RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Как повышают октановое число бензина


Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Использование ГСМ (в частности речь идет о бензине) не самого лучшего качества со временем заканчивается частыми поломками силового агрегата. А любой опытный автолюбитель прекрасно знает, что в таком горючем низкое октановое число. Это, в свою очередь, приводит к детонации рабочей смеси в камере сгорания. Как следствие – срок службы двигателя заметно сокращается, и проводить ремонт придется гораздо раньше. Причем все может окончиться весьма плохо – гибелью мотора.

Выход напрашивается сам собой – заливать в бак только то горючее, которое соответствует нуждам силовой установки. Производитель не просто так дает столь ценные рекомендации в руководстве по эксплуатации к автомобилю! Такой продукт легко найти на заправочных станциях любого города (в особенности крупного) или его окрестностях.

Но по долгу службы или по каким-либо другим причинам (путешествия или прогулки на автомобиле) непременно может возникнуть такая ситуация, когда топлива с нужными характеристиками нельзя встретить и приходиться заливать в бак то, что имеется. Вот для этого полезно будет знать, как повысить октановое число бензина. Эти сведения окажутся весьма полезными тем водителям, кто часто отлучается на дальние поездки.

Но сначала стоит рассмотреть само определение октанового числа и понять, что именно под этим следует понимать. А потом разберем несколько методов по его повышению.

Что такое октановое число

Многие водители и те люди, которые не имеют ничего общего с автомобилями, непременно слышали о данном термине. Но при этом не все до конца осознают, что конкретно оно означает. А между тем опытные владельцы личных транспортных средств уделяют октановому числу повышенное внимание. Тогда как многим остальным это невдомек.

По сути, то октановое число является индикатором, по которому можно оценивать качество топлива – и чем оно выше, тем лучше. По-другому – это показатель детонационной устойчивости бензина, который подвергается сильному сжатию во время работы двигателя. Иными словами это способность конкретной марки бензина к самовозгоранию при его сжатии. То есть чем выше цифра в марке топлива, тем больше давления оно способно выдержать, не воспламеняясь и без намека на детонацию.

Чего нельзя сказать о топливе с низким октановым числом. Самые распространенные негативные проявления в этом случае:

Если производитель указывает, что заправлять автомобиль следует бензином А95, то и заливать следует топливо с не меньшим показателем. В противном случае такая оплошность чревата негативными последствиями в отношении двигателя. Поэтому желающих, как повысить октановое число бензина в домашних условиях, появляется все больше.

При отсутствии возможности покупать бензин нужного качества допускается залить имеющееся в наличии топливо, только при этом обязательно нужно повысить октановое число. О том, как это можно сделать далее и пойдет речь.

Методы повышения октанового числа

Случаи вокруг заправочных станций, когда вместо необходимого бензина АИ-95 или АИ-98 в наличии имеется только АИ-92. Как же быть в таком случае, если известно, что такое топливо нежелательно заливать в бак?! К тому же несоответствие горючего требованиям хорошо ощущается при разгоне автомобиля или крутом подъеме. Транспортное средство утрачивает не только динамику, его мощность также заметно падает. В связи с этим остается своими силами пытаться повысить октановое число.

Как это можно сделать? Существуют самые разные методы и практически все основываются на использовании специальных октаноповышающих присадок для бензина. Рассмотрим несколько вариантов и заодно выясним, кому можно отдать предпочтение.

Метилтретбутиловый эфир

Можно с уверенностью утверждать, что это самый перспективный компонент. Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) обладает высокими показателями детонационной стойкости – от 115 до 135 единиц. В итоге это положительным образом сказывается на работе силового агрегата. Рабочая топливовоздушная смесь сгорает полностью, что способствует понижению содержание СО и СН в выхлопных газах.

МТБЭ представляет собой жидкость с определенными техническими параметрами:

Но и здесь найдется минус – повышенное содержание МТБЭ в бензине (более 20%) приводит к снижению срока службы двигателя. Кроме того, это еще и способствует увеличению оксидов азота, которые вместе с отработанными газами попадают в атмосферу.

По этой причине на территории России допустимо использовать бензин с содержанием МТБЭ не более 15%. И как показывают дорожные испытания, неэтилированный бензин с включением МТБЭ 7-8% оказывается намного лучше товарного горючего.

Помимо упомянутого недостатка, метилтретбутиловый эфир оставляет красный нагар на поверхности камеры сгорания или свечах зажигания. При этом прослеживается характерная симптоматика – снижение мощности автомобиля, включая троение двигателя. Сами свечи со временем могут просто выйти из строя.

Добавки на основе спиртов

Другая методика повышения октанового числа топлива – это добавление спирта, преимущественно этилового и метилового. Достаточно 10% этанола, чтобы из марки Аи-92 получить Аи-95. Такая присадка для повышения октанового числа бензина способна минимизировать количество токсичных веществ выхлопных газов. Однако нельзя исключать вероятность повышения давления насыщенных паров, из-за чего могут появиться паровые пробки в топливной магистрали.

Также стоит отметить особенность хранения спиртов. Дело в том, что это активные поглотители влаги из воздуха и вдобавок хорошо растворимы в воде. По этой причине спирты требуют специфических условий хранения и контроля спиртовой составляющей. Стоит только нарушить эти правила, как в бензине появится вода, что неизбежно сулит не только перерасход топлива, но и неполное его сгорание. А если ее окажется больше, то в зимнее время просто не избежать ледяных пробок.

Еще один недостаток такой добавки кроется в том, что она приводит к разъеданию прокладок мотора. Как итог – в баке с бензином образуются отдельные слои, а если туда еще попадет вода, то вот она родимая – водка (при поглощении ее спиртом). А каждому автолюбителю известно, что любой двигатель не будет работать на этом народном продукте.

Тетраэтил свинца

Также он именуется как тетраэтилсвинец или ТЭС (формула Рb(С2Н5)4). Это бесцветная жидкость маслянистой консистенции с температурой кипения до 200 °C. Использовать эту субстанцию как антидетонаторы начали еще с 1921 года. Но и по сей день ТЭС остается верным средством, как поднять октановое число. Содержание данной присадки в количестве 0,05% способствует увеличению октанового числа бензина на 15-17 пунктов.

В своем чистом виде тетраэтилсвинец не добавляется, поскольку оксид свинца, который образуется при сгорании ТЭС, осаждается на поршнях, клапанах и прочих деталях как нагар.

Кроме того, добавление в бензин Тетраэтилсвинеца несет в себе положительные стороны:

Теперь самое время затронуть обратную сторону медали – сам по себе театратил свинца обладает повышенной токсичностью, а потому представляет угрозу человеческому организму. А ведь его испарения могут попасть не только по дыхательным путям, но и через имеющиеся открытые раны на теле.

Помимо этого ТЭС оказывает повышенное нервно-паралитическое воздействие на человека, из-за чего может случиться не только паралич, до летального исхода недалеко. Автомобиль при этом тоже страдает – происходит осаждение соединения свинца в трубках и патрубках, что чревато негативными последствиями. Особенно это критично и в отношении двигателей с карбюратором, и инжекторных аналогов.

Нафталин

Наши бабушки прекрасно знакомы с этим средством, поскольку в то время это был самый распространенный и эффективный метод бороться с молью и остальными живыми вредными сущностями. Теперь же у него немного иное применение – из 92 бензина получить топливо с индексом 95. Всего лишь 500 грамм кристаллического вещества на одну полную канистру с бензином повышает октановое число от 3 до 5 пунктов.

Однако такая добавка не такая безобидная, как может показаться на первый взгляд – она сулит неприятности многим системам двигателя. Результат постоянного использования нафталина в бензине заканчивается нагаром камеры сгорания.

Также он начинает кристаллизоваться, из-за чего забиваются шланги, включая бензонасос и форсунки. И вдобавок такая присадка повышает токсичность выхлопных газов.

Ацетон

Те владельцы движимого имущества, у которых за плечами богатый опыт вождения автомобиля, используют для повышения октанового числа ацетон. Для этого хватает добавления одного литра на стандартную 20-ти литровую канистру. В результате показатель увеличивается на 6 единиц. За примером далеко ходить не нужно – в автомобиль, двигатель которого рассчитан на бензин АИ-98, было залито топливо АИ-92 и добавлен ацетон в указанном соотношении (1 л вещества к 20 л бензина). Результат такого сочетания – отсутствие детонации.

Государственные нормы и положения узаконивают добавление ацетона в бензин и в связи с этим (по понятным причинам), большая часть производителей предпочитает увеличивать октановое число именно таким способом. Однако и здесь существует одна проблема.

Монометиланилин

Это еще один действенный способ повышения октанового числа бензина. Данное вещество является частью класса замещенных ароматических аминов. Монометиланилин или ММА допустимо использовать в небольшой дозировке – от 1 до 1,3%. При этом никакого негативного воздействия на силовой агрегат и его системы не наблюдается.

Однако это справедливо, если не превышать указанную дозировку. В противном случае не избежать повышенного нагарообразования, что в свою очередь, заканчивается зависанием клапанов.

Также следует учитывать, что ММА является еще и ядом и при вдыхании его паров можно отравиться.

Моющие присадки

В настоящее время практически любая нефтяная компания специализируется на выпуске моющих присадок для бензина. Они содержат в своем составе разнообразные компоненты:

Иными словами любая моющая присадка (а их существует довольно много) это пакет, где оптимально сбалансированы все составляющие. Это позволяет ей разъедать нагар и прочие отложения. Появляющиеся мельчайшие частицы при этом попадают в цилиндр и сгорают.

Если провести параллель, то такие присадки выступают в качестве стирального порошка либо шампуня. Ведь у всех этих составов присутствуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные растворятся в бензине. Только в отличие от обычного стирального порошка, в моющих добавках ПАВ обладают более сильными характеристиками.

Только важно учесть, что и здесь требуется соблюдать дозировку – не более 10%! Иначе двигатель будет запускаться с трудом или вовсе может выйти из строя.

Влияние добавок на работу двигателя

Стоит отметить, что срок действия перечисленных присадок не очень большой. Вдобавок они быстро разрушаются. В связи с этим на двигатель может быть оказаны разные воздействия. И здесь стоит заострить внимание на одном важном моменте.

При использовании значительного количества присадок у бензина появляется способность проводить электричество, чего напрочь лишены заводские аналоги. А благодаря этому сохраняется высокий риск возгорания силового агрегата. А это в свою очередь становится небезопасно для всех окружающих участников дорожного движения.

Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Что означает октановое число

Октановое число бензина - это мера детонационной стойкости, а точнее показатель различных видов топлива и их воспламенения во время работы ДВС. При низких показателях октанового числа, использование такого топлива чревато негативными последствиями для двигателя, по причине детонации топлива. Из наиболее распространенного: преждевременный износ клапанов и седел, а также остатки гари на стенках и поверхностях. Поэтому октановое число должно быть подходящим для того или иного двигателя, а как повысить октановое число мы разберем в этой статье.

Методы повышения октанового числа

По описанным выше причинам было проведено не одно исследование, целью которых было получить бензин с показателем октанового числа выше среднего. Одним из таких, является технологически сложный метод, в основе которого тяжелый процесс нефтеперегона на заводах при помощи разделения и преобразования фракций, а именно благодаря физическому явлению катализа. Этот метод позволяет производить бензин с высокой себестоимостью, улучшенного качества, и с повышенным показателем энергетической ценности. Благодаря стараниям и исследователям, удалось найти методику, благодаря которой схожих значений можно добиться в домашних условиях собственноручно, прибегая к добавлению специальных добавок под названием "антидетонаторы".

