Een indicator die de verhouding van verschillende componenten in het product in kwestie aangeeft, is de klopvastheid van benzine. Dit wordt behandeld in dit artikel.
Het concept van detonatie
Dat laatste gebeurt wanneer het benzine-luchtmengsel spontaan ontbrandt in het gedeelte dat het verst van de bougie verwijderd is. Zijn verbranding is explosief.
Optimale omstandigheden voor zijn stroming worden gevormd in het deel van de verbrandingskamer, waar sprake is van een verhoogde temperatuur en een grote blootstelling van het mengsel.
Klop kan worden herkend aan de karakteristieke metalen stoten die worden gevormd door de weerkaatsing van schokgolven van de wanden van de verbrandingskamer en de resulterende trilling van de cilinders.
Klopverbranding van benzine kan optreden metwaarschijnlijker als er koolstofafzettingen in de verbrandingskamer zijn, evenals wanneer de conditie van de motor verslechtert. Dit fenomeen leidt tot een afname van zijn kracht, een afname van economische indicatoren, evenals toxicologische indicatoren van uitlaatgassen.
Eigenschappen van benzines die ontploffing veroorzaken
Deze omvatten: fractionele samenstelling, zwavelgeh alte, stabiliteit vanuit fysisch en chemisch oogpunt, de structuur van koolwaterstoffen, enz.
De hoogste weerstand tegen detonatie is typisch voor aromatische koolwaterstoffen en de laagste - voor normale paraffinische. Anderen, die deel uitmaken van benzine, nemen een tussenpositie in.
Beoordeel de klopvastheid van benzine op octaangetal.
Manieren om ontploffing te voorkomen
Het moet worden voorkomen op het moment dat de motor draait, wanneer het voertuig in beweging is, en daarom wordt het noodzakelijk om dringende maatregelen te nemen om schade aan de motor zoveel mogelijk te voorkomen. Bovendien moeten de inspanningen van ontwerpers gericht zijn op de ontwikkeling van laatstgenoemde met een alomvattende tegenactie voor het fenomeen in kwestie.
Een van de belangrijkste manieren om mogelijke ontploffing te voorkomen, is door benzine te produceren met een voldoende hoge klopvastheid.
Bepaling van het octaangetal
Hierboven hebben we besloten welk getal de klopvastheid van benzine bepa alt. Octaangetal (OC) wordt bepaald met behulp van een eencilinderapparatuur met een dynamische compressieverhouding, met behulp van onderzoeks- of motorische methoden. Wanneer het is bepaald, wordt de verbranding van de bestudeerde benzine en referentiebrandstof met een bekende gewenste waarde uitgevoerd. De samenstelling van de laatste omvat heptaan met RON=0 en isooctaan met RON=100.
Tijdens het testen wordt benzine in deze apparatuur gegoten. Bij het uitvoeren van onderzoek wordt de compressieverhouding geleidelijk verhoogd totdat detonatie optreedt, waarna de motor wordt bijgetankt met een referentiebrandstof met een voorlopige meting van detonatie en vaststelling van de compressieverhouding die ertoe heeft geleid. Het volumegeh alte aan isooctaan in het mengsel bepa alt de OC.
De naam van het merk benzine kan de letter "I" bevatten. Dit geeft aan dat de OC is bepaald door de onderzoeksmethode. Bij afwezigheid werd de motorische methode gebruikt. De SP verkregen door verschillende methoden verschillen enigszins in hun waarden. Daarom moet het octaangetal voor de klopvastheid van benzine vergezeld gaan van een indicatie van de methode waarmee de waarde werd bepaald.
De laatste waarde wordt bepaald met de motormethode bij nominale belastingen en met de onderzoeksmethode - bij onstabiele modi.
Naast deze twee methoden kan de wegmethode worden gebruikt om de ROI te bepalen. Mengsels die normaal heptaan en isooctaan bevatten, worden in de verwarmde motor gevoerd. De auto wordt versneld tot de maximaal mogelijke snelheid in directe transmissie en het ontstekingstijdstip wordt aangepast totdat het kloppen verdwijnt. Daarna wordt volgens dezelfde methode de ontstekingsinstelling bepaald,waarop de ontploffing begint. Afhankelijk van de mate van rotatiehoek van de krukas wordt een basiscurve opgebouwd, op basis waarvan de OC wordt bepaald.
