ДЕТОНАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ УГЛЕВОДОРОДОВ И ТОПЛИВ

Детонационная стойкость углеводородов главным образом зависит от их химической природы. Строение углеводородов, составляющих топливо, наиболее сильно влияет на их детонационную стойкость. [c.102]

Топлива, применяемые в двигателях внутреннего сгорания, представляют собой смесь углеводородов (нормальных парафиновых, изопарафиновых, ароматических, нафтеновых и олефиновых от С4 до Сю) различной детонационной стойкости. Если углеводород обладает очень высоким или очень низким давлением насыщенных паров, если его количества недостаточно для испытания или если его детонационная стойкость меньше нуля или больше 100, то ее определяют методом смешения, т. е. находят октановое число (ОЧС) или сортность (СС) смешения. Для этого испытание ведут на смесях со вторым компонентом известной детонационной стойкости, а затем рассчитывают, используя прямо пропорциональную зависимость детонационной стойкости углеводорода от его содержания в смеси. Опубликованные в литературе данные получены на смесях углеводородов с изооктаном или с изооктаном и н-гептаном (85 15). [c.164]

Наконец, в качестве меры детонационной стойкости моторного топлива было введено октановое число. Октановое число является количественным выражением сравнения детонационной стойкости испытываемого горючего с детонационной стойкостью смеси изооктана (2,2,4-триметилпентана) и к-гептана. Стандарты на оба эталонных углеводорода, применяющиеся для определения октановых чисел и принятые в международном масштабе, [c.207]

Для исследования детонационной стойкости бензина применяется метод сравнения испытуемого бензина с детонационной стойкостью эталонного топлива. Это топливо представляет собой смесь двух углеводородов - изооктана и гептана. Высокая детонационная стойкость изооктана оценивается 100 ед., а низкая гептана - О ед., и показателем детонационной стойкости бензинов является октановое число. [c.20]

Склонность исследуемого бензина к детонации оценивается сравнением его с эталонными топливами, детонационная стойкость которых заранее известна. В качестве эталонных топлив используются, как правило, чистые индивидуальные углеводороды или другие соединения, названия которых применяют для обозначения соответствующего числа — толуоловое, бензольное, ксилольное, анилиновое, этиловое и т. п. [1 ]. В настоящее время наиболее широко для оценки детонационной стойкости пользуются так называемым октановым числом. При его определении эталонное топливо готовят смешением двух индивидуальных углеводородов. Один из них — изооктан (2,2,4-триметилпентан) — детонирует только при высокой степени сжатия и его детонационная стойкость принята равной 100 октановым единицам. Другой углеводород — н-гептан — обладает плохими антидетонационными свойствами и его октановое число принято за нуль. Смеси изооктана и гептана в различных соотношениях обладают разной детонационной стойкостью она характеризуется октановыми числами от нуля до 100. [c.92]

Установлено, что удельный прирост количества нагара в камере сгорания, т. е. прирост количества нагара в результате добавления ароматических углеводородов в количестве, соответствующем повышению детонационной стойкости топлива на 1 октановую единицу, остается практически неизменным для различных ароматических углеводородов, когда содержание их в бензине изменяется в пределах от 0% до 40—4,5%. При большем содержании ароматических углеводородов резко повышается удельный прирост количества нагара (рис. 116). Таким образом, содержание ароматических углеводородов в товарных автомобильных бензинах не должно быть более 40%. 274 [c.274]

Оценка воспламенительных свойств углеводородов и топлив, так же как и детонационной стойкости бензинов, проводится методом сравнения на лабораторных испытательных установках с эталонными топливами. [c.94]

Детонационная стойкость зависит от химсостава нефтепродукта. Наименьшая стойкость у н-парафинов, наибольшая — у ароматических углеводородов и изопарафинов. Олефины и нафтены занимают промежуточное положение. Нормальные парафиновые углеводороды тем больще способны вызывать детонацию, чем выше их молекулярная масса, т.е. они наиболее склонны к окислению, при котором образуются гидроперекиси. С повышением температуры в период сжатия рабочей смеси в цилиндре гидроперекиси столь быстро распадаются с выделением тепла, что происходит воспламенение образующихся продуктов. Распад гидроперекиси способствует образованию промежуточных соединений, которые образуют новые гидроперекиси. Таким образом, окисление топлива приобретает характер цепной реакции, что и вызывает детонационные стуки в двигателе. [c.29]

