на что распадается бензин при сгорании

Форум химиков

Какой химический процесс происходит при сгорании топлива.

Какой химический процесс происходит при сгорании топлива.

Сообщение MAX1 » Вт июл 18, 2006 12:20 pm

Re: Какой химический процесс происходит при сгорании топлива

Сообщение barsergey » Вт июл 18, 2006 5:11 pm

Какого топлива?
Насыщенные углеводороды полностью горят так:

CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 = nCO2 + (n+1)H2O

А вообще, уточните, пожалйста, вопрос. Конкретизируйте.

Сообщение Mendeleev » Ср июл 19, 2006 3:41 am

Когда смешивается пары бензина и воздуха получается сложная смесь: главным образом смесь углеводородов, кислорода и азота, которые взяты в определенной пропорции.
При горении молекулы веществ, участвующих в реакции, распадаются на атомы, после чего из этих атомов образуются молекулы новых веществ. Часть освободившейся при перестройке молекул химической энергии превращается в тепловую энергию.
Между атомами углерода и водорода, входящими в состав молекулы бензина, существуют взаимные связи. Требуется затратить вполне определенное количество энергии, чтобы вырвать атом углерода или водорода из молекулы бензина. Для того чтобы разбить молекулу, необходим внешний тепловой импульс, молекулы смеси вблизи теплового импульса, получив «тепловой толчок», устремляются в стороны от центра начала реакции и с силой ударяются о соседние молекулы, которые под действием этих ударов распадаются на составные части.
Составные части распавшихся молекул кислорода и паров бензина вновь перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ: водяных паров и углекислого газа.
Выделившаяся при этом тепловая энергия заставит с огромной скоростью двигаться следующую группу молекул. Каждая группа молекул топлива и кислорода испытывает в зоне горения определенное число столкновений, после чего не выдерживает и распадается, вступая в реакцию. При этом выделяется тепло, и тепловой толчок получает следующая группа молекул, так как при горении выделившаяся тепловая энергия значительно больше энергии, затраченной на разрушение молекул реагирующих веществ.

Поскольку вопрос не конкретизированный, то и ответ- общетеоритический.

Источник

Процесс сгорания бензина

Конечная реакция сгорания водорода и углерода в результате окисления кислородом протекает так:

Горение – сложный процесс. Факел горящих углеводородов напоминает своеобразный организм, живущий до тех пор, пока в его огненной оболочке, в которую поступает газифицированное топливо и кислород воздуха, происходит правильный обмен веществ. Даже простейшие газообразные (метан, этилен, пары бензина) сами по себе не «горючи», пока не будут преобразованы до простейших составляющих в виде молекул СО и Н₂. При окислении (горении) углеводородная молекула «опускается» на более низкие энергетические уровни и достигает нулевого уровня, когда полностью разваливается на углекислый газ СО₂ и воду Н₂О.

Очаг горения – совокупность трех потоков: теплового (энергетического) и двух материальных – окислителя О₂ и топлива.

Окисление – реакция взаимодействия молекул углеводородного топлива с молекулами кислорода. Если температура воздуха достигает требуемого значения, то окисление переходит в процесс горения.

В жидком топливе имеют место легкие, средние и тяжелые молекулы. В процессе распыливания топлива легкие фракции уже являются газифицированными и в окружении кислорода воздуха под действием температуры электрической искры (10000 0 С) воспламеняются, образуя начальную зону пламени (бензиновые двигатели). Далее действует принцип цепной реакции. Под влиянием температуры более тяжелые молекулы испаряются, прогреваются, расщепляются на более мелкие (газифицируются) и в упрощенном газообразном состоянии вступают в процесс горения.

У дизеля топливо должно самостоятельно воспламеняться при нагреве его в кислороде воздуха до температуры самовоспламенения 250 – 300 0 С. Для надежного пуска и работы дизеля температура в конце такта сжатия должна быть не менее 500 … 600 0 С.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1кг бензина, определяют из выражения

L₀ = 1/0,23(8C/3 + 8H) = 1/0,23(8·0,855/3 + 8·0,145) ≈ 15 кг. (3.2)

В воздухе 23 % O₂; 1кг бензина содержит 0,855 кг С и 0,145 кг Н.

Коэффициент избытка воздуха – это отношение действительно поступившего количества воздуха в цилиндр к теоретически необходимому:

Если α > 1, смесь бедная; α

Процесс сгорания в координатах Р – φ изображен на рис. 3.1 (φ – угол поворота коленчатого вала). Примерно за 20 … 30 градусов до ВМТ подаётся искра (10 000 0 С), горючая смесь воспламеняется, кривая сгорания отделяется от кривой сжатия. У двигателя с искровым зажиганием процесс сгорания можно условно разбить на три фазы: 1 – начальный период горения (сгорает 6 … 8 % топлива от начала подачи искры до начала сгорания топлива и повышения давления); 2 – основная фаза горения (80 % топлива); 3 – догорание.

