ตัวบ่งชี้ที่แสดงอัตราส่วนของส่วนประกอบต่างๆ ในผลิตภัณฑ์ที่เป็นปัญหาคือความต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซิน บทความนี้ครอบคลุม
แนวคิดของการระเบิด
หลังเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมของน้ำมันเบนซินกับอากาศติดไฟได้เองในส่วนที่อยู่ห่างจากหัวเทียนมากที่สุด การเผาไหม้ของมันระเบิด
สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการไหลของมันจะเกิดขึ้นในส่วนของห้องเผาไหม้ซึ่งมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นและการสัมผัสสารผสมในปริมาณมาก
การเคาะสามารถระบุได้จากการเคาะของโลหะที่เกิดจากการสะท้อนของคลื่นกระแทกจากผนังห้องเผาไหม้และการสั่นสะเทือนของกระบอกสูบ
การเผาไหม้น้ำมันเบนซินอาจเกิดขึ้นได้ด้วยมีแนวโน้มมากขึ้นหากมีการสะสมของคาร์บอนในห้องเผาไหม้ตลอดจนเมื่อสภาพเครื่องยนต์แย่ลง ปรากฏการณ์นี้ส่งผลให้กำลังของมันลดลง ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจที่ลดลง เช่นเดียวกับตัวชี้วัดทางพิษวิทยาของก๊าซไอเสีย
คุณสมบัติของน้ำมันเบนซินที่ทำให้เกิดการระเบิด
สิ่งเหล่านี้รวมถึง: องค์ประกอบที่เป็นเศษส่วน ปริมาณกำมะถัน ความคงตัวจากมุมมองทางกายภาพและทางเคมี โครงสร้างของไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ
ความต้านทานการระเบิดสูงสุดเป็นเรื่องปกติสำหรับอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และต่ำสุด - สำหรับพาราฟินปกติ อื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันเบนซิน ดำรงตำแหน่งระดับกลาง
ประเมินการต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินด้วยค่าออกเทน
วิธีป้องกันการระเบิด
ต้องป้องกันในขณะใช้งานเครื่องยนต์ เมื่อรถเคลื่อนที่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการเร่งด่วนเพื่อป้องกันความเสียหายต่อเครื่องยนต์สูงสุด นอกจากนี้ ความพยายามของนักออกแบบควรมุ่งไปที่การพัฒนาส่วนหลังด้วยการตอบโต้อย่างครอบคลุมต่อปรากฏการณ์ที่กำลังพิจารณา
วิธีหลักวิธีหนึ่งในการป้องกันการระเบิดที่อาจเกิดขึ้นคือการผลิตน้ำมันเบนซินที่มีความต้านทานการน็อคที่สูงเพียงพอ
การหาค่าออกเทน
ด้านบน เราตัดสินใจว่าตัวเลขใดเป็นตัวกำหนดความต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซิน เลขออกเทน (OC) กำหนดโดยใช้กระบอกเดียวอุปกรณ์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแบบไดนามิก โดยใช้การวิจัยหรือวิธีมอเตอร์ เมื่อถูกกำหนดแล้ว การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินที่ศึกษาและเชื้อเพลิงอ้างอิงที่มีค่าที่ต้องการที่ทราบจะถูกดำเนินการ องค์ประกอบของหลังประกอบด้วยเฮปเทนที่มี RON=0 และไอโซออกเทนที่มี RON=100
เมื่อทำการทดสอบ น้ำมันเบนซินจะถูกเทลงในอุปกรณ์นี้ เมื่อทำการวิจัย อัตราการบีบอัดจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนกระทั่งเกิดการระเบิด หลังจากนั้นเครื่องยนต์จะเติมเชื้อเพลิงด้วยเชื้อเพลิงอ้างอิงด้วยการวัดการระเบิดเบื้องต้นและแก้ไขอัตราส่วนการอัดที่นำไปสู่ ปริมาณของไอโซออกเทนในส่วนผสมเป็นตัวกำหนด OC
ชื่อยี่ห้อน้ำมันอาจมีตัวอักษร "I" นี่แสดงว่า OC ถูกกำหนดโดยวิธีการวิจัย ในกรณีที่ไม่มีจะใช้วิธีมอเตอร์ SP ที่ได้รับจากวิธีการที่แตกต่างกันนั้นมีค่าต่างกันบ้าง ดังนั้น ค่าออกเทนสำหรับความต้านทานการน็อกของน้ำมันเบนซินจะต้องแสดงวิธีการกำหนดค่าของมันด้วย
