fig. 6.23), duke e arritur maksimumin e vetë për m LD / m ajr = 0.07 (A.P Fraes). Turbulenca e përzierjes, ndikon në përfitimin e përzierjes më homogjene. Ajo ndihmon zgjerimin e flakës gjatë procesit të djegies, me çka shkurtohet koha e procesit të djegies aktive. Rritja e shpejtësisë së djegies me ndihmën e turbulencës nuk guxon të tejkaloj kufirin e lejuar, sepse shpejtësia e tepruar e procesit të djegies mund të shkaktoje paraqitjen e detonimit. Këndi i para ndezjes - avancës së ndezjes (θ). Siç është cekur më herët, ndezja e përzierjes së shtypur nuk realizohet në PJF, por diç më herët, që procesi i djegies të filloj dhe të përfundoje në një vëllim minimal të cilindrit, jo vetëm për arritjen e presioneve maksimale të djegies më të mëdhenj por edhe vendosja e tyre më afër PJF që të fitohen shkallët e zgjerimit më të mëdha, e me atë edhe puna më e madhe e motorit. Me rritjen e këndit të para ndezjes rritet rreziku i paraqitjes së djegies detonuese. Pika e presionit maksimal gjatë djegies p max nuk guxon të jetë në PJF por pakës pas kësaj pike. Sipas literaturës ne dispozitë pika e presionit maksimal duhet të jetë pas PJF për këndin optimal o rrbm. Pika e presionit maksimal duhet ti përgjigjet asaj pozite të pistonit dhe boshtit motorik ku lajmërohet ekuilibrimi në mes rritjes së presionit nga djegia dhe rënies së presionit gjatë zgjerimit. Ndikimi i këndit të para ndezjes në zhvillimin e ciklit është paraqitur në diagramin indikatorial në fig Fig Ndikimi i këndit të para ndezjes në zhvillimin e ciklit Nga diagrami mund të vërehet se gjatë ndezjes së parakohshme (pika 1) ose më të vonshme (pika 3) presioni gjatë djegies ka një rritje më të ngadalshme me zvogëlimin e njëkohshëm të presionit maksimal gjatë djegies. Te ndezja më e vonshme e përzierjes (pika 3) rritja e ngadalshme e presionit sqarohet se me ndezjen më të vonshme të përzierjes procesi i djegies në një masë të madhe vazhdon dhe në procesin e zgjerimit. Gjatë kësaj zvogëlohen presionet maksimale, pasi që dukshëm rritet vëllimi në cilindër. Ndezja e hershme e përzierjes, gjithashtu, nuk është e preferuar, sepse vjen shumë herët deri te rritja e presionit, qe shkakton kthimin e pistonit para arritjes së tij në PJF. Ky rast nuk guxon të lejohet, pasi që shkakton ngarkesën e madhe në mekanizmit motorik. Këndi më i përshtatshëm i para ndezjes përcaktohet në tavolinat provuese gjatë hulumtimit të motorit, pasi përcaktimi i ndikimit te të gjithë faktorëve në mënyrë tjetër nuk mund të realizohet FAKTORËT KONSTRUKTIV Ndikimi i shkallës se shtypjes. Me rritjen e shkalles së shtypjes rriten presioni dhe temperatura e trupit punues në çastin e hedhjes së xixës elektrike në mes elektrodave të kandelës, ndërsa zvogëlohet përqendrimi i gazrave të mbetur. Kjo nga ana e vet krijon kushtet më të mira për ndezjen e përzierjes dhe e shkurton periudhën e djegies së fshehur, e nëpërmjet tij dhe kohëzgjatjen e procesit të djegies. Si rezultat i rritjes së shpejtësisë së djegies me rritjen e shkallës së shtypjes rritet presioni maksimal i djegies, dhe njëkohësisht pika e presionit maksimal ç vendosët më afër PJF.

6 63 Rritja e shkallës së shtypjes te motorët oto është e kufizuar me vetit e lëndës djegëse, pasi që tejkalimi i vlerave të lejuara, mund të ndikoje në paraqitjen e detonimit me çka efekti pozitiv zvogëlohet. Vlerat e shkallës së shtypjes nuk guxojnë të tejkalojnë vlerën ε = 13:1. Forma e dhomës së djegies. Ka një rol të rëndësishëm në zhvillimin e procesit të djegies. Me konstruksionin e vet, dhe atë si me formën ashtu edhe me madhësinë si dhe shpërndarja e pajisjeve ndihmëse, dhoma e djegies duhet të mundësoje djegie më efikase, zgjerim të papenguar të flakës me rrugë sa më të shkurtër. Nga dhoma kërkohet të jetë sa ma e ngjeshur me formë të rregullt, që çdo herë nuk mund të plotësohen. Fig Forma jo e rregullt e dhomës së djegies Thjeshtësia e konstruksionit të dhomës së djegies edhe se është tërheqëse nga aspekti i ndërtimit mund të na befasoje me pasoja negative nga aspekti i zhvillimit të djegies jo të rregullt (fig.6.25). Forma konstruktive e dhomës së djegies në veti përfshin dhe pozitën e kandelës, që ka ndikim të konsiderueshëm në paraqitjen e djegies detonuese. Dhoma e djegies e paraqitur në fig nga pamja e vet si dhe nga mënyra e ndërtimit është shumë e thjesht, por nga aspekti termik është shumë e papërshtatshme, pasi që i ndihmon paraqitjes së djegies detonuese. Shkaku i paraqitjes të djegies detonuese qëndron në atë se vendosja e kandelës dhe valvuleve është e papërshtatshme, kandila është vendosur pran valvule thithëse, mjaft larg nga valvuli e zbrazjes që paraqet burimin e djegies detonuese. Vet vëllimi i dhomës është i përshtatshëm për paraqitjen e djegies