Antidetonační účinky benzínu

13. říjen 2010 | 06.00 |

benzinPři normálním spalování připravené palivové směsi (benzín : vzduch = 1:8,5 až 1:22) je ve válci motoru dosahováno tlaku 800 až 1500 kPa a teploty od 400 do 600°C. Tato teplota není natolik vysoká, aby se směs benzínu se vzduchem sama zapálila, proto je zapálení způsobeno zažehnutím zapalovací svíčky. Od ní se pak teplo přenáší válcem motoru vedením, prouděním směsi a zářením, rychlostí kolem 10-25 m/s . Bývá dosaženo tlaku až 4 MPa a teplot přes 2 000°C. Na rychlost šíření tepla má vliv konstrukce motoru, provozní podmínky (otáčky, teplota ..) a hlavně palivo. Při spalování paliva dochází vlivem chemických reakcí ke vzniku volných radikálů, které nastartují detonační spalování. Zvýšení tlaku dojde k rozkmitání motoru vysokou frekvencí a v rezonanci s tělesem motoru vzniká slyšitelné klepání. Takové klepání motoru je nežádoucí, protože dochází k zeslabení  výkonu motoru a rychlému opotřebování pístu, ložisek, čepů a dalších částí motoru.  Jak klepání motoru zamezit?

Může se tak stát celou řadou nejrůznějších a někdy i protichůdných způsobů: například vyššími otáčkami motoru, menším zatížením, ubráním plynu, větší vlhkostí vzduchu a zejména použitím paliva s vhodným oktanovým číslem. To jsou ty číselné hodny napsané u názvu benzinu na stojanech čerpacích stanic.

Samotný čistý benzín má oktanové číslo velmi malé, proto se do něj přidávají přísady, které jej zvyšují. Dříve se používaly sloučeniny olova (tetraethyl olova a tetramethyl olova). Toxické olovo tak bylo v desetinách gramu součástí každého litru benzinu a po jeho uvolnění z výfuků aut se usazovalo v okolí silnic. Nyní jsou příměsi na bázi olova zakázány. Jako antidetonátory se používají např. organokovové sloučeniny manganu, aromatické aminy nebo halogenidy přechodných kovů.

Samotné oktanové číslo vyjadřuje odolnost paliva proti samozapálení při kompresi ve válci spalovacího motoru. Znamená percentuální zastoupení izo-oktanu ve směsi izo-oktanu (2,2,4-trimethylpentanu) s n-heptanem, která je proti samozápalu stejně odolná jako zkoumané palivo.

Přitom je stanoveno, že čistý n-heptan má oktanové číslo 0 a čistý izo-oktan má oktanové číslo 100. Například oktanové číslo 98 znamená, že palivo je stejně odolné proti samozápalu jako směs, skládající se z 98 % oktanu a 2 % heptanu.

Oktanové číslo však může mít i hodnotu vyšší než 100 (letecký benzín až 107, závodní benzín až 130). To znamená, že dané palivo je ještě odolnější proti samozápalu než čistý izo-oktan.

Je zajímavé, že s narůstající nadmořskou výškou se snižuje oktanový požadavek na každých 1000 metrů nadmořské výšky asi o 8 oktanových jednotek.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.5 (2x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře

RE: Antidetonační účinky benzínu davidhavel 13. 10. 2010 - 22:51