Om de OC van directe benzines te verhogen, worden ze onderworpen aan katalytische reforming. Hoeveel ze toenemen, wordt bepaald door de rigiditeit van deze regimes.
Thermische procesbenzines zijn superieur wat betreft klopvastheid ten opzichte van directe benzines.
Het concept van toenemende klopvastheid
Bovenstaande geeft aan dat deze laatste moet worden verhoogd om de levensduur van de motor te verlengen.
Om de klopvastheid van benzine te verhogen, worden speciale klopvaste additieven gebruikt. Het octaangetal neemt toe met een toename van de molaire massa van koolwaterstoffen en de mate van vertakking van de koolstofketen, evenals met de omzetting van alkanen in alkenen, naftenen en aromatische koolwaterstoffen met hetzelfde aantal koolstofatomen.
Manieren om de betreffende indicator te vergroten. Kenmerken van ethylbenzines
Er zijn de volgende manieren om de klopvastheid van benzines te verbeteren:
- Introductie van componenten met een hoog octaangeh alte;
- selectie van grondstoffen en verwerkingstechnologie;
- Introductie van antiklopmiddelen.
Tot voor kort was de belangrijkste van de laatste tetra-ethyllood (TEP), een-g.webp
Lood echter als productverbranding bouwt zich op in de verbrandingskamer, waardoor de motorcompressie toeneemt. Daarom worden, samen met TPP's, aaseters van dit element toegevoegd aan benzine, die tijdens de verbranding vluchtige stoffen vormen, die met uitlaatgassen worden verwijderd.
Als laatste stoffen kunnen die met halogenen zoals broom of chloor worden gebruikt. Het mengsel van scavenger met TES wordt ethylvloeistof genoemd. Benzines waarin het wordt gebruikt, worden loodhoudend genoemd. Ze zijn zeer giftig en het gebruik ervan moet gepaard gaan met het gebruik van verbeterde veiligheidsmaatregelen.
In de loop van de tijd werden nieuwe eisen voor de milieuvriendelijkheid van motoren ingevoerd, wat leidde tot de overgang naar loodvrije benzine.
Karakterisering van veiligere antiklopmiddelen
Ongelode benzine vereiste een verandering in de productietechnologie van dit product en het gebruik van antiklopmiddelen die zich zouden onderscheiden door verminderde toxiciteit.
De klopvastheid van benzine wordt onder andere beoordeeld door het gebruik van niet-giftige klopvaste middelen in de laatstgenoemde. De efficiëntie op TPP-niveau wordt aangetoond door mangaanstoffen, die niet-toxische vloeistoffen zijn. Ze zijn echter beperkt gebruikt omdat ze de duurzaamheid van de motor verminderen.
Methyl-tert-butylether (MTBE) additief met fysische en chemische eigenschappen vergelijkbaar met benzine wordt als veelbelovend beschouwd. Wanneer het in een hoeveelheid van 10% aan de brandstof wordt toegevoegd, neemt het octaangetal toe met 5-6 eenheden.
Voor benzines met een hoog octaangeh altegebruik een organische stof genaamd cumeen.
Bovendien worden additieven met een hoog octaangetal op basis van eenwaardige alcoholen en isobutyleen gebruikt.
Ethers hebben de grootste distributie gevonden bij de productie van schone benzine.
Organische ijzerverbindingen, op mangaan gebaseerde additieven op basis van N-methylaniline, van was ontdaan raffinaat worden ook gebruikt
Daarnaast kan in benzine tetramethyllood (TMS) worden gebruikt in plaats van TPP, dat beter verdampt en gelijkmatiger over de cilinders wordt verdeeld.
Uit de praktijk van het gebruik van thermische energiecentrales
Automobilisten met veel rijervaring zijn bekend met "rode kaarsen". De kleur van kaarsen in deze kleur ontstond toen een puur antiklopmiddel werd toegevoegd aan benzine met een laag octaangeh alte in plaats van TPP met aaseters. Dit leidde tot de leiding van deze apparaten. Daarna is het niet meer mogelijk om kaarsen te repareren en te restaureren. De klopvastheid van benzine wordt dus niet gekenmerkt door ondoordacht, maar door het juiste gebruik van antiklopmiddelen die speciaal voor dit doel zijn ontworpen.
Loodde benzines dragen bij aan minder slijtage van de nokkenasnokken in vergelijking met benzines zonder WKK. Aangenomen wordt dat de door verbranding gevormde producten door de olie naar de oppervlakte zijn gevallen, waardoor deze beschermd is tegen slijtage. Dit laatste nam ook af ten opzichte van andere motoronderdelen bij gebruik van loodhoudende benzines.