Детонационная стойкость определяет способность топлива к нормальному горению, не сопровождаемому процессами взрывного характера, — детонации. От детонационной стойкости в сильной степени зависят степень сжатия топливно-воздушной смеси в цилиндрах, развиваемая мощность двигателя и удельный расход топлива. Явление детонации связано с накоплением в объеме горения активных частиц — преимущественно перекисей. Антидетонационные свойства бензинов зависят от их химического состава. Наибольшей склонностью к детонации при сгорании топлива в карбюраторных двигателях с искровым зажиганием обладают алканы нормального строения, а наименьшей — изоалканы и ароматические углеводороды. Алкены и нафтеновые углеводороды занимают в этом ряду промежуточное положение. [c.156]

Детонационная стойкость (ДС) углеводородов и топлив характеризуется октановым числом. Это условная единица измерения ДС, численно равная процентному (по объему) содержанию изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с гептаном, эквивалентной по ДС испытуемому топливу в стандартных условиях испытания. Для изооктана ДС принята равной 100, а для гептана — 0. [c.103]

Детонационная стойкость карбюраторных топлив повышается введением специальных антидетонационных присадок. Показатель эффективности введения присадок называют приемистостью. Она характеризует число единиц, на которое повышается октановое число топлива или углеводорода при добавлении определенного количества присадки. [c.104]

По сравнению с карбюраторными двигателями дизели не предъявляют столь высоких требований к воспламеняемости топлива, какие предъявляются, например, к детонационной стойкости автобензинов. Товарные дизельные топлива должны иметь ЦЧ в определенных оптимальных пределах. Применение топлив с ЦЧ менее 40 приводит к жесткой работе дизеля и ухудшению пусковых свойств топлива. Повышение ЦЧ выше 50 также нецелесообразно, так как возрастает удельный расход топлива в результате уменьшения полноты сгорания. Цетановое число дизельного топлива существенно зависит от его фракционного и химического состава. Алканы нормального строения и олефины имеют самые высокие ЦЧ, а ароматические углеводороды - наоборот, самые низкие ЦЧ. Цетановые числа высококипящих фракций нефти, как правило, выше ЦЧ низкокипящих. [c.139]

Детонационная стойкость (ДС) углеводородов и топлив характеризуется октановым числом. Это условная единица измерения ДС, численно равная процентному (по объему) содержанию изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с гептаном, эквивалентной по ДС испытуемому топливу в стандартных условиях испытания. Для изооктана ДС принята равной 100, а для гептана —0. Если, например, испытуемый бензин по своей ДС оказался при испытаниях эквивалентным смеси из 80 % изооктана и 20 % гептана, то октановое число этого топлива равно 80. [c.413]

Октановое число зависит от состава топлива — его yвe ичи-вают изопарафины и ароматические соединения. Одним из средств повышения детонационной стойкости бензинов, т. е. получения высокооктановых топлив, является изомеризация и ароматизация содержащихся в них углеводородов. [c.459]

Детонационная стойкость. Возможность детонации в двигателе, как отмечено выше, в значительной степени определяется химическим составом применяемого топлива. Для бензинов нефтяного происхождения — в первую очередь от их углеводородного состава. В условиях камеры сгорания в период подготовки рабочей смеси к сгоранию углеводороды, находясь в паровой фазе, подвергаются сложным химическим изменениям. Главную роль в этих изменениях, по-видимому, играют окислительные реакции многостадийного характера с цепным механизмом. Важное значение в кинетике таких превращений принадлежит активным промежуточным продуктам, получающимся в ходе реакций. Следует отметить, что температурные условия в камерах сгорания двигателей таковы, что протекают и чисто термические превращения углеводородов с образованием свободных радикалов, разного рода осколков молекул, свободного углерода и других продуктов. [c.103]

При рассмотрении влияния углеводородного состава на цетановое число топлив можно заметить, что углеводороды, име-. ющие высокие цетановые числа, обладают низкой детонационной стойкостью, т. е. октановые числа их невелики. На этом основании выведена эмпирическая зависимость цетанового числа (ЦЧ) топлива от его октанового числа (04) [c.139]

Температура рабочей смеси. Температура подогрева смеси и воздуха по-разному влияет на детонацию в зависимости от химической природы топлива. Наибольшее влияние температура оказывает на бензины, содержаш ие ароматические и олефиновые углеводороды, и меньшее — на топлива, содержаш ие парафиновые и нафтеновые углеводороды. Наиболее заметно влияние температуры на детонационную стойкость при оценке последней по одному из параметров двигателя, например по степени сжатия. При относительной оценке детонационной стойкости, например по октановому числу, влияние температуры менее заметно, особенно для нормальных парафиновых и изопарафиновых углеводородов, так как в этом случае температура подогрева смеси в равной степени влияет на испытуемое топливо и на эталонные смеси (изооктан и /г-гептан), с которыми топливо сравнивается. [c.31]

Качество применяемого топлива. Углеводородный состав топлива имеет решающее значение для возникновения детонации в двигателе. Топливо, состоящее из нормальных парафиновых углеводородов, под воздействием температуры и кислорода воздуха легко окисляется с образованием перекисей и детонирует при низкой степени сжатия. Ароматические и изопарафиновые топлива обладают высокой детонационной стойкостью, так как образование перекисей при окислении этих топлив идет очень медленно или вовсе пе имеет места. Поэтому ароматические и изопарафиновые топлива можно применять в двигателях с высокой степенью сжатия. Более подробно о детонационной стойкости топлив и углеводородов сказано ниже. [c.32]

Детонационную стойкость бензинов и воспламеняемость дизельных. топлив оценивают при помощи эталонных топлив. В качестве первичных эталонных топлив приняты индивидуальные углеводороды, свойства которых приведены в табл. 24 и 25. Эти эталонные топлива обладают строго определенными физико-химическими свойствами и стабильны при хранении. В повседневной работе применяют вторичные эталонные и контрольные топлива, которые предварительно тарируют по первичным эталонным топливам. [c.127]

В состав жидкого моторного топлива входят парафиновые, нафтеновые, олефиновые и ароматические углеводороды от С4 до Сю, обладающие различной детонационной стойкостью. [c.174]

Нормальные парафиновые углеводороды. Из всех групп углеводородов, входящих в состав моторного топлива, наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды. С удлинением прямой цепи углеродных атомов, т. е. с увеличением молекулярного веса, детонационная стойкость нормальных парафиновых углеводородов уменьшается как на бедной, так и на богатой смеси. Влияние длины цепи на детонационную стойкость нормальных парафиновых углеводородов приведено в табл. 37. [c.174]

Детонационная стойкость углеводородов характеризуется октановым числом. Метановые углеводороды нормального строения обладают низким октановым числом. Разветвленные метановые углеводороды обладают высоким октановым числом, поэтому и.ч присутствие желательно в карб-юраториых топливах. За эталон хорошего карбюраторного топлива принят пзооктан (октановое число 100). Октановое чнсло н-гептана принято равны.м О, [c.55]

Третья глава выпуска посвящена детонационной стойкости углеводородов (автор — инж. В. И. Еланский). При составлении третьей главы была использована терминология моторного топлива, разработанная комиссией технической терминологии Академии наук СССР , за исключением понятий октановые числа смешения и цетановые числа смешения , для которых временно сохранена прежняя широко распространённая терминология. При окончательной отделке третьей главы настоящего выпуска учтены замечания, сделанные проф. А. С. Ирисовым и инж. В. П. Говаковым. [c.8]

Левел, Кемпбелл и Бойд, проделавшие после Рикардо наиболее обширные работы по изучению детонационной стойкости углеводородов, применили метод анилинового эквивалента, заключающийся в том, что для испытания на машине брался нормальный раствор углеводорода с эталонным топливом. Для этого углеводород в количестве граммов, равном его молекулярному весу, добавлялся в такое количество эталонного топлива, чтобы в сумме получился 1 л смеси. Эта смесь испытывалась попеременно с эталонным топливом, причём антидетонатор (анилин) добавлялся в то или другое топливо до того количества, когда стучащие свойства обоих образцов становятся одинаковыми. Если анилин добавлялся в эталонное топливо, то анилиновый эквивалент приобретал положительный знак, если же он добавлялся в углеводородную смесь, то эквивалент получал отрицательный знак. Величина положительного эквивалента определялась делением количества добавленного анилина на его молекулярный вес [93J, т. е. выражалась центиграммолями анилина. Подсчёт отрицательного эквивалента имеет некоторые особенности, которых касаться не будем. Поскольку анилиновые эквиваленты не нашли после Левелла и Кемпбелла никакого при-мен ния для оценки детонационной стойкости горючих, мы их в таблицах не приводим. Приводим только октановые числа смешения, пересчитанные Гарнером, Эвансом и сотрудниками [38] из анилиновых эквивалентов Левелла, Кемпбелла и Бойда (метод пересчёта указан в предисловии к таблицам октановых чисел). [c.230]

Чтобы подчеркнуть значение дегидрогенизационного катализа, как метода получения ароматики из природных нефтяных ресурсов, отметим ещё, что ароматические углеводороды нужны не только как сырьё для химической промышленности, но и как очень ценная составляющая часть, улучшающая детонационную стойкость моторного топлива, предназначенного для современных авиамоторов с форсированным режимом. [c.89]

