אינדיקטור המראה את היחס בין רכיבים שונים במוצר המדובר הוא התנגדות הדפיקה של בנזין. זה מכוסה במאמר זה.
המושג של פיצוץ
האחרון מתרחש כאשר תערובת הבנזין-אוויר מתלקחת באופן ספונטני בחלק הרחוק ביותר מהמצת. השריפה שלו היא חומר נפץ.
תנאים אופטימליים לזרימתו נוצרים בחלק של תא הבעירה, בו יש טמפרטורה מוגברת וחשיפה גדולה של התערובת.
ניתן לזהות את הדפיקה לפי הדפיקות המתכתיות האופייניות שנוצרות עקב החזרת גלי הלם מדפנות תא הבעירה והרעידה של הצילינדרים כתוצאה מכך.
צריבה של בנזין יכולה להתרחש עםסביר יותר אם יש משקעי פחמן בתא הבעירה, כמו גם כאשר מצב המנוע מתדרדר. תופעה זו מביאה לירידה בעוצמתה, לירידה באינדיקטורים כלכליים וכן למדדים טוקסיקולוגיים של גזי פליטה.
מאפיינים של דלקים שגורמים לפיצוץ
אלה כוללים: הרכב חלקי, תכולת גופרית, יציבות מנקודת מבט פיזיקלית וכימית, מבנה הפחמימנים וכו'.
ההתנגדות הגבוהה ביותר לפיצוץ אופיינית לפחמימנים ארומטיים, והנמוכה ביותר - לפרפינים רגילים. אחרים, שהם חלק מהבנזין, תופסים עמדת ביניים.
הערך את התנגדות הדפיקות של בנזין לפי מספר אוקטן.
דרכים למנוע פיצוץ
יש למנוע זאת בזמן פעולת המנוע, כאשר הרכב בתנועה, ולכן יש צורך לנקוט באמצעים דחופים על מנת למנוע את הנזק למנוע במידה הרבה ביותר. בנוסף, יש להפנות את מאמצי המעצבים לפיתוחם של האחרונים תוך התנגדות מקיפה לתופעה הנבדקת.
אחת הדרכים העיקריות למנוע התפוצצות פוטנציאלית היא לייצר בנזין עם עמידות בפני דפיקות גבוהה מספיק.
קביעת מספר האוקטן
למעלה, החלטנו על איזה מספר קובע את התנגדות הדפיקה של בנזין. מספר האוקטן (OC) נקבע באמצעות צילינדר בודדציוד עם יחס דחיסה דינמי, תוך שימוש בשיטות מחקר או מוטוריות. כאשר זה נקבע, הבעירה של הבנזין והדלק הנחקר עם ערך רצוי ידוע מתבצעת. ההרכב של האחרון כולל הפטן עם RON=0 ואיזואוקטן עם RON=100.
בעת בדיקה, בנזין נשפך לציוד זה. בעת ביצוע מחקר, יחס הדחיסה מוגדל בהדרגה עד להופעת פיצוץ, ולאחר מכן מתודלק המנוע בדלק ייחוס עם מדידה מקדימה של הפיצוץ וקביעת יחס הדחיסה שהוביל אליו. תכולת הנפח של איזואקטן בתערובת קובעת את ה-OC.
שם מותג הבנזין עשוי להכיל את האות "אני". זה מצביע על כך שה-OC נקבע על ידי שיטת המחקר. במקרה של היעדרו, נעשה שימוש בשיטה המוטורית. ה-SP המתקבל בשיטות שונות שונה במקצת בערכים שלהם. לכן, מספר האוקטן להתנגדות הדפיקות של בנזין חייב להיות מלווה באינדיקציה של השיטה שבה נקבע ערכו.
הערך האחרון נקבע בשיטה המוטורית בעומסים נומינליים, ובשיטת המחקר - במצבים לא יציבים.
מלבד שתי השיטות הללו, ניתן להשתמש בשיטת הדרך לקביעת ה-ROI. תערובות המכילות הפטן ואיזואוקטן רגילים מוזנות למנוע המחומם. המכונית מואצת למהירות המרבית האפשרית בתיבת הילוכים ישירה ותזמון ההצתה מותאם עד להיעלמות הדפיקה. לאחר מכן, על פי אותה שיטה, נקבעת הגדרת ההצתה,שבו מתחיל הפיצוץ. נבנית עקומת בסיס בהתאם למידת זווית הסיבוב של גל הארכובה, לפיה נקבע ה-OC
כדי להגביר את ה-OC של בנזין בטווח ישיר, הם נתונים לרפורמה קטליטית. כמה הם גדלים נקבעת על ידי הנוקשות של המשטרים האלה.