Читайте также: Как уменьшить расход топлива. 7 способов как экономить на бензине

Метилтретбутиловый эфир

На сегодняшний день это наиболее популярный метод. Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) имея огромный показатель детонационной стойкости (более 100 единиц) обеспечивает положительное влияние на работу двигателя: обогащенный кислородом он обеспечивает полноту сгорания понижая выхлопы содержащие элементы СО и СН. К минусам можно отнести тот факт, что повышенное содержание МТБЭ (больше 20%) является причиной снижения ресурса и роста выбросов окислов азота (NOx) в атмосферу. Однако, у такого метода есть свои негативные последствия - красный нагар на свечах зажигания, или камерах сгорания. При этом в симптоматике снижения ресурса и мощностей автомобиля, свечи постоянно троят а то и выходят из строя.

Добавки на основе спиртов

Кроме того, в топливо активно практикуют добавление этилового и метилового спиртов. Такой метод позволяет добиваться значительных показателей по повышению октанового числа. С помощью умеренного количества 10-процентного этилового спирта, бензин типа Аи-92, с легкостью можно повысить до Аи-95. Спирт увеличивая плотность заряда, одновременно снижает показатель детонации и влияние высоких температур на двигатель. Всё это объясняется охлаждением горючей смеси благодаря повышенной газификации и испарениям при работе.

Принцип работы двигателя

Тетраэтил свинца

Сам по себе театратил свинца имеет множество положительных сторон: после добавление этой присадки резко снижается "дымность" выхлопов, двигатель работает тише привычного и даже немного мощнее прежнего. Все это суммируется со снижением показателя детонации. Однако, имея при этом значительно повышенную токсичность, театратил свинца можно смело считать одним из наиболее опасных для живого организма. Кроме того, что канцерогенность этого химического элемента выше нормы, так еще и испарения из автомобиля могут попадать в организм человека не только через верхние дыхательные пути, но и через открытые раны на теле. Крайне высок и показатель нервно-паралатического воздействия на человека, что приводит к параличам и даже смерти. Но кроме человека страдает и автомобиль. Свинец в составе оседает на трубках и патрубках и чреват негативными последствиями, особенно для карбюраторных автомобилей, и тем у о кого установлен впрысковый нейтрализатор.

Читайте также: Топливно-воздушная смесь для бесперебойной работы мотора

Нафталин

Старое, позабытое всеми, кроме наших бабушек, средство борьбы с молью и прочей живностью приобрело новое дыхание как один из видов присадок. Всего 500 грамм этого вещества в одну канистру бензина повышает показатель октанового числа на целых три деления. Но безобидный помощник в виде порошка, взаимодействуя с топливом начинает медленно и прагматично наносить вред основным системам автомобиля. В первую очередь это продукты нагара в камере сгорания, а именно их повышенное количество. Кроме того, значительно повышается уровень токсичности выхлопных газов. Кроме того, нафталин способен кристаллизоваться и забивать бензонасосное отделение.

Ацетон

Ацетон в небольших количествах значительно повышает детонационную стойкость. Добавление подобной присадки нормируется государственными нормами и положениями, потому многие производители не брезгуют повышать октановое число этим методом. Проблема заключается в дальнейшем добавлении этого вещества в составы бензинов низкого качества, пытаясь таким образом получить больше положенного "навара". В итоге получается многократное преувеличение разрешаемой дозы, что в свою очередь чревато распадением ацетона на вредные и токсичные для человека компоненты.

Марганцевые присадки

Марганцевые присадки увеличивают детонационную стойкость на 4—5 единиц. К минусам такого средства можно отнести периодичный выход из строя нейтрализаторов, тем самым снижения эксплуатационных сроков работы двигателя.

Монометиланилин

Монометиланилин(ММА) в небольших дозах (в пределах 1,3%) не имеет негативного влияния на системы двигателя, и при этом повышает октановое число. А вот если переборщить с концентрацией это может вызвать повышенное нагарообразование, и "зависаниям" клапанов и насосов. ММА довольно токсичен для человека, и при попадании в организм паров содержащих его может быть вызвано сильное отравление с серьезными последствиями.

Читайте также: Альтернативные источники топлива для автомобиля

Моющие присадки

Моющие присадки, как принято считать безвредны, так как они имеют достаточный баланс из ингибиторов коррозийных явлений, деэмульгатора (именно он поглощает воду) и непосредственно самого моющего компонента, среди которого наиболее популярным является ПАВ (поверхностно-активные вещества). Благодаря использованию подобного вещества лучшим образом "разъедается" нагар и отложения другого характера. Но крайне важно учесть концентрацию подобного вещества. Передозировка (использование более 10%) чревата плохим запуском двигателя, вплоть до полной потери работоспособности.

Топливная присадка для увеличение октанового числа

Влияние добавок на работу двигателя

Как уже было отмечено в описания всех названных выше присадок, их срок действия достаточно мал, а потом они быстро разрушатся и распадаются. Всё это становится серьезной угрозой, так как образованные частички попадают в клапаны и проводят их закупорке. Наиболее важным моментом использования некачественного бензина, разбавленного значительным количество присадок является его способность проводить электричество, в отличие от заводских аналогов с повышенным качеством производства. Такое "свойство" чревато возгоранием двигателя, и потенциально небезопасно для участников дорожного движения.

Как повысить октановое число бензина, полезные советы

Глядя на рост стоимости топлива на заправках, у многих автолюбителей возникает шальная мысль повысить октановое число бензина. Почему бы и нет?

Конечно, на практике данная работа ложится на «плечи» нефтеперегонных заводов, у которых методы такого преобразования весьма сложные. Но иногда столь оригинальна задача по силам и обычному автолюбителю.

В чем суть

Для начала разберемся, что это за показатель такой и для чего его, собственно, улучшать.

Итак, октановое число характеризует детонационные свойства бензина, то есть его способность воспламеняться в нужное время и с необходимым качеством.

Это основной показатель, которому уделяется особое внимание. К примеру, если октановый показатель бензина АИ-95, то это говорит о его детонации на 95% (как изооктана) и на 5% (как гептана).

В первый же момент после нефтеперегонки бензин имеет минимальное октановое число – 70. В дальнейшем с помощью различных методов и присадок данный показатель можно поднять до желаемого уровня.

Определение октанового числа производится на специальном стенде (часто он имеет вид специального мотора для испытаний). Проверка выполняется при различных нагрузках – малых и средних.

Но в последнее время начали появляться специальные приборы, которые упрощают проверку.

Параметры топлива, используемого для эксперимента, сравниваются со стандартными составами изооктана и гептана. После этого бензину присваивается своя «цифра».

К слову, каждое органическое соединение имеет свой уровень детонационной устойчивости.

К примеру, метан имеет показатель октанового числа 107,5; пропан – 105,7; бензол – 113; бутан – 93, 6; бензины прямой перегонки – около 58, каталитического крекинга — около 80-85 и каталитического риформинга – 83-97.

Зачем изменять параметр октана?

При низком октановом числе бензин может воспламеняться много раньше, чем это необходимо. В таком случае мощность двигателя снижается, появляется хорошо известный многим автолюбителям процесс детонации.

Кроме этого, применение низкооктанового бензина приводит к детонации двигателя, сокращению срока службы целой группы его основных элементов – седел, клапанов, свечей и так далее. Если злоупотреблять топливом низкого качества, то капремонт двигателя придется делать намного раньше срока.

Так что для повышения качества бензина и существенного улучшения его эксплуатационных качеств, повышать октановое число все-таки нужно.

Как это делается? В чем особенности каждого из методов? Именно об этом мы и поговорим более подробно.

Основные методы

На сегодня можно выделить несколько основных способов повышения октана.

Каталитический крекинг.

Процесс, который можно реализовать только в условиях нефтеперерабатывающего завода. Этот метод подразумевает, нагрев нефти на катализаторе до температур немногим выше 500 градусов Цельсия.

Во время нагрева в Алканах снижается молярная масса, что позволяет получить на выходе два элемента – ароматические углероды и Алкены.

Как итог, бензин с октановым числом 91-92. Минус такого топлива — в большой концентрации ароматических углеводов. Следовательно, при длительном хранении топлива октановое число может уменьшиться.

Каталитический реформинг.

Здесь полученное после прямой перегонки топливо нагревается до 500-520 градусов Цельсия. Одновременно с этим катализатор (рений, оксид алюминия с платиной и прочие металлы) находится под давлением около 35 атмосфер. На завершающем этапе получается 95-й бензин. КПД – около 75%.

Как и в первом случае, такой вид работ выполняется только в специальных условиях на заводе.

Метилтретбутиловый эфир.

Это одна из наиболее популярных добавок для повышения октанового числа топлива. Ее особенности – бесцветность, способность к легкому воспламенению, низкая токсичность, сильный запах и высокий уровень октана.

Достаточно долить в бензин около 15% данного эфира (от общего объема топлива), чтобы повысить октановое число на 8-12 пунктов.

Чаще всего именно этот метод используется для увеличения «октана». Но у него есть недостаток – полученный таким способом бензин много быстрее испаряется в солнечную погоду из-за своей повышенной летучести.

Спиртовые добавки (на основе этилового или метилового спирта).

Также применяются для повышения качества топлива. К примеру, добавив 1/10 части этилового спирта в бензин АИ-92 можно сделать его 95-м. При этом на авто существенно снижается токсичность выхлопов.

Но данный метод имеет целый ряд недостатков.

Так, проявляется способность спирта впитывать в себя влагу, что требует от автолюбителя дополнительных мероприятий по «осушению» бензина.

Кроме этого, есть высокий риск появления пробок в топливной системе.

К слову, если не предпринимать никаких мер, то в топливе появляется вода, а это повышенный расход, неполное сгорание топливной смеси, высокий риск замерзания бензина в системе и прочие проблемы. Поэтому придется удалять воду из бензина.

Тетраэтилсвинец.

Одна из наиболее качественных добавок, которая активно применяется еще с 1921 года.

Достаточно 1/20 части этого вещества, чтобы поднять уровень октана на 15-18 позиций.

Тетраэтилсвинец применяется в комплексе со специальными «веществами-выносителями», который убирают образовавшийся при сгорании добавки оксид свинца.

Сегодня этот метод запретили из-за опасных паров свинца и их негативного действия на организм человека. Пары вещества очень ядовиты.

Кроме этого, такое топливо нельзя использовать в машинах с каталитическими нейтрализаторами (техника выходит из строя уже через несколько часов работы).

Влияние добавок

Безусловно, высокооктановое топливо – это большой плюс для двигателя. Последний работает стабильнее, повышается мощность, снижается расход топлива и так далее.

Именно поэтому из обихода постепенно выходят устаревшие и неэффективные виды топлива АИ-76 и АИ-80. Но и здесь есть определенные риски.

Если заправить машину бензином с «кустарно» повышенным октановым числом, можно столкнуться с целым рядом проблем, начиная обычной заменой свечей и заканчивая капитальным ремонтом двигателя.

Другие добавки.

Предложения на рынке.

Выводы

Таким образом, увеличить октановое число реально, и способов существует предостаточно. Но помните, что заниматься таким «искусством» в домашних условиях крайне опасно.

Лучше, когда такая работа производится профессионалами и только в специально оборудованных помещениях.

Что касается применения различных добавок, то на них не очень положительно реагирует двигатель – помните об этом.

Октановое число: что это, как вычисляется, на что влияет и как его можно изменить?

