Cetánszám (CN) és oktánszám (ROZ) meghatározása. BME, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Cetánszám (CN) és oktánszám (ROZ) meghatározása. BME, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék"

Eszter Királyné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Cetánszám (CN) és oktánszám (ROZ) meghatározása BME, Energetikai Gépek és 2007

2 A cetánszám A cetánszám pontos meghatározása: a gázolajok gyulladási hajlamára szolgáló mérıszám, amely a Diesel gázolajok vegyi összetétele mellett a legfontosabb égés minıségi mutatószám. A cetánszám pontos és hiteles meghatározását a kifejezetten erre a célra kifejlesztett, akkreditált ASTM-CFR F-5 mérımotorban végezhetjük. Egy adott dízelolaj cetánszáma megegyezik a mérımotorban vele azonos égési tulajdonságokat mutató elsıdleges referencia tüzelıanyag - cetán - és a másodlagos referencia tüzelıanyag - α-metilnaphtalinból - készült elegy térfogatszázalékban kifejezett cetántartalmával. 2

3 Elıbefecskendezési idı: az az idıintervallum, amely a befecskendezés pillanatától a felsı holtpontig eltelik Alapfogalmak Gyulladási késedelem: az égéstérben megjelenı csepp és az öngyulladás következtében megjelenı láng között eltelt idı Gyulladási késedelem 3

4 Égési folyamat elıkamrás Diesel motorban 4

5 Égési folyamat elıkamrás Diesel motorban 5

6 A ceten (C16H32) egy jó gyulladási tulajdonságú, 16 szénatomszámú, egyenes szénláncú, paraffinos szénhidrogén volt. Ezt a gyakorlatban felcseréltek a megbízhatóbb gyulladási tulajdonságú, stabil és könnyebben gyártható cetánnal (C16H24; normál hexadedekán), amelynek cetánszáma 100-ban lett megállapítva. Az α-methilnaphtalin (C11H10) egy rossz gyulladási tulajdonságú aromás szénhidrogén, melynek cetánszáma 0. A két anyagból készített üzemanyag-keverék cetánszámát a keverékben lévı cetán térfogatszázalékával fejezhetjük ki. 6

7 1962-óta α-metilnaphtalin helyett a heptametil-nonánt (15-ös cetánszámú, elágazó szénláncú paraffin szénhidrogén) alkalmazzák az összehasonlító elegyek készítéséhez, ami bizonyítottan stabilabb vegyület, ezáltal raktározhatósága és ipari eltarthatósága is jobb 7

8 Az ASTM szabvány szerinti hivatalos cetánszám meghatározó képlet alapja a linearizálás, KÁ KÁ ( CSZ CSZ ) M AR CSZ M = CSZAR + FR + KÁFR KÁ AR AR CSZ M = Mérendı üzemanyag minta cetánszáma CSZ AR = Alsó referencia tüzelıanyag cetánszáma CSZ FR = Felsı referencia tüzelıanyag cetánszáma KÁ M = Kompresszióállító kézikerék állása a mérendı üzemanyag minta mérésekor KÁ AR = Kompresszióállító kézikerék állása az alsó referencia tüzelıanyag mérésekor KÁ FR = Kompresszióállító kézikerék állása a felsı referencia tüzelıanyag mérésekor 8

9 A cetánszámmérı berendezés mechanikai felépítése Üzemanyag rendszer A megfelelı cseppeloszlás 9

10 Befecskendezı 10

11 A CFR motor hengerfejének metszete 11

12 Folyadék rendszer 12

13 A cetánszámmérés folyamata Alapvetı konstans hımérsékleti paraméterek beállítása - Belépı levegı hımérséklete (66 C) - Hőtıvíz hımérséklet (100 C) - Befecskendezı fej hımérséklet (38 C) Üzemanyag fogyasztás beállítása (13ml/perc) Elıbefecskendezési idı beállítása kézikerék segítségével (13 fıtengelyfok) Gyulladási késedelem beállítása kompresszióállító kézikerék segítségével (13 fıtengelyfok) Kézikerék leolvasása Ismételt mérések a megadott szabványos metodika alapján Kiértékelés 13

14 A cetánszám és a kézikerék állás valódi kapcsolata 14

15 Mérhetı adatok 15

16 Befecsekendezı tőelmozdulás és annak integrálja 16

17 Nyomáslefutás érzékelı jele és annak integrálja 17

18 Az oktánszám Az oktánszám pontos meghatározása: a benzin kopogástőrésére szolgáló mérıszám, amely a motorbenzinek vegyi összetétele mellett a legfontosabb égés minıségi mutatószám. A mérendı benzint izooktánból (izooktán-c8h18) és n-heptánból (C7H16) komponált keverékkel hasonlítják össze. A mérendı benzinnel kompressziótőrés szempontjából azonos tulajdonságokkal rendelkezı keverék térfogatszázalékban megadott izooktán tartalmát nevezzük a benzin oktánszámának. Az oktánszámot úgynevezett oktánszámmérı-motorban határozhatjuk meg. 18

Az izooktán (2,2,4-Trimethylpentan, C8H18) egy jó gyulladási tulajdonságú, 8 szénatomszámú, egyenes szénláncú szénhidrogén. Színtelen, tiszta folyadék.

19 Az izooktán (2,2,4-Trimethylpentan, C8H18) egy jó gyulladási tulajdonságú, 8 szénatomszámú, egyenes szénláncú szénhidrogén. Színtelen, tiszta folyadék. Levegıvel 1-6,5 %-os arányban keveredve robbanó elegyet alkot. Oktánszáma 100. Az n-heptán (C7H16) a paraffin csoport hetedik tagja, melynek oktánszáma 0. A két anyagból készített üzemanyag-keverék oktánszámát a keverékben lévı izooktán térfogatszázalékával fejezhetjük ki. 19

20 A kopogásos égés 20

21 RON és MON Fordulatszám Elıgyújtás a forgattyús tengelyen mérve Motorikus OZ 900 1/min ε= 5,0-nél 26 ε= 5,5-nél 24 ε= 6,0-nál 22 ε= 7,0-nél 19 Kísérleti OZ 600 1/min 13 állandó Keverék-hımérséklet, C 149 a CFR-motornál 165 a BASF-motornál Beszívott levegıhımérséklet, C 52 21

22 Az oktánszámmérı-motor BASF Prüfmotor Folytonosan változtatható kompresszióviszony Összehasonlító mérés 3 féle üzemanyag: 2 minta+mérendı motorbenzin Üzemanyagszinttel arányos keverék Kopogásintenzitás mérése 22

23 Az oktánszámmérés 23

24 Az oktánszámmérı felépítése Üzemanyag rendszer H~1/λ 24

25 Az oktánszámmérı felépítése Változtatható kompresszióviszony ε =

26 Az oktánszámmérı felépítése Kopogásintenzitás mérı dp U = k dt 26

Hasonló dokumentumok

MÉRÉSI JEGYZİKÖNYV. A mérési jegyzıkönyvet javító oktató tölti ki! Mechatronikai mérnök Msc tananyagfejlesztés TÁMOP

MÉRÉSI JEGYZİKÖNYV. A mérési jegyzıkönyvet javító oktató tölti ki! Mechatronikai mérnök Msc tananyagfejlesztés TÁMOP MÉRÉSI JEGYZİKÖNYV Katalizátor hatásfok Tanév/félév Mérés dátuma Mérés helye Jegyzıkönyvkészítı e-mail cím Neptun kód Mérésvezetı oktató Beadás idıpontja Mechatronikai mérnök Msc tananyagfejlesztés TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0042