בנזין בתהליך תרמי עדיפים בעמידות בפני דפיקות בהשוואה לבנזין ישר.
המושג של הגברת התנגדות לדפיקות
האמור לעיל מציין שיש להגדיל את האחרון כדי להאריך את חיי המנוע.
כדי להגביר את התנגדות הדפיקות של בנזין, נעשה שימוש בתוספים מיוחדים נגד דפיקות. מספר האוקטן עולה עם עלייה במסה המולרית של פחמימנים ומידת הסתעפות שרשרת הפחמן, כמו גם עם הפיכת האלקנים לאלקנים, נפתנים ופחמימנים ארומטיים בעלי אותו מספר של אטומי פחמן.
דרכים להגדלת המחוון המדובר. מאפיינים של בנזין אתילי
ישנן הדרכים הבאות לשפר את עמידות הדפיקות של בנזין:
- הקדמה של רכיבים בעלי אוקטן גבוה;
- בחירת חומרי גלם וטכנולוגיית עיבוד;
- הקדמה של דפיקות נגד.
עד לאחרונה, העיקרית שבהן האחרונה הייתה עופרת טטראתיל (TEP), שהיא רעל בצורת נוזל, בלתי מסיס במים, אך מסיס בקלות במוצרי נפט.
עם זאת, להוביל כמוצרבעירה מצטברת בתא הבעירה, מה שמגביר את דחיסת המנוע. לכן, יחד עם TPPs, מוסיפים לבנזין שואבי יסוד זה, היוצרים חומרים נדיפים בזמן הבעירה, אשר מוסרים עם גזי פליטה.
בתור החומרים האחרונים, ניתן להשתמש בחומרים המכילים הלוגנים כגון ברום או כלור. התערובת של נבלות עם TES נקראת נוזל אתיל. דלקים שבהם הוא משמש נקראים עופרת. הם רעילים מאוד והשימוש בהם חייב להיות מלווה בשימוש באמצעי אבטחה משופרים.
עם הזמן החלו להציג דרישות חדשות לידידותיות הסביבתיות של מנועים, מה שהוביל למעבר לבנזין נטול עופרת.
אפיון של תוספים בטוחים יותר נגד דפיקות
בנזין נטול עופרת הצריך שינוי בטכנולוגיית הייצור של מוצר זה ושימוש בתוספים נגד דפיקות שיובחנו על ידי רעילות מופחתת.
ההתנגדות לדפיקות של בנזין מוערכת, בין היתר, על ידי שימוש בחומרים לא רעילים נגד דפיקות באחרונים. יעילות ברמת TPP מוצגת על ידי חומרי מנגן, שהם נוזלים לא רעילים. עם זאת, הם מצאו שימוש מוגבל מכיוון שהם מפחיתים את עמידות המנוע.
תוסף מתיל tert-butyl ether (MTBE) בעל תכונות פיזיקליות וכימיות הדומות לבנזין נחשב למבטיח. כאשר מוסיפים אותו בכמות של 10% לדלק, מספר האוקטן גדל ב-5-6 יחידות.
לדלקים בעלי אוקטן גבוההשתמש בחומר אורגני בשם כומין.
בנוסף, נעשה שימוש בתוספים בעלי אוקטן גבוה המבוססים על אלכוהולים חד-הידריים ואיזובוטילן.
אתרים מצאו את התפוצה הגדולה ביותר בייצור בנזין נקי.
תרכובות ברזל אורגניות, תוספים המבוססים על מנגן על בסיס N-methyl-aniline, רפינאט נטולי שעווה משמשים גם
בנוסף, ניתן להשתמש בעופרת טטרמתיל (TMS) במקום TPP בבנזין, שמתאדה טוב יותר ומתפזר בצורה שווה יותר על פני הצילינדרים.
מהנוהג של שימוש בתחנות כוח תרמיות
נהגים בעלי ניסיון משמעותי בנהיגה מכירים "נרות אדומים". צבע הנרות בצבע זה התרחש כאשר חומר נגד דפיקות טהור הוסף לבנזין דל אוקטן במקום TPP עם נבלות. זה הוביל להובלה של מכשירים אלה. לאחר מכן, לא ניתן יותר לתקן ולשחזר נרות. לפיכך, התנגדות הדפיקות של בנזין מאופיינת לא בחוסר מחשבה, אלא בשימוש נכון בחומרים נגד דפיקות שתוכננו במיוחד למטרה זו.