Влияние химического состава топлива на процесс сгорания. Детонационная стойкость углеводородов различных классов неодинакова. Она неодинакова также и у углеводородов одного и того же класса и зависит от строения молекулы. Детонационная стойкость парафиновых углеводородов различается в зависимости от развет-вленности цени. Нормальные парафиновые углеводороды очень склонны к детонационному сгоранию, а парафиновые углеводороды изомерного строения, входящие в состав бензина, обладают высокой детонационной стойкостью. [c.55]

Наиболее высокой детонационной стойкостью обладают топлива для авиационных и форсированных автомобильных поршневых двигателей, состоящие обычно из базовых бензинов (т, е. являющихся основным компонентом моторного топлива) и высокооктановых компонентов, В качестве базовых применяют бензины прямой перегонки, каталитич. крекинга и риформипга. Для повышения октанового числа к бензинам добавляют изопарафиновые углеводороды (изопентан, неогексап, изооктап, триптан), в для сортности — ароматические бензол, толуол, этилбензол, иаопро-пи.ибензол). [c.536]

Из топлив, применяемых в авиационных двигателях, наибольшую детонацию вызывают топлива, состоящие в основном из метановых углеводородов нормального строения, и наименьшую топлива, содержащие метановые углеводороды с сильно разветвленными молекулами и ароматические углеводороды. Детонационная стойкость олефиновых углеводородов также зависит от строения их молекул, однако она ниже, чем у метановых углеводородов с сильно разветвленными молекулами. Поэтому, чтобы избежать детонации, необходи.м правильный подбор топлива по углеводородному составу. [c.173]

Октановое число. Этим показателем оценивают склонность карбюраторного топлива к детонации. Октановое число топлива определяют сравнением его с эталонным топливом. В качестве первичных эталонов приняты недетонирующий изооктан eHia и сильно детонирующий нормальный гептан ,Hie. Детонационная стойкость первого углеводорода (в октановых числах) принята за 100, а второго за 0. Смешивая эти два углеводорода между собой в различных пропорциях, получают эталонные топлива с различной степенью склонности к детонации. [c.12]

Антидетонационная способность (иначе — детонационная стойкость) пзопарафиновых углеводородов повышается с увеличением числа метильных групп в молекуле ароматических углеводородов — с увеличением молекулярного веса и разветвлением боковых цепей нафтеновых — с разветвлением боковых цепей. Детонационная стойкость олефинов возрастает с приближением двойной связи к центру молекулы. Нормальные парафиновые углеводороды тем больше способны вызывать детонацию, чем больше их молекулярный вес. Из этого можно сделать вывод, что наименьшей детонационной стойкостью обладают те углеводороды, которые легко окисляются кислородом воздуха. При окислении их образуются гидроперекиси. С повыгаением температуры в период сжатия рабочей смеси в цилиндре двигателя гидроперекиси столь быстро распадаются с бурным выделением тепла, что происходит воспламенение образующихся продуктов. Распад гидроперекисей сопровождается образованием промежуточных соединений, способствующих возникновению новых гидроперекисей. Таким образом, окисление топлива приобретает характер цепной реакции. [c.101]

Для облегчения расчетов обычно выбирают наиболее значимые эксплуатационные показатели качества и наиболее массовые (т.е. высокотаннажные), так называемые базовые компоненты топлива. Для высокооктановых автобензинов в качестве наиболее значимых показателей качества принято считать детонационную стойкость и испаряемость, а в качестве базовых компонентов - бензиновые фракции многотоннажных процессов прямой перегонки, каталитического риформинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга, реже термодеструктивных процессов. Для улучшения тех или иных характеристик смеси бензиновых компонентов применяют высокооктановые компоненты-добавки, такие, как алкилаты, изомеризаты, эфиры, и низкокипящие углеводороды бутановую, изобутановую, изопента-новую, пентан-амиленовую фракции, газовый бензин, бензол, толуол и т.д., а также этиловую жидкость и присадки. Детонационная стойкость является часто решающим показателем, определяющим компактный состав товарных высокооктановых автобенэинов. Требуемая высокая детонационная стойкость достигается, во-первых, использованием наиболее высокооктановых базовых бензинов и увеличением их доли в компонентном составе автобензина, во-вторых, добавлением высокооктановых компонентов и, в-третьих, применением антидетона-ционных присадок в допустимых пределах. При разработке рецептуры товарных высокооктановых автобенэинов следует оперировать октановыми числами не чистых компонентов, а смесительной их характеристикой, т.е. октановыми числами смешения стремиться обеспечить равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям и, хотя это не предусмотрено в современных ГОСТ, желательно, чтобы < содержание ароматических углеводородов составляло не более 45 -50% и бензола - не более 6%. Для удовлетворения требований по их испаряемости, т.е. по фракционному составу и давлению насыщенных паров, в базовые компоненты, как правило, вводят низкокипящие компоненты. Выбор базовых высокооктановых и низкокипящих [c.216]

