liczba oktanowa_mojeLKz.doc

1.  Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami charakteryzującymi paliwa przeznaczone do zasilania silników o zapłonie wymuszonym (iskrowym), metodyką wyznaczania liczby oktanowej paliw oraz wyznaczenie liczby oktanowej dla danej benzyny.

              2.  Wstęp

Paliwa ciekłe to ciecze, których energia chemiczna może zostać przetworzona na ciepło, a następnie w pracę mechaniczna w silnikach wewnętrznego spalania. Najistotniejszymi zaletami, dzięki którym paliwa ciekłe znajdują tak szerokie zastosowanie są:

·         łatwe i niezawodne tworzenie jednorodnej mieszanki paliwowo-powietrznej o wymaganym składzie, spalającej się bez pozostałości.

·         duża ilość energii skupionej w jednostce objętości lub masy

·         łatwość przepływu

·         brak lub znikoma zawartość składników niepalnych

·         łatwość transportu przeładunku i magazynowania

Paliwami konwencjonalnymi stosowanymi do zasilania silników o zapłonie iskrowym są benzyny. Benzyna jest mieszanina węglowodorów aromatycznych naftenowych i parafinowych oraz ich pochodnych, wrzących w temperaturze około 30 -215oC. Najbogatsze w prosto łańcuchowe i słabo rozgałęzione węglowodory są frakcje pochodzące z destylacji pierwotnej.

Skład typowej benzyny samochodowej odbiega od składu produktów otrzymywanych w poszczególnych procesach technicznych. Dowodzi to, że produkt końcowy, jakim jest paliwo do silników o zapłonie iskrowym musi być komponowany z różnych frakcji przeróbki ropy naftowej. Podstawowymi komponentami benzyny samochodowej są frakcje z destylacji pierwotnej ropy naftowej, reformowania katalitycznego i krakowania katalitycznego. Lekkim składnikiem benzyn samochodowych jest n-butan.

Przy dobrze paliwa do określenia silnika należy oprzeć się na wymaganiach, które musi ono spełnić, ponieważ zarówno sprawność, jak i ekonomiczność pracy silnika oraz szybkość zużywania się jego części zależą w znacznym stopniu od jakości i wartości eksploatacyjnej paliwa. Naturalnie w przypadku nowoczesnych silników, bardziej wysilonych o wysokim stopniu sprężania, dużej mocy i prędkości obrotowej wymagane są zawsze paliwa o wyższej jakości niż do silników starszej konstrukcji - mniej wysilonych.

Paliwa benzynowe używane do zasilania silników ZI pojazdów samochodowych muszą spełniać następujące ogólne wymagania:

§         zapewniać łatwe i szybkie tworzenie mieszanki paliwowo powietrznej             o odpowiedniej jakości

§         zapewnić bezstykowe i ekonomiczne spalanie, o czym decydują takie parametry jak: liczba oktanowa, wartość opałowa oraz brak skłonności paliwa do tworzenia nagaru

§         wykazywać trwałość w warunkach składowania, transportu i eksploatacji,

§         nie działać korodująco na metale oraz nie zawierać zanieczyszczeń stałych       i wody,

§         odznaczać się dostatecznie niską temperaturą zamarzania i nie rozwarstwiać się w niskiej temperaturze, aby zapewnić stały dopływ paliwa do silnika.

Wyznaczanie liczby oktanowej:

  Do wyznaczenia LO stosuje się kilka metod. Do najpowszechniej stosowanych należą 2 metody: motorowa i badawcza. Badania wykazały, że metoda badawcza lepiej niż motorowa charakteryzuje odporność detonacyjną benzyn, zwłaszcza samochodów osobowych podczas jazdy miejskiej. Podczas jazdy drogowej na trasach długich, gdzie występuje prawie całkowite wykorzystanie mocy silnika, lepszą ocenę odporności detonacyjnej benzyny daje metoda motorowa.

Podczas wyznaczania LO na stanowisku badawczym, badane paliwo porównuje się    z dwoma paliwami wzorcowymi. Jedno z nich ma LO mniejszą a drugie większą od badanego paliwa. Różnica liczb oktanowych paliw wzorcowych nie może przekroczyć 2 jednostek liczby oktanowej.

              3.  Przebieg ćwiczenia

Podczas wyznaczania LO paliwa należy wykonać następujące czynności:

- dokonać rozruchu silnika i ustalić warunki pracy silnika

- sprawdzić poprawność wyregulowania stukomierza poprzez ustawienie na znormalizowane natężenie stukania

- ustalić skład mieszanki paliwowo powietrznej dla uzyskania największego natężenia stukania przy zasilaniu silnika badanym paliwem

- regulacja stopnia sprężania silnika dla uzyskania znormalizowanego natężenia stukania dla paliwa

- wstępne określenie w oparciu o wyniki uzyskane z mikrometru i dane z normy, przybliżonej wartości LO

- dobrać dwa paliwa wzorcowe, gdzie jedno detonuje słabiej a drugie mocniej w porównaniu z paliwem badanym, paliwa te mogą różnić się nie więcej niż o 2 jednostki liczby oktanowej

- zasilić silnik kolejno paliwami wzorcowymi

- odczytać wskazania stukomierza

- obliczyć wartość liczby oktanowej

4.      Wyniki pomiarów i obliczeń

Wzór, z którego obliczamy wartość liczby oktanowej:

              gdzie:

- liczba oktanowa paliwa badanego

- liczba oktanowa paliwa wzorcowego o mniejszej odporności na stukanie niż badane paliwo

- liczba oktanowa paliwa wzorcowego o większej odporności na stukanie od badanego paliwa

a – średnia arytmetyczna wskazań stukomierza przy zasileniu silnika paliwem badanym

- średnia arytmetyczna wskazań stukomierza przy zasilaniu silnika paliwem wzorcowym o liczbie oktanowej

- średnia arytmetyczna wskazań stukomierza przy zasilaniu silnika paliwem wzorcowym o liczbie oktanowej

a= 55

= 86

=28

= 98;

= 100;

5.    Wnioski             

Dzięki przeprowadzeniu ćwiczenia mogliśmy zapoznać się ze sposobem wyznaczania liczby oktanowej. Wyznaczona liczba dla badanego paliwa LO=99,07. Wartość LO podana przez producenta dla badanego paliwa wynosiła 98. Widać więc że badane paliwo spełnia warunki.

3