Andere brandstofadditieven
Om oxidatieve reacties te remmen, worden antioxidanten aan benzine toegevoegdadditieven, die houtteer kunnen zijn, wat een mengsel is van fenolen met oliën, paraoxyfenylamine en PF-16, wat een mengsel van fenolen is.
Om ijsvorming in de carburateur te voorkomen, worden anti-ijsvormingsadditieven gebruikt. Ze worden gebruikt als verbindingen die water oplossen en er laagvriesmengsels mee vormen, evenals een schil vormen op ijsdeeltjes, waardoor hun groei en afzetting op de wanden van de carburateur wordt voorkomen.
Er kunnen verschillende wasmiddeladditieven worden gebruikt om afzettingen te verwijderen.
Factoren die de betreffende indicator beïnvloeden
Klopweerstand van benzine wordt niet alleen beoordeeld door het octaangetal. Het wordt beïnvloed door verschillende factoren.
Klop neemt toe met toenemende motorcompressie, toenemende cilinderdiameter, met behulp van gietijzeren zuigers en koppen. Deze factoren zijn constructief.
Klopverhogende prestatiekenmerken zijn onder meer een toename van de motorbelasting bij een constant krukastoerental, of een afname van het motortoerental bij een constante belasting met een toename van het ontstekingstijdstip, een afname van de luchtvochtigheid, een toename van de roetlaag in de verbrandingskamer en de verbrandingstemperatuur van de koelvloeistof.
Bovendien wordt detonatie veroorzaakt door de invloed van fysische en chemische factoren. Deze laatste zijn te wijten aan het feit dat de brandstof in staat is om peroxideverbindingen te vormen, die bij het bereiken van een bepaalde concentratie bijdragen aan de vorming vanvan dit fenomeen. De ontleding van deze verbindingen verloopt vrij snel, terwijl warmte vrijkomt en een "koude" vlam wordt gevormd, die bij verspreiding het mengsel verzadigt met peroxide-vervalproducten. Ze bevatten actieve centra, waardoor een hete vlamfront verschijnt.
De belangrijkste fysieke factor is de compressieverhouding van de motor. Het is recht evenredig met de druk en temperatuur in de verbrandingskamer. Wanneer kritische waarden worden bereikt, ontsteekt een deel van het werkmengsel en brandt met explosieve snelheid uit.
Klopweerstand van verschillende motortypes
Hoge klopvastheid van motorbenzine is typisch voor lichte-brandstofmotoren. Het zorgt voor de normale verbranding van dit soort brandstof in verschillende bedrijfsmodi van de motor. Het proces van detonatie in dit geval werd hierboven besproken.
Om een normale bedrijfscyclus te garanderen in dieselmotoren die werken door zelfontbranding door de compressie van het werkmengsel, moet de klopvastheid van de brandstof laag zijn. Voor deze motoren wordt een kenmerk zoals het "cetaangetal" gebruikt, dat de tijdsduur aangeeft vanaf het moment dat de brandstof de cilinder binnenkomt tot het begin van de verbranding. Hoe hoger, hoe korter de vertraging, hoe soepeler de verbranding van het brandstofmengsel wordt uitgevoerd.
Benzinekwaliteit
Naast de klopvastheid van benzine voor luchtvaarttypes van deze brandstof, wordt het begrip kwaliteit gebruikt. Zij islaat zien hoeveel het vermogen verandert wanneer een eencilindermotor draait op een rijk mengsel van de bestudeerde brandstof, vergeleken met het vermogen dat wordt ontwikkeld door dezelfde motor op isooctaan, waarvan het vermogen wordt genomen als 100-eenheden of 100%.
Tot slot
De klopvastheid van benzine is een parameter die het vermogen van dit type brandstof kenmerkt om weerstand te bieden aan zelfontbranding tijdens compressie. Het verwijst naar de belangrijkste kenmerken van elke brandstof, ook voor het type in kwestie. Voor lichte brandstofmotoren wordt dit bepaald aan de hand van het octaangetal. Om deze indicator te verhogen, worden additieven met een hoog octaangetal gebruikt, antiklopmiddelen geïntroduceerd, grondstoffen geselecteerd en technologieën voor de verwerking ervan ontwikkeld.
