Osoitin, joka näyttää eri komponenttien suhteen kyseessä olevassa tuotteessa, on bensiinin iskunkesto. Tätä käsitellään tässä artikkelissa.
Räjäytyksen käsite
Jälkimmäinen tapahtuu, kun bensiini-ilmaseos syttyy itsestään siinä osassa, joka on kauimpana sytytystulpista. Sen palaminen on räjähtävää.
Sen virtaukselle optimaaliset olosuhteet muodostuvat polttokammion osaan, jossa on kohonnut lämpötila ja suuri seoksen altistuminen.
Naputus voidaan tunnistaa tyypillisistä metallisista nakkuista, jotka syntyvät polttokammion seinistä heijastuvien iskua altojen ja siitä johtuvan sylintereiden tärinän seurauksena.
Bensiinin palaminen voi tapahtuatodennäköisemmin, jos polttokammiossa on hiilikerrostumia, sekä kun moottorin kunto heikkenee. Tämä ilmiö johtaa sen tehon, taloudellisten indikaattoreiden sekä pakokaasujen toksikologisten indikaattoreiden laskuun.
Räjähdyksiä aiheuttavien bensiinien ominaisuudet
Näitä ovat: jakeellinen koostumus, rikkipitoisuus, stabiilius fysikaalisesta ja kemiallisesta näkökulmasta, hiilivetyjen rakenne jne.
Korkein räjähdysvastus on tyypillistä aromaattisille hiilivedyille ja pienin tavallisille parafiinisille. Muut, jotka ovat osa bensiiniä, ovat väliasennossa.
Arvioi bensiinin iskunkesto oktaaniluvulla.
Tapoja estää räjähdys
Se on estettävä moottorin käytön aikana, kun ajoneuvo liikkuu, ja siksi on tarpeen ryhtyä kiireellisiin toimenpiteisiin moottorin vaurioitumisen estämiseksi mahdollisimman laajasti. Lisäksi suunnittelijoiden ponnistelut tulee suunnata jälkimmäisen kehittämiseen kokonaisv altaisella vastatoimilla tarkasteltavana olevaa ilmiötä vastaan.
Yksi tärkeimmistä tavoista estää mahdollinen räjähdys on valmistaa bensiiniä, jolla on riittävän korkea iskunkesto.
Oktaaniluvun määritys
Yllä päätimme, mikä luku määrittää bensiinin iskunkestävyyden. Oktaaniluku (OC) määritetään käyttämällä yksisylinteriälaitteistot, joissa on dynaaminen puristussuhde tutkimus- tai moottorimenetelmiä käyttäen. Kun se määritetään, suoritetaan tutkitun bensiinin ja vertailupolttoaineen poltto tunnetulla halutulla arvolla. Jälkimmäisen koostumus sisältää heptaania, jonka RON=0 ja isooktaania, jonka RON=100.
Testauksen aikana tähän laitteeseen kaadetaan bensiiniä. Tutkimusta suoritettaessa puristussuhdetta nostetaan asteittain, kunnes räjähdys ilmaantuu, minkä jälkeen moottoriin tankataan vertailupolttoainetta räjähdyksen alustavalla mittauksella ja siihen johtaneen puristussuhteen kiinnittämisellä. Seoksen isooktaanin tilavuuspitoisuus määrittää OC.
Bensiinimerkin nimi voi sisältää kirjaimen "I". Tämä osoittaa, että OC määritettiin tutkimusmenetelmällä. Sen puuttuessa käytettiin moottorimenetelmää. Eri menetelmillä saadut SP:t eroavat arvoltaan jonkin verran. Siksi bensiinin nakutuskestävyyden oktaanilukuon on liitettävä merkintä menetelmästä, jolla sen arvo määritettiin.
Viimeinen arvo määritetään moottorimenetelmällä nimelliskuormituksilla ja tutkimusmenetelmällä epävakailla tiloilla.
Näiden kahden menetelmän lisäksi tiemenetelmää voidaan käyttää ROI:n määrittämiseen. Lämmitettyyn moottoriin syötetään normaalia heptaania ja isooktaania sisältävät seokset. Autoa kiihdytetään maksimaaliseen mahdolliseen nopeuteen suorassa vaihteistossa ja sytytyksen ajoitusta säädetään, kunnes nakutus katoaa. Tämän jälkeen sytytysasetus määritetään samalla menetelmällä,jolloin räjähdys alkaa. Kampiakselin pyörimiskulman asteen mukaan rakennetaan peruskäyrä, jonka mukaan OC määritetään.
Suoravirtausbensiinien OC-arvon lisäämiseksi niille suoritetaan katalyyttinen reformointi. Se, kuinka paljon ne kasvavat, määräytyy näiden järjestelmien jäykkyyden mukaan.
