Rādītājs, kas parāda dažādu komponentu attiecību attiecīgajā izstrādājumā, ir benzīna triecienizturība. Tas ir apskatīts šajā rakstā.
Detonācijas jēdziens
Pēdējais notiek, kad benzīna-gaisa maisījums spontāni aizdegas daļā, kas atrodas vistālāk no aizdedzes sveces. Tā degšana ir sprādzienbīstama.
Optimāli apstākļi tā plūsmai veidojas sadegšanas kameras daļā, kurā ir paaugstināta temperatūra un liela maisījuma iedarbība.
Detonāciju var atpazīt pēc raksturīgajiem metāliskiem sitieniem, kas veidojas triecienviļņu atstarošanas dēļ no sadegšanas kameras sienām un no tā izrietošās cilindru vibrācijas.
Bezīna sadegšana var notikt arvisticamāk, ja sadegšanas kamerā ir oglekļa nogulsnes, kā arī pasliktinās dzinēja stāvoklis. Šī parādība izraisa tā jaudas samazināšanos, ekonomisko rādītāju samazināšanos, kā arī izplūdes gāzu toksikoloģiskos rādītājus.
Benzīna īpašības, kas izraisa detonāciju
Tie ietver: frakcionētu sastāvu, sēra saturu, stabilitāti no fizikālā un ķīmiskā viedokļa, ogļūdeņražu struktūru utt.
Vislielākā detonācijas pretestība raksturīga aromātiskajiem ogļūdeņražiem, bet zemākā - parastajiem parafīniem. Citi, kas ir daļa no benzīna, ieņem starpstāvokli.
Novērtējiet benzīna triecienizturību pēc oktānskaitļa.
Detonācijas novēršanas veidi
Tas ir jānovērš dzinēja darbības laikā, kad transportlīdzeklis pārvietojas, un tāpēc ir nepieciešams veikt steidzamus pasākumus, lai maksimāli novērstu dzinēja bojājumus. Turklāt dizaineru pūles būtu jāvirza uz pēdējo attīstību, visaptveroši cīnoties pret aplūkojamo fenomenu.
Viens no galvenajiem veidiem, kā novērst iespējamu detonāciju, ir ražot benzīnu ar pietiekami augstu detonācijas pretestību.
Oktānskaitļa noteikšana
Iepriekš mēs nolēmām, kāds skaitlis nosaka benzīna triecienizturību. Oktānskaitli (OC) nosaka, izmantojot vienu cilindruiekārtas ar dinamisku kompresijas pakāpi, izmantojot pētniecības vai motoriskās metodes. Kad tas ir noteikts, tiek veikta pētītā benzīna un etalondegvielas sadedzināšana ar zināmu vēlamo vērtību. Pēdējā sastāvā ietilpst heptāns ar RON=0 un izooktāns ar RON=100.
Pārbaudot, šajā iekārtā tiek ielejams benzīns. Veicot izpēti, kompresijas pakāpe tiek pakāpeniski palielināta, līdz parādās detonācija, pēc tam dzinēju uzpilda ar etalondegvielu, veicot provizorisku detonācijas mērījumu un fiksējot kompresijas pakāpi, kas to izraisīja. Izooktāna tilpuma saturs maisījumā nosaka OC.
Benzīna markas nosaukumā var būt burts "I". Tas liecina, ka OC noteikts ar pētījuma metodi. Tā trūkuma gadījumā tika izmantota motora metode. Ar dažādām metodēm iegūtie SP nedaudz atšķiras pēc to vērtībām. Tāpēc benzīna detonācijas pretestības oktānskaitlim ir jāpievieno norāde par metodi, ar kādu tā vērtība tika noteikta.
Pēdējo vērtību nosaka ar motora metodi pie nominālām slodzēm, un ar izpētes metodi - pie nestabiliem režīmiem.
Papildus šīm divām metodēm ROI noteikšanai var izmantot ceļa metodi. Maisījumus, kas satur normālu heptānu un izooktānu, ievada apsildāmajā dzinējā. Automašīna tiek paātrināta līdz maksimālajam iespējamajam ātrumam tiešajā transmisijā un tiek regulēts aizdedzes laiks, līdz pazūd klauvēšana. Pēc tam saskaņā ar to pašu metodi nosaka aizdedzes iestatījumu,pie kura sākas detonācija. Atkarībā no kloķvārpstas griešanās leņķa pakāpes tiek veidota bāzes līkne, pēc kuras tiek noteikts OC.
Lai palielinātu tiešās darbības benzīna OC, tie tiek pakļauti katalītiskajai riformingam. To pieaugumu nosaka šo režīmu stingrība.
