Indikator koji pokazuje omjer različitih komponenti u dotičnom proizvodu je otpornost benzina na udarce. To je pokriveno u ovom članku.
Koncept detonacije
Potonje se događa kada se mješavina benzina i zraka spontano zapali u dijelu koji je najudaljeniji od svjećice. Njegovo gorenje je eksplozivno.
Optimalni uvjeti za njen protok stvaraju se u dijelu komore za izgaranje, u kojem je povećana temperatura i velika izloženost smjese.
Kucanje se može prepoznati po karakterističnim metalnim udarcima koji nastaju zbog refleksije udarnih valova sa stijenki komore za izgaranje i rezultirajuće vibracije cilindara.
Knock-sagorijevanje benzina može doći dovjerojatnije ako postoje naslage ugljika u komori za izgaranje, kao i kada se stanje motora pogorša. Ovaj fenomen dovodi do smanjenja njegove snage, smanjenja ekonomskih pokazatelja, kao i toksikoloških pokazatelja ispušnih plinova.
Svojstva benzina koji izazivaju detonaciju
To uključuje: frakcijski sastav, sadržaj sumpora, stabilnost s fizičke i kemijske točke gledišta, strukturu ugljikovodika, itd.
Najveća otpornost na detonaciju tipična je za aromatične ugljikovodike, a najmanja - za normalne parafinske. Drugi, koji su dio benzina, zauzimaju srednje mjesto.
Procijenite otpornost benzina na udarce prema oktanskom broju.
Načini sprječavanja detonacije
Mora se spriječiti u vrijeme rada motora, kada se vozilo kreće, te je stoga potrebno poduzeti hitne mjere kako bi se u najvećoj mjeri spriječila oštećenja motora. Osim toga, napore dizajnera treba usmjeriti na razvoj potonjeg sa sveobuhvatnim suprotstavljanjem fenomenu koji se razmatra.
Jedan od glavnih načina za sprječavanje potencijalne detonacije je proizvodnja benzina s dovoljno velikom otpornošću na udarce.
Određivanje oktanskog broja
Iznad smo odlučili koji broj određuje otpornost benzina na udarce. Oktanski broj (OC) određuje se pomoću jednocilindrašaoprema s dinamičkim omjerom kompresije, korištenjem istraživačkih ili motornih metoda. Kada se to utvrdi, provodi se izgaranje ispitivanog benzina i referentnog goriva s poznatom željenom vrijednošću. Sastav potonjeg uključuje heptan s RON=0 i izooktan s RON=100.
Prilikom testiranja, benzin se ulijeva u ovu opremu. Prilikom provođenja istraživanja, omjer kompresije se postupno povećava do pojave detonacije, nakon čega se motor puni referentnim gorivom uz prethodno mjerenje detonacije i fiksiranje omjera kompresije koji je do nje doveo. Volumenski sadržaj izooktana u smjesi određuje OC.
Naziv marke benzina može sadržavati slovo "I". To ukazuje da je OC određen metodom istraživanja. U slučaju njegove odsutnosti, korištena je motorička metoda. SP dobiveni različitim metodama donekle se razlikuju u svojim vrijednostima. Stoga, oktanski broj za otpornost na udarce benzina mora biti popraćen naznakom metode kojom je određena njegova vrijednost.
Posljednja vrijednost određena je motornom metodom pri nazivnim opterećenjima, a metodom istraživanja - pri nestabilnim načinima rada.
Osim ove dvije metode, za određivanje ROI-a može se koristiti i cestovna metoda. Smjese koje sadrže normalni heptan i izooktan dovode se u zagrijani motor. Automobil se ubrzava do najveće moguće brzine u izravnom prijenosu, a vrijeme paljenja se podešava sve dok kucanje ne nestane. Nakon toga, prema istoj metodi, određuje se postavka paljenja,na kojoj počinje detonacija. Osnovna krivulja se gradi ovisno o stupnju kuta rotacije radilice, prema kojoj se određuje OC.
Kako bi se povećao OC benzina ravnog pogona, oni su podvrgnuti katalitičkom reformiranju. Koliko se oni povećavaju određeno je krutošću ovih režima.