detonuese. Pozita më e përshtatshme e kandelës është pozita qendrore, që rruga e flakës të jetë sa më e shkurt, dhe që të eliminohen këndet e vdekura ku do të grumbullohen gazrat dalëse që formojnë "zonat e nxehta". Fig Dhoma e djegies e rezistueshme në paraqitjen e detonimit Nëse do të vendosim kandelën në këtë vend, për shmangien e paraqitjes të djegies detonuese dhoma e djegies duhet të merr një formë tjetër të paraqitur në fig.6.26, që është nga njëra anë më e komplikuar për ndërtim, par nga ana tjetër jep mundësin e zhvillimit më të rregullt të procesit të djegies pa rreziqe për lajmërimin e djegies detonuese. Vëllimi i djegies të dhoma e djegies e ndërtuar mund të ndahet në tri pjesë: Zona e parë (1), ku është vendosur kandela do të jetë tërë kohën nën veprim të vazhdueshëm të produkteve të djegies gjatë zhvillimit të procesit të djegies, që rezulton se në këtë zonë duhet të vendoset valvuli e zbrazjes. Kjo zonë ka ndikim më të madh në humbjet termike. Zona e dytë (2), më e madhja, ndikon në punën e ashpër të motorit, pasi gjatë djegies së përzierjes në këtë zonë pistoni gjendet në afërsi të PJF. Duhet pasur kujdes që hapësira e saj të kufizohet, që mos të lajmërohen shpejtësitë e mëdha të rritjes së presionit.

7 Zona e tretë (3), paraqet zonën më të rëndësishme që ndikon te paraqitja e djegies detonuese, nga rrjedh se sipas vëllimit ajo duhet të jetë minimale dhe me ftohje të mirë. Lartësia e saj nuk guxon të kalon vlerën prej 8 mm. Për realizimin e ftohjes më të mirë në këtë zonë vendoset valvuli thithëse. Duke përmbledhur atë që thamë më lartë, forma e dhomës së djegies te motorët oto duhet të siguroj kushtet për një përzierje më të mirë dhe homogjene të mbushjes së freskët, mbushje më të mirë të cilindrit, humbjet më të vogla termike si dhe mundësia e aplikimit të shkallës së shtypjes sa më të madhe. Siç është e njohur, intensiteti më i lartë i këmbimit të nxehtësisë me muret e dhomës së djegies do të realizohet gjatë dy proceseve - djegies dhe zgjerimit, ose më saktë në fillim të zgjerimit, kur temperatura e përzierjes gjatë djegies së saj arrin vlerat maksimale, gjegjësisht kur ndryshimi i temperaturës në mes produkteve të djegies dhe mureve të dhomës së djegies do të jetë më e madhe. Si madhësi karakteristike e dhomës së djegies paraqitet raporti i sipërfaqes mbështjellëse të dhomës së djegies ndaj vëllimit të saj v = A DHD /V DHD, që paraqet sipërfaqen relative të ftohjes, gjegjësisht masën për humbjet termike që i dorëzohen rrethit. Nga ajo që u tha më lart mund të konkludohet se rruga për zvogëlimin e humbjeve termike me dorëzimin e nxehtësisë mureve të dhomës, kusht që paraqitet gjatë konstruktimit të dhomës së djegies, është arritja e sipërfaqes relative të ftohjes sa më të vogël, gjegjësisht vlerat sa më të vogla të raportit v = A DHD /V DHD Nëse shikohet ana termike, me zvogëlimin e humbjeve termike mund të ndikohet në përmirësimin e rendimentit indikatorial dhe nëpërmjet tij në faktorët tjerë të rëndësishëm të punës së motorit gjegjësisht ekonomikut të tij. Forma më e përshtatshme për djegie do të ishte sferike, te e cila realizohet ngjeshmëria më e mirë, gjegjësisht sipërfaqja minimale relative e ftohjes e shprehur me raportin v = A DHD /V DHD Ndërtimi i dhomës së djegies në formë sferike teknikisht nuk është e mundshme. Forma tjetër më e përshtatshme e dhomës së djegies pas dhomës sferike duke pasur parasysh ngjeshmërinë e saj është dhoma e djegies gjysmësfere, fig.6.27-d. Edhe ndërtimi i kësaj dhome djegie është i lidhur me disa vështirësi (keqësimi i lubrifikimit si dhe vendosja e valvuleve), nga ana termike kjo dhomë është më e përshtatmë prej atyre që mund të ndërtohen, pasi që ka sipërfaqen minimale për vëllimin e dhënë, që do të thotë se ka edhe humbjet termike minimale. Në praktik merret si shembull si dhomat e djegies të ndërtuara duhet ti afrohen kësaj forme, d.m.th. shërben për krahasime me dhomat tjera. Te kjo dhomë djegie balli i flakës duke u zgjeruar në formë rrezesh njëkohësisht arrin në vendet më të distancuar që rrezikun e lajmërimit të djegies detonuese e zbret në minimum. Si e metë e kësaj dhome djegie paraqitet shpejtësia e madhe e zgjerimit të flakës, që shkakton rritje të shpejtë të presionit dhe paraqitja e punës së vrazhdë të motorit si dhe ngarkesave të konsiderueshme të mekanizmit motorik. Dhoma e djegies në formë koni (fig e) paraqet zgjidhje të dhomës së djegies që më së tepërmi i afrohet formës gjysmësferë të dhomës së djegies. Lejon futjen dhe largimin e materies punuese pa kthesa të shumta, me çka zvogëlohet fërkimi dhe shakullimi, që mundëson koeficientin e mbushjes më optimal, e më atë edhe fuqinë më të madhe të motorit. Nga aspekti i zhvillimit të procesit të