на главнуюneftbiz
Горизонтальное многоуровневое меню

Статьи обзоры

15.05.2012 : ОЧень хорошо знать, что такое октановое число (ОЧ) и как за него бороться

                                                 Уважаемые коллеги!

     Применение присадок (добавок) для повышения октанового числа  (ОЧ) бензина имеет более чем вековую историю. И в этой статье мы хотим Вам рассказать об основных моментах, на которые стоит обратить внимание, если Вы вдруг решили поэкперементировать и увеличить ОЧ вашего топлива (бензина).

    Для того, чтобы Ваши опыты увенчались успехом и вы получили хороший результат нам не обойтись без азов химотологии.

     Хотелось бы обратить внимание на такую характеристику, как  «Испаряемость» исходного продукта. Она оценивается показателями фракционного состава (ФС) и  других показателей, но именно на ФС остановимся более подробно:

    Фракционный состав бензина определяют перегонкой на специальном приборе по

стандартным показателям:

1.температура начала перегонки;

2.температуры 10, 50, 90% об. выкипания;

3.температура конца перегонки;

4.объем остатка в колбе;

5.объем потерь при перегонке.

  Фракции бензина условно подразделяют на три части: пус­ковую - первые 10% отгона, рабочую - 10-90% отгона и концевую - после­дние 10% отгона.

Температура перегонки 10% (об.) характеризует пусковые качества бензина и его способность к образованию паровых пробок.

   При пуске холодного двигателя в системе смесеобразования испаряет­ся лишь небольшая часть бензина, его самые легкие фракции. Остальная часть бензина попадает в цилиндры двигателя при его пуске в виде жидкой пленки, в которой отсутствуют легкие фракции (рис. 1.1).


  Если в бензине не­достаточно легких фрак­ций, то бензиновоздушная смесь может оказаться вне пределов воспламенения и двигатель не заведется. Чем ниже температура ок­ружающего воздуха, тем больше требуется легких фракций.  Возможные температурные условия пуска холодного карбюраторного двигателя на бензине разного фракционного состава, это показано на рис. 1.2.

                                         Рис. 1.2

     На прогретом двигателе часть легких фракций может испариться в бензопроводах и образовать паровые пробки, которые вызовут перебои в по­даче бензина.

     Температура перегонки 50%-ной фракции топлива, характеризует скорость прогрева двигателя, устойчивость его работы на малых оборотах и приемистость. Если температура перегонки 50%-ной фракции высока, то ис­парение происходит неполно и с небольшой скоростью; горючая смесь полу­чается обедненной, прогрев двигателя затягивается, двигатель на малых обо­ротах работает неустойчиво, а приемистость его ухудшается.

Приемистость двигателя предопределяет динамические качества ма­шины, ее способность преодолевать подъемы без переключения передачи и небольшую длину разгона. За 100% динамич­ности условно принята ди­намичность автомобиля при работе двигателя на бензине с /50%=90°С. По мере повы­шения этой температуры ди­намичность автомобиля па­дает и при применении бен­зина с г50%=150°С составля­ет всего 50%. Увеличение температур выкипания 50% (об.) и конца кипения снижает скорость набора оборотов двигателя и, соответствен­но, мощности.

   Температура перегонки 90%-ной фракции и температура конца перегонки, характеризуют наличие в бензине тяжелых фракций, которые не успевают испариться во впускном трубопроводе и доиспаряются в цилиндрах двигате­ля. Если тяжелых фракций много и температура их кипения высока, то они останутся в жидком состоянии. В результате этого мощность двигателя упа­дет, повысится удельный расход топлива и увеличатся рабочие износы двига­теля вследствие смывания масла и разжижения его топливом.

   Пусковые свойства автомобильных бензинов характеризуются не только со­держанием 10% фракцией бензина, но и более высококипящей - 20% фракцией.

   Остальные показатели ФС мы выведем за пределы этой статьи,  и с их описанием и значением вы сможете ознакомиться, если перейдете по этой ссылке ХХХХХ.

   И так, теперь понимая что означает параметр  «Температура перегонки 10% , 50%  и 90% объема» мы перейдем к вопросам детонационного сгорания топлива в бензиновом двигателе. Это явление характеризуется высокой скоростью распространения пламени, соизмеримой со скорос­тью ударной волны, совместное распространение которой с фронтом пла­мени со скоростью 1500...2500 м/с образует детонационную волну. При ра­боте двигателя с детонацией возникает металлический стук, который явля­ется результатом многократных периодических отражений ударных волн от стенок камеры сгорания.  В результате большой скорости и взрывного характера детонацион­ного сгорания часть топлива и промежуточных продуктов сгорания «раз­брасываются» по объему камеры, перемешиваются с конечными продук­тами и не успевают полностью сгореть. Выхлоп становится дымным, эко­номичность и мощность двигателя падают.      Повышается отдача тепла стен­кам камеры сгорания и днищу поршня из-за высоких температур в детона­ционной волне и увеличения теплоотдачи в результате срыва погранично­го слоя более холодного газа с поверхности металла. Все это приводит к перегреву двигателя и может вызвать местные разрушения камеры сгора­ния и днища поршня. Одновременно с перегревом ударные волны при сво­ем многократном отражении от стенок могут механически удалять масля­ную пленку с поверхности гильзы цилиндра и приводить к увеличению износа цилиндров и колец. Вибрационные нагрузки на поршень могут вы­зывать повышенный износ шатунных подшипников. При длительной ра­боте двигателя с детонацией даже в тех случаях, когда не наблюдается ава­рийных разрушений, ресурс его работы уменьшается в  1,5 -3 раз.

