Un indicador que mostra la proporció de diversos components del producte en qüestió és la resistència als cops de la gasolina. Això es tracta en aquest article.
El concepte de detonació
Aquest últim es produeix quan la mescla gasolina-aire s'encén espontàniament a la part més allunyada de la bugia. La seva combustió és explosiva.
Les condicions òptimes per al seu flux es formen a la part de la cambra de combustió, en la qual hi ha un augment de la temperatura i una gran exposició de la mescla.
Els cops es poden identificar pels cops metàl·lics característics que es formen a causa de la reflexió de les ones de xoc de les parets de la cambra de combustió i la vibració resultant dels cilindres.
La combustió de la gasolina pot produir-se ambmés probable si hi ha dipòsits de carboni a la cambra de combustió, així com quan l'estat del motor es deteriora. Aquest fenomen comporta una disminució de la seva potència, una disminució dels indicadors econòmics, així com dels indicadors toxicològics dels gasos d'escapament.
Propietats de les benzines que causen detonació
Aquests inclouen: composició fraccionada, contingut de sofre, estabilitat des del punt de vista físic i químic, estructura dels hidrocarburs, etc.
La resistència a la detonació més alta és típica per als hidrocarburs aromàtics, i la més baixa - per als parafínics normals. Altres, que formen part de la gasolina, ocupen una posició intermèdia.
Avalueu la resistència als cops de la gasolina segons el nombre d'octà.
Maneres d'evitar la detonació
S'ha d'evitar en el moment del funcionament del motor, quan el vehicle està en moviment, i per tant es fa necessari prendre mesures urgents per tal d'evitar en la major mesura possible danys al motor. A més, els esforços dels dissenyadors s'han de dirigir al desenvolupament d'aquest últim amb una contrarelació integral al fenomen considerat.
Una de les principals maneres d'evitar una possible detonació és produir gasolina amb una resistència als cops prou alta.
Determinació del número d'octà
A d alt, hem decidit quin número determina la resistència als cops de la gasolina. El nombre d'octà (OC) es determina mitjançant un cilindre únicequips amb una relació de compressió dinàmica, utilitzant mètodes de recerca o motors. Quan es determina, es realitza la combustió de la gasolina estudiada i del combustible de referència amb un valor desitjat conegut. La composició d'aquest últim inclou heptà amb RON=0 i isooctà amb RON=100.
Quan es fa la prova, s'aboca gasolina a aquest equip. A l'hora de fer una investigació, la relació de compressió s'incrementa gradualment fins que apareix la detonació, després de la qual s'aprovisiona el motor amb un combustible de referència amb una mesura preliminar de la detonació i es fixa la relació de compressió que la va provocar. El contingut en volum d'isooctà de la mescla determina l'OC.
El nom de la marca de gasolina pot contenir la lletra "I". Això indica que l'OC es va determinar pel mètode d'investigació. En cas de la seva absència, es va utilitzar el mètode motor. Els SP obtinguts per diferents mètodes difereixen una mica en els seus valors. Per tant, l'índex d'octà per a la resistència als cops de la gasolina ha d'anar acompanyat d'una indicació del mètode pel qual es va determinar el seu valor.
L'últim valor es determina amb el mètode del motor a càrregues nominals i amb el mètode d'investigació - en modes inestables.
A més d'aquests dos mètodes, el mètode de la carretera es pot utilitzar per determinar el ROI. Les mescles que contenen heptà i isooctà normals s'alimenten al motor escalfat. El cotxe s'accelera a la màxima velocitat possible en transmissió directa i el temps d'encesa s'ajusta fins que desapareix el toc. Després d'això, segons el mateix mètode, es determina la configuració d'encesa,en què comença la detonació. Es construeix una corba base en funció del grau de l'angle de gir del cigonyal, segons el qual es determina l'OC.
Per augmentar l'OC de les gasolines de tirada directa, se sotmeten a un reformat catalític. Quant augmenten, ve determinat per la rigidesa d'aquests règims.