djegies kjo formë e dhomës së djegies i jep rezultatet më të volitshme. Ndërtimi i kësaj dhome djegie është më e lehtë së gjysmësfere, ndërsa pozita e pjerrtë e valvuleve lejon mundësin e ndërtimit të kokës së motorit me ftohje me ajër, që mundëson ftohjen më të madhe të valvulës së lëshimit. Kjo ka ndikua se kjo dhomë djegie ka gjetur përdorim të madhe të motorët klasik për avionë me ftohje me ajër. Format tjera të dhomave për djegie, që aplikohen te motorët e ndërtuar 4 - kohësh, mund të klasifikohen sipas pozitës së valvuleve dhe formimit të dhomës së djegies në këto grupe: Forma cilindrike (fig.6.27-c) e dhomës, ku të dy valvulet janë të ndërtuara si të varura, d.m.th. paralel me aksin e cilindrit, që nuk do të thotë se ata mund të marrin dhe pozita tjera (nën një kënd ose të shtrirë). Edhe pse te kjo formë e dhomës së djegies rritet lartësia e motorit, humbjet termike me dorëzimin e nxehtësisë mureve të dhomës janë më të vogël në raport me dhomat tjera të ndërtuara të cilat më vonë do të përmenden, për shkak të sipërfaqes në ftohje më të vogël, që do të thotë se ekonomiku i saj është më e mirë. Ka gjetur përdorim të motorët e mëdhenj dhe shumë të ngarkuar. Për 64

8 65 shkak të rezultateve te kënaqmë ne çdo aspekt kjo formë e dhomës se djegies mjaft shpesh është në përdorim gjatë ndërtimit të motorëve. Si e metë me e madhe e saj mund të përmendet rritja e lartësisë së motorit për shkak të ndërtimit të valvuleve në pozitë të varur. Fig Format e dhomave të djegies Forma T e dhomës së djegies (fig a) me valvulet në pozitë këmbë. Është përdorur më herët shpesh te motorët me shkallën e shtypjes të vogël. Në kohën e tashme nuk ndërtohet për shkak të dhomës jo të përshtatshme për djegie dhe tendencës për djegie detonuese. Jep vlerat e këqija të raportit v = A DHD /V DHD si dhe vënia në lëvizja e valvuleve është e komplikuar që vështirëson mbushjen e cilindrit. Dhoma e djegies e Ricardo-s. Varianti më e përshtatshme e dhomës së djegies me valvulet në këmbë, me vëllim kompakt për djegie si dhe rruga më e shkurtër e flakës në këtë lloj dhomash djegie.

9 66 Mundësia e rritjes së turbulencës të përzierjes në fund të procesit të shtypjes me çka arrihet djegia më e mirë. Turbulenca që arrihet te ky lloj i dhomës së djegies është rezultat i zvogëlimit të lartësisë ndërmjet pistonit dhe kokës së cilindrit në këtë pjesë të dhomës, që është më e distancuar nga kandela. Dhoma e djegies në formë F. Nga aspekti i pozitës së valvuleve ajo paraqet kombinimin me valvule të varur dhe në pozitë këmbë. Valvuli e thithjes ndërtohet rëndom si i varur, d.m.th. vendoset lartë, që mundëson madhësinë e mjaftueshme të saj, për rritjen e konsiderueshme të koeficientit të mbushjes. Sipërfaqja më e madhe e ftohjes relative që mund të ndikoje negativisht në ekonomikun e motorit. Si e meta e madhe paraqitet mekanizmi i komplikuar për vënien në lëvizje të valvuleve. Ekonomiku i dhomës së djegies përcaktohet me krahasimin e tyre me ekonomikun e dhomës së djegies gjysmësfere. Ekonomiku i dhomave djegëse të tjera caktohet me ndihmën e ekonomikut relativ η E, që paraqet raportin në mes të rendimentit indikatorial të dhomës së djegies të krahasuar ndaj rendimentit indikatorial të dhomës së djegies gjysmësfere: i dhomës krahasuese E (1) i dhomës gjysëmsferike Vlerat për faktorin e ekonomikut relativ: Forma e dhomës së djegies η E Gjysmësferë 1.0 Cilindrike 0.98 Ricardo-s 0.93 Koni 0.97 T 0.85 Ndikimi i vendvendosjes së kandelës. Kandela duhet ne princip të vendoset në mënyrë qendrore në raport me dhomën që rruga e flakës të janë më të shkurta dhe për kohën e njëjtë balli i flakës të arrije vendet më të distancuar nga kandela, që të zvogëlohet rreziku i paraqitjes së detonimit. Pozita e kandelës ndikon edhe në kohëzgjatjen e djegies, sidomos te ngarkesat e vogla të motorit kur shpejtësitë e djegies zvogëlohen për arsye të keqësimit të kushteve me prezencën më të madhe të gazrave të mbetur. Pozita qendrore e kandelës është më e përshtatshme nëse këto e lejon konstruksioni i motorit. Kjo nuk është e mundshme te motorët të ftohur me ajër. Valvuli i zbrazjes paraqet burimin e paraqitjes së detonimit, për këtë duhet që kandela të vendoset më afër saj që të mundësohet që rruga e flakës nga kandela deri te valvuli të jetë minimale dhe me fillimin e djegies të përfshihet edhe përzierja e freskët afër valvulës së zbrazjes, që të pamundësohet djegia e pakontrolluar dhe detonimi. Nëse kemi të bëjmë me konstruktimet karakteristike me rrugën e gjatë të flakës, siç është rasti te motorët për avionë, me qellim të evitimit të paraqitjes së detonimit ata ndërtohen me dy kandela për zvogëlimin e rrugës së flakës FAKTORËT EKSPLOATUES Ndikimi i numrave të rrotullimeve të motorit. Me