Lämpöprosessibensiinit ovat iskunkestoltaan parempia kuin suorakäyttöiset.
Kohdutuskestävyyden lisäämisen käsite
Yllä oleva osoittaa, että jälkimmäistä on lisättävä moottorin käyttöiän pidentämiseksi.
Bensiinin nakutuskestävyyden lisäämiseksi käytetään erityisiä nakutusta estäviä lisäaineita. Oktaaniluku kasvaa hiilivetyjen moolimassan ja hiiliketjun haarautumisasteen kasvaessa sekä alkaanien muuttuessa alkeeneiksi, nafteeneiksi ja aromaattisiksi hiilivedyiksi, joissa on sama määrä hiiliatomeja.
Tapoja nostaa kyseistä indikaattoria. Etyylibensiinien ominaisuudet
Bensiinien iskunkestoa voi parantaa seuraavilla tavoilla:
- Korkeaoktaanisten komponenttien käyttöönotto;
- raaka-aineiden valinta ja prosessitekniikka;
- Kokutuksenestolaitteiden esittely.
Viime aikoihin asti pääasiallinen niistä oli tetraetyylilyijy (TEP), joka on nesteen muodossa oleva myrkky, joka ei liukene veteen, mutta liukenee helposti öljytuotteisiin.
Kuitenkin lyijy tuotteenaPolttokammioon muodostuu palamista, mikä lisää moottorin puristusta. Siksi bensiiniin lisätään yhdessä TPP:n kanssa tämän alkuaineen poistajia, jotka muodostavat palaessaan haihtuvia aineita, jotka poistuvat pakokaasujen mukana.
Viimeisinä aineina voidaan käyttää halogeeneja, kuten bromia tai klooria, sisältäviä aineita. Scavengerin seosta TES:n kanssa kutsutaan etyylinesteeksi. Bensiinejä, joissa sitä käytetään, kutsutaan lyijyksi. Ne ovat erittäin myrkyllisiä, ja niiden käyttöön on liitettävä tehostettuja turvatoimia.
Ajan myötä moottoreiden ympäristöystävällisyyttä koskevia uusia vaatimuksia alettiin esittää, mikä johti siirtymiseen lyijyttömään bensiiniin.
Turvallisempien iskunestolisäaineiden luonnehdinta
Lyijytön bensiini edellytti muutosta tämän tuotteen tuotantoteknologiassa ja nakutusta estäviä lisäaineita, jotka erottuisivat alentuneesta myrkyllisyydestä.
Bensiinin nakutuskestävyyttä arvioidaan muun muassa käyttämällä myrkyttömiä nakutusnestoaineita jälkimmäisessä. TPP-tason tehokkuutta osoittavat mangaaniaineet, jotka ovat myrkyttömiä nesteitä. Niitä on kuitenkin käytetty rajoitetusti, koska ne vähentävät moottorin kestävyyttä.
Metyyli-tert-butyylieetterin (MTBE) lisäainetta, jonka fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat samanlaiset kuin bensiinissä, pidetään lupaavana. Kun sitä lisätään polttoaineeseen 10 %, oktaaniluku kasvaa 5-6 yksikköä.
Korkeaoktaanisille bensiineillekäytä orgaanista ainetta nimeltä kumeeni.
Lisäksi käytetään yksiarvoisiin alkoholeihin ja isobuteeniin perustuvia korkeaoktaanisia lisäaineita.
Eetterit ovat löytäneet suurimman jakelun puhtaan bensiinin tuotannossa.
Käytetään myös orgaanisia rautayhdisteitä, mangaanipohjaisia N-metyylianiliinipohjaisia lisäaineita, vahattomaa raffinaattia
Lisäksi tetrametyylilyijyä (TMS) voidaan käyttää TPP:n sijasta bensiinissä, joka haihtuu paremmin ja jakautuu tasaisemmin sylintereihin.
Lämpövoimalaitosten käyttökäytännöstä
Autoilijoille, joilla on merkittävä ajokokemus, "punaiset kynttilät" ovat tuttuja. Tämän väriset kynttilät saivat väriä, kun matalaoktaaniseen bensiiniin lisättiin puhdasta nakutuksenestoainetta TPP:n sijasta, jossa oli puhdistusaineita. Tämä johti näiden laitteiden johtoon. Sen jälkeen kynttilöitä ei ole enää mahdollista korjata ja restauroida. Näin ollen bensiinin iskunkestoa ei luonnehdi ajattelemattomuus, vaan erityisesti tähän tarkoitukseen suunniteltujen nakutuksenestoaineiden oikea käyttö.
