المؤشر الذي يوضح نسبة المكونات المختلفة في المنتج المعني هو مقاومة الصدمات للبنزين. يتم تناول هذا في هذه المقالة.
مفهوم التفجير
يحدث هذا الأخير عندما يشتعل خليط البنزين والهواء تلقائيًا في الجزء الأبعد عن شمعة الإشعال. احتراقه متفجر
تتشكل الظروف المثلى لتدفقها في جزء من غرفة الاحتراق ، حيث توجد درجة حرارة متزايدة وتعرض كبير للخليط.
يمكن التعرف على الطرق من خلال الضربات المعدنية المميزة التي تتشكل بسبب انعكاس موجات الصدمة من جدران غرفة الاحتراق والاهتزاز الناتج عن الأسطوانات.
يمكن أن يحدث احتراق تدق للبنزينتزداد احتمالية وجود رواسب كربونية في غرفة الاحتراق ، وكذلك عندما تتدهور حالة المحرك. تؤدي هذه الظاهرة إلى انخفاض قوتها ، وانخفاض في المؤشرات الاقتصادية ، فضلاً عن المؤشرات السمية لغازات العادم.
خصائص البنزين التي تسبب التفجير
تشمل: التركيب الجزئي ، محتوى الكبريت ، الاستقرار من وجهتي النظر الفيزيائية والكيميائية ، هيكل الهيدروكربونات ، إلخ.
أعلى مقاومة للانفجار نموذجية للهيدروكربونات العطرية ، والأقل مقاومة للانفجار هي للبرافين العادي. يحتل البعض الآخر ، وهو جزء من البنزين ، موقعًا متوسطًا.
قم بتقييم مقاومة القرقعة للبنزين برقم الأوكتان.
طرق لمنع التفجير
يجب منعه في وقت تشغيل المحرك ، عندما تتحرك السيارة ، وبالتالي يصبح من الضروري اتخاذ تدابير عاجلة لمنع تلف المحرك إلى أقصى حد. بالإضافة إلى ذلك ، يجب توجيه جهود المصممين لتطوير الأخير مع مواجهة شاملة للظاهرة قيد الدراسة.
إحدى الطرق الرئيسية لمنع التفجير المحتمل هي إنتاج بنزين يتمتع بمقاومة عالية بما فيه الكفاية للطرق.
تحديد رقم الأوكتان
أعلاه ، قررنا ما هو الرقم الذي يحدد مقاومة الصدمات للبنزين. يتم تحديد رقم أوكتان (OC) باستخدام أسطوانة واحدةمعدات ذات نسبة ضغط ديناميكي ، باستخدام طرق البحث أو المحركات. عندما يتم تحديده ، يتم احتراق البنزين المدروس والوقود المرجعي بقيمة مرغوبة معروفة. يتضمن تكوين الأخير هيبتان مع RON=0 و isooctane مع RON=100.
عند الاختبار ، يتم سكب البنزين في هذا الجهاز. عند إجراء البحث ، تزداد نسبة الانضغاط تدريجيًا حتى يظهر التفجير ، وبعد ذلك يتم تزويد المحرك بالوقود المرجعي بقياس أولي للانفجار وتثبيت نسبة الضغط التي أدت إليه. يحدد حجم محتوى isooctane في الخليط OC.
قد يحتوي اسم ماركة البنزين على الحرف "I". يشير هذا إلى أن OC تم تحديده من خلال طريقة البحث. في حالة عدم وجودها ، تم استخدام طريقة المحرك. تختلف النقاط الذهنية التي تم الحصول عليها بطرق مختلفة إلى حد ما في قيمها. لذلك ، يجب أن يكون رقم الأوكتان لمقاومة الصدمات للبنزين مصحوبًا بمؤشر إلى الطريقة التي تم بها تحديد قيمتها.
يتم تحديد القيمة الأخيرة بطريقة المحرك عند الأحمال الاسمية ، وبطريقة البحث - في أوضاع غير مستقرة.
إلى جانب هاتين الطريقتين ، يمكن استخدام طريقة الطريق لتحديد عائد الاستثمار. يتم تغذية المخاليط التي تحتوي على هيبتان عادي وإيزوكتان في المحرك المسخن. يتم تسريع السيارة إلى أقصى سرعة ممكنة في ناقل الحركة المباشر ويتم ضبط توقيت الإشعال حتى يختفي طرق الخبط. بعد ذلك ، وفقًا لنفس الطريقة ، يتم تحديد إعداد الإشعال ،عنده يبدأ التفجير. يتم بناء منحنى قاعدي اعتمادًا على درجة زاوية دوران العمود المرفقي ، والتي وفقًا لها يتم تحديد OC.
من أجل زيادة OC لمحركات البنزين ذات التشغيل المباشر ، فإنها تخضع لإعادة التكوين التحفيزي. مقدار الزيادة يتحدد بصلابة هذه الأنظمة.
