Indikator koji pokazuje odnos različitih komponenti u dotičnom proizvodu je otpornost benzina na udarce. Ovo je pokriveno u ovom članku.
Koncept detonacije
Ovo poslednje se dešava kada se mešavina benzina i vazduha spontano zapali u delu koji je najudaljeniji od svećice. Njegovo gorenje je eksplozivno.
Optimalni uslovi za njen protok stvaraju se u delu komore za sagorevanje, u kome je povećana temperatura i velika izloženost smeše.
Kucanje se može prepoznati po karakterističnim metalnim udarcima koji nastaju usled refleksije udarnih talasa sa zidova komore za sagorevanje i usled toga vibracija cilindara.
Knock sagorevanje benzina može doći savjerovatnije je ako u komori za sagorijevanje ima naslaga ugljika, kao i kada se stanje motora pogorša. Ova pojava dovodi do smanjenja njegove snage, smanjenja ekonomskih pokazatelja, kao i toksikoloških pokazatelja izduvnih gasova.
Svojstva benzina koji izazivaju detonaciju
Ovo uključuje: frakcijski sastav, sadržaj sumpora, stabilnost sa fizičke i hemijske tačke gledišta, strukturu ugljovodonika, itd.
Najveća otpornost na detonaciju tipična je za aromatične ugljovodonike, a najmanja - za normalne parafinske. Drugi, koji su dio benzina, zauzimaju srednju poziciju.
Procijenite otpornost benzina na udarce prema oktanskom broju.
Načini da se spriječi detonacija
Mora se spriječiti u trenutku rada motora, kada je vozilo u pokretu, te je stoga neophodno hitno poduzeti mjere kako bi se u najvećoj mjeri spriječilo oštećenje motora. Osim toga, napore dizajnera treba usmjeriti na razvoj potonjeg uz sveobuhvatnu kontraakciju na fenomen koji se razmatra.
Jedan od glavnih načina za sprečavanje potencijalne detonacije je proizvodnja benzina sa dovoljno velikom otpornošću na udarce.
Određivanje oktanskog broja
Iznad smo odlučili koji broj određuje otpornost benzina na udarce. Oktanski broj (OC) se određuje pomoću jednog cilindraoprema s dinamičkim omjerom kompresije, korištenjem istraživačkih ili motornih metoda. Kada se to utvrdi, vrši se sagorevanje ispitivanog benzina i referentnog goriva sa poznatom željenom vrednošću. Sastav potonjeg uključuje heptan sa RON=0 i izooktan sa RON=100.
Prilikom testiranja, benzin se sipa 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. Zapreminski sadržaj izooktana u smjesi određuje OC.
Naziv marke benzina može sadržavati slovo "I". Ovo ukazuje da je OC određen metodom istraživanja. U slučaju njegovog nedostatka, korištena je motorna metoda. SP dobijeni različitim metodama se donekle razlikuju u svojim vrijednostima. Stoga, oktanski broj za otpornost na udarce benzina mora biti praćen naznakom metode kojom je određena njegova vrijednost.
Posljednja vrijednost je određena motornom metodom pri nominalnim opterećenjima, a istraživačkom metodom - pri nestabilnim režimima.
Pored ove dvije metode, za određivanje ROI-a može se koristiti i cestovna metoda. Smjese koje sadrže normalni heptan i izooktan se unose u zagrijani motor. Automobil se ubrzava do maksimalne moguće brzine u direktnom mjenjaču, a vrijeme paljenja se podešava dok kucanje ne nestane. Nakon toga, prema istoj metodi, određuje se postavka paljenja,na kojoj počinje detonacija. Osnovna kriva se gradi u zavisnosti od stepena ugla rotacije radilice, prema kojoj se određuje OC.
Da bi se povećao OC pravolinijskih benzina, oni su podvrgnuti katalitičkom reformisanju. Koliko se oni povećavaju određeno je rigidnošću ovih režima.
