Основные моторные свойства ГСН газобаллонных автомобилей

  Главная      Учебники - ГБО автомобиля     Техническая эксплуатация газобаллонных автомобилей (Певнев Н.Г.) - 2010 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

2.4.

Основные моторные свойства ГСН газобаллонных автомобилей



К основным моторным свойствам газов относят детонационную стойкость, теплоту сгорания в смеси с воздухом и теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания стехиометрической смеси.

По двум последним параметрам в литературных источниках приводятся стабильные показатели. Что касается детонационной стойкости газовых топлив, то целесообразно раскрыть более полно этот параметр с учетом химического состава смесей ГСН, вырабатываемых нашими заводами.

На моторных установках детонационная стойкость газовых смесей по моторному методу определения октановых чисел (ММ) и исследовательскому методу определения октановых чисел (ИМ) была определена в СибАДИ в 1970 г. аспирантом Н.Г. Певневым.

Детонационную стойкость газовых топлив можно определить по метановому числу. В качестве одного из компонентов эталонной смеси используют метан, обладающий самой высокой стойкостью к детонации из всех применяемых на автомобильном транспорте углеводородов, в качестве легко детонирующего компонента -водород. Метановое число испытуемого газа соответствует объемному содержанию (в процентах) метана в эталонной смеси его с водородом, которая при работе специального газового двигателя на выбранных режимах вызывает такую же детонацию, как и испытуемое газовое топливо.

Но поскольку ГСН используют в большинстве случаев в универсальных карбюраторах ДВС, то наиболее полную сопоставимую картину по детонационной стойкости будет отражать ее оценка по шкале октановых чисел. Кроме того, с учетом состава газовых смесей и доказанного автором условия, что детонационная стойкость смеси подчиняется правилу аддитивности, детонационную стойкость смесей ГСН целесообразно представить в виде номограмм, где в зависимости от химического состава легко определяем октановое число (ОЧ) смеси (рис. 2.2, 2.3, 2.4).

Химический состав вырабатываемых сжиженных газов на установках "Омскнефтеоргсинтеза", по данным центральной заводской лаборатории, характеризуется данными, приведенными в табл. 2.2.

Одним из определяющих параметров пригодности использования в газовых модификациях ДВС вырабатываемых смесей является детонационная стойкость. По этому параметру входящие в смесь углеводороды в наибольшей степени различаются между

собой.

Смеси сжиженных газов по детонационной стойкости подчиняются правилу аддитивности. Зная химический состав газовой смеси и фактическую детонационную стойкость входящих компонентов, подсчитали октановые числа газовых смесей приведенного химического состава.
 


Таблица 2.2
Химический состав сжиженных газов, %

 

 

 

 

Для простоты и удобства обсуждения результатов подсчета предлагается графический метод определения октановых чисел газовых смесей. Предлагаемый метод основан на том, что содержание в смесях С, Н - С Н, по статистическим данным, незначительно и при подсчете октанового числа смеси оно изменяет конечный результат не более чем на одну октановую единицу. Октановые числа топлив определяют на установках ИТ-9 с погрешностью в одну октановую единицу (ГОСТ 571-66 и ГОСТ 8226-66). Такую же погрешность мы будем допускать при подсчете октановых чисел указанных смесей без учета содержания С2 и С5,
рассматривая их как трехкомпонентные, но при условии, что

 

 

-количество компонентов от 1 до 3.



Если в трехкомпонентной смеси оставлять значение объемного содержания одного компонента постоянным, то концентрации двух других компонентов будут изменяться в определенном интервале значений. Если придать различные постоянные значения наибольшему по объему из входящих в смесь углеводороду, то концентрации остальных компонентов смеси будут изменяться в интересующих нас пределах.

Таким образом, охватывается весь диапазон изменений концентраций компонентов сжиженных газов. Представляя результаты подсчета графически, мы видим, что октановые числа для смесей с различными значениями наибольшего по концентрации компонента укладываются в ряд эквидистантных прямых.
 

 

 

 


Рис. 2.2. Номограмма для определения октановых чисел сжиженных нефтяных газов с установки АГФУ:
А - по моторному методу; Б - по исследовательскому методу. Цифры на кривых (0,4; 0,5; 0,6 и т.д.) означают объемное содержание превалирующего компонента в смеси - пропана (в долях единицы). Стрелками показано, как пользоваться номограммой

 

 

 

 

 

Рис. 2.3. Номограмма для определения октановых чисел сжиженных нефтяных газов с установки ЦГФУ (превалирующий компонент - пропан).
Обозначения на рис.2.3 те же, что и на рис. 2.2

 

 

 

 

 

Рис.2.4. Номограмма для определения октановых чисел сжиженных нефтяных газов ГФУ (превалирующий компонент - изобутан)
Обозначения на рис. 2.4 те же, что на рис.2.2

 

 

 

 

 

 

Эти прямые являются также линиями постоянного значения объемной концентрации данного компонента в смеси. Полученные графические зависимости (рис.2.4) можно рассматривать как номограммы по определению октановых чисел трехкомпонентных смесей с превалирующим содержанием в смеси одного из компонентов, полученных с газофракционирующих установок (ГФУ),

атмосферной (АГФУ) и центральной (ЦГФУ). Приведенные номограммы позволяют по составу смесей, определяемому хроматографическим методом, подсчитать их октановые числа, как показано на рис.2.2. Кроме того, по ним можно подбирать нужный состав компонентов газовой смеси для получения топлива нужной детонационной стойкости, а также устанавливать границы рационального содержания в смеси различных компонентов. Как видно из рис.2.3 и 2.4, вырабатываемые смеси с установок ЦГФУ и ГФУ имеют одинаковые октановые числа, определенные моторным методом. Максимальные колебания значений октановых чисел этих смесей не выходят за пределы порога чувствительности автомобильного двигателя.

Учитывая незначительную разницу по низшей теплотворной способности этих смесей (828 и 832 ккал/кг), их можно рекомендовать как топливо для газовых двигателей (технический изобутан предпочтителен летом).

Смеси с установок АГФУ (см. рис.2.2), содержащие пропилен, имеют большой разброс октановых чисел, и в то же время октановые числа этих смесей в среднем на четыре единицы меньше. Как видно из рис.2.1, содержание пропилена должно составлять не более 5% для получения детонационной стойкости смеси, эквивалентной предыдущим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..