ndërrimin e numrit të rrotullimeve të motorit, me kusht që të ndryshoj dhe këndi i para ndezjes, praktikisht nuk ndryshon shpejtësia e rritjes së presionit gjatë djegies, si dhe vlera e presionit maksimal. Këndi i para ndezjes duhet të ndryshoje me ndërrimin e numrave të rrotullimit që të fitohet presioni maksimal i djegies në afërsi të PJF ( o rrbm pas PJF). Ndikimi i ngarkesës së motorit. Ndërrimi i ngarkesës së motorit te motorët me thithje realizohet me ndërrimin e pozitës së droselit - fluturës në kolektorin thithës. Me mbylljen e fluturës zvogëlohet sasia e përzierjes së freskët që thithet në cilindër, gjatë së cilës sasia absolutë e produkteve të djegies në cilindër jetë e njëjtë, që do të shkaktoje zvogëlimin e shpejtësisë e përhapjes së flakës dhe rritjen e kohëzgjatjes së fazës së dytë të djegies. Keqësimi i procesit të djegies do të shkaktohet edhe për shkak të zvogëlimit të shpejtësisë së lëvizjes së mbushjes së freskët nëpër difuzor. Përmirësim relativ të procesit të djegies në këtë rast mund të arrihet me rregullimin e veçantë të përbërjes së mbushjes së freskët dhe me ndërrimin e këndit të avancës së ndezjes. Rregullimi i përbërjes së përzierjes kryhet në kuptimin e pasurimit të saj relative në raport me përbërjen e përzierjes për punë ekonomike të motorit.

10 67 Me pasurimin e përzierjes duhet të rritet dhe këndi i avancës së ndezjes që të mundësohet zhvillimi i fazës së dytë të djegies pran PJF që realizohet me ndihmën e vakum - rregullatorëve, që veprojnë në bazë të depresionit në tubin thithës. Ndikimi i ftohjes së motorit. Me zvogëlimin e temperaturës së mureve të dhomës së djegies në cilindrin e motorit zvogëlohet shpejtësia e djegies, dhe vet procesi i djegies zgjatet. Si rezultat i kësaj është zvogëlimi i presionit maksimal gjatë djegies, fuqisë dhe ekonomikut të motorit. Për këto arsye rekomandohet që temperatura në dalje të ujit për ftohje të mbahet në kufijtë prej o C, që realizohet me vendosjen e termostatit në motor FENOMENI I DISOCIMIT Gjatë zhvillimit të procesit të djegies te motorët oto temperatura e produkteve të djegies e arrin vlerën edhe më të mëdha se 2500 o C. Në këto temperatura të larta një pjesë e produkteve të djegies disocon. Disocimi është dukje e kundërt me asocimin dhe paraqet burimin e humbjeve termikë. Te asocimi vjen deri te oksidimi i hidrogjenit dhe karbonit me oksigjenin e përcjellë me lirimin e nxehtësisë, gjatë procesit të disocimit vjen deri te ndarja e produkteve përfundimtare të oksidimit H 2 O dhe CO 2 në komponentët jo stabile H 2, O 2 dhe CO, e përcjellë me marrje të nxehtësisë. Disocimi i një moli karbon dyoksidit mund të paraqitet me këtë relacion: 2 CO2 2 CO O kj/mol (2) Gjegjësisht për avujt e ujit: 2 H2O 2 H2 O kj/mol (3) Gjatë zhvillimit të procesit të djegies, posaçërisht në përfundimin e tij, njëkohësisht me paraqitjen e disocimit të produkteve të djegies lajmërohet dhe dukja e kundërt asocimit, d.m.th. oksidimi i produkteve të disociuar. Gjatë temperaturës së caktuar sasitë e këtyre dy dukjeve ndërmjet veti kompensohen me lajmërimin e ekuilibrimit kimik. Shkalla e disocimit gjegjësisht sasia e gazrave që disocojn varet prej temperaturës së tyre. Për temperatura më të larta dhe shkalla e disocimit është më e madhe, por nga ana tjetër me rritjen e presionit të gazrave shkalla e disocimit zvogëlohet. Fig Shkalla e disocimit në varësi prej temperaturës Fig Shkalla e disocimit e avujve në varësi nga shtypja e gazrave p g Te procesi i disocimit, behët marrja e nxehtësisë për këtë proces që ka si pasojë zvogëlimin e temperaturës dhe presionit maksimal në fund të procesit të djegies. Kjo nga ana tjetër mundëson zhvillimin e procesit të kundërt - asocijimit dhe fitimi i përsëritshëm i produkteve të djegies. Oksidimi i përsëritur i gazrave të disociuar realizohet në procesin e zgjerimit, ku në këtë proces kemi prurjen e nxehtësisë, që shkakton rritjen e temperaturës në produktet e djegies dhe keqësimin e ekonomikut të motorit. Në fig. është treguar rrjedha e presionit dhe temperaturës te motorët oto në diagramin p - α. te djegie me dhe pa paraqitjen e disocimit. Humbjet termike te paraqitja e disocimit varen nga përbërja e përzierjes, që ndryshon me ndryshimin e ngarkesës. Humbjet maksimale termike lajmërohen të përbërja stihometrike e përzierjes. Gjatë djegies të përzierjes stihometrike si masë e intensitetit të disocimit gjatë djegies merret sasia e karbon monoksidit - CO dhe oksigjenit O 2. Kjo masë nuk vlen për përzierjen e pasur a të varfër, pasi që të djegia e përzierjes së pasur prezenca e CO në produktet e djegies është pasoj e djegies jo të plotë, ndërsa prezenca e O 2 te djegia e përzierjes së varfër është rezultat i tepricës së ajrit në vet përzierje.

11 68 Fig Diagrami i ndryshimit të temperaturës dhe presionit gjatë djegies më dhe pa paraqitjen e disocimit Humbjet termike në procesin e djegies si rezultat i disocimit te motorët me benzinë janë: Koeficienti i tepricës së ajrit Humbjet termike ne % Te motorët dizel për shkak të temperaturave më të ulëta të djegies në krahasim me motorët oto, sasia e produkteve të disocuar është më e vogël FENOMENI I DETONIMIT Fig.6.31 Djegia normale dhe djegia detonuese - procesi Fig Djegia detonuese dhe normale në p-α diagramin Gjatë zhvillimit të procesit të djegies të motorët oto në kushtet normale të punës së tij, shpejtësia e djegies gjegjësisht zgjerimit të frontit të flakës është [m/s]. Djegia e përzierjes realizohet me zgjerimin e produkteve të djegies, që ndikojnë në frontin e flakës, me shpejtimin e përhapjes së saj. Me çdo shpejtim të frontit të flakës, formohet një valë e vogël e presionit, në atë mënyrë që shpejtësia e çdo vale të ardhshme është më e madhe, që shkakton shtypjen e mëtutjeshme

12 69 dhe rritjen e temperaturës të pjesës së padjegur të përzierjes, në të cilën realizohen reaksionet para ndezëse. Këto reaksione përcillen me zhvillime periodike të nxehtësisë që e rrit shpejtësinë e valëve si dhe temperaturën e përzierjes e me atë edhe shpejtësinë e reaksioneve para ndezëse. Nëse vjen deri te realizimi i shpejtësisë kritike të reaksioneve kimike, valët e presionit zgjerohem me shpejtim, që shkakton rritje progresive të zhvillimit të nxehtësisë në valët deri në atë masë, deri sa mos të realizohet vetëndezja e përzierjes në valën, gjegjësisht formimi i valës detonuese, e cila pastaj zgjerohet me shpejtësi konstante që i arrin vlerat prej [m/s]. Në këtë rast kemi se nxehtësia e çliruar gjatë reaksioneve është më e madhe prej sasisë së nxehtësisë që largohet nga përzierja dhe si pasoj kemi se përzierja nxehet deri në temperaturën që e tejkalon temperaturën e vetëndezjes së përzierjes që shkakton djegie shumë të shpejtë të ashtuquajtur djegie detonuese. Sipas teorisë së A S Sokolik vala detonuese te motori lajmërohet si pasoj e arritjes së përqendrimit të lartë të substancave aktive bashkë dyzimeve të peroksideve, aldehideve dhe radikaleve në porcionin e fundit të mbushjes së freskët, që ende nuk është djegë që shpie në djegën e përnjëhershme të kësaj pjese të padjegur. Mundësia e paraqitjes djegies detonuese rritet me rritjen e rënies së presionit në valën e parë të shtypjes së saj. Rënia e presionit në valën elementare është: dp K a dt K dw (4) Rënia maksimale e presionit në valën e shtypjes fitohet me integrimin e shprehjes së mëparshme në kufijtë t = 0 dhe t = t m : max t m p K a dt K w (5) 0 max ku janë: K - koeficienti i proporcionit a' - nxitimi specifik i procesit të djegies [1/s 2 ] ë' - shpejtësia specifike e procesit të djegies [1/s] t m - koha e nxitimit pozitiv të procesit të djegies [s]. Rënia maksimale e presionit në valën e shtypjes në mënyrë të drejtë është proporcionale me shpejtësinë maksimale të djegies, që na shpie në përfundim se ndërmjet shpejtësisë maksimale të djegies dhe tendencës për detonim ekziston varësia direkt. Shpejtësia e djegies përfitohet me derivatin e barazimit të djegies të lëndës djegëse: t m 1 C ( ) t z x 1- e (6) ku janë: e = numër natyral t - koha e vërtetë e procesit të djegies [s] t z - koha e kushtimt e procesit të djegies [s] m' - konstanta; te motorët oto 3.. 4, te motorët dizel C - konstanta, e cila për pjesën e përvetësuar të pjesëmarrjes së lëndës djegëse që digjet për kohën t z, x z =0.999 mund të llogaritet me shprehjen: ln(1- x z ) C log (7) Me zëvendësimin e vlerës së konstantës C në shprehjen e mësipërme përfitohet: t m 1 C ( ) t z t m ( ) t z x 1- e 1 e (8) Nëse në barazimin e mësipërm kryhet derivati sipas kohës fitohet shprehja për shpejtësinë specifike të djegies: t m ( ) t z dx (m 1) t m w ( ) e (9) dt t z t z Gjatë arritjes së shpejtësisë maksimale të djegies vlen kushti: 1 m 1 t m t z 6.908(m 1) (10)

13 70 Dhe me zëvendësimin përkatës në shprehjen e mësipërme përfitohet se shpejtësia maksimale specifike e djegies është: (m 1) m m 1 w max 1/s t z 6.908(m 1) (11) Ndonjëherë është më e përshtatshme që shpejtësia e djegies të shprehet në varësi të këndit të rrotullimit të boshtit motorit (rrbm), ku koha t është e lidhur me këndin e rrotullimit të boshtit motorik nëpërmjet shprehjes t = α/6n, (n -numri i rrotullimeve i boshtit motorik), me çka fitohet shpejtësia relative e djegies: t m 1 dx 1 dx 6.908(m ( ) 1) t m t z w ( ) e 1/rrBM (12) d 6n dt 6 n t z t z Për shprehjen e karakterit të zhvillimit të procesit të djegies më e përshtatshme është të përdoret shpejtësia e kushtimt e djegies: z z t m ( ) t z dx t m w o 6.908(m 1)( ) e (13) d(t/t ) t Në të gjitha barazimet e djegies, koha e kushtimt t/t z mund të zëvendësohet me raportin përkatës të këndeve të rrotullimit të boshtit motorik α/α z, ku α z është koha e djegies e shprehur në këndin e rrotullimit të boshtit motorik. Shpejtësia specifike, relative dhe e kushtimt e djegies janë të lidhura në mes veti me relacionin: w o w 6 n w (14) t z Është konstatuar së sa më e vogël të jetë shpejtësia maksimale e djegies, për kushtet tjera të njëjta të punës së motorit, zvogëlohet dhe rreziku nga djegia detonuese. Karakteristika e paraqitjes të djegies detonuese është se shpejtësitë detonuese që arrijnë vlerat deri me 2000 [m/s] me veprim goditës të shumëfishta në muret e cilindrit dhe veglat e motorit duke shkaktuar lëkundje, që manifestohen me zërin metalik të punës së motorit dhe me lëkundje të presionit. Duhet të theksohet se djegia detonuese është shkaktar i paraqitjes së disocimit, e cila siç është e njohur, me veti tërheq rritjen e temperaturës të gazrave dalës, dhe në disa raste mund të shkaktoje heqjen e cipës lyerëse në muret e cilindrit. Me paraqitjen e djegies detonuese intensifikohet shumë procesi i dhënies së nxehtësisë nga gazrat e nxehtë në elementet që e mbërthejnë vëllimin punues, për arsye të rritjes drastike të shpejtësisë së djegies. Kjo dukje mund të shkaktoje nxehjen e motorit. Me rritjen e temperaturës së mureve dhe kokës së cilindrit ( o C), ballit të pistonit ( o C) dhe në valvulin e zbrazjes (80 o C) ; zvogëlohet vlera e koeficientit të mbushjes dhe me te edhe të fuqisë së motorit. Kjo nxehje mund të shkaktoje dhe ndezjen e parakohshme të pa kontrolluar të përzierjes që hynë në cilindër. Djegia detonuese mund të paraqitet në mënyrë të izoluar në disa pjesë të përzierjes. Djegia detonuese nuk shkakton vetëm ngarkesa termike në motor dhe rënien e fuqisë dhe me atë rritjen e harxhimit të lëndës djegëse, par edhe fërkim më të madh të grupit cilindrik, që është për 2 deri 3 here më e madhe prej normales ndërsa manifestohet me fërkim ose djegie (për shkak të veprimit eroziv të gazrave për shkak shpejtësive të mëdha të tyre). Paraqitja e djegies detonuese është kryesisht pasojë e zgjedhjes joadekuate të lëndës djegëse, numrit joadekuat te oktanit për shkallen e shtypjes se motorit. Por, përveç lëndës djegëse te paraqitja intensive e djegies detonuese ndikojnë dhe faktorët tjerë dhe atë si konstruktiv ashtu dhe te eksploatimit NDIKIMI I NUMRAVE TË OKTANIT TË LËNDËS DJEGËSE NË PARAQITJEN E DETONIMIT Rezistenca e lëndës djegëse të lëngët në paraqitjen e djegies detonuese te motorët oto shprehet me numrin e oktanit të lëndës djegëse - NO. Benzina me strukturën klasike të lëndës djegëse (përbërja e aromateve 22%) të emërtuara lëndët djegëse të pa etilizuara, mund të aplikohen te motorët klasik me piston vetëm për shkallë shtypje të vogla dhe ngarkesa të vogla të motorit, për shkak të numrit të vogël të oktanit të lëndës djegëse 77 NO, gjegjësisht për shkak të rezistencës më të vogël në paraqitjen e djegies detonuese. Rritja e rezistencës së lëndës djegëse paraqitjes së djegies detonuese realizohet me

14 futjen në lëndë djegëse të mjeteve antidetonuese. Më së shpeshti në përdorim është tetraetili i plumbit - TEP dhe tetrametili i plumbit -TMP, por si shtesë mund të përdorën dhe materiet tjera organike dhe joorganike. Këto lëndë djegëse janë të njohura me emrin lëndët djegëse të etilizuara dhe mund të përdorën te motorët me ngarkesë më të madhe dhe vlerat e larta të shkallës së shtypjes (deri te ε = 12:1). Veprim antidetonues i TEP ose TMP sipas Calender-it bazohet në bashkimin me shpejtësi shumë të madhe të grimcave të tyre (grimcat të madhësisë mikronë ) me oksigjenin, me çka pamundësohet formimi i peroksideve jostabile e me atë dhe djegies detonuese. Sipas hulumtimeve të Ricardo-s te vlerat më të larta të shkallës së shtypjes realizohen temperaturat më të larta të përzierjes për djegie, vjen deri te oksidimi i shpejtë i plumbit, reduktimi i oksidit të tij, me çka rritet veprimi antidetonues