ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Воспламеняемость из "Технология первичной переработки нефти и природного газа Изд.2" Свойством воспламеняться от контакта с горячим воздухом характеризуются дизельные топлива. [c.183] В момент начала распыления дозы топлива в цилиндр двигателя протекают следующие процессы испарения мельчайших капелек топлива в атмосфере разофетого до 500 - 600 °С воздуха, образования смеси паров топлива с воздухом, интенсивное окисление углеводородов и, наконец, воспламенение смеси. [c.183] Чем короче во времени все процессы до воспламенения (задержка воспламенения, или индукционный период), тем лучше моторное свойство дизельного топлива - воспламеняемость. [c.183] По этой шкале цетановьш числом дизельного топлива называют количество цетана [в %(об.)] в смеси с а-метил-нафталином, при котором воспламеняемость такой эталонной смеси идентична воспламеняемости дизельного топлива. [c.183] Цетановое число (ЦЧ) зависит от соотношения И С в молекуле углеводорода (чем оно выше, тем выше цетановое число) и строения молекул углеводородов (рис. 3.47). Наибольшие значения ЦЧ у алканов (7), причем с ростом длины их цепи оно растет. Такая же зависимость наблюдается у олефинов 2 и изо-алканов 3, 4, но, как видно, наличие разветвлений в структуре молекулы снижает ЦЧ. Моно- и бициклические нафтены 5, 6 имеют обратную зависимость, т. е. рост мольной массы уменьшает ЦЧ. Для моноциклических ароматических углеводородов (7) зависимость подобна зависимости для алканов, а у бицик-лических ЦЧ близко к нулю (а-метилнафталин принят за нуль шкалы). [c.184] Влияние ЦЧ на работу дизельного двигателя проявляется в следующем. Чем ниже цетановое число топлива, тем больше задержка его воспламенения (рис. 3.48), причем эта задержка определяется также температурным уровнем в цилиндре, зависящим от температуры охлаждающей цилиндры воды t . Так, для о 85 °С задержка снижается от 0,00035 с при ЦЧ = 25 до 0,00020 при ЦЧ = 60, а при /о = ЮО - от 0,00028 до 0,00017 с. [c.184] Таким образом, при низком цетановом числе топлива возникает большая задержка воспламенения, к моменту воспламенения в цилиндр поступает почти вся доза топлива и ТВС образуется почти по всему объему сжатого воздуха. В результате этого сокращается время на процесс сгорания ТВС, что обусловливает неполное сгорание топлива (и соответственно снижение мощности). Отчасти по этой причине при низком ЦЧ ухудшается запуск двигателя. [c.184] Наибольшее влияние на снижение задержки воспламенения оказывает ЦЧ в пределах 45 - 50, и поэтому в нормах на товарное дизельное топливо цетановое число нормируется не ниже 45. При ЦЧ 50 влияние его на задержку воспламенения невелико, потому что для процесса горения лимитирующим фактором становится не задержка воспламенения, а время, необходимое на испарение и смешение паров топлива с воздухом. [c.185] При ЦЧ 70 вновь наблюдается неполное сгорание с соответствующей потерей мощности из-за того, что, обладая очень малой задержкой, топливо вспыхивает и горит у самого устья форсунки, и продолжающая поступать через форсунку остальная часть топлива попадает не в воздух, а в продукты горения. В результате этого в области форсунки оказываются избыток топлива и малое количество окислителя (в результате неполного сгорания), а в отдаленных зонах цилиндра ТВС топливом обеднена (недоиспользован запас кислорода). [c.185] Экспериментально цетановое число определяют стандартным методом (ГОСТ 3122-67),, сущность которого состоит в сравнении воспламеняемости испытуемого топлива с воспламеняемостью эталонного топлива, состоящего из цетана и а-метилнафталина. Сравнение ведется при этом методом совпадения вспышек, которые фиксируются специальным электронным индикатором, встроенным в цилиндр. Испытание топлива ведется на установке ИТ-9-ЗМ с одноцилиндровым дизельным ДВС при следующих параметрах его работы частота вращения вала 900 об/мин, угол опережения впрыска топлива 13 °, давление впрыскиваемого топлива 10,4 МПа, доза впрыскиваемого топлива 0,22 0,08 мл/с. Степень сжатия (переменная) - от 7 до 23. [c.185] Эталонные смеси при этом должны различаться по содержанию цетана не больше, чем на 4%(об.). [c.185] В результате трехкратных подобных опытов находят искомое цетановое число. [c.185] Или более простая формула. [c.186] Связь между ДИ и ЦЧ иллюстрирует рис. 3.49 эти значения совпадают при ДИ = ЦЧ = 45, при больших значениях ЦЧ ДИ ЦЧ, а при меньших - ДИ ЦЧ. [c.186] Нередки случаи, когда химический состав дизельного топлива не обеспечивает нормы по цетановому числу - не менее 45 (недостаточное содержание парафиновых углеводородов или очень высокое - ароматических). В таких случаях цетановое число может быть повышено добавкой горючих присадок [1 -2% (мае.)] - этилнитрата, тетралинпероксида и др. [c.186] Вернуться к основной статье