При нормальном процессе сгорания воспламенение свежих порций рабочей смеси и перемешивание фронта пламени по камере сгорания происходит вследствие передачи тепла под действием теплопроводности и лучеиспускания.

По анализу изменения давления во второй фазе сгорания судят о жесткости процесса сгорания (скорости повышения давления). Двигатель дожен работать мягко, без стуков с плавным повышением давления.

Для бензиновых ДВС жёсткость процесса сгорания (С =ΔР/Δφ, МПа/градус) С = 0,1…0,2 МПа/градус. Жесткость сгорания – это приращение давления на один градус поворота коленчатого вала двигателя.

Нормальный процесс сгорания протекает со скоростью 20 … 50 м/с. В процессе детонации скорость сгорания достигает 2 … 3 тыс. м/с. На осциллограмме процесс сгорания (в зоне третьей фазы) наблюдается в виде затухающих острых пиков. Частота вибрации давления равна частоте слышимых стуков. Звонкие металлические стуки являются результатом отражения ударных волн от стенок камеры сгорания.

На детонационное сгорание топлива влияют:

1. Степень сжатия (повышение степени сжатия ускоряет детонацию).

2. Угол опережения зажигания.

3. Сорт топлива (октановое число меньше, детонация больше).

4. Частота вращения коленчатого вала.

Причиной детонации является образование перекисей. Кислород при высокой температуре внедряется в углеводородную молекулу топлива, повышая её способность к самовоспламенению. Детонационному (взрывному) сгоранию подвергается та часть горючей смеси, которая должна сгореть в последнюю очередь. Перекиси накапливаются в несгоревшей части рабочей смеси и при достижении критической концентрации распадаются со взрывом и выделением большого количества тепла, активизируя всю рабочую смесь.

В современных автомобилях в блоке цилиндров установлен датчик детонации. При появлении детонациисигнал с датчика передается на бортовой компьютер, который при помощи исполнительного механизма уменьшает угол опережения зажигания и снижает детонацию.

Источник

Содержание выхлопных газов. Анализ бензина при сгорании

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 08.05.2020 2020-05-08

Статья просмотрена: 196 раз

Библиографическое описание:

Зырянов, В. Ю. Содержание выхлопных газов. Анализ бензина при сгорании / В. Ю. Зырянов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 19 (309). — С. 25-28. — URL: https://moluch.ru/archive/309/69738/ (дата обращения: 25.11.2021).

Проблемы, связанные с использованием автомобилей, изучаются давно в российской науке и практике. Одной из основных проблем является необходимость изучения состава выхлопных газов от эксплуатации автомобилей в целях снижения их вредного воздействия.

Вопросы, связанные с работой двигателей внутреннего сгорания, исследовали такие авторы, как К. С. Голохваст, Н. К. Христофорова и др. [1], М. С. Ассад, В. В. Грушевский [2], Суфиянов Р. Ш., Моисеев А. Э. [3], Смоленская Н. М., Смоленский В. В. [4], Садов А. А., Говорухин И. А. [5].

Цель данной статьи — провести анализ состава выхлопных газов, образуемых при работе двигателя внутреннего сгорания и рассмотреть пути снижения их вредного воздействия на экологию, а также экономичность.

Актуальность темы заключается в том, что выхлопные газы загрязняют окружающую среду. В современных условиях всеобщей проблемой является глобальное потепление, а также высокий уровень загрязнённости городов. Одной из основных причин этого является растущее количество автомобилей, образующих выхлопные газы.

Для отдельного человека значимость темы заключается в необходимости выбора типа двигателя и оптимального топлива для него с точки зрения экономичности расхода самого топлива, обслуживания двигателя, а также долговечности его использования.

Следует рассмотреть сам двигатель внутреннего сгорания и процессы, происходящие в нём.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловой двигатель, где химическая энергия топлива, сгорающая в камере сгорания, преобразуется в механическую работу.

Процессы, происходящие в двигателе внутреннего сгорания в течение каждого из 4 тактов (такты — отдельные процессы, протекающие в цилиндре за один ход поршня и составляющие полный рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания):

− впрыск — камера сгорания расширяется, клапан открыт и наполняется топливной смесью;

− сжатие — клапан закрыт, поршень движется вверх, объем камеры уменьшается;

− рабочий такт — происходит воспламенение топливной смеси. Смесь расширяет камеру сгорания, толкая поршень;

− выпуск — поршень идёт вверх, клапан открыт, камера сгорания очищается от продуктов горения.