Termiskā procesa benzīns ir labāks pret triecienizturību nekā tiešās darbības benzīns.
Detonācijas pretestības palielināšanas koncepcija
Iepriekš minētais norāda, ka pēdējais ir jāpalielina, lai pagarinātu dzinēja kalpošanas laiku.
Lai palielinātu benzīna detonācijas izturību, tiek izmantotas īpašas pretdetonācijas piedevas. Oktānskaitlis palielinās, palielinoties ogļūdeņražu molārajai masai un oglekļa ķēdes sazarojuma pakāpei, kā arī ar alkāniem pārvēršoties alkēnos, naftēnos un aromātiskajos ogļūdeņražos ar vienādu oglekļa atomu skaitu.
Attiecīgā rādītāja palielināšanas veidi. Etilbenzīna raksturojums
Ir šādi veidi, kā uzlabot benzīna triecienizturību:
- Augsta oktānskaitļa komponentu ieviešana;
- izejvielu un apstrādes tehnoloģiju izvēle;
- Antidetonu ieviešana.
Vēl nesen galvenais no pēdējiem bija tetraetilsvins (TEP), kas ir inde šķidruma veidā, nešķīst ūdenī, bet viegli šķīst naftas produktos.
Tomēr svins kā produktsdegkamerā uzkrājas degšana, kas palielina dzinēja kompresiju. Tāpēc kopā ar TPP benzīnam tiek pievienoti šī elementa attīrītāji, kas degšanas laikā veido gaistošas vielas, kuras tiek noņemtas kopā ar izplūdes gāzēm.
Kā pēdējās var izmantot tās, kas satur halogēnus, piemēram, bromu vai hloru. Attīrītāja maisījumu ar TES sauc par etilšķidrumu. Benzīnus, kuros tas tiek izmantots, sauc par svinu. Tie ir ļoti indīgi, un to lietošana ir jāpapildina ar pastiprinātu drošības pasākumu izmantošanu.
Laika gaitā tika ieviestas jaunas prasības attiecībā uz dzinēju videi draudzīgumu, kas noveda pie pārejas uz bezsvina benzīnu.
Drošāku pretdetonācijas piedevu raksturojums
Bezsvina benzīna izmantošanai bija jāmaina šī produkta ražošanas tehnoloģija un jāizmanto pretdetonācijas piedevas, kas atšķirtos ar samazinātu toksicitāti.
Benzīna triecienizturība tiek novērtēta, cita starpā, izmantojot netoksiskus pretdetonācijas līdzekļus. Efektivitāti TPP līmenī parāda mangāna vielas, kas ir netoksiski šķidrumi. Tomēr to izmantošana ir ierobežota, jo samazina dzinēja izturību.
Metil-terc-butilētera (MTBE) piedeva ar fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, kas līdzīgas benzīnam, tiek uzskatīta par daudzsološu. Ja to pievieno degvielai 10% apmērā, oktānskaitlis palielinās par 5-6 vienībām.
Benzīnam ar augstu oktānskaitliizmantojiet organisko vielu, ko sauc par kumēnu.
Turklāt tiek izmantotas piedevas ar augstu oktānskaitli uz vienvērtīgo spirtu un izobutilēna bāzes.
Ēteri ir atraduši vislielāko izplatību tīra benzīna ražošanā.
Tiek izmantoti arī organiskie dzelzs savienojumi, mangāna bāzes piedevas uz N-metil-anilīna bāzes, atvaskots rafināts
Turklāt benzīnā TPP vietā var izmantot tetrametilsvinu (TMS), kas labāk iztvaiko un vienmērīgāk sadalās pa cilindriem.
No termoelektrostaciju izmantošanas prakses
Autobraucējiem ar ievērojamu braukšanas pieredzi ir pazīstamas "sarkanās sveces". Sveču krāsa šajā krāsā radās, kad benzīnam ar zemu oktānskaitli tika pievienots tīrs pretdetonācijas līdzeklis, nevis TPP ar tīrīšanas līdzekļiem. Tas noveda pie šo ierīču vadošās pozīcijas. Pēc tam sveces remontēt un restaurēt vairs nav iespējams. Tādējādi benzīna detonācijas pretestību raksturo nevis nepārdomāta, bet gan speciāli šim nolūkam izstrādātu pretdetonācijas līdzekļu pareiza lietošana.
Svinu saturošs benzīns samazina sadales vārpstas izciļņu nodilumu salīdzinājumā ar benzīnu bez koģenerācijas. Tiek pieņemts, ka degšanas rezultātā radušies produkti caur eļļu nokrita uz virsmu, kas pasargāja to no nodiluma. Pēdējais arī samazinājās attiecībā pret citām dzinēja daļām, izmantojot svinu saturošu benzīnu.