Ликбез от «Горыныча»

Просто о сложном:

Сегодня речь пойдет о важном показателе, характеризующем определенные свойства топлива. Приобретая автомобиль, вы наверняка обратили внимание на то, каким именно видом топлива рекомендует производитель заправлять данную конкретную машину. И вы разумно следуете этой рекомендации, выбирая на АЗС колонку, где указан тип бензина с «заветными» цифрами – 92, 95, 98. Вы знаете, что выбирать цифру меньшую, чем рекомендовано, чревато. Большую же – неоправданно накладно. Что это за цифры такие и почему в данном случае к рекомендации производителей машин следует прислушиваться?

Существует несколько сортов бензина. При этом каждый из них имеет свой собственный номер, отвечающий его октановому числу. Машины разных марок следует заправлять бензином, подходящим именно им. Но что же такое это пресловутое «октановое число» бензина? Сжимаясь, все виды топлива противостоят самовоспламенению. И качество бензина тем выше, чем лучше это у топлива «получается». На умном языке это свойство топлива – противостоять самовозгоранию - называется «детонационная стойкость». Происходит весь процесс в двигателе автомобиля, в камере внутреннего сгорания. И если бензин «умеет» сопротивляться самовоспламенению при сжатии достаточно хорошо, топливо нормально сгорает в любом режиме эксплуатации автомобильного двигателя. При этом получается избежать окисления, которое и может привести к тепловому взрыву.

Способность топлива сопротивляться самовозгоранию можно измерить. Делают это при помощи специального показателя – того самого, что и называется хитрым словосочетанием «октановое число».

Откуда есть пошло «число октаново»?

Изооктан – органическое соединение, которое в небольшом количестве содержится в любом бензине. Даже сильное сжатие окисляет его с трудом. Поэтому его способность к сопротивлению самовоспламенению (детонационную стойкость) оценили в 100 единиц. Стойкость к самовоспламенению его антипода – н-гептана – «нулевая». Разделив «стойкий» изооктан на «нулевой» н-гептан, мы и получим в процентном соотношении некий показатель, который принято называть «октановым числом». Всезнайка-Википедия определяет октановое число как «показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания». 

На что оно влияет?

Когда автомобиль «включен», топливо в его двигателе смешивается с воздухом и поджигается при помощи искры в камере сгорания. Если эта смесь плохо сопротивляется самовозгоранию, происходит взрыв, что не есть хорошо для движка вашего автомобиля. При этом взрывная волна, распространяясь по двигателю, попадает в выхлопную систему. В результате двигатель перегревается, на головках блока цилиндров повреждаются прокладки, поршни и выпускные клапаны перегорают. В итоге автомобилю требуется ремонт, зачастую совсем недешевый. Изготавливая двигатели с высокой степенью сжатия ( в основном для авто представительского класса и спортивных машин), автомобильные концерны «страхуют» вас от подобных неприятностей. Таким двигателям нужно своеобразное меню в виде бензина с более высоким октановым числом в качестве «основного блюда».

Как повысить октановое число бензина?

На выходе с заводов октановое число в бензине не более 70 %. Чтобы его улучшить, топливо «шлифуют» различными присадками. Углеводороды с резким запахом, добавленные в бензин: - снижают окисление; - предотвращают детонацию; - уменьшить содержание вредных примесей (воды, серы). Выходит, высокооктановое топливо более «вонючее», но при этом и более полезное для сердца вашего автомобиля. Не запах определяет качество топлива, а конкретный показатель, соответствие которого можно проверить при помощи специального прибора – октанометра – или в специализированной лаборатории. Впрочем, водителям заниматься этим совсем ни к чему. Ведь на наших заправках октановое число бензина в точности соответствует его способности к сопротивлению самовоспламенению, то есть «детонационной стойкости». «Змей Горыныч», хоть он персонаж и сказочный, с такими вещами шутить не любит.

 

Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Как повысить октановое число бензина

Разделы статьи:

Некачественные ГСМ, в частности бензин для автомобиля, со временем непременно станут причиной частых поломок двигателя. Низкое октановое число, приводит к детонации, загрязнению внутренних частей мотора и выходу его из строя.

К счастью сегодня существуют специальные средства и способы повышения октанового числа. Однако перед тем как повысить октановое число бензина, следует досконально изучить информацию об этом, чтобы не сделать автомобильное топливо ещё хуже.

Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Использовать топливо несоответствующего октанового числа категорически неправильно. Рекомендации по этому поводу, можно всегда узнать от производителя вашего автомобиля. Но что делать, если купленный бензин, не имеет достаточного октанового числа?

В особенности это ощутимо при разгоне автомобиля или при его движении на крутой подъём. При недостаточном качестве и низком октановом числе бензина, автомобиль теряет не только в динамике, но и в мощности.

Выход из сложившейся ситуации есть, а заключается он в первую очередь в увеличении октанового числа бензина. Для этих целей, сегодня существуют различного рода присадки, которые имеют схожий принцип работы, но разную стоимость.

Увеличение октанового числа бензина ацетоном

Те автомобилисты, которые уже не один десяток лет колесят дороги, знают, как повысить октановое число бензина. Для этих целей можно использовать ацетон или же чистый спирт. Добавление всего лишь одного литра ацетона в стандартную 20-ти литровую канистру с бензином, позволяет увеличить октановое число топлива до 6 единиц.

Ярким примером этому, может служить детонация автомобильного двигателя, которая после заливки некачественного топлива и ацетона в бензобак автомобиля, как правило, полностью исчезает.

Как поднять октановое число бензина спиртом

Поднять октановое число некачественного топлива, можно используя для этих целей и чистый спирт. Его соотношение к бензину, должно быть не более 10%. При помощи спирта получиться увеличить октановое число топлива, не менее чем до 3-х единиц.

Однако перед этим, следует знать, что у данного средства улучшения бензина, есть один существенный недостаток. Заключается он в выделении спиртом паров, которые затрудняет работу топливной системы автомобиля.

Ну и наиболее надежным способом увеличить октановое число бензина, является использование специальных добавок, которых полным-полно в автомагазинах химии.

Перечислять их названия нет смысла, следует лишь добавить то, что наиболее эффективными их них, являются присадки, содержащие аминные соединения и железо в своём составе.

Источник статьи – автомобильный сайт https://avtovazinfo.ru/

Как повысить октановое число бензина

Производство бензина с немалыми показателями октанового числа с помощью сложных технологических процессов — очень недешевое удовольствие. Куда экономнее использовать антидетонаторы (спецдобавки). Благодаря им Аи-92 может с легкостью «перевоплотиться» в Аи-95.

Методы повышения октанового числа

Сегодня чаще всего для достижения обсуждаемой цели используются метилтретбутиловый эфир (аббревиатура МТБЭ). Жидкости не свойственен цвет, но присущ специфический запах. Преимущества эфира весомые — серьезное октановое число и отсутствие токсичности. Достаточно 15% МТБЭ приплюсовать к составу бензина, чтобы рост числа составил 12 единиц.

Однако, есть у МТБЭ определенные недостатки — серьезный уровень летучести и вероятность испарения из состава бензина в летнюю погоду, когда стоит знойная жара.

Распространены ли специальные добавки, основа которых — чистый спирт? Безусловно, используются два его вида — как метиловый, так и этиловый.

Если к составу бензина Аи-92 приплюсовать около 10% этилового спирта, получится Аи-95. Другой бонус такого смешивания — небольшое, но явное уменьшение токсичности выхлопных газов.

Спирт тоже не идеален. Поскольку из-за такой добавки происходит большой рост давления насыщенных паров. Чем это чревато? Возникает вероятность формирования паровых пробок, что опасно для топливной системы.

Вдобавок, условия хранения далеко не самые элементарные. Такой бензин может с легкостью поглощать влагу из воздуха. Спирт обладает свойством растворяться в воде. Поддержка грамотных условий хранения может добавить очень большой процент к себестоимости такого бензина.

Последний антидетонатор, который хочу вкратце разобрать — это тетраэтилсвинец. На сегодняшний день он дает наибольшую эффективность. Интересна добавка из-за своей дешевизны и эффективности — идеальное сочетание. Достаточно добавить 0,05% в состав бензина, чтобы октановое число выросло как минимум на 15 единиц.

Абсолютно нецелесообразно смешивать бензин с ТЭС в естественном его виде. Так как при сгорании формируется оксид свинца. После его можно заметить на поршнях, клапанах и других комплектующих. Появляется видимый нагар. Чтобы оксид свинца не давал о себе знать, в ТЭС начали добавлять специальные вещества. Это и плюс, и минус. Когда ТЭС мешается со специальным веществом, красителем и бензином, получается этилированный бензин. Это очень токсичная жидкость, опасная для человека. Поэтому такой бензин нецелесообразен для эксплуатации машин. Если в ТС каталитический нейтрализатор отработавших газов, опасен бензин и для техники.

Октановое число бензина

Бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, не имеющая цвета или с легким желтоватым оттенком (если нет специальных присадок). Для улучшения рабочих свойств моторного топлива, используемого в двигателях внутреннего сгорания, производители стараются увеличить октановое число бензина. Для этого добавляем соответствующие компоненты. Если при сгорании топлива наблюдается характерный металлический звук, создаваемый детонационной волной, когда она многократно отражается от стенок цилиндра, КПД двигателя снижается и, кроме того, ускоряется его износ.

В этом случае говорят, что качество топлива неудовлетворительное, так как октановое число низкое. Этот показатель характеризует детонационная стойкость моторного топлива, то есть способность выдерживать самовоспламенение за счет сжатия в цилиндрах работающего двигателя. Численно он равен объемной доле изооктана (другое его название - 2,2,4-триметилпентан) в двухкомпонентной смеси, содержащей также н-гептан. Такая смесь при определении ее детонационной стойкости в стандартных условиях испытаний создает эффект, эквивалентный исследуемому топливу.

Изооктан является основным углеводородом изостроения C8h28. Из-за своих свойств он трудно окисляется даже при высокой степени сжатия, поэтому его сопротивление детонации принято равным 100 единицам. Н-гептан в двигателе ведет себя иначе: даже при малых степенях сжатия процесс его сгорания сопровождается детонационным эффектом, поэтому значение этого показателя для него принято равным 0 единиц. В случаях, когда октановое число бензина превышает 100 единиц, для оценки его качества используется условная шкала смесей, где к основному компоненту - изооктану добавляются различные дозы тетраэтилсвинца.

Таким образом, можно утверждать, что данный показатель является наиболее значимой характеристикой моторного топлива. Он показывает, насколько бензин устойчив к детонации, то есть к произвольному возгоранию в цилиндрах мотора. Вероятность взрыва топлива в двигателе будет сведена к минимуму, если этот показатель будет высоким. Если октановое число бензина соответствует 95 единицам, он детонирует как смесь, состоящая из 95% 2,2,4-триметилпентана и 5% нормального гептана. После первичной обработки масла для продукта, называемого прямогонным бензином, этот показатель редко превышает 70 единиц.Поэтому для повышения качества низкосортного бензина используется не только компаундирование (смешение с высокооктановыми продуктами), но и вводятся антидетонационные добавки в количестве до 0,3%.

Качество топлива во многом зависит от состава природного ископаемого топлива, из которого оно получено фракционированием или дистилляцией - нефти. Важны такие показатели, как вязкость, фракционный состав, наличие соединений серы и парафинов, а также содержание в нем воды и растворенных солей.Однако перечисленные факторы с большей вероятностью повлияют на особенности обработки и выбор технологии. Качество бензина, то есть значение его октанового числа, определяет углеводородный состав масла, а затем способ его обработки, который также определяет, сколько изооктана, н-гептана, ароматических соединений будет в масле. бензин и тд.