                    Характеристики детонационной стойкости.

  Важнейшей характе­ристикой детонационной стойкости бензина является октановое число (ОЧ). Антидетонационные свойства бензина зависят от октановых чисел отдельных его компонентов и добавок, таких как N-метиланилин (ММА) и кислородсодержащие компоненты - эфиры (МТБЭ) или спирты. Антидетонационные свойства бензина описываются его ОЧ. Октановое число бензина определяется путем сравнения октановых качеств бензина и бинарной смеси нормального гептана (с низким октановым качеством) и 2,2,4-триметилпентана (изооктан с высоким октановым качеством) в различных соотношениях. Октановое число нормального гептана принимается за 0, изооктана - за 100. Если, например, испытуемый бензин обладает такой же детонацион­ной стойкостью, что и смесь 76% изооктана с 24% н-гептана, то октановое число этого бензина равно 76.

     Октановое число - показатель детонационной стойкости бензинов, численно равный процентному (по объему) содержанию изооктана в сме­си с нормальным гептаном, эквивалентной по своей детонационной стой­кости бензину, испытуемому в стандартных условиях.

     В лабораторных условиях октановое число автомобильных бензи­нов и их компонентов определяют на одноцилиндровых моторных уста­новках УИТ-85 или УИТ-65. Детонационная стойкость бензинов оценива­ется сравнением его с эталонным топливом, ОЧ которого известна. Приме­няют два метода оценки: моторный по ГОСТ 511-82 и исследовательский по ГОСТ 8226-82 

     Вследствие более жестких условий испытания ОЧММ обычно бывает ниже ОЧИМ; разность между ними называется чувствительностью бензина.

     ОЧИМ описывает детонационную стойкость бензина при малых и средних оборотах (детонацию при разгоне), тогда как ОЧММ определяет детонацион­ное поведение при высоких скоростях и нагрузках (детонацию при высоких оборотах). Детонационная стойкость топлива, как правило, достаточно адек­ватно описывается значениями ОЧИМ и ОЧММ.

           Приведем для справки, данные о детонационной стойкости некоторых углеводородов:


                                Октановое число


        Углеводороды

               Моторный метод

Исследова­тельский

ме­тод без ТЭС

   Сорт­ность* с ТЭС 1,6г/л



   без ТЭС

  с ТЭС 1,6 г/л





Алканы

Бутан

92

-

94

150

Изобутан (2-метилпропан)

99

-

101

160

Пентан

62

83

62

2

Изопентан (2-метилпентан)

90

-

92

142

Гексан

25

-

25

-100

Изогексан

(2,2-диметилбутан)

94

ПО

92

152

2, З-Диметилбутан

95

по

102

205

2-Метилпентан

73

91

73

66

Гептан

0

47

0

-200

2,4-Диметилпентан

93

111

93

143

Тринтан (2,2,3-риметилбутан)

102

112

106

255

Октан

-20

28

0

-220

Изооктан (2,2,4-триметил-пентан)

100

112

100

154

2,5-Диметилгексан

54

83

55

44

Алкены

Пропен

85

-

10

-

2-Пентен

80

-

98

-

2-Гексен

78

-

89

-

2-Метил-2-гексен

79

-

90

-

2,4,4-Триметил-1 -пентен

86

-

103

-

2-Октен

56

-

56

-

Циклоалканы

Циклопентан

87

95

100

315

Метилциклопентан

81

93

91

200

Этилциклопентан

61

81

67

115

Циклогексан

77

87

83

188

Метилциклогексан

72

86

75

120

Декалин

38

-

-

-70

Тетралин

65

-

-

215

Арены

Бензол

107

-

113

220

Толуол

101

104

112

250

Этилбензол

97

102

103

250

о-ксилол

100

101

100

-15

ц-ксилол

103

105

100

265

л-ксилол

103

105

100

265

Кумол (изопропилбензол)

99

102

108

280








  Так же на появление детонации в двигателе  могут влиять и конструктивные факторы самого двигателя, а это:

Степень сжатия - основ­ной фактор, влияющий на возникновение детонации. С увеличением степени сжатия возрастают температура и давление в цилиндре двигателя, что спо­собствует интенсивному образованию гидроперекисей.

Форма камеры сгорания. Оказывает влияние на возникновение дето­нации через время, в течение которого пламя от свечи может дойти до наибо­лее отдаленных точек камеры сгорания. Чем больше это время, тем вероят­нее образование перекисей и возникновение детонации.

Размер цилиндра. С увеличением размера цилиндра возрастает длина пути, который проходит пламя, и, следовательно, повышается возможность образования перекисей и возникновения детонации.

Свечи зажигания влияют на возникновение детонации в случае их пе­регрева.

Выпускной клапан является наиболее горячей деталью в головке ци­линдра (750-800°С), и его температура способствует ускоренному образова­нию перекисей и возникновению детонации.


На конструктив двигателя, для того чтобы максимально избежать возможности появления детонации при применении топлив (бензинов), нам повлиять достаточно проблематично, а вот на представленные ниже факторы просим обратить ваше внимание.

Состав горючей смеси. При равных условиях обогащенные смеси сгорают с наибольшей скоростью и приводят к максимальным давлению и температуре цикла, что увеличивает скорость развития предпламенных реакций в нагретой сжатием смеси и ве­роятность появления детонации.

Частота вращения коленчатого вала. При увеличении частоты враще­ния детонация уменьшается, так как при этом сокращается время, отводимое на химическую подготовку части топлива, окисляющейся в последнюю очередь.

Нагарообразование на поршне и головке цилиндра. Увеличивает ин­тенсивность детонации посредством увеличения температуры газов в про­цессе сгорания. Теплопроводность нагара, покрывающего стенки головки и днища поршня, примерно в 50 раз меньше теплопроводности чугуна. Из-за отложений нагара уменьшается объем камеры сгорания и повышается сте­пень сжатия. Все это способствует повышению температуры газов, образо­ванию перекисей и детонации.

Опережение зажигания.  Изменяет момент зажигания а следователь­но, температуру в камере сгорания днища поршня и головки цилиндра. Уве­личение угла опережения зажигания сдвигает точку максимального давления ближе к ВМТ, что способствует уменьшению задержки самовоспламенения последней части топлива и возрастанию детонации.

Температура охлаждающей жидкости. Повышение температуры уве­личивает температуру стенок цилиндра, головки и днища поршня, что спо­собствует образованию перекисей и усилению детонации.

Атмосферные условия. Атмосферное давление, влажность воздуха и тем­пература вызывают соответствующие изменения этих показателей в горючей смеси. Повышение атмосферного давления воздуха и температуры сопровожда­ется повышением детонации, а снижение - уменьшением детонации. С повыше­нием влажности воздуха уменьшается давление сухого воздуха, поступающего в двигатель, и возрастает количество водяного пара в рабочей смеси, в результа­те чего в значительной степени снижается интенсивность детонации.

Режим работы двигателя. Октановые числа бензинов зависят от ре­жима работы двигателя.

   Наиболее высокие антидетонационные качества бензина требуются двигателю на режимах со 100% отдачей мощности. Если на этих режимах несколько уменьшить угол опережения зажигания, по сравнению с оптималь­ным, то антидетонационные требования двигателя снижаются довольно рез­ко при относительно небольшом уменьшении мощностных показателей. Установка позднего опережения зажигания, вызывающего уменьше­ние мощности более чем на 5%, приводит к перегреву выпускной системы и снижению устойчивости работы двигателя.

Принято считать минимально допустимым снижением ОЧ бензина то, которое необходимо для работы двигателя с уменьшением мощности до 5%. Повышение температурного режима двигателя вызывает снижение детонационной стойкости почти всех углеводородов. Наименее чувствитель­ны к изменению температуры - парафиновые углеводороды.

Влияние скорости вращения коленчатого вала на детонационную стой­кость углеводородов зависит от температурного режима двигателя, класса угле­водородов и их детонационной стойкости. При увеличении числа оборотов дето­национная стойкость низкооктановых алканов нормального строения повышает­ся, а низкооктановых цикланов и алкенов понижается. При повышении темпера­туры, влияние изменения скорости вращения коленчатого вала уменьшается.

Низкооктановые алкановые углеводороды в основном обладают отри­цательной чувствительностью, высокооктановые - положительной.

 Теперь уважаемые коллеги мы с Вами можем четко представлять, какие моменты нужно учесть, когда приступим к «изготовлению» нашего чуда, бензина соответствующего нашим ожиданиям, и конечно же требованию его Величества РЕГЛАМЕНТА  по топливу!

 Использовались  материалы:  "Автом обильные топлива" А.С. Сафонов, А.И. Ушаков,И.В. Чечкенев, "Топлива, пр-во, прим-е, свой-ва" Б. Эльверс





назад



Всемирная Топливная Хартия

От имени автопроизводителей со всего мира, Комитет по всемирной топливной хартии рад представить новейшую редакцию Всемирной топливной хартии. Прилагаемая редакция Хартии включает новую Категорию 4, определяющая топлива, которые сводят до минимума выбросы из всех типов автомобилей на дорогах и позволяют внедрять новые автомобильные технологии.



 

Контакты

Расчет жд тарифа онлайн

Расчет Ж/Д тарифа онлайн

Расчет растояния между городами

октановый калькулятор

Бензиновый калькулятор

 

 

VK Neftbiz
     

 

© 2002-2014 Neftbiz Правовая информация

  +7 8442 50 11 04, Email

НОВОСТИ

Новостной слайдер | pcvector.net

 

Яндекс.Метрика