ค่าสุดท้ายถูกกำหนดด้วยวิธีมอเตอร์ที่โหลดเล็กน้อยและด้วยวิธีการวิจัย - ที่โหมดไม่เสถียร
นอกจาก 2 วิธีนี้แล้ว วิธีที่ใช้ถนนยังสามารถใช้เพื่อกำหนด ROI ได้ ส่วนผสมที่ประกอบด้วยเฮปเทนและไอโซออกเทนปกติจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องยนต์ที่ให้ความร้อน รถถูกเร่งไปที่ความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ในการส่งโดยตรงและปรับเวลาการจุดระเบิดจนกระทั่งการน็อคหายไป หลังจากนั้นตามวิธีเดียวกันการตั้งค่าการจุดระเบิดจะถูกกำหนดที่การระเบิดเริ่มต้นขึ้น เส้นโค้งฐานถูกสร้างขึ้นขึ้นอยู่กับระดับของมุมการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงตามที่กำหนด OC
เพื่อเพิ่ม OC ของน้ำมันเบนซินที่วิ่งตรง พวกเขาต้องปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา จำนวนที่เพิ่มขึ้นนั้นพิจารณาจากความแข็งแกร่งของระบบการปกครองเหล่านี้
น้ำมันเบนซินที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนนั้นเหนือกว่าในการต้านทานการน็อคสำหรับน้ำมันตรง
แนวคิดเรื่องการต้านทานการน็อคที่เพิ่มขึ้น
ด้านบนระบุว่าต้องเพิ่มส่วนหลังเพื่อยืดอายุเครื่องยนต์
เพื่อเพิ่มความต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซิน จะใช้สารป้องกันการกระแทกแบบพิเศษ ค่าออกเทนจะเพิ่มขึ้นตามมวลโมลาร์ของไฮโดรคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นและระดับการแตกแขนงของสายโซ่คาร์บอน รวมถึงการแปรสภาพของอัลเคนเป็นแอลคีน แนฟทีน และอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนเท่ากัน
วิธีเพิ่มอินดิเคเตอร์ที่เป็นปัญหา ลักษณะของเอทิลเบนซิน
มีวิธีต่อไปนี้ในการปรับปรุงการต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซิน:
- แนะนำส่วนประกอบออกเทนสูง
- การเลือกวัตถุดิบและเทคโนโลยีการแปรรูป
- แนะนำการต่อต้านการน็อค
เมื่อไม่นานมานี้ สารหลักในกลุ่มหลังคือเตตระเอทิลลีด (TEP) ซึ่งเป็นพิษในรูปของของเหลว ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ง่ายในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
อย่างไรก็ตาม ตะกั่วเป็นสินค้าการเผาไหม้สร้างขึ้นในห้องเผาไหม้ ซึ่งเพิ่มการอัดของเครื่องยนต์ ดังนั้นเมื่อรวมกับ TPP แล้ว สารคัดหลั่งของธาตุนี้จะถูกเติมลงในน้ำมันเบนซิน ซึ่งก่อให้เกิดสารระเหยในระหว่างการเผาไหม้ ซึ่งจะถูกกำจัดออกด้วยก๊าซไอเสีย
เป็นสารสุดท้ายที่มีส่วนผสมของฮาโลเจน เช่น โบรมีนหรือคลอรีน ส่วนผสมของสัตว์กินของเน่าที่มี TES เรียกว่าเอทิลเหลว น้ำมันเบนซินที่ใช้เรียกว่าตะกั่ว มีพิษร้ายแรงและต้องใช้ควบคู่กับการใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยขั้นสูง
เมื่อเวลาผ่านไป ข้อกำหนดใหม่สำหรับการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของเครื่องยนต์เริ่มถูกนำมาใช้ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว
ลักษณะของสารป้องกันการกระแทกที่ปลอดภัยกว่า
น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วจำเป็นต้องเปลี่ยนเทคโนโลยีการผลิตของผลิตภัณฑ์นี้และการใช้สารป้องกันการกระแทกที่ลดความเป็นพิษลง