Termički procesni benzini superiorniji su u otpornosti na udarce u odnosu na one koji se kreću ravno.
Koncept povećanja otpornosti na udarce
Navedeno pokazuje da se potonji mora povećati kako bi se produžio vijek trajanja motora.
Kako bi se povećala otpornost benzina na detonaciju, koriste se posebni aditivi protiv detonacije. Oktanski broj raste s povećanjem molarne mase ugljikovodika i stupnja grananja ugljikovog lanca, kao i s pretvorbom alkana u alkene, naftene i aromatske ugljikovodike s istim brojem ugljikovih atoma.
Načini povećanja dotičnog pokazatelja. Karakteristike etil benzina
Postoje sljedeći načini za poboljšanje otpornosti benzina na udarce:
- Uvođenje visokooktanskih komponenti;
- odabir sirovina i tehnologije obrade;
- Uvođenje antidetonacije.
Donedavno je glavni od potonjih bio tetraetil olovo (TEP), koji je otrov u obliku tekućine, netopiv u vodi, ali lako topiv u naftnim derivatima.
Međutim, olovo kao proizvodizgaranje se nakuplja u komori za izgaranje, što povećava kompresiju motora. Stoga se zajedno s TPP-ima benzinu dodaju čistači ovog elementa koji tijekom izgaranja stvaraju hlapljive tvari koje se uklanjaju ispušnim plinovima.
Kao posljednje tvari mogu se koristiti one koje sadrže halogene kao što su brom ili klor. Mješavina čistača s TES-om naziva se etilna tekućina. Benzini u kojima se koristi nazivaju se olovni. Vrlo su otrovne i njihovu upotrebu mora pratiti primjena pojačanih mjera sigurnosti.
S vremenom su se počeli uvoditi novi zahtjevi za ekološku prihvatljivost motora, što je dovelo do prelaska na bezolovni benzin.
Karakterizacija sigurnijih aditiva protiv detonacije
Bezolovni benzin zahtijevao je promjenu u tehnologiji proizvodnje ovog proizvoda i korištenje aditiva protiv detonacije koji bi se razlikovali po smanjenoj toksičnosti.
Otpornost benzina na udarce procjenjuje se, između ostalog, upotrebom netoksičnih sredstava protiv detonacije u potonjem. Učinkovitost na razini TPP-a pokazuju tvari mangana, koje su neotrovne tekućine. Međutim, našle su ograničenu upotrebu jer smanjuju izdržljivost motora.
Metil tert-butil eter (MTBE) aditiv s fizičkim i kemijskim svojstvima sličnim benzinu smatra se obećavajućim. Kada se gorivu doda u količini od 10%, oktanski broj se povećava za 5-6 jedinica.
Za visokooktanske benzinekoristite organsku tvar zvanu kumen.
Osim toga, koriste se visokooktanski aditivi na bazi monohidričnih alkohola i izobutilena.
Eteri su pronašli najveću distribuciju u proizvodnji čistog benzina.
Također se koriste organski spojevi željeza, aditivi na bazi mangana na bazi N-metil-anilina, devoskiranog rafinata
Osim toga, tetrametil olovo (TMS) može se koristiti umjesto TPP-a u benzinu, koji bolje isparava i ravnomjernije je raspoređen po cilindrima.
Iz prakse korištenja termoelektrana
Motoristi sa značajnim vozačkim iskustvom upoznati su s "crvenim svijećama". Boja svijeća u ovoj boji nastala je kada se u niskooktanski benzin umjesto TPP-a s čistačima dodalo čisto sredstvo protiv detonacije. To je dovelo do vodstva ovih uređaja. Nakon toga više nije moguće popraviti i restaurirati svijeće. Dakle, otpornost benzina na udarce karakterizira ne nepromišljena, već pravilna upotreba antidetonacijskih sredstava posebno dizajniranih za tu svrhu.