Termički procesni benzini su superiorniji u otpornosti na udarce u odnosu na one koji se kreću na ravnoj vožnji.
Koncept povećanja otpornosti na udarce
Navedeno ukazuje da se potonji mora povećati kako bi se produžio vijek trajanja motora.
Da bi se povećala otpornost benzina na detonaciju, koriste se specijalni aditivi protiv detonacije. Oktanski broj raste sa povećanjem molarne mase ugljovodonika i stepena grananja ugljeničnog lanca, kao i sa transformacijom alkana u alkene, naftene i aromatične ugljovodonike koji imaju isti broj atoma ugljenika.
Načini da povećate dotični indikator. Karakteristike etil benzina
Postoje sljedeći načini za poboljšanje otpornosti benzina na udarce:
- Uvođenje visokooktanskih komponenti;
- izbor sirovina i tehnologije obrade;
- Uvođenje antidetonacije.
Donedavno je glavni od ovih potonjih bio tetraetil olovo (TEP), koji je otrov u obliku tečnosti, nerastvorljiv u vodi, ali lako rastvorljiv u naftnim derivatima.
Međutim, olovo kao proizvodsagorevanje se nakuplja u komori za sagorevanje, što povećava kompresiju motora. Zbog toga se zajedno sa TPP benzinu dodaju i čistači ovog elementa koji tokom sagorevanja stvaraju isparljive materije, koje se uklanjaju izduvnim gasovima.
Kao posljednje supstance mogu se koristiti one koje sadrže halogene kao što su brom ili hlor. Smjesa čistača sa TES naziva se etil tekućina. Benzini u kojima se koristi nazivaju se olovni. Veoma su otrovne i njihovu upotrebu mora pratiti upotreba pojačanih mjera sigurnosti.
Vremenom su počeli da se uvode novi zahtjevi za ekološku prihvatljivost motora, što je dovelo do prelaska na bezolovni benzin.
Karakterizacija sigurnijih aditiva protiv detonacije
Bezolovni benzin je zahtijevao promjenu u tehnologiji proizvodnje ovog proizvoda i korištenje aditiva protiv detoniranja koji bi se odlikovao smanjenom toksičnošću.
Otpornost benzina na detonaciju se ocenjuje, između ostalog, upotrebom netoksičnih sredstava protiv detonacije u potonjem. Efikasnost na nivou TPP pokazuju supstance mangana, koje su netoksične tečnosti. Međutim, našli su ograničenu upotrebu jer smanjuju izdržljivost motora.
Metil terc-butil eter (MTBE) aditiv sa fizičkim i hemijskim 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 supstancu zvanu kumen.
Pored toga, koriste se visokooktanski aditivi na bazi monohidričnih alkohola i izobutilena.
Eteri su našli najveću distribuciju u proizvodnji čistog benzina.
Koriste se i organska jedinjenja gvožđa, aditivi na bazi mangana na bazi N-metil-anilina, devoskani rafinat
Osim toga, tetrametil olovo (TMS) se može koristiti umjesto TPP-a u benzinu, koji bolje isparava i ravnomjernije je raspoređen po cilindrima.
Iz prakse korišćenja termoelektrana
Motoristi sa značajnim vozačkim iskustvom su upoznati sa "crvenim svijećama". Boja svijeća u ovoj boji nastala je kada je u niskooktanski benzin umjesto TPP-a sa čistačima dodato čisto sredstvo protiv detonacije. To je dovelo do prednosti ovih uređaja. Nakon toga više nije moguće popraviti i restaurirati svijeće. Dakle, otpornost benzina na udarce karakteriše ne nepromišljena, već pravilna upotreba sredstava protiv detonacije posebno dizajniranih za ovu svrhu.