Повышают антидетонационные свойства бензина, содержащегося в нем ароматических углеводородов. Высокое содержание бензола в первую очередь сказывается на состоянии окружающей среды, поскольку он является источником бензапирена (канцерогена).Высокое содержание высококипящих ароматических соединений способствует увеличению углеродообразования в камере сгорания и на клапанах двигателя. Все это ухудшает такие показатели производительности, как мощность двигателя, КПД, экологические и экономические аспекты его эксплуатации. Отложения, образующиеся в камере сгорания, заставляют автовладельца выбирать моторное топливо таким образом, чтобы октановое число бензина было высоким. В противном случае мощность значительно снижается или двигатель работает с детонацией.

.

Объяснение бензина - октановое число в глубине

Что такое октан?

В последние годы производители автомобилей требуют или рекомендуют бензин премиум-класса (высокооктановое топливо) для использования в большем количестве моделей своих автомобилей. Также увеличилась разница в ценах между премиальным и более низким октановым числом. В результате все больше людей интересуются, что такое октан и что означают эти числа октанового числа на бензоколонках.

У некоторых компаний разные названия этих марок бензина, такие как неэтилированный, супер- или супер-премиум, но все они относятся к октановому числу.

Бензонасос с указанием различных марок бензина и октанового числа на желтых этикетках

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Большое число на желтой этикетке с октановым числом бензонасоса означает минимальное октановое число. (R + M) / 2 Метод на этикетке относится к используемому методу определения октанового числа, где R - октановое число по исследовательскому методу, а M - октановое число двигателя.

Из 18 изомеров нормального октана (C8h28) октан получил свое название от 2,2,4-триметилпентанового соединения, которое обладает высокой устойчивостью к самовоспламенению.Этому изооктану было присвоено эталонное значение 100 для целей тестирования. Чрезвычайно нестабильная молекула нормального гептана (C7h26) является эталонным топливом с нулевым октановым числом.

Как октановое число влияет на мой автомобиль?

Двигатели

предназначены для сжигания топлива при контролируемом сгорании . Пламя начинается у свечи зажигания и горит по всему цилиндру, пока все топливо в цилиндре не сгорит. Для сравнения, самовозгорание , также называемое самовоспламенением , детонация или детонация , происходит, когда повышение температуры и давления от первичного сгорания вызывает воспламенение несгоревшего топлива.Это неконтролируемое вторичное сгорание приводит к резкому скачку давления в цилиндре и возникновению детонации.

Конкуренция между преднамеренным (контролируемым) и непреднамеренным (самопроизвольным) сгоранием приводит к неравномерному распределению энергии от горящего топлива, что может вызвать повреждение и создать высокое давление на поршень двигателя перед тем, как он войдет в рабочий такт (часть цикла). когда движение поршня генерирует мощность).

Нормальное сгорание в цилиндре бензинового двигателя

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

Самовозгорание в цилиндре бензинового двигателя с детонацией в двигателе

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

Прерывание в цилиндре двигателя

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

До того, как широко использовалось электрическое компьютеризированное зажигание, детонация возникала обычно и могла вызвать серьезные повреждения двигателя.Большинство современных двигателей имеют датчики детонации. При обнаружении компьютер задерживает начальную искру, что приводит к контролируемому сгоранию в точке, когда сжатие не достигает своей максимальной точки. Хотя это устраняет детонацию, это может привести к снижению эффективности работы двигателя.

Подобное нежелательное состояние называется преждевременным зажиганием, когда топливо воспламеняется само до того, как искра воспламенит его. Современные компьютеры двигателя минимизируют это состояние, управляя синхронизацией клапанов и впрыском топлива; однако этот механизм управления также может приводить к снижению топливной экономичности или снижению выбросов.

Как измеряется октан?

Стандартным средством определения октанового числа является двигатель для определения октанового числа. Этот тест аналогичен способу определения массы объекта путем сравнения его с объектами (эталонами) известной массы на весах. Первичные эталонные топлива (PRF) с точно известным октановым числом образуются путем объединения изооктана, гептана и других хорошо известных стандартов, таких как толуол. Эти PRF используются для фиксации данного образца топлива для определения давления, при котором наблюдаются аналогичные интенсивности детонации.Это измерение производится путем регулировки высоты цилиндра двигателя с октановым числом, которая изменяет степень сжатия / давление в двигателе до тех пор, пока детонация не достигнет определенного уровня интенсивности.

(R + M) / 2, которое вы видите на этикетке, относится к среднему октановому числу по исследовательскому методу ( R ON) и моторному октановому числу ( M ON). Для определения RON топливо проверяется на холостом ходу двигателя с низкой температурой воздуха и низкой частотой вращения двигателя. Для определения MON топливо испытывается в более стрессовых условиях, связанных с более высокой температурой воздуха и частотой вращения двигателя.

Исторически RON и MON определялись на отдельных испытательных машинах, специально сконфигурированных для каждого испытания. Текущие разработки (см. Изображение ниже) позволяют одному и тому же движку выполнять оба теста. Несмотря на эту гибкость, многие тестеры по-прежнему предпочитают использовать более одной машины, каждая из которых специально настроена и откалибрована для выполнения тестов RON или MON.

Двигатель для определения октанового числа

Последнее обновление: 18 ноября 2020 г.

.

Все, что вам нужно знать об Octane

С головокружительными зверями, такими как C7 Z06 на 650 лошадиных сил, заводские машины никогда не были быстрее. Приветствую команду Corvette за то, что они вычислили это значение мощности насоса, потому что это безумие.

Остальные из нас тратят тысячи, чтобы достичь производительности LT4 с наддувом или превысить ее. Но обычно двигатели с высокой степенью сжатия или форсированные двигатели, настроенные на бензин с октановым числом 91, оставляют мощность на столе.Если вы хотите добавить больше времени или увеличить ускорение для большего количества пони, вам понадобится больше октанового числа, чтобы сдержать эту смертельную детонацию.

И добавление октанового числа также может принести пользу нашим слегка модифицированным Vettes. Со времен высокооктановой славы 1960-х годов октановое число бензиновых насосов премиум-класса снизилось, а затем стабилизировалось в середине 1990-х годов. Они также сильно различаются по Соединенным Штатам. Я много путешествую между Восточным побережьем и Средним Западом, и вид станции Sunoco в районе Нью-Йорка с насосом Ultra 93 вызывает у меня чувство покалывания.Это меня странно? Да, но давайте посмотрим, как вы себя чувствуете на сельских заправках Среднего Запада с 89-октановым «премиум». Добавьте сюда качество топлива и разницу октанового числа между различными заправочными станциями и заправками, и вы поймете, почему наш процветающий рынок запасных частей требует продуктов, повышающих октановое число.

Но принять решение о добавлении октанового числа легко - сложнее всего решить, как его добавить. Например, вы решили использовать гоночное топливо: какое октановое число нужно вашей машине? Вы покупаете этилированное или неэтилированное гоночное топливо? Стоит покупать кислородсодержащее гоночное топливо или нет? Рекомендуется ли смешивать гоночное топливо с насосным газом, и если да, то сколько вы используете?

И эти вопросы касаются только гоночного топлива - нужно также подумать о концентрате гоночного топлива.И хотя инъекция спирта - это немного другое решение для октанового уравнения, оно также может решить вашу проблему дефицита октана.

Все имеют свои преимущества и недостатки, поэтому мы собираемся подробно обсудить каждый метод. А затем вы можете идти вперед, поплавав в познании октанового числа, чтобы выбрать лучший усилитель октанового числа для своего Corvette.

2/5

Гоночное топливо

Гоночное топливо - старая гвардия высокооктанового топлива - оно существует уже несколько десятилетий, производится многими компаниями и доступно во многих октановых числах и составах.

Это увлекательная смесь, поэтому для дальнейшего обучения мы обратились к двум джентльменам с более чем 80-летним опытом работы в топливе: Джеку Дей, президенту Rockett Brand Racing Fuel, и Тиму Вушу, вице-президенту Rockett по инженерным вопросам. Эти двое производили и продавали гоночное топливо в Union 76 во время партнерства с NASCAR, а затем основали Rockett Brand в 2004 году. В наши дни Rockett Brand из Иллинойса предлагает неэтилированное и этилированное гоночное топливо со 100-, 110-, 112-, 114- и С октановым числом 118 и E85 с октановым числом 112.

Гоночное топливо состоит из менее чем 100 углеводородов: наиболее заметных из них может быть шесть, а остальные присутствуют только в небольших количествах. Хороший производитель гоночного топлива включает только те топливные компоненты, которые придают желаемые качества - высокое октановое число, быстрое сгорание, хорошее испарение, а для этилированного топлива - способность хорошо сочетаться со свинцом.

Сравните это с обычным перекачиваемым газом: это смесь нескольких сотен углеводородов, многие из которых образуются в процессе очистки.Поскольку их нельзя разделить, эти компоненты просто необходимы для поездки - они в любом случае отлично горят в двигателях, не предназначенных для гонок и невысоких оборотов.

Гоночное топливо - фантастически сложный продукт, но, конечно же, первое, что нас всех интересует, это его

. 3/5

Октан

Октановое число топлива - это его способность сопротивляться детонации.И важно отметить, что октановое число - это не мощность - выгода от повышения октанового числа топлива действительна только в том случае, если двигатель, в который оно входит, взрывается. Чем выше октановое число топлива, тем оно устойчивее к детонации.

Двигателю нужно только октановое число, достаточное для предотвращения детонации ; если он настроен на бензиновый насос с октановым числом 91 и имеет легкий звук в жаркий день, заправка гоночным топливом с октановым числом 118 не добавит сумасшедших лошадиных сил.

Топливо имеет так называемый антидетонационный индекс , или AKI , который рассчитывается на основе среднего значения двух различных тестов: тест с октановым числом по исследовательскому методу (RON) и моторным октановым числом (MON) контрольная работа.

Тест на октановое число по исследовательскому методу проводится для одноцилиндрового двигателя, который работает со скоростью 600 об / мин. Используя температуру на впуске 125 градусов по Фаренгейту и стандартное барометрическое давление, этот тест с неполной дроссельной заслонкой определяет детонационное сопротивление топлива при небольшой нагрузке.

Тест на октановое число двигателя более суров: одноцилиндровый двигатель работает со скоростью 900 об / мин и дышит всасываемым воздухом с температурой 300 градусов F. Это испытание под большой нагрузкой, которое определяет, как топливо будет работать при полностью открытой дроссельной заслонке.

При покупке бензина на заправке вы выбираете топливо на основе его AKI - на насосе есть наклейки, требуемые EPA, с указанием (R + M) / 2 и марок топлива, например 93, 89 и 87 .Так, например, нажатие кнопки «93» означает, что вы выбираете топливо, которое может иметь октановое число 97 по исследовательскому методу и 89 моторное октановое число. (97 + 89 = 186) / 2 = 93 октан.

Но с гоночным топливом компании иногда указывают только номер MON для топлива, которое они считают «только трековым», и могут указать номера MON, RON и R + M / 2 для формул, подходящих для улицы. И MON, и RON имеют значение; однако, если вам не нужно выбирать гоночное топливо на основе его числа RON или R + M / 2 для определенного гоночного класса, эксперты рекомендуют выбирать топливо на основе его MON.

Но Дэй добавляет последнее важное слово по октану. «Все виды топлива для гонок не одинаковы или производятся одинаково. Между двумя разными марками гоночного топлива тот, у которого октановое число выше, не обязательно означает, что это лучшее топливо. Вам нужно только октановое число, чтобы соответствовать октановому числу. требование, но качественное гоночное топливо - это все, а не только его MON ».

