Визначення октанового числа розрахунковим методом - студопедія
Одним з основних показників якості автомобільних бензинів є їх детонаційна стійкість, від якої найбільшою мірою залежить надійність і тривалість експлуатації поршневих двигунів. Детонаційна стійкість характеризує здатність бензину згорати в двигуні без детонації і оцінюється в одиницях октанового числа: чим більше октанове число, тим вище детонаційна стійкість бензину. На рис. 1.3 представлена розгорнута індикаторна діаграма, т. Е. Залежність зміни тиску Рв циліндрі двигуна від кута повороту колінчастого вала # 966; пв. при нормальному і детонаційному згорянні суміші.
Мал. 1.3. Індикаторна діаграма: 1 - нормальний згоряння; 2 - детонационное згоряння; ВМТ - верхня мертва точка
Мал. 1.4. Установка УІТ-65 для моторного визначення октанових чисел бензину: 1 - пульт управління; 2 - апаратура для вимірювання детонації; 3 - бак для підігріву всмоктуваного повітря; 4 - конденсатор охолодження; 5 - карбюратор; 6 - ресивер з водяним охолодженням; 7 - одноциліндровий двигун
Октанове число - умовний показник антидетонаційній стійкості бензину, чисельно рівний процентному змісту изооктана С8 Н18. октанове число якого прийнято за 100, в його суміші з н-гептаном С7 Н16. октанове число якого дорівнює 0, еквівалентної по детонаційної стійкості випробуваному бензину. Суміші изооктана і н-гептану різних співвідношень матимуть детонационную стійкість від 0 до 100. Наприклад, октанове число бензину одно 80. Це означає, що даний бензин по детонаційної стійкості еквівалентний суміші изооктана і н-гептану, в якій изооктана 80%. Існують два методу визначення октанового числа: моторний і дослідницький. Моторним методом визначають октанове число на установці УІТ-65 (рис. 1.4), що дозволяє змінювати ступінь стиснення від 4 до 9, де порівнюють детонационную стійкість досліджуваного бензину з еталонними зразками при температурі горючої суміші 150 ° С і частоті обертання 900 хв -1. Дослідницьким способом детонационную стійкість визначають при температурі горючої суміші 25-35 ° С (суміш не підігрівається) і частоті обертання 600 хв -1. В цьому випадку в марці бензину присутній буква «І». Наприклад, АІ-92 - автомобільний бензин з октановим числом по дослідницькому методу не нижче 92.
Так як визначення детонаційної стійкості по моторному методу проходить в більш жорстких умовах, то результат буде трохи нижче, ніж він був би отриманий при визначенні по дослідницькому методу (табл. 1.2). В обох випадках після прогріву двигуна поступово збільшується ступінь стиснення до появи детонації певної стандартної інтенсивності, яка визначається за шкалою покажчика детонації.
Таблиця 1.2. Октанові числа бензинів різних марок
Визначення октанового числа
Встановлено приблизна залежність між необхідним октановим числом бензину, ступенем стиснення і діаметром циліндра двигуна:
ОЧ = 125,4-413 / # 949; + 0,183D, (1.4)
де ОЧ - октанове число; # 949; - ступінь стиснення; D - діаметр циліндра.
Для збільшення ступеня стиснення на одиницю необхідно підвищити октанове число на 4-8 одиниць. Октанове число залежить не тільки від ступеня стиснення. Помітний вплив надають температура навколишнього середовища, атмосферний тиск і вологість. Так, октанове число може бути знижено на одиницю при зменшенні температури повітря на 10 ° С або атмосферного тиску на 10 мм рт.ст. Наприклад, якщо при температурі навколишнього середовища -20 ° С і атмосферному тиску 760 мм. рт.ст. двигуну був необхідний бензин з октановим числом 90, то при температурі навколишнього середовища -10 ° С і атмосферному тиску 700 мм. рт.ст. досить використовувати бензин з октановим числом 80.
Крім того, октанове число може бути наближено підраховано за формулами (отримане значення орієнтовно відповідає октановим числом, визначеним за дослідним методом):
де tcp - середня температура розгону палива; TНК - температура початку кипіння палива; tкк- температура кінця кипіння палива; # 961; 20 - щільність палива при 20 ° С, г / см 3.
Для бензинів з октановими числами вище 62 рекомендується наступна емпірична формула:
де t10%. t90% - температури перегонки 10% -них і 90% -них фракцій бензину.