C4 CIFRA OCTANICA 2015corectat-p.ppsx

Cifra octanica

Cifra octanicaMAS>randament mare daca raportul de comprimare ridicat. Marimea raportului de comprimare:cresterea puterii litrice si reducerea consumului specific de combustibil.-aparitia fenomenului de detonatie >>>arderea in diagrama indicata se modifica spre finele ei >> o crestere mai rapida a presiunii (depaseste maxima din arderea normala)

Detonatia = aprindere polistadiala a amestecului nears din fata frontului de flacara

Detonaia care apare n motoarele cu aprindere prin scnteie, este un fenomen de ardere anormal a amestecului carburant n cilindri. Este caracterizata prin faptul c, dei arderea ncepe corect, n momentul apariiei scnteii, ea nu continu doar prin avansarea frontului de flacr, ci, n restul camerei de ardere apar zone n care amestecul carburant se autoaprinde, determinnd o funcionare anormal a motorului.Detonaia din motoare nu este propriu-zis o explozie, ci o succesiune de arderi rapide, care produc unele efecte asemntoare exploziilor.[1]Detonaia este determinat de reaciile chimice care au loc n faa frontului de flacr. Se formeaz peroxizi organici i aldehide, care, datorit neomogenitii termice i chimice din camera de ardere favorizeaz apariia de nuclee de flacr rece, care iniial se propag n amestec cu viteze de zeci de metri pe secund. Nucleele de flacr rece determin apariia nucleelor de flacr albastr, care se propag mai repede. n final, apar o succesiune de autoaprinderi locale ale amestecului carburant n volume nvecinate, frontul de flacr deplasndu-se aparent cu viteze de 1 2km/s. Se consider c detonaia n MAS este un proces de aprindere polistadial la temperatur joas .[1] 1[Berthold Grnwald, Teoria, calculul i construcia motoarelor pentru autovehicule rutiere, Bucureti: Editura Didactic i Pedagogic, 1980]

Efectele detonatieimicorarea puterii indicate i a randamentului indicat al motorului,scderea temperaturii gazelor de evacuare,apariia fumului n gazele de evacuare,creterea pierderilor de cldur prin sistemul de rcire al motorului,supranclzirea motorului, creterea temperaturii cilindrului,funcionarea brutal, trepidant,apariia unui zgomot metalic caracteristic,durabilitatea sczut a motorului datorit supranclzirii pistonului (fapt care poate duce la arderea sau chiar spargerea lui), uzarea rapid a cmii cilindrului i a cuzineilor, fisurarea izolantului bujiilor. .[1]cresterea considerabila a consumului de combustibil

Tendinta la detonatie a motorului depinde considerabil de natura combustibiluluiHC cu ramificatii comlexe =>rezistente la detonatieCicloalcanii,alcanii putin ramificati=>rezist. intermed.Alcanii=>rezistenta scazuta

Cifra octanica = criteriul utilizat pentru aprecierea calitatilor antidetonante ale benzineiCO mare=> rezistenta crescuta la detonatieCO a benzinei=procentul in volume de izooctan, dintr-un amestec de izooctan(C8H18) cu n-heptan (C7H16), amestec care are aceeasi stabilitate la detonatie ca si combustibilul de incercatDeterminarea CO:Metoda Motor CO/M, EN 25163/1993, ASTM D2700Metoda Research CO/R, EN228/1999, ASTM D2699 in laboratorMetoda de drum CO/DMotor monocilindric echipat specialCO optima (COR, COM)

Indice de performanta, IPM=100+3(COM-100)Procedee-izomerizare, esterificare, alchilareCOD=0,5(COR+COD)COD=1,66COR-0,52COM-23,67

COD=1,12COR-0,07%(continut in aromate)-0,15(continut in olefine)-21,58

Sensibilitatea combustibilului DCO=COR-COM;

Conditii standard de determinareMotor de constructie standardConditii standard de functionareMasura standard de determinare a intensitatii detonatiecombustibili standard de referinta

Motor monocilindric, 4 timpi, raport comprimarevariabilnditiile de functionare ale motorului a.i. sa reprezinte regimul cel mai favorabil pt detonatie

