Indikator yang menunjukkan rasio berbagai komponen dalam produk yang dimaksud adalah ketahanan benturan bensin. Ini tercakup dalam artikel ini.
Konsep detonasi
Yang terakhir terjadi ketika campuran bensin-udara terbakar secara spontan di bagian terjauh dari busi. Pembakarannya bersifat eksplosif.
Kondisi optimal untuk alirannya terbentuk di bagian ruang bakar, di mana terjadi peningkatan suhu dan eksposur campuran yang besar.
Knock dapat dikenali dari karakteristik ketukan metalik yang terbentuk akibat pantulan gelombang kejut dari dinding ruang bakar dan getaran yang dihasilkan dari silinder.
Knock combustion bensin bisa terjadi denganlebih mungkin jika ada endapan karbon di ruang bakar, serta saat kondisi mesin memburuk. Fenomena ini menyebabkan penurunan daya, penurunan indikator ekonomi, serta indikator toksikologi gas buang.
Sifat bensin yang menyebabkan ledakan
Ini termasuk: komposisi fraksional, kandungan belerang, stabilitas dari sudut pandang fisik dan kimia, struktur hidrokarbon, dll.
Resistensi detonasi tertinggi khas untuk hidrokarbon aromatik, dan terendah - untuk parafin normal. Lainnya, yang merupakan bagian dari bensin, menempati posisi menengah.
Mengevaluasi ketahanan benturan bensin dengan angka oktan.
Cara mencegah ledakan
Ini harus dicegah pada saat mesin beroperasi, ketika kendaraan bergerak, dan oleh karena itu perlu untuk mengambil tindakan segera untuk mencegah kerusakan mesin yang paling parah. Selain itu, upaya desainer harus diarahkan pada pengembangan yang terakhir dengan penangkal komprehensif terhadap fenomena yang sedang dipertimbangkan.
Salah satu cara utama untuk mencegah potensi ledakan adalah dengan menghasilkan bensin dengan ketahanan ketukan yang cukup tinggi.
Penentuan bilangan oktan
Di atas, kami memutuskan nomor berapa yang menentukan ketahanan benturan bensin. Angka oktan (OC) ditentukan menggunakan silinder tunggalperalatan dengan rasio kompresi dinamis, menggunakan metode penelitian atau motor. Ketika ditentukan, pembakaran bensin yang dipelajari dan bahan bakar referensi dengan nilai yang diinginkan diketahui dilakukan. Komposisi yang terakhir termasuk heptana dengan RON=0 dan isooctane dengan RON=100.
Saat pengujian, bensin dituangkan ke dalam peralatan ini. Saat melakukan penelitian, rasio kompresi dinaikkan secara bertahap hingga detonasi muncul, setelah itu mesin diisi ulang dengan bahan bakar referensi dengan pengukuran awal detonasi dan memperbaiki rasio kompresi yang mengarah ke sana. Kandungan volume isooctane dalam campuran menentukan OC.
Nama merek bensin boleh mengandung huruf "I". Hal ini menunjukkan bahwa OC ditentukan dengan metode penelitian. Jika tidak ada, metode motorik digunakan. SP yang diperoleh dengan metode yang berbeda agak berbeda nilainya. Oleh karena itu, angka oktan untuk ketahanan ketukan bensin harus disertai dengan indikasi metode penentuan nilainya.
Nilai terakhir ditentukan dengan metode motor pada beban nominal, dan dengan metode penelitian - pada mode tidak tunak.
Selain kedua metode tersebut, metode jalan dapat digunakan untuk menentukan ROI. Campuran yang mengandung heptana dan isooctane normal dimasukkan ke dalam mesin yang dipanaskan. Mobil dipercepat ke kecepatan maksimum yang mungkin dalam transmisi langsung dan waktu pengapian disesuaikan sampai ketukan hilang. Setelah itu, menurut metode yang sama, pengaturan pengapian ditentukan,di mana ledakan dimulai. Kurva dasar dibuat tergantung pada derajat sudut rotasi poros engkol, yang dengannya OC ditentukan.
Untuk meningkatkan OC dari bensin lurus, mereka mengalami reformasi katalitik. Berapa banyak mereka meningkat ditentukan oleh kekakuan rezim ini.
Bensin proses termal lebih unggul dalam ketahanan ketukan dibandingkan bensin lurus.
Konsep meningkatkan ketahanan ketukan
Di atas menunjukkan bahwa yang terakhir harus ditingkatkan untuk memperpanjang umur mesin.
Untuk meningkatkan ketahanan benturan pada bensin, digunakan aditif anti-ketukan khusus. Angka oktan meningkat dengan peningkatan massa molar hidrokarbon dan tingkat percabangan rantai karbon, serta dengan transformasi alkana menjadi alkena, nafta, dan hidrokarbon aromatik yang memiliki jumlah atom karbon yang sama.
Cara meningkatkan indikator yang dimaksud. Karakteristik etil bensin
Ada cara berikut untuk meningkatkan ketahanan benturan bensin:
- Pengenalan komponen beroktan tinggi;
- pemilihan bahan baku dan teknologi pengolahan;
- Pengenalan antiknocks.
Hingga saat ini yang utama adalah tetraetil timbal (TEP), yang merupakan racun dalam bentuk cairan, tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dalam produk minyak bumi.
Namun, memimpin sebagai produkpembakaran menumpuk di ruang bakar, yang meningkatkan kompresi mesin. Oleh karena itu, bersama dengan TPP, pemulung elemen ini ditambahkan ke bensin, yang membentuk zat yang mudah menguap selama pembakaran, yang dihilangkan dengan gas buang.
Sebagai zat terakhir, yang mengandung halogen seperti brom atau klorin dapat digunakan. Campuran scavenger dengan TES disebut cairan etil. Bensin yang digunakan disebut bertimbal. Mereka sangat beracun dan penggunaannya harus disertai dengan penggunaan langkah-langkah keamanan yang ditingkatkan.
Seiring waktu, persyaratan baru untuk ramah lingkungan mesin mulai diperkenalkan, yang mengarah pada transisi ke bensin tanpa timbal.
Karakterisasi aditif anti-ketukan yang lebih aman
Bensin tanpa timbal memerlukan perubahan teknologi produksi produk ini dan penggunaan aditif anti-knock yang akan dibedakan dengan pengurangan toksisitas.
Ketahanan ketukan bensin dievaluasi, antara lain, dengan penggunaan bahan anti-ketukan non-toksik pada bensin. Efisiensi pada tingkat TPP ditunjukkan oleh zat mangan, yang merupakan cairan tidak beracun. Namun, penggunaannya terbatas karena mengurangi daya tahan mesin.
Aditif metil tert-butil eter (MTBE) dengan sifat fisik dan kimia yang mirip dengan bensin dinilai menjanjikan. Ketika ditambahkan 10% ke bahan bakar, angka oktan meningkat 5-6 satuan.
Untuk bensin beroktan tinggigunakan zat organik yang disebut cumene.
Selain itu, aditif oktan tinggi berdasarkan alkohol monohidrat dan isobutilena digunakan.
Eter telah menemukan distribusi terbesar dalam produksi bensin bersih.
Senyawa besi organik, aditif berbasis mangan berdasarkan N-metil-anilin, rafinat dewax juga digunakan
Selain itu, timbal tetrametil (TMS) dapat digunakan sebagai pengganti TPP dalam bensin, yang menguap lebih baik dan lebih merata di seluruh silinder.
Dari praktik penggunaan pembangkit listrik termal
Pengendara dengan pengalaman berkendara yang signifikan akrab dengan "lilin merah". Warna lilin dalam warna ini terjadi ketika agen anti-ketukan murni ditambahkan ke bensin beroktan rendah, bukan TPP dengan pemulung. Hal ini menyebabkan memimpin perangkat ini. Setelah itu, tidak mungkin lagi untuk memperbaiki dan memulihkan lilin. Dengan demikian, ketahanan benturan dari bensin dicirikan bukan karena kesembronoan, tetapi dengan penggunaan bahan antiknock yang benar yang dirancang khusus untuk tujuan ini.
Bensin bertimbal berkontribusi terhadap keausan camshaft cam yang lebih sedikit dibandingkan dengan bensin non-CHP. Diasumsikan bahwa produk yang terbentuk sebagai hasil pembakaran jatuh melalui minyak ke permukaan, yang melindunginya dari keausan. Yang terakhir ini juga menurun dalam kaitannya dengan bagian-bagian mesin lainnya saat menggunakan bensin bertimbal.
Bahan bakar tambahan lainnya
Untuk menghambat reaksi oksidatif, antioksidan ditambahkan ke bensinaditif, yang dapat berupa tar kayu, yang merupakan campuran fenol dengan minyak, paraoxyphenylamine dan PF-16, yang merupakan campuran fenol.
Untuk mencegah karburator icing, aditif anti-icing digunakan. Mereka digunakan sebagai senyawa yang melarutkan air dan membentuk campuran dengan titik beku rendah, serta membentuk cangkang pada partikel es, mencegah pertumbuhannya dan mengendap di dinding karburator.
Berbagai aditif deterjen dapat digunakan untuk menghilangkan endapan.
Faktor yang mempengaruhi indikator yang sedang dipertimbangkan
Ketahanan benturan bensin dievaluasi tidak hanya dengan angka oktan. Hal ini dipengaruhi oleh berbagai faktor.
Knock bertambah dengan bertambahnya kompresi mesin, bertambahnya diameter silinder, menggunakan piston dan kepala besi tuang. Faktor-faktor ini bersifat konstruktif.
Fitur kinerja penambah ketukan mencakup peningkatan beban engine pada kecepatan poros engkol konstan, atau penurunan kecepatan engine pada beban konstan dengan peningkatan waktu pengapian, penurunan kelembaban udara, peningkatan lapisan jelaga di ruang bakar dan suhu pembakaran cairan pendingin.
Selain itu, ledakan disebabkan oleh pengaruh faktor fisik dan kimia. Yang terakhir ini disebabkan oleh fakta bahwa bahan bakar mampu membentuk senyawa peroksida, yang, ketika konsentrasi tertentu tercapai, berkontribusi pada pembentukandari fenomena ini. Dekomposisi senyawa ini berlangsung cukup cepat, sementara panas dilepaskan dan nyala "dingin" terbentuk, yang, ketika disebarkan, menjenuhkan campuran dengan produk peluruhan peroksida. Mereka mengandung pusat aktif, yang menyebabkan bagian depan api yang panas muncul.
Faktor fisik utama adalah rasio kompresi mesin. Hal ini berbanding lurus dengan tekanan dan temperatur di dalam ruang bakar. Ketika nilai kritis tercapai, sebagian campuran kerja menyala dan terbakar dengan kecepatan eksplosif.
Ketahanan ketukan dari berbagai jenis mesin
Ketahanan benturan yang tinggi dari motor bensin adalah tipikal untuk mesin berbahan bakar ringan. Ini memastikan pembakaran normal jenis bahan bakar ini dalam berbagai mode pengoperasian mesin. Proses peledakan dalam kasus ini telah dibahas di atas.
Untuk memastikan siklus kerja normal pada mesin diesel yang beroperasi dengan penyalaan sendiri dari kompresi campuran kerja, ketahanan ketukan bahan bakar harus rendah. Untuk mesin ini, karakteristik seperti "angka setana" digunakan, yang menunjukkan periode waktu dari bahan bakar memasuki silinder hingga awal pembakarannya. Semakin tinggi, semakin pendek delay, semakin lancar pembakaran campuran bahan bakar.
Kelas bensin
Selain ketahanan benturan bensin untuk jenis penerbangan bahan bakar ini, konsep grade digunakan. Dia adalahmenunjukkan seberapa besar perubahan daya ketika mesin satu silinder berjalan pada campuran yang kaya pada bahan bakar yang dipelajari, dibandingkan dengan daya yang dikembangkan oleh mesin yang sama pada isooctane, yang dayanya diambil sebagai 100 unit grade atau 100%.
Kesimpulan
Resistensi ketukan bensin adalah parameter yang mencirikan kemampuan bahan bakar jenis ini untuk menahan penyalaan sendiri selama kompresi. Ini mengacu pada karakteristik paling penting dari bahan bakar apa pun, termasuk untuk jenis yang dimaksud. Untuk mesin bahan bakar ringan, ditentukan melalui angka oktan. Untuk meningkatkan indikator ini, aditif beroktan tinggi digunakan, agen antiknock diperkenalkan, bahan baku dipilih dan teknologi untuk pemrosesannya dikembangkan.