Citas degvielas piedevas
Lai kavētu oksidatīvās reakcijas, benzīnam pievieno antioksidantuspiedevas, kas var būt koksnes darva, kas ir fenolu maisījums ar eļļām, paraoksifenilamīns un PF-16, kas ir fenolu maisījums.
Lai novērstu karburatora apledojumu, tiek izmantotas pretapledojuma piedevas. Tos izmanto kā savienojumus, kas šķīdina ūdeni un veido ar to zemu sasalšanas temperatūru, kā arī veido čaulu uz ledus daļiņām, novēršot to augšanu un nosēšanos uz karburatora sieniņām.
Nosēdumu noņemšanai var izmantot dažādas mazgāšanas līdzekļu piedevas.
Faktori, kas ietekmē aplūkojamo rādītāju
Benzīna triecienizturība tiek vērtēta ne tikai pēc oktānskaitļa. To ietekmē dažādi faktori.
Detonācija palielinās, palielinoties dzinēja kompresijai, palielinot cilindra diametru, izmantojot čuguna virzuļus un galviņas. Šie faktori ir konstruktīvi.
Detonācijas uzlabojošas veiktspējas funkcijas ietver dzinēja slodzes palielināšanu pie nemainīga kloķvārpstas apgriezienu skaita vai motora apgriezienu skaita samazināšanos pie nemainīgas slodzes, palielinot aizdedzes laiku, gaisa mitruma samazināšanos, palielinātu kvēpu slānis sadegšanas kamerā un dzesēšanas šķidruma sadegšanas temperatūra.
Turklāt detonāciju izraisa fizikālo un ķīmisko faktoru ietekme. Pēdējie ir saistīti ar to, ka degviela spēj veidot peroksīdu savienojumus, kas, sasniedzot noteiktu koncentrāciju, veicina veidošanos.par šo fenomenu. Šo savienojumu sadalīšanās notiek diezgan ātri, kamēr izdalās siltums un veidojas “auksta” liesma, kas, pavairojoties, piesātina maisījumu ar peroksīda sabrukšanas produktiem. Tajos ir aktīvi centri, kuru dēļ parādās karsta liesmas fronte.
Galvenais fiziskais faktors ir dzinēja kompresijas pakāpe. Tas ir tieši proporcionāls spiedienam un temperatūrai sadegšanas kamerā. Kad tiek sasniegtas kritiskās vērtības, daļa darba maisījuma aizdegas un sprādzienbīstamā ātrumā izdeg.
Dažādu dzinēju tipu triecienizturība
Motoru benzīna augsta triecienizturība ir raksturīga vieglās degvielas dzinējiem. Tas nodrošina normālu šo degvielas veidu sadegšanu dažādos dzinēja darbības režīmos. Detonācijas process šajā gadījumā tika apspriests iepriekš.
Lai nodrošinātu normālu darba ciklu dīzeļdzinējos, kas darbojas ar pašaizdegšanos no darba maisījuma saspiešanas, degvielas triecienizturībai jābūt zemai. Šiem dzinējiem tiek izmantots tāds raksturlielums kā "cetānskaitlis", kas parāda laika periodu no degvielas nonākšanas cilindrā līdz tā sadegšanas sākumam. Jo augstāks tas ir, jo mazāka aizkave, jo raitāk notiek degvielas maisījuma sadegšana.
Benzīna marka
Papildus benzīna triecienizturībai šīs degvielas aviācijas veidiem tiek izmantots markas jēdziens. Viņa irparāda, cik daudz jauda mainās, ja viena cilindra dzinējs darbojas ar bagātīgu maisījumu uz pētāmās degvielas, salīdzinot ar jaudu, ko tas pats dzinējs attīsta uz izooktāna, kura jauda tiek ņemta kā 100 markas vienības jeb 100%.
Nobeigumā
Benzīna triecienizturība ir parametrs, kas raksturo šāda veida degvielas spēju pretoties pašaizdegšanās procesam kompresijas laikā. Tas attiecas uz jebkuras degvielas, tostarp attiecīgā veida, vissvarīgākajām īpašībām. Vieglās degvielas dzinējiem to nosaka pēc oktānskaitļa. Lai palielinātu šo rādītāju, tiek izmantotas piedevas ar augstu oktānskaitli, tiek ieviesti antidetonācijas līdzekļi, tiek atlasītas izejvielas un izstrādātas to apstrādes tehnoloģijas.