Les gasolines de procés tèrmic són superiors en resistència als cops a les de tirada directa.
El concepte d'augmentar la resistència als cops
L'anterior indica que aquest últim s'ha d'augmentar per allargar la vida útil del motor.
Per augmentar la resistència als cops de la gasolina, s'utilitzen additius especials antidetonants. L'índex d'octà augmenta amb l'augment de la massa molar dels hidrocarburs i el grau de ramificació de la cadena de carboni, així com amb la transformació d'alcans en alquens, naftens i hidrocarburs aromàtics amb el mateix nombre d'àtoms de carboni.
Maneres d'augmentar l'indicador en qüestió. Característiques de les gasolines etíliques
Hi ha les maneres següents de millorar la resistència als cops de les benzines:
- Introducció de components d' alt octanatge;
- selecció de matèries primeres i tecnologia de processament;
- Introducció dels antidetonants.
Fins fa poc, el principal d'aquest últim era el tetraetil plom (TEP), que és un verí en forma de líquid, insoluble en aigua, però fàcilment soluble en productes derivats del petroli.
No obstant això, el plom com a producteLa combustió s'acumula a la cambra de combustió, la qual cosa augmenta la compressió del motor. Per tant, juntament amb els TPP, s'afegeixen carronyers d'aquest element a la gasolina, que formen substàncies volàtils durant la combustió, que s'eliminen amb els gasos d'escapament.
Com a últimes substàncies, es poden utilitzar aquelles que contenen halògens com el brom o el clor. La barreja d'eliminador amb TES s'anomena líquid etílic. Les benzines en què s'utilitza s'anomenen amb plom. Són altament verinosos i el seu ús ha d'anar acompanyat de l'ús de mesures de seguretat millorades.
Amb el temps, es van començar a introduir nous requisits per a la compatibilitat amb el medi ambient dels motors, fet que va provocar la transició a la gasolina sense plom.
Caracterització d'additius antidetonació més segurs
La gasolina sense plom va requerir un canvi en la tecnologia de producció d'aquest producte i l'ús d'additius antidetonants que es distingirien per una toxicitat reduïda.
La resistència als cops de la gasolina s'avalua, entre altres coses, mitjançant l'ús d'agents antidetonants no tòxics en aquesta última. L'eficiència a nivell de TPP es demostra amb les substàncies de manganès, que són líquids no tòxics. Tanmateix, han trobat un ús limitat, ja que redueixen la durabilitat del motor.
L'additiu
metil terc-butil èter (MTBE) amb propietats físiques i químiques semblants a la de la gasolina es considera prometedor. Quan s'afegeix al combustible en una quantitat del 10%, l'índex d'octà augmenta entre 5 i 6 unitats.
Per a les benzines d' alt octanatgeutilitza una substància orgànica anomenada cumène.
A més, s'utilitzen additius d' alt octanatge basats en alcohols monohídrics i isobutilè.
Ethers han trobat la major distribució en la producció de gasolina neta.
També s'utilitzen compostos de ferro orgànic, additius a base de manganès basats en N-metil-anilina, refinat desparafinat
A més, es pot utilitzar tetrametil plom (TMS) en comptes del TPP a la gasolina, que s'evapora millor i es distribueix més uniformement pels cilindres.
De la pràctica d'utilitzar centrals tèrmiques
Els automobilistes amb una experiència significativa de conducció estan familiaritzats amb les "espelmes vermelles". El color de les espelmes d'aquest color es va produir quan es va afegir un agent antidetonació pur a la gasolina de baix octanatge en lloc de TPP amb carronyaires. Això va conduir al lideratge d'aquests dispositius. Després d'això, ja no és possible reparar i restaurar les espelmes. Per tant, la resistència als cops de la gasolina no es caracteritza per l'ús irreflexiu, sinó per l'ús correcte d'agents antidetonants especialment dissenyats per a aquest propòsit.
Les benzines amb plom contribueixen a un menor desgast de les lleves de l'arbre de lleves en comparació amb les gasolines sense cogeneració. Se suposa que els productes formats com a conseqüència de la combustió van caure a través de l'oli a la superfície, la qual cosa el protegia del desgast. Aquest últim també va disminuir en relació amb altres peces del motor quan s'utilitzaven gasolines amb plom.
Altres additius de combustible
Per inhibir les reaccions oxidatives, s'afegeixen antioxidants a la gasolinaadditius, que poden ser quitrà de fusta, que és una barreja de fenols amb olis, paraoxifenilamina i PF-16, que és una barreja de fenols.
Per evitar la formació de gel del carburador, s'utilitzen additius anticongelants. S'utilitzen com a compostos que dissolen l'aigua i formen mescles de baix nivell de congelació amb ella, a més de formar una closca sobre partícules de gel, impedint-ne el creixement i assentant-se a les parets del carburador.
Es poden utilitzar diversos additius detergents per eliminar els dipòsits.
Factors que influeixen en l'indicador considerat
La resistència als cops de la gasolina s'avalua no només pel nombre d'octà. Està influenciat per diversos factors.
El cop augmenta amb l'augment de la compressió del motor, augmentant el diàmetre del cilindre, utilitzant pistons i capçals de ferro colat. Aquests factors són constructius.
Les característiques de rendiment que milloren els cops inclouen un augment de la càrrega del motor a una velocitat constant del cigonyal o una disminució de la velocitat del motor a una càrrega constant amb un augment del temps d'encesa, una disminució de la humitat de l'aire, un augment de la capa de sutge a la cambra de combustió i la temperatura de combustió del refrigerant.
A més d'això, la detonació és causada per la influència de factors físics i químics. Aquests últims es deuen al fet que el combustible és capaç de formar compostos de peròxid que, quan s'assoleix una determinada concentració, contribueixen a la formació.d'aquest fenomen. La descomposició d'aquests compostos es produeix amb força rapidesa, mentre s'allibera calor i es forma una flama "freda", que, quan es propaga, satura la mescla amb productes de desintegració del peròxid. Contenen centres actius, a causa dels quals apareix un front de flama calenta.
El principal factor físic és la relació de compressió del motor. És directament proporcional a la pressió i la temperatura de la cambra de combustió. Quan s'assoleixen els valors crítics, una part de la mescla de treball s'encén i es crema a una velocitat explosiva.
Resistència als cops de diversos tipus de motor
L'elevada resistència als cops de la gasolina de motor és típica dels motors de combustible lleuger. Assegura la combustió normal d'aquest tipus de combustible en diferents modes de funcionament del motor. El procés de detonació en aquest cas es va parlar més amunt.
Per garantir un cicle de treball normal en motors dièsel que funcionen per autoencesa per la compressió de la mescla de treball, la resistència als cops del combustible ha de ser baixa. Per a aquests motors s'utilitza una característica com el "número de cetà", que mostra el període de temps des que el combustible entra al cilindre fins a l'inici de la seva combustió. Com més alt sigui, més curt és el retard, més suaument es duu a terme la combustió de la mescla de combustible.
Grau de gasolina
A més de la resistència als cops de la gasolina per als tipus d'aviació d'aquest combustible, s'utilitza el concepte de grau. Ella ésdemostra quant canvia la potència quan un motor d'un sol cilindre funciona amb una barreja rica en el combustible estudiat, en comparació amb la potència desenvolupada pel mateix motor en isooctà, la potència de la qual es pren com a unitats de grau 100 o 100%.
En conclusió
La resistència als cops de la gasolina és un paràmetre que caracteritza la capacitat d'aquest tipus de combustible per resistir l'autoencesa durant la compressió. Es refereix a les característiques més importants de qualsevol combustible, inclòs el tipus en qüestió. Per als motors de combustible lleuger, es determina mitjançant el nombre d'octà. Per augmentar aquest indicador, s'utilitzen additius d' alt octanatge, s'introdueixen agents antidetonants, es seleccionen matèries primeres i es desenvolupen tecnologies per al seu processament.