การต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินนั้นได้รับการประเมินด้วยการใช้สารต้านการเคาะที่ไม่เป็นพิษในช่วงหลัง ประสิทธิภาพที่ระดับ TPP แสดงโดยสารแมงกานีสซึ่งเป็นของเหลวที่ไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตาม พบว่ามีการใช้งานที่จำกัดเนื่องจากลดความทนทานของเครื่องยนต์
สารเติมแต่ง Methyl tert-butyl ether (MTBE) ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีคล้ายกับน้ำมันเบนซินถือว่ามีแนวโน้มดี เมื่อเติมน้ำมันเข้าไป 10% ค่าออกเทนจะเพิ่มขึ้น 5-6 หน่วย
สำหรับน้ำมันเบนซินออกเทนสูงใช้สารอินทรีย์ที่เรียกว่าคิวมีน
นอกจากนี้ยังใช้สารเติมแต่งออกเทนสูงจากแอลกอฮอล์โมโนไฮดริกและไอโซบิวทิลีน
อีเธอร์พบการกระจายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการผลิตน้ำมันเบนซินสะอาด
สารประกอบเหล็กอินทรีย์, สารเติมแต่งที่มีแมงกานีสที่มีพื้นฐานจาก N-methyl-aniline, แรฟฟิเนตที่รีดด้วยขี้ผึ้งแล้ว
นอกจากนี้ยังสามารถใช้เตตระเมทิลลีด (TMS) แทน TPP ในน้ำมันเบนซิน ซึ่งระเหยได้ดีกว่าและกระจายตัวทั่วกระบอกสูบมากกว่า
จากการฝึกใช้โรงไฟฟ้าพลังความร้อน
ผู้ขับขี่รถยนต์ที่มีประสบการณ์การขับขี่ที่สำคัญจะคุ้นเคยกับ "เทียนแดง" สีของเทียนในสีนี้เกิดขึ้นเมื่อเติมสารต่อต้านการกระแทกบริสุทธิ์ลงในน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำแทน TPP กับขยะมูลฝอย สิ่งนี้นำไปสู่การเป็นผู้นำของอุปกรณ์เหล่านี้ หลังจากนั้นจะไม่สามารถซ่อมแซมและฟื้นฟูเทียนได้อีกต่อไป ดังนั้น การต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินจึงไม่ได้เกิดขึ้นโดยไร้ความคิด แต่เกิดจากการใช้สารกันการน็อคที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อการนี้อย่างถูกต้อง
น้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่วช่วยลดการสึกหรอของเพลาลูกเบี้ยวเมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินที่ไม่ใช่ CHP สันนิษฐานว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ตกลงสู่ผิวน้ำมันซึ่งป้องกันการสึกหรอ ส่วนหลังก็ลดลงเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนเครื่องยนต์อื่นๆ เมื่อใช้น้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่ว
สารเติมแต่งเชื้อเพลิงอื่นๆ
เพื่อยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชัน สารต้านอนุมูลอิสระจะถูกเติมลงในน้ำมันเบนซินสารเติมแต่งซึ่งสามารถเป็นไม้ทาร์ซึ่งเป็นส่วนผสมของฟีนอลกับน้ำมัน, พาราออกซีฟีนิลามีนและ PF-16 ซึ่งเป็นส่วนผสมของฟีนอล
เพื่อป้องกันไอซิ่งของคาร์บูเรเตอร์ จะใช้สารป้องกันไอซิ่ง พวกมันถูกใช้เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำและก่อตัวเป็นส่วนผสมที่มีจุดเยือกแข็งต่ำ เช่นเดียวกับการสร้างเปลือกบนอนุภาคน้ำแข็ง เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตและการตกตะกอนบนผนังคาร์บูเรเตอร์
สารเติมแต่งผงซักฟอกต่างๆ สามารถใช้ขจัดคราบสกปรกได้
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อตัวบ่งชี้ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา
แรงต้านการน็อกของน้ำมันเบนซิน ไม่ได้วัดจากค่าออกเทนเท่านั้น มันได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ
น็อคเพิ่มขึ้นตามกำลังอัดของเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบที่เพิ่มขึ้น โดยใช้ลูกสูบและหัวเหล็กหล่อ ปัจจัยเหล่านี้เป็นสิ่งที่สร้างสรรค์
คุณสมบัติการเพิ่มประสิทธิภาพการน็อค ได้แก่ การเพิ่มภาระเครื่องยนต์ที่ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงคงที่ หรือความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่ลดลงเมื่อโหลดคงที่พร้อมกับเวลาการจุดระเบิดที่เพิ่มขึ้น ความชื้นในอากาศลดลง การเพิ่มขึ้นของ ชั้นของเขม่าในห้องเผาไหม้และอุณหภูมิการเผาไหม้ของสารหล่อเย็น
นอกจากนี้ การระเบิดยังเกิดจากอิทธิพลของปัจจัยทางกายภาพและทางเคมี หลังเกิดจากความจริงที่ว่าเชื้อเพลิงสามารถสร้างสารประกอบเปอร์ออกไซด์ซึ่งเมื่อถึงความเข้มข้นที่แน่นอนจะมีส่วนช่วยในการก่อตัวของปรากฏการณ์นี้ การสลายตัวของสารประกอบเหล่านี้ดำเนินไปอย่างรวดเร็วในขณะที่ปล่อยความร้อนและเกิดเปลวไฟ "เย็น" ซึ่งเมื่อแพร่กระจายจะทำให้ส่วนผสมอิ่มตัวด้วยผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของเปอร์ออกไซด์ พวกเขามีศูนย์ที่ใช้งานอยู่เนื่องจากด้านหน้าเปลวไฟร้อนปรากฏขึ้น
ปัจจัยทางกายภาพหลักคืออัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันและอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ เมื่อถึงค่าวิกฤต ส่วนหนึ่งของส่วนผสมที่ใช้งานได้จะจุดไฟและเผาไหม้ด้วยความเร็วที่ระเบิดได้
ต้านทานการกระแทกของเครื่องยนต์ประเภทต่างๆ
การต้านทานการน็อคของเครื่องยนต์เบนซินเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเบา ช่วยให้การเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทนี้เป็นปกติในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ต่างๆ ขั้นตอนการระเบิดในกรณีนี้ได้กล่าวถึงข้างต้น
เพื่อให้มั่นใจว่ารอบการทำงานปกติในเครื่องยนต์ดีเซลที่ทำงานด้วยการจุดไฟเองจากการบีบอัดของส่วนผสมที่ใช้งาน ความต้านทานน็อคของเชื้อเพลิงจะต้องต่ำ สำหรับเครื่องยนต์เหล่านี้ ใช้คุณลักษณะเช่น "เลขซีเทน" ซึ่งแสดงระยะเวลาตั้งแต่น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบจนถึงการเริ่มเผาไหม้ ยิ่งสูง ยิ่งดีเลย์น้อยลง การเผาไหม้ของส่วนผสมเชื้อเพลิงก็จะยิ่งราบรื่นมากขึ้น
เกรดน้ำมันเบนซิน
นอกจากการต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินสำหรับเชื้อเพลิงประเภทการบินแล้ว ยังใช้แนวคิดเรื่องเกรดอีกด้วย เธอคือแสดงให้เห็นว่ากำลังเปลี่ยนแปลงไปมากเพียงใดเมื่อเครื่องยนต์สูบเดียวทำงานโดยใช้ส่วนผสมที่เข้มข้นของเชื้อเพลิงที่ทำการศึกษา เปรียบเทียบกับกำลังที่พัฒนาขึ้นโดยเครื่องยนต์เดียวกันบนไอโซออกเทน ซึ่งใช้กำลังในหน่วยเกรด 100 หรือ 100%
สรุป
การต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดความสามารถของเชื้อเพลิงประเภทนี้ในการต้านทานการลุกไหม้ในตัวเองในระหว่างการอัด หมายถึงลักษณะที่สำคัญที่สุดของเชื้อเพลิงใดๆ รวมทั้งสำหรับประเภทที่เป็นปัญหา สำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเบา จะพิจารณาจากค่าออกเทน เพื่อเพิ่มตัวบ่งชี้นี้ มีการใช้สารเติมแต่งออกเทนสูง มีการแนะนำสารต่อต้านการน็อค วัตถุดิบได้รับการคัดเลือก และเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลได้รับการพัฒนา