Factori care influenteaza exigenta in octani a autovehicululuiConditiile atmosferice:-temperatura: cu cresterea temp, creste exigenta in octani (creste temp incarcaturii reziduale)0,55UCO pentru 100C-presiunea: scaderea presiunii conduce la scaderea exigentei in octani (efectul pres asupra intarz la autoaprindere si asupra nivelului termic al motorului)O scadere a pres cu 10mbar scade exigenta in octani cu 0,5-1 unitatiDO=DP/29,53+0,22DP2/29,53-umiditatea atm: diminueaza exigenta in octanii prin diminuarea temp cicluluiPrin cresterea UR de la 20% la 90% se ajunge la o scadere a exigentei in octani cu 4 unitatiLungimecatenaGrad de ramificareCompactitate moleculaCrestere COcaracteristicilemoleculeiFactori datorati ansamblului masina-motor-raportul de compresie:cresterea acestuia conduce la cresterea exigentei CO(cresterea cu o unitate a rap de compres conduce la o crestere cu 4-7 unitati a necesarului CO)-forma camerei de ardere si materialul chiulasei (aliajele usoare faciliteaza schimbul termic si reduc exigenta in octani);- Influenta dispozitivului de aprindere (o variatie de 1 RAC, conduce la o variatie 0,5-1 octani)- Rulajul-depuneri in camera de ardere, depuneri provenite din apa din sist de racireInfluenta factorilor functionalidozaj, raport de umplere(creste 5%=>1COR), cantitatea de gaze reziduale,(cresterea gazelor recirculate scade exigenta in octani)functionarea cu doi carburanti, turbulenta (cresterea => scaderea necesarului de cifra octanice), Turatia; Importanta CO pentru atingerea obiectivelor de performanta a motorului:PutereRandamentConsum specificCuplu maxim

Cifra cetanicaCC=criteriu principal de apreciere a calitatii combustibilului la autoaprindereCC= procentul in volum de n-cetan (C16H34) dintr-un amestec de n-cetan si a-metil-naftalina (C11H10), amestec care are aceeasi sensibilitate la autoaprindere ca si combustibilul de incercat, determinarea facandu-se in conditii standard!!! Heptametilnonan cu CC15CC %cetan+0,15(%HMN)

Conditii standard: unul din etaloane iaa=130RAC, rap de compr>comb de cercetat, celalalt comb, rap comprcresterea intarzierii la autoaprindereCC 5338 t pornire 345sCC 4635 consum spec creste 6%Creste presiunea pe lagare(funct violenta)Cresc depozitele de calaminaPentru o functionare linistita +solicitare redusa lagare+consum specific mic trebuie ca intarzierea la autoapr sa fie cat mai redusa=>limitarea CC minimeCC 5777 => cons specific cb creste cu aprox 4% (ardere incompleta a cb)CC mare => temp congelare inalta =>limitare CC maxime (CC invers proportional cu CO); CC=(104-CO)/2,75

Indicele Diesel- apreciaza sensibilitatea la autoaprindereCC reflecta compoz chimica a cb, in special a HC aromaticeDependenta compozitiei chimice a cb de punctul de anilina(cu cat continutul de aromatice e mai redus cu atat temp de dizolvare a anilinei in cb e mai ridicata)=>> utilizarea pct de anilina pentru apreciere CCDeterminarea prin calcul a IDID=dAPIxA/100dAPI=141,1/d15,6-131,5, densitatea in grade API- punct de anilina, A=9/5T0C+32, grade Fahrenheit (temp min la care anilina se dizolva complet in motorina)Determinarea ID pe cale analiticaID=(CC-0,1224Tm-19,824)/0,666, Tm temp medie de fierbere a cbID=(CC-10)/0,72; CC=(2/3)*ID+0,124*tm-19,824Indice cetanic (IC)-corelare mai buna cu CC

CCAI (Calculated Carbon Aromaticy Index)-pentru combustibilii grei (CC=3040, motorina si pacura)CCAI=rc15 -140,7*log[log(n50+0,85)]-80,6 unde rc15 densitatea cb la 150C, in kg/m3 , n50 viscozitatea cinematica la 500C, in mm2/s

CCI(Calculated Ignition Index)- combustibil greu

CCI=(270,795+0,1038*T)-254,565*rc15 +23,708*log[log(nT+0,7), undenT viscozitatea cinemativa in mm2/s la orice temperatura cuprinsa intre 501000C.Determinarea CC si a ID a combustibilului cu ajutorul nomogramelor

Influenta cifrei cetanice asupra intarzietii totale la autoaprindere (considerata 100%), se prezinta ponderea componentelor fizica si chimica

Chart287849510010596

Fractia distilata (% volum)Cifra octanica ResearchDistributia CO in functie de compozitia fractionata

Sheet15020.5GNC46.1124.8GPL43.232Benzina 13729.5Benzina 242.635.8Motorina19.4616.5Metanol26.821.5Etanol36.629.3ATB34.1426.2MTBE3627TAME37.733.2Ulei de rapita37.434.3Ester de rapita

Sheet1

PCIm[MJ/kg]PCIv[MJ/litru]

Sheet20.68300.732densitatea0.72340.74360.76380.78400.8420.82440.6844.30.8241.20.6830.30.8234.2

Sheet2

Puterea calorifica masica[MJ/kg]Putere calorifica volumetrica[MJ/l]Corelatia densitate-putere calorifica

Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet3

Temperatura ambianta (0C)Modificarea exigentei in octani (Unitati CO)Variatia exigentei in octani in functie de temperatura

Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet4

Umiditatea absoluta(g-apa/kg-aer)Diminuare cerinte octanice (unitati CO)Variatia exigentei in octani in functie de umiditatea atmosferica

Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5

2500 rot/min2000 rot/min1500 rot/minRaportul de compresie (x:1)Cifra octanica necesaraExemplu de variatie a exigentei in octani in functie de raportul de compresie

Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b

Variatii ale cifrei octanice pe fractii in functie de compozitieCifra octanica ResearchDistributia cifrei octanice in functie de compozitia fractionata - Benzina B

Sheet7

Chart19294959710096



Sheet1



Sheet2


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet3


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet4


Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5


Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a87849510010596


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b


Sheet7

Chart1-1.61.7



Sheet1



Sheet2


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet3


Sheet4

Sheet5

Sheet6

Sheet7

Chart602.7



Sheet1000000000000000000000000



Sheet20000


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet300


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet400


Sheet5

Sheet6

Sheet7

Chart3737882.5939597

2500 rot/min2000 rot/min1500 rot/minRaportul de compresie (x:1)Cifra octanica necesaraExemplu de variatie a exigentei in octani in functie de raportul de compresie (motor cu 4 cilindri, 84 5cm3, alezaj 58 mm)


Sheet1000000000000000000000000



Sheet20000


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet300


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet400


Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5000000


Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a000000


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b000000


Sheet7

Chart500002.23.53.63.4

MetanolEtanolMTBETAMEContinutul de compusi oxigenatiCrestere COMCresterea COM cu ptocentul de compusi oxigenati


Sheet1000000000000000000000000



Sheet20000


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet300


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet400


Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5000000


Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a000000


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b000000


Sheet700000000000.55202.2253.5203.4203.61101.5152202.5253303.535440

Sheet700000000


Chart600601612511

Auto 1Auto 2Scadere presiune (bar)Diminuarea cerintei in octani (unitati CO)Diminuarea cerintei in octani in functie de scaderea presiunii atmosferice


Sheet1000000000000000000000000



Sheet20000


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet300


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet400


Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5000000


Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a000000


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b000000


Sheet6

Sheet700000000000.55202.2253.5203.4203.61101.5152202.5253303.535440

Sheet700000000


Sheet80000000.0540.100960.0500.180.2160.110.15120.1220.2160.1550.211

Sheet8000000000


Chart7330.0020.003660.0050.089098120128.8249551693

metanolPbMnCastig de COContinutul de amelioratori (g/l)Cresterea cifrei octanice cu cresterea amelioratorului de CO


Sheet1



Sheet2


Sheet3-10-1.6501.7-20-2-10-1.50-110-0.5200300.5401501.5602

Sheet3


Sheet40020.5410061.58.52.782102.53

Sheet4


Sheet57077.3737.37882.5808109310959790910010

Sheet5


Sheet6a0-208720-408440-609560-8010080-100105Benzina96

Sheet6a


Sheet6b0-209220-409440-609560-809780-100100Benzina96

Sheet6b


Sheet6

Sheet700000000000.55202.2253.5203.4203.61101.5152202.5253303.535440

Sheet7


Sheet80000000.0540.100960.0500.180.2160.110.15120.1220.2160.1550.211

Sheet8


Sheet9113310.00310.0021026640.0860.005100390100049851206128.8249551693

Sheet9

metanolPbMnCastig de COContinutul de amelioratori (g/l)Cresterea cifrei octanice cu cresterea amelioratorului de CO

C4 CIFRA OCTANICA 2015corectat-p.ppsx

Documents

Transcript of C4 CIFRA OCTANICA 2015corectat-p.ppsx