4/5

Свойства гоночного топлива

Говоря обо всем пакете, давайте разберемся, как работает гоночное топливо - мы уже обсуждали моторное октановое число, исследовательское октановое число и значения R + M / 2, поэтому давайте рассмотрим еще несколько важных свойств гоночное топливо:

Скорость горения топлива описывает, насколько быстро оно выделяет энергию.Различные виды гоночного топлива содержат разное количество присадок, которые влияют на скорость сгорания топлива. Это очень быстро становится сверхтехнологичным, но в основном цель состоит в том, чтобы создать пиковое давление в цилиндре (и мощность) для вашего конкретного типа двигателя и автоспорта.

Его значение энергии описывает, сколько потенциальной энергии может производить топливо, и измеряется в БТЕ.

Эффект охлаждения описывает, насколько хорошо топливо помогает охлаждать впускную смесь двигателя, когда топливо переходит из жидкой формы в пар.Связанный с теплотой парообразования, охлаждающий эффект полезен для всех двигателей, поскольку он увеличивает плотность всасываемого воздуха и, следовательно, улучшает объемный КПД.

Его удельный вес - это отношение плотности жидкости к плотности воды при определенной температуре. Удельный вес гоночного топлива может варьироваться от 0,690 до 0,800 при 60 градусах по Фаренгейту.

Давление паров по Рейду (RVP) - это характеристики испарения жидкого топлива, измеряемые в фунтах на квадратный дюйм.Вы испытали RVP, покупая летний и зимний газ: летние виды топлива смешиваются для получения RVP от 7 до 10 фунтов на квадратный дюйм, предотвращая испарение топлива в летнюю жару (и создавая высокое давление в бензобаке и загрязнение воздуха). И наоборот, зимнее топливо может иметь RVP от 10 до 14 фунтов на квадратный дюйм, так как при более низких температурах вероятность испарения меньше. Качественный гоночный газ имеет давление пара от 6 до 7 фунтов на квадратный дюйм; карбюраторные двигатели не могут иметь слишком низкое давление пара, иначе это может вызвать паровую пробку.

Его перегонка - это измерение тенденции топлива к испарению при нагревании.Поскольку топливо представляет собой смесь множества различных углеводородов, оно будет испаряться при разных температурах до достижения конечной точки (E.P.). Примером может быть: «10% испарения при 141,0 F, 50% испарения при 174,0 F, 90% испарения при 214 F, E.P. при 260 F.»

Стабильность к окислению измеряет устойчивость топлива к разрушению с помощью кислорода, давления и тепла, а также регистрирует количество времени, необходимое для разрушения во время хранения.

Содержание кислорода в топливе показывает, насыщено оно кислородом или нет.Некоторые производители просто говорят «Да» или «Нет», а некоторые показывают процентное соотношение: «0» - нет или «3,5».

Содержание свинца показывает, содержит ли топливо тетраэтилсвинец или нет, и если да, то сколько.

И, наконец, цвет - это просто цвет определенного топлива.

5/5

Кислородное топливо для гонок

Топливо с высоким содержанием кислорода - относительный новичок на рынке гоночного топлива.В них есть молекулы кислорода благодаря кислородсодержащим компонентам, таким как метанол и этанол. По сравнению с горючим с прямой углеводородной гонкой, они требуют обогащения смеси, но при этом обладают большей мощностью. Однако некоторые виды кислородного топлива не так просты в обслуживании, как углеводородное топливо, и лучше всего подходят для специализированных гоночных автомобилей. См. Дополнительную информацию на боковой панели «Как выбрать правильное гоночное топливо» в расширенной веб-версии.

.

Выбор топлива с правильным октановым числом

Что такое октановое число?

Октановое число - это мера способности топлива противостоять "детонации" или "звону" во время сгорания, вызванным преждевременной детонацией топливно-воздушной смеси в двигателе.

В США неэтилированный бензин обычно имеет октановое число 87 (обычный), 88–90 (средний) и 91–94 (премиум). Бензин с октановым числом 85 доступен в некоторых высокогорных районах США.С. (подробнее об этом ниже).

Октановое число заметно отображается большими черными числами на желтом фоне бензонасосов.

Топливо с каким октановым числом следует использовать в моем автомобиле?

Следует использовать октановое число, требуемое для вашего автомобиля производителем. Итак, проверьте руководство вашего владельца. Большинство бензиновых автомобилей рассчитаны на работу с октановым числом 87, но другие рассчитаны на использование топлива с более высоким октановым числом.

Почему некоторые производители требуют или рекомендуют использовать бензин с более высоким октановым числом?

Топливо с более высоким октановым числом часто требуется или рекомендуется для двигателей, которые используют более высокую степень сжатия и / или используют наддув или турбонаддув, чтобы нагнетать больше воздуха в двигатель.Повышение давления в цилиндре позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из заданной топливно-воздушной смеси, но требует топлива с более высоким октановым числом, чтобы предотвратить преждевременную детонацию смеси. В этих двигателях высокооктановое топливо улучшает характеристики и экономию топлива.

Что делать, если я использую топливо с более низким октановым числом, чем требуется для моего автомобиля?

Использование топлива с более низким октановым числом, чем требуется, может привести к ухудшению работы двигателя и со временем повредить двигатель и систему контроля выбросов.Это также может привести к аннулированию гарантии. В более старых автомобилях двигатель может издавать слышимый «стук» или «свист». Многие новые автомобили могут регулировать угол зажигания для уменьшения детонации, но мощность двигателя и экономия топлива все равно пострадают.

Будет ли использование топлива с более высоким октановым числом, чем требуется, улучшить экономию топлива или производительность?

Это зависит от обстоятельств. Для большинства транспортных средств топливо с более высоким октановым числом может улучшить характеристики и расход топлива, а также снизить выбросы углекислого газа (CO 2 ) на несколько процентов при эксплуатации в тяжелых условиях, таких как буксировка прицепа или перевозка тяжелых грузов, особенно в жаркую погоду.Однако при нормальных условиях вождения вы можете получить небольшую или нулевую пользу.

Почему топливо с более высоким октановым числом стоит дороже?

Топливные компоненты, повышающие октановое число, обычно дороже в производстве.

Стоит ли платить за топливо с более высоким октановым числом дополнительных затрат?

Безусловно, если вашему автомобилю требуется топливо среднего или высшего класса. Если в руководстве вашего владельца говорится, что ваш автомобиль не требует премиум-класса, но говорится, что ваш автомобиль будет лучше работать на более высоком октановом топливе, это действительно зависит от вас.Увеличение стоимости обычно превышает экономию топлива. Однако снижение выбросов CO 2 и уменьшение использования нефти даже на небольшое количество может быть для некоторых потребителей более важным, чем затраты.

Что такое октановое число 85 и безопасно ли его использовать в моем автомобиле?

Продажа топлива с октановым числом 85 была первоначально разрешена в высокогорных районах - где барометрическое давление ниже - потому что это было дешевле и потому что большинство карбюраторных двигателей переносили это довольно хорошо.Это не относится к современным бензиновым двигателям. Итак, если у вас нет старого автомобиля с карбюраторным двигателем, вам следует использовать топливо, рекомендованное производителем, даже если доступно топливо с октановым числом 85.

Может ли этанол повысить октановое число бензина?

Да. Этанол имеет гораздо более высокое октановое число (около 109), чем бензин. Нефтепереработчики обычно смешивают этанол с бензином, чтобы повысить его октановое число - большая часть бензина в США содержит до 10% этанола.В некоторых регионах доступны смеси, содержащие до 15% этанола, и несколько производителей одобряют использование этой смеси в автомобилях последних моделей.

Ford Motor Company. 2013. Руководство по эксплуатации Ford Fiesta 2014 г. п. 120.

Szybist, J. and B. West. 2013. Влияние потоков смешения низкооктановых углеводородов на предел детонации «E85». SAE Int. J. Fuels Lubr. 6 (1): 44-54, 2013, DOI: 10.4271 / 2013-01-0888.

Штейн Р., Половина Д., К.Рот, М. Фостер и др. 2012. Влияние теплоты испарения, химического октана и чувствительности на предел детонации для смесей этанол - бензин. SAE Int. J. Fuels Lubr. 5 (2): 823-843, 2012, DOI: 10.4271 / 2012-01-1277.

Леоне Т., Олин Э., Андерсон Дж., Юнг Х. и др. 2014. Влияние октанового числа топлива и содержания этанола на детонацию, экономию топлива и выбросы CO2 для двигателя прямого впрыска с турбонаддувом. SAE Int. J. Fuels Lubr. 7 (1): 9-28, 2014, DOI: 10.4271 / 2014-01-1228.

Калгатги, Г.2014. Топливо / двигатель взаимодействия. Варрендейл: Общество автомобильных инженеров.

Хейвуд, Дж. 1988. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Гиббс, Л., Б. Андерсон, К. Барнс и др. 2009. Технический обзор автомобильных бензинов. Chevron Corporation.

Томас Дж., Б. Уэст и С. Хафф. 2015. Воздействие смесей высокооктанового этанола на четыре унаследованных автомобиля с гибким топливом и автомобиль с турбонаддувом GDI. ORNL / TM-2015/116. Национальная лаборатория Ок-Ридж.

Prakash, A., Jones, A., Nelson, E., Macias, J. et al. 2013. Октановый отклик автомобилей, рекомендованных премиум-класса. Технический документ SAE 2013-01-0883, DOI: 10.4271 / 2013-01-0883.

Prakash, A., R. Cracknell, V. Natarajan, D. Doyle et al. 2016. Понимание октанового аппетита современных автомобилей. SAE Int. J. Fuels Lubr. 9 (2): 345-357, DOI: 10.4271 / 2016-01-0834.

Вест, Б., С. Хафф, Л. Мур, М. ДеБуск и С. Слудер. 2018. Воздействие высокооктанового E25 на два автомобиля, оснащенных двигателями с турбонаддувом и прямым впрыском.ORNL / TM-2018/814. Национальная лаборатория Ок-Ридж.

Закрыть .

ГЛОБАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ДЛЯ ПОИСКА СОСТАВА СМЕСИ БЕНЗИНА С ЖЕЛАТЕЛЬНЫМ ОКТАНОВЫМ ЧИСЛОМ, РАССМАТРИВАЯ ЭТАНОЛ КАК ОКТАН-БУСТЕР

AПростое руководство по переработке нефти

Простое руководство по переработке нефти Все мы знаем, что моторное масло и бензин получают из сырой нефти.Многие люди не осознают, что сырая нефть также является отправной точкой для многих разнообразных продуктов, таких как

. Дополнительная информация

Сера в нигерийском дизельном топливе

Сера в нигерийском дизельном топливе Национальный автомобильный совет имени Амину Джалала, Абуджа, Нигерия, на национальном семинаре по повышению осведомленности о сокращении содержания серы в автомобильном топливе, Ломе, Того, 17-18 июня 2008 г. Введение в план

Дополнительная информация

Обзор НПЗ Suncor в Денвере

Обзор НПЗ Suncor в Денвере COQA 10 июня 2010 г. Randy Segato НПЗ в Денвере История проектов по интеграции Suncor Проект Odyssey Crude Qualities Suncor Synthetics Canadian Heavy Colorado Sweet other

Дополнительная информация

Альтернативные виды топлива.Путь вперед

Альтернативные виды топлива Путь вперед Содержание Предисловие Альтернативные виды топлива - обзор Различные альтернативы - с разными предпосылками Пять наиболее перспективных видов топлива Энергоэффективность Эффективность землепользования

Дополнительная информация

Презентация автомобильных базовых масел

Презентация автомобильного базового масла Что такое базовое масло? Очищенный нефтяной минерал или синтетический материал, производимый на нефтеперерабатывающем заводе в соответствии с требуемым набором спецификаций.Качество смазочного материала может зависеть

Дополнительная информация

А.Паннирсельвам *, М.Рамаджаям, В.Гурумани, С.Арулсельван, Г.Картикеян * (кафедра машиностроения, Аннамалайский университет)

А.Паннирсельвам, М.Рамаджаям, В.Гурумани, С.Арулсельван, Г.Картикеян / International Journal of Vol. 2, выпуск 2, март-апрель 212 г., стр. 19-27 Экспериментальные исследования рабочих характеристик и характеристик выбросов

Дополнительная информация

Глоссарий энергетических терминов

Глоссарий энергетических терминов Плотность в градусах API. Мера веса углеводородов по шкале, установленной Американским институтом нефти.Сырая нефть с более высокими значениями легче и имеет тенденцию к

Дополнительная информация

07 Позиционный документ CIMAC, 2015 г.