ДВС классифицируют по разным признакам.

1) по устройству: газотурбинные — работа сгорания воспринимается рабочими лопатками; реактивные — используется реактивное давление, возникающее при истечении продуктов сгорания из сопла; поршневые — работа газообразных продуктов сгорания производится в цилиндре, или используется в машине, приводимой в действие. Поршневые двигатели бывают двухтактные и четырёхтактные.

Двухтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два хода поршня.

Четырехтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за четыре хода поршня.

2)по назначению: транспортные (автомобильные, судовые, самолётные); стационарные — работает на одном месте и прикреплен к фундаменту или к жесткой неподвижной раме; специальные — применение таких двигателей позволяет упростить электропривод и придать ему некоторые свойства, которые двигатели общего назначения не обеспечивают.

3) по виду применяемого топлива: работающие на тяжёлом топливе (дизельные); газовые; бензиновые.

Дизельное топливо — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания;

Наиболее распространены бензиновые двигатели, которые используются в легковых автомобилях. Именно они представляют наибольший интерес для раскрытия темы.

Бензин — бесцветная горючая жидкость, получаемая переработкой нефти. Бензин производится нескольких марок, их характеристики даны в таблице 1.

Марки бензина иих характеристики

Марка

ГОСТ/ТУ

Октановое число (моторный метод)

Октановое число (исследовательский метод)

Октановое число — это показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива, который применяется в ДВС с внешним смесеобразованием.

В России в настоящее время приняты и применяются только 2 метода для определения уровня октана в бензине. Исследовательский метод определения октанового числа означает проведение испытаний в строгом соответствии с ГОСТ 8226–82 [6] и ГОСТ Р 32339–2013 [7]. Моторный метод определения октанового числа предусмотрен ГОСТ 511–81 [8] и ГОСТ Р 32340–2013 [9]. Сравнительный анализ дизельного и бензинового двигателя представлен в таблице 2.

Сравнительные характеристики дизельного ибензинового двигателей

Дизельный двигатель

Бензиновый двигатель

— дизельное топливо меньше подвержено возгоранию

— дизельный агрегат более экологичный, так как полноценнее и эффективнее сжигает топливный заряд. Дизельное топливо также более экологически чистое, чем бензин

— расход горючего на дизеле на 30–35 % меньше, чем у бензиновых моторов

— ресурс дизельного двигателя больше, чем у бензиновых моторов

— отсутствие в конструкции дизеля системы зажигания исключает целый ряд проблем, которые присущи бензиновым силовым агрегатам

— бензиновые двигатели мощнее дизельных

— шум от бензинового двигателя меньше, чем у дизельного

— бензиновый двигатель работает тише, чем дизельный

— бензиновый мотор выгоднее дизельного по стоимости обслуживания

— дизель восприимчив к морозам

— стоимость дизельного автомобиля на 25–35 % дороже аналогов на бензине. Двигатель также более дорогой в обслуживании и ремонте. Также владельцы дизельных автомобилей должны чаще менять фильтры и масла

— дизельный мотор тяжелее бензинового, что влияет на развесовку автомобиля, его динамические характеристики и управляемость

— тяга на низах значительно хуже

— серьёзная требовательность к качеству масел

— больший расход топлива с ростом нагрузки

— взрыво- и пожароопасность выше, чем у дизельного топлива

С точки зрения экологичности лучше использовать дизельное топливо. Разница в цене и расход топлива также говорят в пользу дизельного двигателя.

Независимо от вида топлива, в процессе работы ДВС происходит образование выхлопных газов. Выхлопные газы — основной источник токсичных веществ, двухтактного и четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, которые загрязняют окружающую среду.

Основными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводорода (таблица 3).

Состав выхлопных газов при работе разных ДВС

Компоненты выхлопного газа

Содержание по объему,%

Токсичность

бензиновый двигатель

дизельный двигатель

Азот — хим. элемент 15-й группы с атомным номером 7. Это простое вещество представляет собой двухатомный газ без вкуса, запаха и цвета.

Кислород — химический элемент 16-й группы с атомным номером 8. Химически активный неметалл и самый лёгкий элемент из группы халькогенов.

Пары воды — газообразное агрегатное состояние воды. Отсутствует вкус, запах и цвет. Образуются молекулы воды при её испарении.

Диоксид углерода — бесцветный газ, почти не имеет запаха, с химической формулой СО2, плотность 1,98 кг/м3. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом.

Оксид углерода — бинарные химические соединения углерода с кислородом. Кроме углекислого газа и угарного газа остальные оксиды углерода относятся к органическим соединениям.

Альдегиды — класс органических соединений, которые содержат альдегидную группу.

Оксид серы — соединение серы с кислородом состава SO2. Бесцветный газ с резким запахом, токсичен. Под давлением сжимается при комнатной температуре.

Сажа — аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов в неконтролируемых условиях. Применяется в резинотехнической и в шинной промышленности.

Бензпирен — ароматическое соединение, вещество первого класса опасности. Образуется при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного топлива.

При работе двигателя на этилированном бензине в составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе — сажа.

Несмотря на плюсы дизельного топлива, бензиновые двигатели наиболее распространены, соответственно бензин — наиболее используемое топливо в легковых автомобилях. При его сгорании происходит 92 % выбросов СО, из них 63 % углеводородов и 46 % оксидов азота. При недостатке воздуха происходит сгорание топлива и образуется большое количество оксида углерода.

Выводы ирекомендации

Чтобы снизить вредное воздействие выхлопных газов на окружающую среду, разработаны новые экологически чистые виды топлива:

1) биодизель — на основе растительных масел применяется в чистом виде и в качестве различных смесей с дизельным топливом;

2) сжатый воздух — помогает малолитражным машинам сократить расход топлива до 3 л на 100 км. Пневмогибрид может передвигаться до 80 % времени на сжатом воздухе, не создавая при этом вредных выбросов.

3) солнечные батареи — такие автомобили оснащены панелями, собирающие солнечную энергию и блоком батарей ёмкостью 6 киловатт-часов. При отсутствии солнечного света запаса батарей хватает на 600 км.

4) жидкий водород — такие автомобили могут работать на бензине и на жидком водороде. Они имеют бензиновый бак на 74 литра и резервуар для хранения 8 кг жидкого водорода. Эти автомобили могут использовать оба вида топлива во время одной поездки: переключение горючего происходит автоматически.

5) электрический двигатель — это элемент электропривода. Состоит из подвижной части (ротора) и неподвижной (статора). После подачи питания ротор вращается. Электрические двигатели в последнее время находят широкое применение в легковых автомобилях.

Также чтобы улучшить экологическую обстановку, необходимо реализовывать следующие мероприятия:

− производить строительство дорог по новым технологиям, что уменьшает выхлопы за счет уменьшения нагрузки на двигатель и увеличения скорости;

− уменьшить вред от эксплуатации транспорта за счёт использования его экологически чистых видов и общественного транспорта;

− улучшать качество горюче-смазочных материалов.

7. ГОСТ 32339–2013 (ISO 5164:2005) Нефтепродукты. Определение детонационных характеристик моторных топлив. Исследовательский метод.

8. ГОСТ 511–2015 Топливо для двигателей. Моторный метод определения октанового числа.

9. ГОСТ 32340–2013 (ISO 5163:2005) Нефтепродукты. Определение детонационных характеристик моторных и авиационных топлив. Моторный метод.

Источник

Катализаторы горения топлива

1. Общие принципы работы.

Было дело, собирался написать статейку про активаторы (они же катализаторы) горения топлива в ДВСах. Собрался, пишу:). Здесь не лишним будет своего рода «дисклеймер», или «отмазка» по-русски:). Так вот, я буду упрощать и обобщать (иногда сильно) действительность. Связано это с тем, что чем точнее описан любой сложный процесс, тем менее он понятен людям непосвящённым. А как раз для таких я и пишу, сведущие в топливной химии люди и без меня всё знают лучше меня:). Естественно, в результате могут возникать некоторые искажения против истины, но они будут в мелочах. Всё же основная цель статьи — дать общее представление о её предмете, объяснить суть катализаторов, так сказать, «на пальцах». Вот:).

Начну с того, что эти катализаторы вполне себе научно существуют и работают, что бы там про них ни писали в интернетах. Есть патенты на различные вещества, модифицирующие процессы горения различных топлив (от угля и дерева до газа). Вот (РУ 2705209С1), например, или вот (РУ 2639146С1), чтобы не быть голословным.

Другой вопрос, как правильно относиться к рекламным текстам продавцов подобных активаторов, не передёргивая слова, но и не понимая всё сказанное/написанное буквально.

Перво-наперво разберёмся с общим определением катализаторов не важно какого процесса.

Катализатор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не расходующееся в процессе реакции.

Применяются практически во всех отраслях химической промышленности, т.е. везде, где найдены эти самые вещества, ускоряющие, модифицирующие, нормализующие и т.д., в общем, УДЕШЕВЛЯЮЩИЕ процесс производства.