Lyijylliset bensiinit vähentävät nokka-akselin nokkaen kulumista verrattuna muihin kuin CHP-bensiineihin. Oletetaan, että palamisen seurauksena muodostuneet tuotteet putosivat öljyn läpi pintaan, mikä suojasi sitä kulumiselta. Jälkimmäinen myös pieneni suhteessa muihin moottorin osiin käytettäessä lyijypitoista bensiiniä.
Muut polttoaineen lisäaineet
Oksidatiivisten reaktioiden estämiseksi bensiiniin lisätään antioksidanttejalisäaineet, jotka voivat olla puuterva, joka on fenolien ja öljyjen seos, paraoksifenyyliamiini ja PF-16, joka on fenolien seos.
Kaasuttimen jäätymisen estämiseksi käytetään jäänestoaineita. Niitä käytetään yhdisteinä, jotka liuottavat vettä ja muodostavat sen kanssa vähän jäätyviä seoksia, sekä muodostavat kuoren jäähiukkasille, estäen niiden kasvua ja laskeutumista kaasuttimen seinille.
Erilaisia pesuaineiden lisäaineita voidaan käyttää kerrostumien poistamiseen.
Tarkasteltavaan indikaattoriin vaikuttavat tekijät
Bensiinin iskunkestoa ei arvioida pelkästään oktaaniluvulla. Siihen vaikuttavat useat tekijät.
Naputus lisääntyy, kun moottorin puristus kasvaa, sylinterin halkaisija kasvaa valurautaisten mäntien ja päiden avulla. Nämä tekijät ovat rakentavia.
Nakkuutta parantavia ominaisuuksia ovat muun muassa moottorin kuormituksen lisääminen kampiakselin vakionopeudella tai moottorin kierrosluvun lasku vakiokuormituksella sytytysajoituksen kasvaessa, ilman kosteuden väheneminen ja nokikerros palotilassa ja jäähdytysnesteen palamislämpötila.
Tämän lisäksi räjähdys johtuu fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden vaikutuksesta. Jälkimmäiset johtuvat siitä, että polttoaine pystyy muodostamaan peroksidiyhdisteitä, jotka, kun tietty pitoisuus saavutetaan, edistävät muodostumista.tästä ilmiöstä. Näiden yhdisteiden hajoaminen etenee melko nopeasti, samalla kun lämpöä vapautuu ja muodostuu "kylmä" liekki, joka levittyessään kyllästää seoksen peroksidihajoamistuotteilla. Niissä on aktiivisia keskuksia, joiden vuoksi syntyy kuuma liekkirintama.
Pääasiallinen fyysinen tekijä on moottorin puristussuhde. Se on suoraan verrannollinen palotilan paineeseen ja lämpötilaan. Kun kriittiset arvot saavutetaan, osa työseoksesta syttyy ja palaa räjähdysmäisellä nopeudella.
Eri moottorityyppien nakutuskestävyys
Moottoreiden bensiinin korkea iskunkesto on tyypillistä kevytpolttoainemoottoreille. Se varmistaa tämäntyyppisten polttoaineiden normaalin palamisen moottorin eri toimintatiloissa. Räjäytysprosessia tässä tapauksessa käsiteltiin edellä.
Normaalin käyttöjakson varmistamiseksi dieselmoottoreissa, jotka toimivat itsestään syttymällä työseoksen puristamisesta, polttoaineen nakutusvastuksen on oltava alhainen. Näissä moottoreissa käytetään ominaisuutta, kuten "setaaniluku", joka näyttää ajanjakson polttoaineen saapumisesta sylinteriin sen palamisen alkamiseen. Mitä suurempi se on, sitä lyhyempi viive, sitä tasaisemmin polttoaineseoksen palaminen tapahtuu.
Bensiiniluokka
Tämän polttoaineen lentotyypeissä käytettävän bensiinin iskunkestävyyden lisäksi käytetään laadun käsitettä. Hän onosoittaa, kuinka paljon teho muuttuu, kun yksisylinterinen moottori käy rikkaalla seoksella tutkitulla polttoaineella verrattuna saman moottorin kehittämään tehoon isooktaanilla, jonka teho otetaan 100 luokkayksikköä tai 100%.
Lopuksi
Bensiinin nakutuskestävyys on parametri, joka kuvaa tämäntyyppisen polttoaineen kykyä vastustaa itsesyttymistä puristuksen aikana. Se viittaa minkä tahansa polttoaineen, myös kyseisen tyypin, tärkeimpiin ominaisuuksiin. Kevyillä polttoainemoottoreilla se määritetään oktaaniluvun avulla. Tämän indikaattorin nostamiseksi käytetään korkeaoktaanisia lisäaineita, otetaan käyttöön nakutuksenestoaineita, valitaan raaka-aineita ja kehitetään tekniikoita sen käsittelyyn.
