Настоящая монография является дополнительной главой к существующим объемным изданиям по этой теме.

Главный в работе является рассмотрение вопроса влияния процесса сгорания топлива в двигателе на структуру процессов в нефтепереработке и на проектирование нефтеперебатывабщих заводов.

Показано, что для структуры нефтепереработки исходными данными являются характеристики процесса сгорания топлива в двигателе. Это связано с тем, что под нужные свойства необходим соответствующий состав топлива. Под выпуск товарного топлива нужного состава выстраиваются производственные цепочки и процессы на нефтеперабатывающих заводах.

На двигателестроение химмотология влияния практически не оказывает. Автомобильные двигатели внутреннего сгорания проектируются под какой-либо тип топлива, например, бензин. А затем, совершенствуется конструкция двигателя и ужесточаются к требования к его работе в том числе экологические по выбросу в атмосферу продуктов окисления. Это можно увидеть при историческом прочтении развития нефтепереработки. И уже под более жесткие требования к топливам, в нефтепереработке меняются технологические процессы, направленные на его выработку.

Вместе с тем, для обеспечения новых норм по экологии двигателестроение производит новые модели двигателей, работающие на новых топливах с пониженным содержанием серы и тд. Например, стандарты Евро 3, 4, 5…

Бензин впрыскивается в камеру сгорания форсункой с приготовлением топливовоздушной смеси. Испаряемость бензина определяют [1]: углеводородный состав бензиновой фракции, давление насыщенных паров, теплоту испарения, вязкость , теплоемкость, плотность, коэффициент диффузии паров, поверхностное натяжения. Больше всего на испаряемость бензина влияет состав бензиновой фракции и давление насыщенных паров. Испарение и образование паровоздушной смеси необходимо для возможности воспламенения от искры, вырабатываемой свечой.

Все перечисленные параметры определяются для топлива в лабораторных условиях.

Фракционный состав топлива определяет процессы нефтепереработки, используемые для получения бензина [6].

Кроме того, сейчас в проектировании двигателей внутреннего сгорания применяется концепция универсального цилиндра. То есть модуля, являющегося полноценным одноцилиндровым двигателем, сопряжением нескольких таких модулей можно получить, например, рядный четырехцилиндровый двигатель или V-образныйный восьмицилиндровый двигатель.

Для образцов техники, в которых применялись двухтактные двигатели теперь возможно устанавливать четырехтактные двигатели на основе универсального цилиндра и тем самым произойдет изменение в необходимых горюче-смазочных материалах.

Современные двигатели работают с высокой степенью сжатия и для их требуются бензины с высокими октановыми числами. В настоящее время наиболее распространённом является бензин АИ-95.

Октановое число является мерой склонности бензина к сгорания с процессом детонации. Испытывают бензин на октановое число на лабораторной установке, содержащей один цилиндр [1]. Отметим сходство с одноцилиндровым двигателем на основе унифицированного цилиндра. Под бензин подбирают смесь изооктана и гептана. Для изооктана число равно 100, для гептана 0, при смешивании можно получить число 95.

Рассмотрим процесс детонации и влияние на детонации химической структуры углеводородов бензиновой фракции.

При без детонационном сгорании смесь бензина с воздухом равномерно сгорает в камере сгорания двигателя. При детонации часть смеси самовоспламеняется и возникает волна (ударная), распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью, то есть со скоростью на порядки выше скорости без детонационного сгорания. При многократном отражении волны от стенок в двигателе слышен характерный стук. В результате снижается ресурс ДВС.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.