בנזין עם עופרת תורם לבלאי קטן יותר של מצלמות גל הזיזים בהשוואה לבנזין ללא CHP. ההנחה היא שהתוצרים שנוצרו כתוצאה מבעירה נפלו דרך השמן אל פני השטח, מה שהגן עליו מפני בלאי. האחרון ירד גם ביחס לחלקי מנוע אחרים בעת שימוש בבנזין עופרת.
תוספי דלק אחרים
כדי לעכב תגובות חמצון, מוסיפים לבנזין נוגדי חמצוןתוספים, שיכולים להיות זפת-עץ, שהיא תערובת של פנולים עם שמנים, paraoxyphenylamine ו-PF-16, שהיא תערובת של פנולים.
כדי למנוע ציפוי קרבורטור, נעשה שימוש בתוספים נגד ציפוי. הם משמשים כתרכובות הממיסות מים ויוצרות עמם תערובות קפואות נמוכה, וכן יוצרות מעטפת על חלקיקי קרח, המונעות את צמיחתן ושקיעתן על דפנות הקרבורטור.
ניתן להשתמש בתוספי ניקוי שונים להסרת משקעים.
גורמים המשפיעים על האינדיקטור הנבדק
התנגדות לדפיקה של בנזין מוערכת לא רק לפי מספר האוקטן. הוא מושפע מגורמים שונים.
הדפיקה מתגברת עם הגדלת דחיסת המנוע, הגדלת קוטר הצילינדר, באמצעות בוכנות וראשים מברזל יצוק. גורמים אלה הם בונים.
תכונות ביצועים משפרות דפיקה כוללות עלייה בעומס המנוע במהירות גל ארכובה קבועה, או ירידה במהירות המנוע בעומס קבוע עם עלייה בתזמון ההצתה, ירידה בלחות האוויר, עלייה ב- שכבת פיח בתא הבעירה וטמפרטורת הבעירה של נוזל הקירור.
מלבד זה, פיצוץ נגרם מהשפעה של גורמים פיזיקליים וכימיים. האחרונים נובעים מהעובדה שהדלק מסוגל ליצור תרכובות פרוקסיד, אשר, כאשר מגיעים לריכוז מסוים, תורמות להיווצרותשל תופעה זו. הפירוק של תרכובות אלה ממשיך די מהר, בעוד חום משתחרר ונוצר להבה "קרה", אשר, כאשר מתפשטת, רוויה את התערובת במוצרי ריקבון של מי חמצן. הם מכילים מרכזים פעילים, שבגללם מופיעה חזית להבה לוהטת.
הגורם הפיזי העיקרי הוא יחס הדחיסה של המנוע. זה עומד ביחס ישר ללחץ ולטמפרטורה בתא הבעירה. כאשר מגיעים לערכים קריטיים, חלק מתערובת העבודה נדלק ונשרף במהירות נפיצה.
התנגדות לדפיקה של סוגי מנועים שונים
עמידות גבוהה בפני דפיקות של בנזין מנוע אופיינית למנועי דלק קל. זה מבטיח בעירה רגילה של סוגי דלק אלה במצבי פעולה שונים של המנוע. תהליך הפיצוץ במקרה זה נדון לעיל.
כדי להבטיח מחזור עבודה תקין במנועי דיזל הפועלים בהצתה עצמית מדחיסת תערובת העבודה, התנגדות הדפיקה של הדלק חייבת להיות נמוכה. עבור מנועים אלו, נעשה שימוש במאפיין כמו "מספר צטאן", המראה את פרק הזמן מכניסת הדלק לצילינדר ועד לתחילת הבעירה שלו. ככל שהוא גבוה יותר, ההשהיה קצרה יותר, הבעירה של תערובת הדלק מתבצעת בצורה חלקה יותר.
דרגת בנזין
בנוסף להתנגדות הדפיקה של בנזין עבור סוגי תעופה של דלק זה, נעשה שימוש במושג הציון. היאמדגים עד כמה ההספק משתנה כאשר מנוע חד-צילינדרי פועל על תערובת עשירה על הדלק הנחקר, בהשוואה להספק שפותח על ידי אותו מנוע על איזואקטן, שההספק שלו נלקח כ-100 יחידות כיתה או 100%.
לסיכום
התנגדות הדפיקה של בנזין היא פרמטר המאפיין את יכולתו של סוג דלק זה להתנגד להצתה עצמית בזמן דחיסה. זה מתייחס למאפיינים החשובים ביותר של כל דלק, כולל עבור הסוג המדובר. עבור מנועי דלק קל, זה נקבע באמצעות מספר האוקטן. על מנת להגדיל את האינדיקטור הזה, משתמשים בתוספים בעלי אוקטן גבוה, מכניסים חומרים נגד דפיקות, נבחרים חומרי גלם ומפותחות טכנולוגיות לעיבודו.