Olovni benzini doprinose manjem habanju bregastih osovina u poređenju sa benzinima koji nisu CHP. Pretpostavlja se da su proizvodi nastali kao rezultat sagorijevanja pali kroz ulje na površinu, što ga je štitilo od habanja. Ovo posljednje je također smanjeno u odnosu na ostale dijelove motora pri korištenju olovnih benzina.
Drugi aditivi za gorivo
Da bi se inhibirali oksidativne reakcije, u benzin se dodaju antioksidansiaditivi, koji mogu biti drveni katran, koji je mješavina fenola sa uljima, paraoksifenilaminom i PF-16, koji je mješavina fenola.
Da bi se spriječilo zaleđivanje karburatora, koriste se aditivi protiv zaleđivanja. Koriste se kao jedinjenja koja rastvaraju vodu i sa njom formiraju smeše niskog stepena smrzavanja, kao i formiraju ljusku na česticama leda, sprečavajući njihov rast i taloženje na zidovima karburatora.
Različiti aditivi za deterdžent se mogu koristiti za uklanjanje naslaga.
Faktori koji utiču na indikator koji se razmatra
Otpornost benzina na udarce ne ocjenjuje se samo oktanskim brojem. Na to utiču različiti faktori.
Kucanje se povećava sa povećanjem kompresije motora, povećanjem prečnika cilindra, korišćenjem klipova i glava od livenog gvožđa. Ovi faktori su konstruktivni.
Karakteristike performansi koje poboljšavaju detonaciju uključuju povećanje opterećenja motora pri konstantnoj brzini radilice, ili smanjenje brzine motora pri konstantnom opterećenju s povećanjem vremena paljenja, smanjenje vlažnosti zraka, povećanje sloj čađi u komori za sagorevanje i temperatura sagorevanja rashladne tečnosti.
Osim toga, detonacija je uzrokovana utjecajem fizičkih i kemijskih faktora. Potonji su zbog činjenice da je gorivo sposobno formirati peroksidna jedinjenja, koja, kada se postigne određena koncentracija, doprinose stvaranjuovog fenomena. Raspadanje ovih spojeva odvija se prilično brzo, dok se toplina oslobađa i formira se "hladni" plamen, koji, kada se širi, zasićuje smjesu produktima raspadanja peroksida. Sadrže aktivne centre, zbog kojih se pojavljuje front vrućeg plamena.
Glavni fizički faktor je omjer kompresije motora. On je direktno proporcionalan pritisku i temperaturi u komori za sagorevanje. Kada se dostignu kritične vrijednosti, dio radne smjese se zapali i izgori eksplozivnom brzinom.
otpornost na udarce različitih tipova motora
Visoka otpornost motornog benzina na udarce tipična je za motore na laka goriva. Osigurava normalno sagorijevanje ovih vrsta goriva u različitim režimima rada motora. Proces detonacije u ovom slučaju je razmatran gore.
Da bi se osigurao normalan radni ciklus kod dizel motora 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 sagorijevanja. Što je veći, kraće je kašnjenje, sagorevanje mešavine goriva se odvija lakše.
Ocjena benzina
Pored otpornosti benzina na udarce za avionske vrste ovog goriva, koristi se i koncept kvaliteta. Ona jepokazuje koliko se mijenja snaga kada jednocilindrični motor radi na bogatoj mješavini na ispitivanom gorivu, u poređenju sa snagom koju razvija isti motor na izooktanu, čija se snaga uzima kao 100 jedinica ili 100%.
U zaključku
Otpornost benzina na udarce je parametar koji karakteriše sposobnost ove vrste goriva da se odupre samozapaljenju tokom kompresije. Odnosi se na najvažnije karakteristike bilo kojeg goriva, uključujući i za dotičnu vrstu. Za motore na laka goriva, određuje se preko oktanskog broja. Da bi se povećao ovaj pokazatelj koriste se visokooktanski aditivi, uvode antidetonatori, biraju sirovine i razvijaju tehnologije za njegovu preradu.