Появление детонации приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя, к преждевременному его износу. Склонность бензинов к детонации характеризуется октановым числом. Принято считать, что изооктан, который мало склонен к детонации, имеет октановое число 100, а н-гептан, чрезвычайно склонный к детонации,— 0. Октановое число будет равно содержанию изооктана в стандартной смеси, состоящей из изооктана и -гептана, которая детонирует при той же степени сжатия, что и испытуемый бензин. Октановое число зависит от состава топлива его увеличивают изопарафины и ароматические соединения. Средствами повышения детонационной стойкости бензинов, т. е. получения высокооктановых топлив, являются изомеризация и ароматизация содержащихся в них углеводородов, составление смесей из так называемого базового бензина — бензина прямой гонки или крекинга с высокооктановыми компонентами — изооктаном, изопентаном, этилбензолом, изопропилбензолом и др., а также добавка к бензинам антидетонаторов, из которых получил распространение тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4, входящий в состав так называемой этиловой жидкости. [c.56]

Оценка детонационной стойкости (ДС) или антидетонационных свойств углеводородов и топлив проводится на стационарных одноцилиндровых двигателях. В основе всех методов оценки ДС лежит принцип сравнения испытуемого топлива со смесямл эталонных топлив. В качестве последних выбраны 2,2,4-триметилпентан [c.84]

В то время, как в группах А п Б псфвого столбца табл. 149 собраны процессы, нри проведении которых в качестве побочных продуктов образуются газообра 5ные углеводороды, во втором столбце перечислены процессы, используемые промышленностью для нереработки химическими методами этих угловодородов в моторные топлива, обладающие превосходной детонационной стойкостью. Несмотря на их значение, все процессы описаны относительно кратко. [c.214]

Различные углеводороды склонны к детонации в разной мере. Так, например, н-гептан С7Н16 чрезвычайно сильно детонирует, изооктан С8Н18 (2,2,4-триметилпентан), наоборот, при определенном режиме слабо детонирует. Составляя в различных пропорциях смеси н-гептана с изооктаном, можно получать топлива с различной детонационной стойкостью. Приняв условно о. ч. гептана за нуль, изооктана за сто, получим шкалу для сравнения испытуемого топлива со стандартной смесью н-гептана и изооктана в отношении детонации при работе двигателя на бедных смесях. [c.40]

Кроме фактических смол, в бензине содержатся смолообразующие вещества. Это различные нестойкие соединения, например непредельные углеводороды, которые с течением времени, от повышенных температуры, количества кислорода в воздухе и от других факторов окисляются, попимеризуются, конденсируются и переходят в смолы. Смолообразующие соединения назьшают потенциальными смолами. Их количество зависит от химического состава сырья, способов его переработки и качества очистки. Недостаточной стабильностью обладают бензины, в состав которых входит большое количество продуктов крекинга с высоким содержанием непредельных углеводородов. Чем хуже условия транспортирования и хранения бензина, тем больше образуется смол. При увеличении содержания смол и смолообразующих веществ ухудшается полнота сгорания бензина, снижается его детонационная стойкость. Накапливающиеся вместе со смолами кислоты повышают коррозийность топлива. [c.35]

Главное место среди получаемых из горючих ископаемых продуктов занимают бензины, которые используются в качестве топлива е карбюраторных, автомобильных и авиационных двигателях. Важнейшим показателем их качества является антидетонационная стойкость. В настоящее время производят автомобильный бензин марок А-72, А-76, АИ-93, АИ-95, АИ-Э8, где цифра у марки бензина означает его октановое число. Дпя производства высокооктановых бензинов в бензиновые фракции добавляют синтетические компоненты — изооктан, изопентан, изогексан и алкилированные ароматические углеводороды — этилбензол и изопропилбензол. Для повышения детонационной стойкости бензинов к ним добавляют присадки, прерывающие цепнь(е реакции окисления. Авиационные бензины характеризуются высоким октановым числом от 91 до 98. [c.268]

Сырье. Фракции, выкипающие в широких пределах, охватывающих все высокооктановые компоненты топлива или обеспечивающих получение всех необходимых ароматических углеводородов без снижения детонационной стойкости товарных бензинов или чистоты целевой ароматики. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология