МОТОРНОЕ ТОПЛИВО

Бензины различного происхождения могут по-разному вести себя в двигателях внутреннего сгорания.

Стремясь к максимальному повышению мощности двигателя при малых габаритах и весе, стараются по возможности увеличить степень сжатия горючей смеси в цилиндре. Однако в быстроходных четырехтактных двигателях, работающих с принудительным зажиганием, при этом иногда наблюдается ненормальное (детонационное) сгорание смеси. Мотор начинает «стучать». При этом мощность мотора снижается.

Оказалось, что это явление связано с составом жидкого топлива, так как углеводороды различного строения при использовании их в качестве моторного топлива ведут себя различно. Хуже всего оказываются парафины нормального строения.

За стандарт горючего вещества с большой способностью к детонации принят нормальный гептан. Чем более разветвлена углеродная цепь парафинового углеводорода, тем лучше совершается процесс горения его в двигателе и тем большую степень сжатия горючей смеси можно допускать. Таким образом, изопарафины, содержащие третичные атомы углерода, ведут себя лучше нормальных парафинов; еще лучше оказываются неопарафины (парафины, содержащие четвертичные углеродные атомы), как, например, неопентан и неогексан:

Одним из углеводородов, ведущих себя в двигателе внутреннего сгорания особенно хорошо, является октан такого строения:

Этот октан2,2,4-триметилпентан, который обычно, не совсем удачно, называют изооктаном , принят в качестве стандарта хорошего моторного топлива. Составляя в различных пропорциях смеси этого октана с н-гептаном, сравнивают их поведение в моторе с поведением испытуемого бензина. Если смесь, содержащая 70% изооктана, ведет себя так же, как исследуемый бензин, то говорят, что последний имеет «октановое число» 70 (октановое число изооктана принято за 100; октановое число н-гептана принято равным нулю).

В настоящее время к авиационным бензинам обычно предъявляется требование, чтобы они имели октановое число не менее 90 град.

2,2,4-Триметилпентан (изооктан) готовят в промышленном масштабе главным образом алкилированием изобутана изобутиленом в присутствии кислых катализаторов (H2SO4, H3PO4, HF, AlCl3 и др.). Раньше он получался преимущественно гидрированием продукта димеризации (продукт соединения двух мо-

лекул) изобутилена—непредельного углеводорода, содержащегося в газах крекинга или пиролиза нефти:

2,2,4-Триметлпентанжидкость, кипящая при 99,3 °С; относительная плотность d420= 0,692.

Другим углеводородом, обладающим октановым числом 100, является 2,2,3-триметилбутан, получивший название триптана. Его также получают в промышленном масштабе. Это — жидкость, кипящая при 80,9° С; относительная плотность d420 = 0,690.

н-Гептан жидкость, кипящая при 98,5° С; относительная плотность d420= 0,684.

Чистый н-гептан может быть получен синтетически или переработкой смолы некоторых видов американской сосны Pinus Jeffreyi и Pinus sabiniana. Его выделяют из нефти или из синтина (см. ниже) перегонкой.

Дизельное топливо, в противоположность горючему для двигателей с принудительным зажиганием, оказывается тем лучше, чем легче воспламеняется при сжатии его смесь с воздухом. Поэтому здесь за стандарт хорошего топлива принят нормальный парафин—цетан С16Н34. Поведение исследуемого топлива сравнивают с поведением смесей цетана и метилнафталина (циклический ароматический углеводород) и характеризуют топливо цетановым числом.

Цетан кипит при 287,5° С, плавится около +18° С; относительная плотность его (при температуре плавления) 0,775.

Предыдущая страница | Сдедующая страница | Содержание

Еще по теме: