о освіта сажі залежить від властивостей палива. Чим вище молекулярна вага граничних і ненасичених вуглеводнів з прямими ланцюгами, тим вище швидкість утворення сажевих частинок. Це можна пояснити тим, що міцність однієї і тієї ж зв'язку залежить від довжини молекули. Так, при збільшенні числа атомів вуглецю в молекулі від 2 до 5 міцність зв'язку між групами СН у алканів зменшується від 333 до 268 кДж/моль. Виявлено також, що концентрації сажі тим більше, чим вище відношення С/Н в паливі. p> Різні вуглеводні (з однаковим числом атомів С) за ступенем збільшення схильності до утворення сажі розташовуються таким чином: нормальні парафіни, ізопарафінов, циклопарафіни, олефіни, ціклоолсфнні, деолефіни, ароматики.
У дизелі можна спостерігати явище, коли при великому навантаженні паливо, що містить ароматичні вуглеводні, менше утворює диму, ніж паливо, яке має у своєму складі парафіни. Це відбувається через більш тривалого періоду індукції в випадку згоряння палива з ароматичними вуглеводнями, внаслідок чого суміш в камері згоряння має більше можливостей стати гомогенної до початку горіння.
У процесі освіти і після утворення сажевих частинок може відбуватися вигоряння їх у реакціях з радикалами ОН або киснем. В основному при складах суміші біднішими стехіометричного (у дизелях) відбувається пряме окислення сажі киснем. Швидкість вигоряння сажі значно менше швидкості вигоряння газоподібних продуктів неповного згоряння (наприклад, СО). Швидкість вигоряння сажі істотно залежить від розмірів частинок (поверхні). Було визначено, що вся утворилася в полум'я сажа може вигоріти тільки в тому випадку, якщо розміри частинок не перевищуватимуть 100 А. Все це дозволяє пояснити особливості виділення сажі в процесах згоряння в двигунах.
При згорянні гомогенних топлівовоздушних сумішей концентраційні межі початку утворення сажі виходять за межі діапазону О±, при яких нормально працюють карбюраторні двигуни з іскровим запалюванням. У карбюраторних двигунах, мають у циліндрі перед початком згоряння гомогенну (або близьку до неї) топливовоздушную суміш, зміст сажі у відпрацьованих газах незначно. У циліндрі дизеля відбувається дифузійне горіння гетерогенної суміші. При цьому в самій зоні полум'я склад суміші близький до стехіометричного, і температури відповідно високі. До цих високотемпературним зонам примикають зони зі значно більш багатою сумішшю (до О± = 0); тут створюються сприятливі умови для піролізу з дуже малим доступом кисню. Таким чином, характер сумішоутворення і згоряння в дизелях зумовлює значно більшу, по порівнянні з двигунами з іскровим запалюванням, освіта сажі.
Первинні структури, з яких складається сажа, що утворюється в дизелях, являють собою частинки сферичної форми діаметром 150-1700 А з питомою поверхнею до 76 м 2 /м. Проте ще в процесі згоряння відбувається коагуляція частинок сажі, яка веде до утворення вторинних і третинних структур. Сажа у відпрацьованих газах дизелів...