غازولين العملية الحرارية متفوقة في مقاومة الخبط على تلك التي تعمل مباشرة.
مفهوم زيادة مقاومة الضربات
ما سبق يشير إلى وجوب زيادتها من أجل إطالة عمر المحرك.
لزيادة مقاومة البنزين ، يتم استخدام إضافات خاصة مضادة للخبط. يزداد رقم الأوكتان مع زيادة الكتلة المولية للهيدروكربونات ودرجة تفرّع سلسلة الكربون ، وكذلك مع تحول الألكانات إلى ألكينات ونفثينات وهيدروكربونات عطرية لها نفس العدد من ذرات الكربون.
طرق لزيادة المؤشر المعني. خصائص غازولين الإيثيل
هناك الطرق التالية لتحسين مقاومة طرق البنزين:
- إدخال مكونات عالية الأوكتان
- اختيار المواد الخام وتكنولوجيا المعالجة
- مقدمة من antiknocks.
حتى وقت قريب ، كان العنصر الرئيسي في الأخير هو رباعي إيثيل الرصاص (TEP) ، وهو سم على شكل سائل غير قابل للذوبان في الماء ، ولكنه قابل للذوبان بسهولة في المنتجات البترولية.
ومع ذلك ، تؤدي كمنتجيتراكم الاحتراق في غرفة الاحتراق ، مما يزيد من ضغط المحرك. لذلك ، مع TPPs ، يتم إضافة كاسحات هذا العنصر إلى البنزين ، والتي تشكل مواد متطايرة أثناء الاحتراق ، والتي يتم إزالتها بغازات العادم.
كمادة أخيرة ، يمكن استخدام تلك التي تحتوي على الهالوجينات مثل البروم أو الكلور. يسمى خليط الكاسح مع TES سائل الإيثيل. يطلق على البنزين الذي يستخدم فيه الرصاص. إنها شديدة السمية ويجب أن يكون استخدامها مصحوبًا باستخدام تدابير أمنية محسّنة.
بمرور الوقت ، بدأ إدخال متطلبات جديدة لمراعاة البيئة للمحركات ، مما أدى إلى الانتقال إلى البنزين الخالي من الرصاص.
توصيف الإضافات الأكثر أمانًا المضادة للخبط
يتطلب البنزين الخالي من الرصاص تغييرًا في تكنولوجيا إنتاج هذا المنتج واستخدام المواد المضافة المضادة للطرق التي يمكن تمييزها عن طريق تقليل السمية.
يتم تقييم مقاومة القرقعة للبنزين ، من بين أمور أخرى ، من خلال استخدام عوامل مضادة للطرق غير سامة في الأخير. تظهر الكفاءة عند مستوى TPP بواسطة مواد المنجنيز ، وهي سوائل غير سامة. ومع ذلك ، فقد وجدوا استخدامًا محدودًا لأنها تقلل من متانة المحرك.
تعتبر مادة الميثيل ثالثي بوتيل الأثير (MTBE) ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية المشابهة للبنزين واعدة. عند إضافته إلى الوقود بمقدار 10٪ ، يزيد رقم الأوكتان بمقدار 5-6 وحدات.
للبنزين عالي الأوكتاناستخدم مادة عضوية تسمى الكومين.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام إضافات عالية الأوكتان تعتمد على كحول أحادي الهيدرات والأيزوبيوتيلين.
وجدت الإيثرات أكبر توزيع في إنتاج البنزين النظيف.
مركبات الحديد العضوية ، والإضافات القائمة على المنغنيز على أساس N-methyl-aniline ، وتستخدم أيضا رافينات خالية من الشمع
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام رباعي ميثيل الرصاص (TMS) بدلاً من TPP في البنزين ، والذي يتبخر بشكل أفضل ويتم توزيعه بالتساوي على الأسطوانات.
من ممارسة استخدام محطات الطاقة الحرارية
سائقي السيارات الذين يتمتعون بخبرة قيادة كبيرة معتادون على "الشموع الحمراء". حدث لون الشموع بهذا اللون عندما تمت إضافة عامل مضاد للخبط إلى البنزين منخفض الأوكتان بدلاً من TPP مع الزبالين. هذا أدى إلى قيادة هذه الأجهزة. بعد ذلك ، لم يعد من الممكن إصلاح الشموع واستعادتها. وبالتالي ، فإن مقاومة القرقعة للبنزين لا تتميز بعدم تفكير ، ولكن من خلال الاستخدام الصحيح لعوامل مانعة للانغلاق مصممة خصيصًا لهذا الغرض.
تساهم البنزين المحتوي على الرصاص في تقليل التآكل على حدبات عمود الكامات مقارنة بالبنزين الذي لا يحتوي على CHP. من المفترض أن المنتجات المتكونة نتيجة الاحتراق تسقط عبر الزيت إلى السطح ، مما يحميه من التآكل. انخفض هذا الأخير أيضًا فيما يتعلق بأجزاء المحرك الأخرى عند استخدام البنزين المحتوي على الرصاص.
إضافات الوقود الأخرى
لتثبيط التفاعلات المؤكسدة ، تضاف مضادات الأكسدة إلى البنزينالمضافات التي يمكن أن تكون قطران الخشب ، وهو خليط من الفينولات مع الزيوت ، باراوكسيفينيلامين و PF-16 ، وهو خليط من الفينولات.
لمنع تثليج المكربن / u200b / u200b ، يتم استخدام إضافات مضادة للتجمد. يتم استخدامها كمركبات تعمل على إذابة الماء وتشكل معه مخاليط منخفضة التجمد ، بالإضافة إلى تشكيل قشرة على جزيئات الجليد ، مما يمنع نموها ويستقر على جدران المكربن.
يمكن استخدام إضافات المنظفات المختلفة لإزالة الرواسب.
العوامل المؤثرة على المؤشر قيد الدراسة
يتم تقييم مقاومة القرقعة للبنزين ليس فقط برقم الأوكتان. يتأثر بعوامل مختلفة.
زيادة القفل مع زيادة ضغط المحرك ، وزيادة قطر الأسطوانة ، باستخدام مكابس ورؤوس من الحديد الزهر. هذه العوامل بناءة.
تشمل ميزات الأداء المعززة للقرع زيادة حمل المحرك عند سرعة ثابتة للعمود المرفقي ، أو انخفاض في سرعة المحرك عند حمل ثابت مع زيادة توقيت الاشتعال ، وانخفاض في رطوبة الهواء ، وزيادة في طبقة من السخام في غرفة الاحتراق ودرجة حرارة احتراق المبرد.
بالإضافة إلى ذلك ، يحدث التفجير بسبب تأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية. يرجع هذا الأخير إلى حقيقة أن الوقود قادر على تكوين مركبات بيروكسيد ، والتي ، عند الوصول إلى تركيز معين ، تساهم في التكوينلهذه الظاهرة. يستمر تحلل هذه المركبات بسرعة كبيرة ، بينما تنطلق الحرارة ويتشكل لهب "بارد" ، والذي ، عند انتشاره ، يشبع الخليط بمنتجات تحلل البيروكسيد. تحتوي على مراكز نشطة ، بسبب ظهور جبهة اللهب الساخنة.
العامل المادي الرئيسي هو نسبة ضغط المحرك. يتناسب طرديًا مع الضغط ودرجة الحرارة في غرفة الاحتراق. عندما يتم الوصول إلى القيم الحرجة ، يشتعل جزء من خليط العمل ويحترق بسرعة شديدة.
مقاومة الخبط لأنواع المحركات المختلفة
مقاومة عالية للصدمات لبنزين المحرك نموذجية لمحركات الوقود الخفيف. يضمن الاحتراق الطبيعي لهذه الأنواع من الوقود في أوضاع تشغيل المحرك المختلفة. تمت مناقشة عملية التفجير في هذه الحالة اعلاه
لضمان دورة عمل عادية في محركات الديزل التي تعمل عن طريق الاشتعال الذاتي من ضغط خليط العمل ، يجب أن تكون مقاومة الصدمات للوقود منخفضة. بالنسبة لهذه المحركات ، يتم استخدام خاصية مثل "رقم السيتان" ، والتي توضح الفترة الزمنية من دخول الوقود إلى الأسطوانة إلى بداية احتراقها. كلما زاد ارتفاعه ، كلما كان التأخير أقصر ، تم احتراق خليط الوقود بسلاسة أكبر.
درجة بنزين
بالإضافة إلى مقاومة طرق البنزين لأنواع الطيران من هذا الوقود ، يتم استخدام مفهوم الدرجة. هي تكونيوضح مقدار تغير الطاقة عندما يعمل محرك أحادي الأسطوانة على خليط غني بالوقود المدروس ، مقارنة بالقوة المطورة بواسطة نفس المحرك على isooctane ، والتي يتم أخذ قوتها على أنها 100 وحدة درجة أو 100٪.
في الختام
مقاومة القرقعة للبنزين هي معلمة تميز قدرة هذا النوع من الوقود على مقاومة الاشتعال الذاتي أثناء الانضغاط. يشير إلى أهم خصائص أي وقود ، بما في ذلك النوع المعني. بالنسبة لمحركات الوقود الخفيف ، يتم تحديده من خلال رقم الأوكتان. من أجل زيادة هذا المؤشر ، يتم استخدام الإضافات عالية الأوكتان ، وإدخال عوامل مانعة للانغلاق ، واختيار المواد الخام وتطوير تقنيات معالجتها.