i TEP ose TMP, të cilët si aditivë janë shtuar lëndës djegëse. Viteve të fundit, duke shikuar ndotjen e lartë të ambientit në të cilin emetimi i gazrave dalës nga motorët me djegie të brendshme, me keqardhje mund të konstatojmë, zen vend të lart, janë duke u ndërmarr masa rigoroze në reduktimin e komponentëve të padëshirueshme që emitohen nëpërmjet gazrave dalës në të cilin bëjnë pjesë dhe bashkë dyzimet e plumbit. Evidentimi i plumbit si komponent e rrezikshme në lëndën djegëse pas veti tërheq nevojën e ndryshimit të strukturës së lëndës djegëse "klasike" e cila do të përdoret te vlerat e larta të shkallës së shtypjes pa rrezikun e lajmërimit të djegies detonuese. Zgjidhja është kërkuar në rritjen e përqindjes së aromateve në strukturën ë lëndës djegëse (prej 22% në 55%). Por, përsëri paraqiten problemet se me shtimin e përqindjes së aromateve në gazrat dalëse paraqiten materiet për të cilat është konstatua se shkaktojnë sëmundjet e kancerit NDIKIMI I FAKTORËVE KONSTRUKTIV NË PARAQITJEN E DETONIMIT 1. Shkalla e shtypjes ndikon në atë mënyrë se me rritjen e saj rriten temperaturat në fund të procesit të shtypjes që bie deri te rritja e temperaturës dhe të presionit në përzierjen e padjegur gjatë procesit të djegies, që e mundëson gjegjësisht e shpejton paraqitjen e detonimit. Vlera e shkallës së shtypjes te motorët oto është i kufizuar me numrin e oktanëve të lëndës djegëse. Lënda djegëse me numrin më të madhe të oktanëve lejon përdorimin e shkalleve të shtypjes më të larta. 2. Forma e dhomës për djegie dhe pozita e kandelës. Në bazë të rezultateve eksperimentale është përfunduar se madhësia e shkallës së shtypjes në një masë të madhe varet nga forma e dhomës së djegies si dhe nga pozita e kandelës për ndezje. Format e ndryshme të dhomës së djegies për lëndën djegëse të njëjtë lejojnë shkallë të shtypjes të ndryshme. Madhësia e dhomës, pozita e kandelës si dhe intensiteti i turbulencës së përzierjes në cilindër ndikojnë në mundësin e paraqitjes së detonimit. 3. Te motorët me dimensionet e cilindrit më të vogël ekziston mundësia më e vogël e paraqitjes së detonimit për shkak të rrugës më të shkurt të flakës, që do ta ka mundësin e arritjes në të gjitha vendet në dhomën e djegies, por edhe të ftohjes më të mirë që mundëson përdorimin e shkallëve të shtypjes më të larta. Në raport me pozitën e kandelës, motorët me kandelën e ndërtuar më afër valvulës së zbrazjes, që paraqet burimin e detonimit, do të mundësoje fillimisht djegien e përzierjes më të nxehët, me çka eliminohet mundësia e paraqitjes së detonimit. Nëse ndërtohen motorët me diametër të madh të cilindrave ekziston mundësia e ngjeshjes më të madhe të përzierjes në disa pjesë të dhomës së djegies, që janë mjaft të larguara nga fronti i zgjerimit të flakës, dhe mund të shkaktoje paraqitjen e detonimit. Në këto raste, për eliminimin e paraqitjes së detonimit, ndërtohen dy kandela në të cilat hedhja e xixës elektrike bëhet njëkohësisht. Në bazë të hulumtimeve, është treguar se dhoma për djegie me valvulet e ulura të vendosura anash lejon përdorimin e shkallës së shtypjes më të lartë, prej të cilave përparësi ka dhoma e Ricardos. Kualitetet antidetonuse të kësaj dhome bazohen në ftohjen intensive të pjesës së përzierjes, që digjet në etapën e fundit dhe që gjendet në vëllimin në mes ballit të pistonit dhe kokës së cilindrit, si rezultat i zvogëlimit të sasisë së përzierjes, rritjes së sipërfaqes për ftohje dhe turbulencës që zhvillohet gjatë kalimit të përzierjes nëpër ngushtimin. 4. Përmasat e cilindrit të motorit, ndikon nëpërmjet shkallës së shtypjes së lejuar për numrin e oktanëve të lëndës djegëse në intensitetin e detonimit. Gjatë zvogëlimit të diametrit të cilindrit rritet sipërfaqja relative e ftohjes së cilindrit A DHD /V DHD njëkohësisht shkurtohet kohëzgjatja e procesit të 71

15 djegies. Si rezultat i kësaj motorët me diametër më të vogël për kushtet e tjera të njëjta lejojnë vlerat më të larta të shkallës së shtypjes. 5. Materiali i kokës së cilindrit. Motorët e ndërtuar prej materialit me përqeshmëni më të madhe të nxehtësisë kanë prirje më të vogël për paraqitjen e detonimit. Gjatë ndërrimit të kokës cilindrike të ndërtuar prej hekurit të derdhur me kokën cilindrike të ndërtuar prej lidhjeve të aluminit, për të njëjtin motor, mund të rritet shkalla e shtypjes për një të dytën e njësisë (për shembull prej 7.5:1 në 8:1) për shkak të koeficientit më të madhe të përçueshmërisë së nxehtësisë të lidhjeve prej alumini. Nëse edhe pistoni zëvendësohet me lidhje alumini rritja e shkallës së shtypjes është një njësi. Duhet të theksohet se ndikim mjaft të rëndësishëm në paraqitjen e detonimit ka valvuli i zbrazjes, i cili më së tepërmi nxehet gjatë procesit të djegies. Nëse ndërrimi i materies punuese realizohet me ndihmën e vrimave, siç është rasti i motorëve 4 - kohësh me pistona rotativ të tipit Vankel, për llojin e njëjtë të lëndës djegëse lejohet shkalla e shtypjes më e lartë NDIKIMII FAKTORËVE EKSPLOATUES NË PARAQITJEN E DETONIMIT 1. Përbërja e përzierjes ndikon në lajmërimin e detonimit nëpërmjet shpejtësisë së djegies. Shpejtësitë maksimale të djegies si dhe presionet dhe temperaturat maksimale për kushtet tjerë të njëjtë të punës së motorit arrihen te përzierja e pasur për djegie d.m.th. për λ = Duke ju faliminderuar këtyre kushteve, që mundësojnë përgatitjen më të shpejtë kimike të lëndës djegëse për djegie, mundësia e paraqitjes së detonimit do të jetë më e madhe, posaçërisht nëse në rrjedhën e procesit të djegies pjesa e padjegur e përzierjes është pru në kushtet që mundësojnë paraqitjen e detonimit (presioni dhe temperatura më e lartë). 2. Numri i rrotullimeve të motorit. Me rritjen e numrave të rrotullimeve mundësia e paraqitjes së detonimit zvogëlohet për këto shkaqe: Me rritjen e numrave të rrotullimit, nga njëra anë, keqësohen kushtet e thithjes, d.m.th. zvogëlohet koeficienti i mbushjes me rritjen e koeficientit të gazrave të mbetura, ashtu që sasia e rritur e produkteve të djegies veprojnë në kuptimin e zvogëlimit të prirjes për paraqitjen e detonimit. Nga ana tjetër me rritjen e numrave të rrotullimit të motorit rritet shpejtësia e djegies si rezultat i shakullimit të rritur, që ndikon në zvogëlimin e kohës për përgatitje fiziko - kimike të lëndës djegëse si dhe zvogëlimin e kohës së rrugës së flakës deri te vendet më të larguara në dhomë. Të gjitha këto e zvogëlojnë prirjen për paraqitjen e detonimit. 3. Ngarkesa e motorit. Me zvogëlimin e ngarkesës zvogëlohet mundësia e paraqitjes së detonimit, si rezultat i zvogëlimit të dukshëm të presionit në procesin e djegies dhe rritja e sasisë relative të gazrave të mbetur dhe sasia e nxehtësisë relative që i dorëzohet mureve të dhomës. Me rritjen e ngarkesës rritet mundësia e paraqitjes së detonimit si rezultat e pasurimit të përzierjes dhe rritja e regjimit të temperaturës të punës së motorit. 4. Fundërrimi i blozës në ballin e pistonit dhe kokën e cilindrit e rrit mundësin e paraqitjes së detonimit, pasi që në një mënyrë rritet koeficienti i shtypjes faktik dhe shkakton rritjen e ngarkesave termike të elementeve të motorit për shkak të keqësimit të përçueshmërisë termike të mureve si rezultat paraqitet nxehja e tyre e tepërt që i shndërron ato në burim të paraqitjes së detonimit dhe ndezjes së parakohshme. 5. Këndi i avancës së ndezjes (para ndezjes) ndikon se me rritjen e tij rritet mundësia e paraqitjes se djegies detonuese për shkak të rritjes së presioneve dhe temperaturave maksimale të djegies, me çka shpejtohen reaksionet para ndezëse dhe mundësohet paraqitja e detonimit. 6. Temperatura e ftohjes. Me rritjen e temperaturës së ujit për ftohje rritet intensiteti i përgatitjeve kimiko - fizike të lëndës djegëse për djegie si dhe nxehja më e madhe të sipërfaqes së brendshme të cilindrit, pistonit dhe kokës së cilindrit që i ndihmon paraqitjes së djegies detonuese. Te motorët me ftohje me ajër temperatura e kokës së cilindrit është me e lartë së temperatura e motorëve të ftohur me ujë, që tregon se rreziku i paraqitjes së djegies detonuese te motorët me ftohje me ajër është më e madhe se te motorët e ftohur me ujë. 7. Nxehja e përzierjes për djegie. Me rritjen e temperaturës së përzierjes në tubin thithës rritet dhe mundësia e paraqitjes së detonimit. Gjatë aplikimit të fryrjes te motori rritet sasia e përzierjes në fillim të shtypjes si dhe presioni dhe temperatura që ndikon në rritjen e presionit dhe temperaturës në fund të procesit të shtypjes si dhe gjatë djegies me çka shpejtohet paraqitja e djegies detonuese. 8. Koha disponuese. Sipas eksperimenteve të realizuar është konstatuar se dhe koha disponuese ndikon në paraqitjen e detonimit. Nëse koha disponuese është e shkurtër edhe nëse 72