07 Позиционный документ CIMAC, 2015 г. Влияние качества газа на работу газовых двигателей, составлено CIMAC WG17 Gas Engines Эта публикация предназначена для руководства и дает обзор оценки влияния качества газа

Дополнительная информация

Брошюра о биодизеле Mercedes-Benz

Брошюра «Мерседес-Бенц» по биодизелю Содержание Определения биодизельного топлива Основные качественные характеристики прямых рисков, связанных с биодизелем при использовании дизельного топлива, содержащего биодизельное топливо, воздействие биодизеля

Дополнительная информация

Гедонические цены на сырую нефть

Applied Economics Letters, 2003, 10, 857 861 Гедонистические цены на сырую нефть Z.WANG Департамент экономики, Университет Монаша, почтовый ящик 197, Колфилд-Ист, Виктория 3145, Австралия Электронная почта: [email protected]

Дополнительная информация

Североамериканский нержавеющий

Введение: Плоский нержавеющий лист для Северной Америки. Лист марки нержавеющей стали 309S (S30908) / EN1.4833 SS309 - это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, обладающая превосходной стойкостью к окислению

Дополнительная информация

Адсорбенты на молекулярных ситах

Адсорбционные технологии: наша работа, наша жизнь, наша страсть.Адсорбенты на молекулярных ситах Zeochem Адсорбенты на молекулярных ситах Zeochem, производитель высококачественных молекулярных сит и хроматографических гелей, имел статус

Дополнительная информация

Алканы. Глава 1.1

Алканы Глава 1.1 Органическая химия Изучение углеродсодержащих соединений и их свойств Что такого особенного в углероде? Углерод имеет 4 связывающих электрона. Таким образом, он может образовывать 4 прочные ковалентные связи

Дополнительная информация

Перегонка спирта

CHEM 121L Лаборатория общей химии, редакция 1.6 Дистилляция спирта Чтобы узнать о разделении веществ. Узнать о сепарационной методике перегонки. Чтобы узнать, как охарактеризовать

Дополнительная информация

Североамериканский нержавеющий

Североамериканский плоский прокат из нержавеющей стали Лист нержавеющей стали 310S (S31008) / EN 1.4845 Введение: SS310 - это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, предназначенная для работы при повышенных температурах.

Дополнительная информация

Установки очистки синтез-газа

Установки очистки синтез-газа от газификации до химикатов www.airliquide.com Мировой опыт С момента интеграции компании Lurgi, пионера в области технологий газификации, Air Liquide значительно расширила свой

Дополнительная информация

Урок: Альтернативные виды топлива

Drexel-SDP GK-12 УРОК Урок: Альтернативные виды топлива Предметная область (и) Окружающая среда, альтернативные виды топлива, виды топлива, автомобильное загрязнение Связанные с окружающей средой единицы, модуль 4 Название урока Уровень 6 (4-8) Урок

Дополнительная информация

Требования к заявке

Мониторы опасных газов Обзор выбора сенсора Мониторинг безопасности (LEL) Обнаружение предела токсичности (PEL) Обнаружение утечек Требования для обеспечения личной безопасности Оценка воздействия (TWA) Качество окружающего воздуха

Дополнительная информация

Файл.Брендан П. Шихан, Honeywell Process Solutions, США, и Синь Чжу, UOP, компания Honeywell, США, исследуют вопросы оптимизации энергопотребления производственных процессов.

Брендан П. Шихан, Honeywell Process Solutions, США, и Синь Чжу, UOP, компания Honeywell, США, исследуют вопросы оптимизации энергопотребления производственных процессов. Глобальные тенденции и проблемы, обусловливающие потребность в

Дополнительная информация

Переход из угля в газ и из угля в жидкости

Расположенный в Энергетическом центре в парке Дискавери, файл основных фактов CCTR по производству угля и угля в жидкости Университета Пердью № 3 Брайан Х.Боуэн, Марти У. Ирвин Энергетический центр в Discovery Park Purdue University

Дополнительная информация

Содержание информации о природном газе

Информация о природном газе Содержание Что такое природный газ Компоненты природного газа Физические свойства природного газа Различные формы природного газа Использование системы когенерации природного газа Природный газ и

Дополнительная информация

Проблема.Сентябрь 2012 г.

Выпуск за сентябрь 2012 г. В будущем мире с населением 8,5 миллиардов человек в 2035 году, по прогнозам Управления энергетической информации (EIA), 50% -ное увеличение потребления энергии потребует всего вышеуказанного энергии

Дополнительная информация .

Сравнение смешения этанола и метанола с бензином с помощью моделирования двигателя

1. Введение

В последние годы возникла проблема истощения запасов сырой нефти. Были проведены интенсивные исследования для поиска альтернативы ископаемому топливу. Альтернативные виды топлива получают из ресурсов, отличных от нефти. При использовании в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) эти виды топлива образуют меньше загрязнителей воздуха по сравнению с бензиновым топливом, и большинство из них более экономически выгодно по сравнению с ископаемым топливом.Они также возобновимы. Наиболее распространенные виды топлива, которые используются в качестве альтернативных видов топлива, - это природный газ, пропан, метанол, этанол и водород. Что касается двигателя, работающего на смешанном топливе, об этих смешанных топливах было написано много статей; но в небольшом количестве работ сравниваются некоторые из этих видов топлива в одном двигателе [1, 2, 3, 4]. Низкое содержание этанола или метанола добавляли в бензин по крайней мере с 1970-х годов, когда произошло сокращение поставок нефти и ученые начали поиск альтернативных энергоносителей, чтобы заменить бензин.Вначале наиболее привлекательными спиртами для добавления в бензин считались этанол и метанол. Этанол и метанол можно производить из натуральных продуктов или отходов, тогда как бензин, который является невозобновляемым энергоресурсом, не может быть произведен [5, 6]. Важной особенностью является то, что метанол и этанол можно использовать без каких-либо значительных изменений в конструкции двигателя. Являясь частью различных спиртов, этанол и метанол известны как наиболее подходящие топлива для двигателей с искровым зажиганием (SI).

Использование смешанных топлив имеет решающее значение, поскольку многие из этих смесей могут использоваться в двигателях с целью улучшения их характеристик, эффективности и выбросов. Оксигенаты - одна из важнейших топливных присадок для повышения эффективности использования топлива (органические кислородсодержащие соединения). Некоторые оксигенаты использовались в качестве добавок к топливу, например, этанол, метанол, метил-трет-бутиловый спирт и трет-бутиловый эфир [7]. Процесс использования оксигенатов делает больше кислорода доступным в процессе сгорания и имеет большой потенциал для снижения выбросов выхлопных газов двигателей SI.

Что касается процесса сгорания, температура вспышки и температура самовоспламенения метанола и этанола выше, чем у чистого бензина, что делает его более безопасным для хранения и транспортировки. Скрытая теплота испарения этанола в три-пять раз выше, чем у чистого бензина; это приводит к увеличению объемного КПД, поскольку температура впускного коллектора ниже. Теплотворная способность этанола ниже, чем у бензина. Следовательно, для достижения такой же выработки энергии требуется в 1,6 раза больше спиртового топлива.Стехиометрическое соотношение воздух-топливо этанола составляет около двух третей чистого бензина; следовательно, для полного сгорания этанола требуется меньше воздуха [8]. Этанол имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином, например, снижение выбросов несгоревших углеводородов, CO и гораздо лучшие антидетонационные характеристики [9]. Этанол и метанол имеют намного более высокое октановое число по сравнению с чистым бензиновым топливом [10]. Это обеспечивает более высокую степень сжатия двигателя и, как следствие, увеличивает его тепловой КПД [11].Метанол можно производить из природного газа без больших затрат, и его легко смешивать с бензиновым топливом. Эти свойства метанола делают его привлекательной добавкой. Метанол агрессивен по отношению к некоторым материалам, таким как пластмассовые детали и некоторые металлы в топливной системе. При использовании метанола необходимо соблюдать меры предосторожности при обращении с ним [12].

Есть много публикаций с различными смесями спиртов и бензинового топлива. Например, Палмер [13] исследовал влияние смесей этанола и бензина на двигатель с искровым зажиганием.Полученные результаты показали, что добавление этанола (10%) приводит к увеличению мощности двигателя на 5% и увеличению октанового числа на 5% на каждые добавленные 10% этанола. Результат показал, что добавление 10% этанола к бензиновому топливу приводит к снижению выбросов CO до 30%. В другом исследовании Bata et al. [9] исследовали различные смеси этанола и бензина и обнаружили, что этанол снижает выбросы UHC и CO. Пониженные выбросы CO вызваны характеристикой насыщения кислородом и высокой воспламеняемостью этанола.Другие исследователи [14] изучали, что потенциальные возможности производства этанола эквивалентны примерно 32% от общего потребления бензина во всем мире при использовании 85% этанола в бензине для легковых автомобилей. В другом исследовании Shenghua et al. [15] исследовали бензиновый двигатель с различным процентным содержанием метанольных смесей (от 10 до 30%) в бензине. Результаты показали, что крутящий момент двигателя и мощность снизились, тогда как термический КПД тормозов улучшился с увеличением процентного содержания метанола в топливной смеси.Другие авторы [16] изучали влияние смесей метанол-бензин на характеристики бензинового двигателя. Результаты показали, что наивысшее среднее эффективное давление торможения (BMEP) было получено для смеси 5% метанола и бензина. В другом исследовании Altun et al. [17] исследовали влияние смеси 5 и 10% метанола и этанола в бензиновом топливе на характеристики двигателя и выбросы. Лучший результат по выбросам показал смешанные топлива. Выбросы углеводородов E10 и M10 снижаются на 13 и 15%, а выбросы CO - на 10.6 и 9,8% соответственно. Наблюдался повышенный выброс CO 2 для E10 и M10. Добавление метанола и этанола к бензину показало увеличение удельного расхода топлива на тормоз (BSFC) и снижение термического КПД торможения по сравнению с бензином.

Из обзора литературы видно, что выбросы выхлопных газов для смесей этанол-бензин и метанол-бензин ниже, чем у чистого бензинового топлива [9, 13, 14, 17]. Характеристики двигателя и выбросы выхлопных газов при использовании смесей этанол-бензин напоминают характеристики смесей метанол-бензин.

Из проанализированной литературы был сделан вывод о том, что выбросы выхлопных газов и характеристики двигателя при использовании различных смесей метанола и этанола в бензиновых двигателях исследованы недостаточно. Таким образом, целью данной работы является исследование влияния топливных смесей метанол-бензин и этанол-бензин на производительность и выбросы выхлопных газов бензинового двигателя при различных оборотах двигателя, сравнивая их с таковыми для чистого бензина.