Olovni benzini doprinose manjem trošenju bregastih osovina u usporedbi s benzinima koji nisu CHP. Pretpostavlja se da su proizvodi nastali kao rezultat izgaranja pali kroz ulje na površinu, što ga je štitilo od trošenja. Potonje je također smanjeno u odnosu na ostale dijelove motora pri korištenju olovnih benzina.
Ostali aditivi za gorivo
Kako bi se inhibirali oksidativne reakcije, u benzin se dodaju antioksidansiaditivi, koji mogu biti drveni katran, koji je mješavina fenola s uljima, paraoksifenilaminom i PF-16, koji je mješavina fenola.
Za sprječavanje zaleđivanja karburatora koriste se aditivi protiv zaleđivanja. Koriste se kao spojevi koji otapaju vodu i s njom tvore smjese niskog stepena smrzavanja, kao i formiraju ljusku na česticama leda, sprječavajući njihov rast i taloženje na stijenkama rasplinjača.
Različiti aditivi za deterdžent mogu se koristiti za uklanjanje naslaga.
Čimbenici koji utječu na indikator koji se razmatra
Otpornost benzina na udarce ne ocjenjuje se samo oktanskim brojem. Na to utječu različiti čimbenici.
Kucanje se povećava s povećanjem kompresije motora, povećanjem promjera cilindra, korištenjem klipova i glava od lijevanog željeza. Ovi čimbenici su konstruktivni.
Značajke performansi koje poboljšavaju kucanje uključuju povećanje opterećenja motora pri konstantnoj brzini radilice ili smanjenje brzine motora pri konstantnom opterećenju s povećanjem vremena paljenja, smanjenje vlažnosti zraka, povećanje sloj čađe u komori za izgaranje i temperatura izgaranja rashladne tekućine.
Osim toga, detonaciju uzrokuje utjecaj fizičkih i kemijskih čimbenika. Potonji su zbog činjenice da je gorivo sposobno stvarati peroksidne spojeve, koji, kada se postigne određena koncentracija, doprinose stvaranjuovog fenomena. Razgradnja ovih spojeva odvija se prilično brzo, dok se toplina oslobađa i stvara se "hladni" plamen koji, kada se razmnožava, zasićuje smjesu produktima raspadanja peroksida. Sadrže aktivne centre, zbog kojih se pojavljuje front vrućeg plamena.
Glavni fizički faktor je omjer kompresije motora. On je izravno proporcionalan tlaku i temperaturi u komori za izgaranje. Kada se dosegnu kritične vrijednosti, dio radne smjese se zapali i izgori eksplozivnom brzinom.
otpornost na udarce raznih tipova motora
Visoka otpornost na udarce motornog benzina tipična je za motore na laka goriva. Osigurava normalno izgaranje ovih vrsta goriva u različitim načinima rada motora. O procesu detonacije u ovom slučaju raspravljalo se gore.
Kako bi se osigurao normalan radni ciklus u dizelskim motorima koji rade samozapaljenjem od kompresije radne smjese, otpornost goriva na udarce mora biti niska. Za ove motore koristi se karakteristika poput "cetanskog broja" koja pokazuje vremenski period od ulaska goriva u cilindar do početka njegovog izgaranja. Što je veći, kraće je kašnjenje, to se izgaranje mješavine goriva odvija glatko.
Kvaliteta benzina
Pored otpornosti benzina na udarce za zrakoplovne vrste ovog goriva, koristi se i koncept razreda. Ona jepokazuje koliko se mijenja snaga kada jednocilindrični motor radi na bogatu smjesu na ispitivanom gorivu, u usporedbi sa snagom koju razvija isti motor na izooktanu, čija se snaga uzima kao 100 jedinica ili 100%.
Zaključak
Otpornost benzina na udarce je parametar koji karakterizira sposobnost ove vrste goriva da odoli samozapaljenju tijekom kompresije. Odnosi se na najvažnije karakteristike svakog goriva, uključujući i za dotičnu vrstu. Za motore na laka goriva određuje se preko oktanskog broja. Kako bi se povećao ovaj pokazatelj, koriste se visokooktanski aditivi, uvode antidetonirajuća sredstva, odabiru sirovine i razvijaju tehnologije za njegovu preradu.
