ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Воспламенительные свойства углеводородов и дизельных топлив из "Химия нефти и газа" В двух последующих тактах рабочий ход и выхлоп происходит рабочее расширение газов и освобождение цилиндра двигателя от продуктов сгорания. [c.98] В качестве топлива для быстроходных дизелей применяются керосино-газойлевые фракции нефти. Для тихоходных и стационарных двигателей этого типа с малым числом оборотов применяется более тяжелое топливо, типа мазутов. [c.98] Наиболее существенное эксплуатационное свойство дизельных топлив — их способность быстро воспламеняться и плавно сгорать, что обеспечивает нормальное нарастание давления и мягкую работу двигателя без стуков. Воспламенительные свойства топлив зависят от их химического и фракционного состава. Очевидно, что это, Б первую очередь, связано с температурой самовоспламенения компонентов топлива. Известно, например, что ароматические углеводороды имеют очень высокие температуры воспламенения (порядка 500—600°С). Ясно, что сильно ароматизованные продукты неприемлемы в качестве дизельного топлива. Наоборот, парафиновые углеводороды имеют самые низкие температуры самовоспламенения, и дизельные топлива из парафинистых нефтей обладают хорошими эксплуатационными свойствами. Как уже отмечено, плавная работа двигателя обеспечивается при минимальных периодах задержки самовоспламенения. На величину этого периода оказывает влияние не только температура самовоспламенения топлива, но и характер предпламенных процессов окисления. Чем скорее будут проходить реакции термического распада и окисления, чем больше в воздушно-топливной смеси успеет накопиться перекисей, альдегидов и других кислородсодержащих соединений с низкими температурами самовоспламенения, тем меньше будет период задержки самовоспламенения топлива. [c.98] Устойчивость топлива к окислению в предпламенный период также зависит от его химического состава. Легче всего распадаются и окисляются углеводороды с открытой цепью, труднее всего — ароматические. [c.99] Из сказанного ясно, что стук в дизелях и детонация в карбюраторных двигателях не имеют ничего общего и даже, наоборот, вызываются противоположными причинами. [c.99] что способствует детонации, например повышение степени сжатия, обеднение смеси и ряд других факторов, ведущих к увеличению температуры и давления, в двигателях дизеля, наоборот, будет благоприятствовать скорейшему самовоспламенению топлива и снижать вероятность появления стуков . Это же относится и к химическому и фракционному составам топлива. Углеводороды, обладающие наибольшей антидетонационной стойкостью, имеют высокие температуры самовоспламенения, сгорают с большим периодом задержки воспламенения и, тем самым, ответственны за жесткую работу двигателя. [c.99] Оценка воспламенительных свойств углеводородов и топлив, так же как и детонационной стойкости бензинов, проводится методом сравнения на лабораторных испытательных установках с эталонными топливами. [c.99] По аналогии с октановыми числами для оценки моторных / свойств дизельных топлив приняты цетановые числа. [c.99] Цетановое число самого цетана (гексадекана, 16H34) принято равным 100, а а-метилнафталина — 0. Определение цетановых чисел проводится на стандартной одноцилиндровой установке с дизельной головкой по так называемому методу совпадения вспышек. Цетановые числа дизельных топлив нормируются в интервале 40—50 единиц. [c.99] Следует отметить, что цетановое число характеризует не только воспламенительные свойства. Оно имеет более широкое значение, так как с достаточной полнотой отражает и некоторые другие эксплуатационные качества дизельного топлива. [c.99] Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем лучше его пусковые свойства, тем менее длителен период задержки самовоспламенения, больше полнота сгорания топлива, меньше задымленность выхлопных газов и склонность топлива к отложениям нагаров в камере сгорания и в форсунках. [c.99] Из формулы видно, что чем выше анилиновая точка и ниже плотность топлива, тем выше дизельный индекс, т. е. тем лучше воспламенительные свойства топлива. [c.100] Для повышения цетановых чисел дизельных топлив предложены различные присадки. Если антидетонаторы призваны не допускать бурного развития процесса предпламенного окисления, то присадки к дизельным топливам, наоборот, преследуют обратную цель. Для ускорения предпламенного окисления и снижения периода задержки самовоспламенения топлив предложены различные органические перекиси и нитропроизводные углеводородов. Приемистость дизельных топлив, особенно полученных при прямой перегонке нефти, к этим присадкам достаточно велика и достигает 15—20 единиц цетанового числа. Среди присадок этого типа промышленное значение в США имеет амилнитрат. Качество отечественных дизельных топлив пока не вызывает необходимости массового применения присадок, улучшающих цетановое число. [c.100] Цетановые числа индивидуальных углеводородов, соответствующих по молекулярному весу возможным компонентам дизельного топлива приведены в табл. 24. Данные этой таблицы позволяют сделать некоторые выводы о влиянии строения и молекулярного веса углеводородов на их воспламенительные свойства. [c.100] Алканы. Углеводороды нормального строения обладают наибольшими цетановыми числами. Разветвление молекул приводит к ухудшению воспламенительных свойств, и чем больше боковых цепей, тем цетановые числа ниже. С повышением молекулярного веса углеводородов одинакового строения их цетановые числа возрастают (ср. 6 и 11, 1 и 9). [c.100] Среди моноалкильных производных выделяются высокими цетановыми числами такие углеводороды как 9-гептилгепт декан ( 19) и им подобные, т. е. имеющие разветвление в середине главной цепи. Углеводороды такой структуры, несмотря на высокий молекулярный вес, характеризуются и низкими температурами застывания. [c.100] Алкены. Введение двойной связи в молекулу понижает воспламенительные свойства. Углеводороды нормального строения обладают высокими цетановыми числами. [c.100] Цикланы и бицикланы. Углеводороды этих классов занимают промежуточное положение по воспламенительным свойствам между алканами и ароматическими углеводородами. Увеличение числа колец снижает цетановые числа. При сочетании циклогексанового кольца с длинными мало разветвленными парафиновыми цепями получаются структуры с высокими цетановыми числами. [c.103] Ароматические углеводороды. Самые низкие цетановые числа характерны для гомологов нафталина, т. е. для бициклических конденсированных углеводородов. Так как у моноалкилбензолов значительно более высокие Цетановые числа, чем у соответствующих моноалкилнафталинов, то можно сделать вывод, что увеличение числа ароматических колец понижает воспламенительные свойства. Удлинение боковых цепей у ароматических углеводородов повышает их цетановые числа, так как в таких структурах уменьшается влияние ароматического кольца на воспламенительные свойства. [c.103] Вернуться к основной статье