Инструменты моделирования являются наиболее часто используемыми в последние годы из-за постоянного увеличения вычислительной мощности.Использование моделирования двигателя позволяет оптимизировать сгорание двигателя, геометрию и рабочие характеристики в направлении улучшения удельного расхода топлива и выбросов выхлопных газов, а также сокращения времени и затрат на разработку двигателя. Следовательно, можно ожидать, что использование моделирования двигателей во время строительства двигателей будет продолжать расти. Моделирование двигателей - плодотворная область исследований, и поэтому многие лаборатории имеют собственные термодинамические модели двигателей разной степени сложности, объема и простоты использования [18].

Компьютерное моделирование становится важным инструментом экономии времени и затрат при разработке двигателей. Результаты моделирования сложно получить экспериментально. Использование вычислительной гидродинамики (CFD) позволило исследователям понять поведение потока и количественно оценить важные параметры потока, такие как массовый расход или падение давления, при условии, что инструменты CFD были должным образом проверены на соответствие экспериментальным результатам. Многие процессы в двигателе трехмерны; однако это требует больших знаний и большого вычислительного времени.Таким образом, иногда используется упрощенное одномерное моделирование. Следовательно, моделирование сложных компонентов с помощью трехмерного кода и моделирование остальной части системы с помощью одномерного кода - правильный выбор для экономии времени вычислений, то есть каналов. Таким образом, необходима методология связи между одномерным и трехмерным кодами в соответствующих интерфейсах, что стало целью многих авторов [19, 20, 21].

2. Методология исследования

Целью данной главы является разработка одномерной модели бензинового двигателя с четырехтактным впрыском топлива (PFI) для прогнозирования влияния смеси метанол-бензин (M0 – M50) и этанол-бензин. бензин (E0 – E50) добавка к бензину для выхлопных газов и производительности бензинового двигателя.Для этого использовалось моделирование бензинового двигателя SI (откалиброванного) в качестве основного рабочего состояния и ламинарная корреляция скоростей горения смесей метанол-бензин и этанол-бензин для расчета измененной продолжительности горения. Сравнивались и обсуждались мощность двигателя, удельный расход топлива и выбросы выхлопных газов [22, 23].

2.1. Установка для моделирования

Одномерная модель двигателя SI создается с помощью программного обеспечения AVL BOOST и используется для исследования характеристик и выбросов при работе с бензином, смесями этанол-бензин и метанол-бензин.

На рисунке 1 PFIE символизирует двигатель, а C1 – C4 - количество цилиндров двигателя SI. Цилиндры являются основным элементом в этой модели, потому что им необходимо установить множество очень важных параметров: внутреннюю геометрию, диаметр отверстия, ход, шатун, длину и степень сжатия, а также смещение поршневого пальца и среднее давление в картере. Точки измерения обозначены MP1 – MP18. PL1 – PL4 символизирует пленум. Граница системы обозначает SB1 и SB2. CL1 представляет уборщика.R1 – R10 обозначают ограничения потока. CAT1 символизирует катализатор и топливные форсунки - I1 – I4. Подающие трубы пронумерованы 1–34.

Рисунок 1.

Схема модели бензинового двигателя PFI.

Калиброванная модель бензинового двигателя была описана Илиевым [23], ее компоновка показана на рисунке 1, а технические характеристики двигателя представлены в таблице 1.

Параметры двигателя Значение
Диаметр цилиндра 86 (мм)
Ход 86 (мм)
Степень сжатия 10.5
Длина шатуна 143,5 (мм)
Номер цилиндра 4
Смещение поршневого пальца 0 (мм)
Рабочий объем 2000 (куб.см)
Впускной клапан открыт 20 BTDC (градусы)
Впускной клапан закрыт 70 ABDC (градусы)
Выпускной клапан открыт 50 BBDC (градусы)
Выпускной клапан закрыт 30 ATDC (град.)
Площадь поверхности поршня 5809 (мм 2 )
Площадь поверхности цилиндра 7550 (мм 2 )
Число ходов 4

В таблице 2 представлено сравнение свойств бензина, этанола и метанола.Как показано в таблице 2, по сравнению с бензином и этанолом, метанол имеет более высокое содержание элементарного кислорода и более низкую теплотворную способность, молекулярную массу, содержание элементарного углерода, водорода и стехиометрическое соотношение воздух / топливо (AFR).

Свойства Бензин Метанол Этанол
Химическая формула C 8 H 15 CH 3 OH C 2 H 5 OH
Молекулярный вес 111.21 32,04 46,07
Содержание кислорода (мас.%) - 49,93 34,73
Содержание углерода (мас.%) 86,3 37,5 52,2
Водород содержание (мас.%) 24,8 12,5 13,1
Стехиометрический AFR 14,5 6,43 8,94
Нижняя теплотворная способность (МДж / кг) 44.3 20 27
Теплота испарения (кДж / кг) 305 1,178 840
Октановое число по исследовательскому методу 96,5 112 111
Октановое число двигателя номер 87,2 91 92
Давление пара (psi при 37,7 OC) 4,5 4,6 2
Destiny (г / см 3 ) 0.737 0,792 0,785
Нормальная температура кипения (OC) 38–204 64 78
Температура самовоспламенения (OC) 246–280 470 365

Таблица 2.

Сравнение свойств топлива.

2.2. Описание модели горения

В данном исследовании для моделирования и анализа горения была выбрана двухзонная модель Vibe.Камера сгорания была разделена на две области: область несгоревшего газа и область сгоревшего газа [17]. Для сгоревшего заряда и несгоревшего заряда применяется первый закон термодинамики:

E1

dmuuudα = −pcdVudα − ∑dQWudα − hudmBdα − hBB, udmBB, udαE2

, где dmure представляет собой изменение внутренней энергии цилиндра. pcdVda - работа поршня, dQFdast - тепловложение топлива, dQWda - потеря тепла стенкой, hudmbd - поток энтальпии из несгоревшей зоны в зону сгорания из-за преобразования свежего заряда в продукты сгорания.Тепловым потоком между двумя зонами пренебрегают. hBBdmBBda - поток энтальпии из-за прорыва газа, u и b в нижнем индексе - несгоревший и сгоревший газ.

Причем сумма объемов зоны должна быть равна объему цилиндра, а сумма изменений объема должна быть равна изменению объема цилиндра:

dVbdα + dVudα = dVdαE3

Vb + Vu = VE4

Количество сгоревшей смеси при каждой настройке определяется функцией Vibe. По всем остальным параметрам, например, теплопотери стен и т. Д.используются модели, аналогичные однозонным моделям с соответствующим распределением по двум зонам [24].

2.3. Описание модели выбросов выхлопных газов

В AVL BOOST модель образования NOx основана на AVL List Gmbh [24], которая включает механизм Зельдовича [25]. Скорость производства NOx была получена с использованием уравнения. (5):

rNO = CPPMCKM2,0.1 − α2.r11 + αAK2 + r41 + AK4.E5

, где α = CNO.actCNO.equ.1CKM, AK2 = r1r2 + r3, AK4 = r4r5 + r6.

В приведенном выше уравнении CPPM представляет множитель постобработки, CKM означает кинетический множитель, C означает молярную концентрацию в равновесии, а ri представляет скорости реакции механизма Зельдовича.

Модель образования NOx в AVL Boost основана на Onorati et al. [26]:

rCO = CConstr1 + r2.1 − αE6

, где α = CCO.actCCO.equ.

В уравнении. (6), Cre представляет молярную концентрацию в равновесии, а ri представляет скорости реакции на основе модели.

Несгоревшие УВ имеют разные источники. Полное описание образования УВ по-прежнему не может быть дано, а достижению надежной модели в рамках термодинамического подхода определенно препятствуют фундаментальные допущения и требование сокращения времени вычислений.Тем не менее, может быть предложена феноменологическая модель, которая учитывает основные механизмы формирования и способна фиксировать тенденции УВ как функцию рабочего параметра двигателя. В двигателях SI [21] можно выделить следующие важные источники несгоревших углеводородов:

  1. Во время такта впуска и сжатия пары топлива поглощаются масляным слоем и откладываются на стенках цилиндра. Следующая десорбция происходит, когда давление в цилиндре снижается во время такта расширения и полное сгорание больше не может происходить.

  2. Часть заряда попадает в щели и не сгорает, так как пламя гаснет на входе.

  3. Иногда случаются полный пропуск зажигания или частичное сгорание при низком качестве сгорания.

  4. Слои гашения на стенках камеры сгорания, которые остаются, когда пламя гаснет, до достижения стенок.

  5. Поток паров топлива в выхлопную систему при перекрытии клапанов в бензиновых двигателях.

Первые два механизма и, в частности, образование щелей считаются наиболее важными и должны быть учтены в термодинамической модели. Эффект частичного выгорания и закалочного слоя не может быть физически описан в квазимерном подходе, но может быть учтен путем принятия настраиваемых полуэмпирических корреляций.

Образование несгоревших углеводородов в щелях описывается исходя из предположения, что давление в цилиндре и в щелях одинаково и что температура массы в объемах щелей равна температуре поршня.

Масса в щелях в любое время описывается уравнением. (7):

mcrevice = pVcreviceMRTpistonE7

В уравнении. (7) mcrevice представляет собой массу несгоревшего заряда в щели, p обозначает давление в цилиндре, Vcrevicestands для общего объема щели, M представляет собой несгоревшую молекулярную массу, Tpiston - температуру поршня, а R обозначает газовую постоянную.

Вторым важным источником углеводородов является наличие смазочного масла в топливе или на стенках камеры сгорания.Во время такта сжатия давление паров топлива увеличивается, поэтому по закону Генри абсорбция происходит, даже если масло было насыщено во время впуска. Во время сгорания концентрация паров топлива в сгоревших газах стремится к нулю, поэтому поглощенные пары топлива будут десорбироваться из жидкого масла в сгоревшие газы. Растворимость топлива является положительной функцией молекулярной массы, поэтому слой масла способствует выбросам углеводородов в зависимости от разной растворимости отдельных углеводородов в смазочном масле.

Предположения, сделанные при разработке абсорбции / десорбции углеводородов, следующие:

  1. Топливо состоит из одного вида углеводорода, полностью испарившегося в свежей смеси.

  2. Температура масляной пленки такая же, как у стенки цилиндра.

  3. Поперечный поток через масляную пленку незначителен.

  4. Масло представлено скваланом (C 30 H 62 ), характеристики которого напоминают характеристики смазки SAE5W20.

  5. Диффузия топлива в масляной пленке является ограничивающим фактором для постоянной диффузии в жидкой фазе, которая в 104 раза меньше, чем соответствующее значение в газовой фазе.

Радиальное распределение массовой доли топлива в масляной пленке может быть определено путем решения уравнения диффузии. (8):

∂wF∂t − D∂2wF∂r2 = 0E8

В уравнении. (8), wF представляет массовую долю топлива в масляной пленке, это время, r обозначает радиальное положение в масляной пленке (расстояние от стенки) и относительный коэффициент диффузии Dis (топливо-масло).

3. Результат и обсуждение

Настоящее исследование было сосредоточено на рабочих характеристиках и характеристиках выбросов смесей метанол и этанол-бензин. Различные концентрации смесей 0% метанола (этанола) M0 (E0), 5% метанола (этанола) M5 (E5), 10% метанола (этанола) M10 (E10), 20% метанола (этанола) M20 (E20), 30 % метанола (этанола) M30 (E30), 50% метанола (этанола) M50 (E50) и 85% метанола (этанола) M85 (E85) по объему.

3.1. Тактико-технические характеристики двигателя

Результаты тормозной мощности и удельного расхода топлива для смеси этанол-бензин при различных оборотах двигателя показаны на рисунках 2 и 3.

Рис. 2.

Влияние топливной смеси этанол-бензин на тормозную мощность.

Рис. 3.

Влияние смесей этанола и бензина на удельный расход топлива на тормозах.

Тормозная мощность - один из важных факторов, определяющих производительность двигателя. Изменение тормозной мощности в зависимости от скорости было получено в условиях полной нагрузки для E5, E10, E20, E30, E50 и чистого бензина E0. Содержание этанола в смешанном топливе увеличивалось, а тормозная мощность снижалась для всех оборотов двигателя.Мощность бензиновых тормозов была выше, чем у E5 – E50 для всех оборотов двигателя. Теплота испарения этанола выше по сравнению с бензиновым топливом, что обеспечивает охлаждение топливно-воздушной смеси и увеличивает ее плотность. Смешанное топливо приводит к тому, что соотношение эквивалентности смеси приближается к стехиометрическому состоянию, что может привести к лучшему сгоранию. Однако теплотворная способность этанола ниже по сравнению с бензином, и это может нейтрализовать предыдущие положительные эффекты. Следовательно, получается более низкая выходная мощность.

На Рисунке 3 показаны изменения BSFC для смесей этанол-бензин при различных оборотах двигателя. Рисунок показывает, что BSFC увеличивался с увеличением процентного содержания этанола. Теплотворная способность и стехиометрическое соотношение воздух-топливо являются наименьшими для этих двух видов топлива, что означает, что для определенного отношения эквивалента воздуха и топлива требуется больше топлива. Наибольший удельный расход топлива получен на смеси этанол-бензин Е50.

Кроме того, существует небольшая разница между BSFC при использовании чистого бензина и при использовании смесей (E5, E10 и E20).Более низкое содержание энергии в топливных смесях вызывает некоторое увеличение BSFC двигателя.

На рис. 4 показано влияние смеси метанол-бензин на мощность торможения двигателем. Изменение тормозной мощности в зависимости от скорости было получено в условиях полной нагрузки для M5, M10, M20, M30, M50 и чистого бензина M0. Когда содержание метанола в смешанном топливе было увеличено (M10, M20 и M30), не было значительного увеличения мощности торможения двигателем.

Рис. 4.

Влияние смеси метанол-бензин на тормозную мощность.

Мощность торможения двигателем может быть связана с увеличением указанного среднего эффективного давления для смесей с более высоким содержанием метанола. Теплота испарения метанола выше, чем у бензина, что обеспечивает охлаждение топливно-воздушной смеси и увеличивает плотность заряда. Следовательно, получается более высокая выходная мощность. Мощность торможения двигателем была выше при работе на бензине по сравнению с M50 на всех оборотах двигателя.

На рис. 5 показаны варианты BSFC для смесей метанол-бензин при различных оборотах двигателя.Как показано на этом рисунке, BSFC увеличивалась по мере увеличения процентного содержания метанола. Это можно описать с помощью теплотворной способности, а стехиометрическое соотношение воздух-топливо является наименьшим для этих двух видов топлива, что означает, что для определенного отношения эквивалента воздуха и топлива требуется больше топлива. Удельный расход топлива смеси метанол-бензин M50 был самым высоким по сравнению с расходом бензина для всех оборотов двигателя.

Рисунок 5.

Влияние смесей метанол-бензин на тормозную мощность двигателя.

Кроме того, существует небольшая разница между BSFC при использовании бензина и при использовании топлива, смешанного с метанолом и бензином (M5 – M30). Когда частота вращения двигателя увеличилась до 2000 об / мин, BSFC снизилась до минимального значения.

Результаты тормозной мощности и удельного расхода топлива для смесей этанола и метанола с бензином при различных оборотах двигателя представлены на рисунках 6 и 7.

Рисунок 6.

Влияние смесевых топлив на мощность торможения двигателем.

Рис. 7.

Влияние смешанных топлив на расход топлива двигателем.

При увеличении содержания этанола в смешанном топливе тормозное усилие уменьшалось для всех оборотов двигателя. Тормозная способность бензинового топлива была выше, чем у E5 – E50. Теплотворная способность этанола ниже, чем у чистого бензинового топлива, и теплотворная способность смесей уменьшается с увеличением процентного содержания этанола. Следовательно, получается меньшая выходная мощность [22, 23].

За счет увеличения процентного содержания метанола в смесях (M5 и M10) тормозная мощность немного увеличилась, что можно объяснить более высокой полнотой сгорания кислородсодержащих топлив. За счет увеличения содержания метанола в смесях (M30 и M50) тормозная мощность двигателя снижалась для всех оборотов двигателя. Теплотворная способность смешанного топлива уменьшается с увеличением процентного содержания метанола. Это приводит к снижению выходной мощности. Бензиновая тормозная мощность была выше по сравнению с купажной М50.

На рисунке 7 показаны изменения BSFC для смешанных топлив при разных оборотах двигателя. BSFC увеличивается по мере увеличения процентного содержания этанола и метанола. Причина известна - теплотворная способность и стехиометрическое соотношение воздух-топливо являются наименьшими для этого топлива, а это означает, что требуется больше топлива для определенного отношения воздух-топливо. Наибольший удельный расход топлива получен при смешанном топливе E50 (M50).

Более того, существует небольшая разница между BSFC при использовании чистого бензина и смешанного топлива (E5 (M5), E10 (M10) и E20 (M20)).Более низкое энергосодержание топлива, смешанного с этанолом, дает некоторый прирост BSFC.

3.2. Характеристики выбросов

Влияние топлива на смеси этанола на выбросы CO показано на Рисунке 8.

Рисунок 8.

Влияние топлива на смеси этанола и бензина на выбросы CO.

Вывод, который можно сделать из рисунка 8, заключается в том, что при увеличении содержания этанола выброс CO уменьшается. Причина этого может быть объяснена обогащением кислорода за счет этанола, в котором увеличение доли кислорода будет способствовать дальнейшему окислению CO во время процесса выхлопа двигателя.Одна из других важных причин этого сокращения заключается в том, что этанол (C 2 H 5 OH) содержит меньше углерода, чем бензин (C 8 H 18 ).

Результат смесей этанола и бензина на выбросы углеводородов показан на рисунке 9. Рисунок показывает, что, когда процентное содержание этанола увеличивается, концентрация углеводородов уменьшается. Выбросы углеводородов снижаются с увеличением относительной воздушно-топливной смеси. Уменьшение HC можно объяснить аналогично тому, как описано выше для концентрации CO.

Рис. 9.

Влияние топливной смеси этанол-бензин на выбросы углеводородов.

Влияние смесей этанола и бензина на выбросы NOx для различных скоростей двигателя показано на рисунке 10. Когда процесс сгорания приближается к стехиометрическому, температура пламени увеличивается. В результате выбросы NOx увеличиваются.

Рис. 10.

Влияние топливной смеси этанол-бензин на выбросы NOx.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы CO при различных оборотах двигателя показано на Рисунке 11.Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация CO уменьшается. Это можно объяснить обогащением кислорода метанолом и меньшим количеством углерода в метаноле, чем в бензине.

Рис. 11.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы CO.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы углеводородов показано на рисунке 12. Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация углеводородов уменьшается. Концентрация выбросов углеводородов снижается с увеличением относительной воздушно-топливной смеси.Причина снижения концентрации УВ напоминает причину этанола.

Рис. 12.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы углеводородов.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы NOx можно увидеть на Рисунке 13. Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация NOx увеличивается. Когда процесс сгорания приближается к стехиометрическому, температура пламени увеличивается, а также увеличиваются выбросы NOx.

Рис. 13.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы NOx.

Влияние смесей этанол и метанол-бензин на выбросы CO можно увидеть на Рисунке 14. За счет увеличения содержания метанола и этанола в смешанном топливе выбросы CO уменьшаются. Причиной может быть обогащение кислородом этанола и метанола, в которых увеличение доли кислорода будет способствовать дальнейшему окислению CO во время процесса выхлопа двигателя. Другой важной причиной этого сокращения является то, что этанол (C 2 H 5 OH) и метанол (CH 3 OH) содержат меньше углерода, чем бензин (C 8 H 18 ).Самый низкий уровень выбросов CO достигается при использовании смешанного топлива, содержащего метанол (M50).

Рис. 14.

Влияние смесей этанола и метанола с бензином на выбросы CO.

Влияние смесей этанол, метанол и бензин на выбросы углеводородов видно на рисунке 15. Когда процентное содержание этанола и метанола увеличивается, концентрация углеводородов снижается.

Рис. 15.

Влияние топливных смесей на выбросы УВ и NOx.

Когда относительное соотношение воздух-топливо увеличивается, концентрация выбросов углеводородов уменьшается.Причина уменьшения выбросов УВ аналогична описанной выше причине СО. Сравнение уменьшения выбросов углеводородов и смешанных топлив показывает, что метанол более эффективен, чем этанол. Самые низкие выбросы углеводородов достигаются при использовании топлива, содержащего метанол (M50). Когда полное сгорание будет завершено, это приведет к снижению выбросов углеводородов.

На рисунке 15 показано влияние смешанных топлив на выбросы NOx. Примечательно, что когда процентное содержание метанола и этанола увеличивается до 30% E30 (M30), выброс NOx увеличивается, после чего он уменьшается с увеличением процентного содержания метанола (этанола).

Причина в том, что улучшенное сгорание приводит к повышению температуры в камере сгорания. Более высокое содержание метанола (этанола) в смесях снижает температуру в камере сгорания. Более низкая температура обусловлена:

  1. Скрытой теплотой испарения спиртов, которая снижает температуру в камере сгорания во время испарения.

  2. Чем больше образуется трехатомных молекул: тем выше теплоемкость газа и тем ниже будет температура газа сгорания.Однако низкая температура в камере сгорания также может привести к увеличению количества несгоревших продуктов сгорания.

4. Выводы

Цель данной главы - продемонстрировать влияние добавок этанола и метанола к бензину на характеристики двигателя с искровым зажиганием и характеристики выбросов. Обобщенные результаты этого исследования следующие:

С увеличением процентного содержания этанола в смешанном топливе мощность торможения двигателем снижалась для различных оборотов двигателя.

При увеличении процентного содержания метанола в смесях M5 и M10 тормозная мощность немного увеличивалась, а с увеличением процентного содержания метанола в смесях M30 и M50 тормозная сила снижалась.

По мере увеличения процентного содержания этанола (метанола) BSFC увеличивался. Смешанные топлива показывают более высокий BSFC и более низкую тормозную мощность двигателя, чем чистый бензин. Кроме того, существует небольшая разница между BSFC по сравнению с бензином и топливом, смешанным с бензином (E5, E10, E20 и M5, M10 и M20).

Когда процентное содержание этанола и метанола увеличивается, концентрация CO и HC снижается. Самый низкий уровень выбросов CO и HC достигается при использовании смешанного топлива, содержащего метанол (M50).

Увеличение процентного содержания этанола и метанола приводит к значительному увеличению выбросов NOx.

Когда происходит увеличение процентного содержания этанола и метанола до 30% E30 (M30), происходит увеличение концентрации NOx с последующим уменьшением, после чего она уменьшается с увеличением процентного содержания этанола (метанола).Самые низкие выбросы NOx получаются с бензином.

Благодарности

Настоящая глава написана при финансовой поддержке проекта № 2018-RU-07. Мы также бесконечно благодарны AVL-AST, Грац, Австрия, за предоставление возможности использования AVL BOOST в рамках университетской партнерской программы.

.

Смотрите также