Удешевляют они и процесс производства полезной энергии, чем и является горение топлива в двигателе.

Общая суть в том, что топливу, имея «под боком» катализатор, требуется меньше энергии для воспламенения, чем без него. Т.е. увеличивается разница между затрачиваемой и получаемой энергией, а это не что иное, как увеличение КПД, то, что в народе называют «увеличением мощности».

На вопрос «каким образом?» наука даёт довольно честный ответ — «а х… его знает». Т.е. в настоящее время многое из того, что мы имеем по теории процессов горения, находится в разделе гипотез и предположений. Фактически под наблюдаемые и повторяемые явления пытаются подогнать те или иные теоретические выкладки с переменным успехом. Кстати, эта «эзотеричность» и даёт повод для многочисленных квази-, псевдо- и лженаучных спекуляций как «за», так и «против». Поскольку однозначно доказать свои тезисы никто не может, то появляется возможность безнаказанно выстраивать любые умозрительные теории. Ну да бог с ними:)

Так вот, предполагается, что в процессе горения катализатор образует с топливом соединение на физическом уровне (т.е. не закрепляясь в химическом соединении, которое можно было бы заметить и зафиксировать) на очень малый промежуток времени (миллисекунды, наносекунды… очень быстро в общем.:)). Это соединение воспламеняется (т.е. окисляется) при меньших затратах энергии, в результате распадаясь на продукты горения и катализатор (помним, что он не расходуется в процессе реакции). Этот катализатор цепляет следующую порцию топлива, и процесс повторяется. Таким образом, в момент времени получаем кучу маленьких воспламенений. Эта теория объясняет, почему требуется так мало катализатора в объёме топлива (порядки от одной тысячной до одной сотой доли процента, или 0.001% — 0.01%, кому так понятнее:)). Просто одна и та же молекула (грубо говоря) «обрабатывает» много частиц топлива за много микроциклов во время одного процесса воспламенения.

Кстати, то, что он не расходуется в процессе реакции окисления, не значит, что он «бесконечен». Вылетает в выхлоп вместе с отработанными газами и становится потерянным для дальнейшего использования.

Ещё одним свойством, приписываемым катализаторам горения топлива является способность связывать кислород, исключая его таким образом из реакции горения. Дело в том, что в начале горения в камере сгорания наблюдается избыточное количество кислорода, а ближе к концу ощущается его нехватка. И именно в конце такта, на фазе дожига катализатор высвобождает связанный кислород для окисления несгоревших частиц топлива. Как человек, берущий то, что плохо лежит, но потом отдающий по требованию тех «кому нужнее».

Также существует обратная зависимость скорости горения топлива от температуры его воспламенения. Чем выше температура, тем ниже скорость. Значит, снижая температуру воспламенения катализатор повышает скорость горения. И ещё один вывод, не сразу осознаваемый: наибольший эффект (т.е. разницу между горением с катализатором и без него) катализаторы будут показывать при использовании с тяжёлыми топливами, имеющими большую температуру воспламенения (говоря об автомобилях подразумеваем дизельное топливо).

2. Эффект использования катализаторов.

При использовании активаторов горения возникает ряд положительных «побочных» эффектов, а именно:

Все эти эффекты являются следствием специфики процесса, то есть в той или иной степени присущи всем катализаторам. Естественно, заметность этих эффектов может варьироваться в зависимости от состава, дозировки, исходного топлива, конструкции камеры сгорания и двигателя в целом и т.д.

Вибрация снижается из-за меньшего разброса мощности каждого цикла, процесс сгорания «зарегулирован» более ровным распределением кислорода во времени, т.е. топливо сгорает более «одинаково», или стабильно в разных цилиндрах движка во всех повторяющихся циклах.

Экономия топлива обусловлена более полным его сгоранием в камере, т.е. на выполнение той же работы его нужно меньше. И обратно, если давить на гашетку сильнее, экономия, естественно, будет меньше/совсем не будет, но увеличится мощность. В общем, при той же снимаемой мощности будет экономия, либо при том же расходе топлива будет больше мощности.

Снижение вредных выбросов происходит из-за, во-первых, всё того же более полного сгорания топлива в основном, в пристеночных областях камеры сгорания, где температура меньше, чем в центре. В то же время снижается образование окислов азота за счёт СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ в центре КС. Чувствуете всё изящество момента? Изначально имеем «горячий» центр с бесполезным ударом по поршню и образованием вредного оксида азота и «холодные» окраины, где топливо не догорает и выкидывается в выхлоп (и частично в картер). Катализатор выравнивает эту ситуацию, снижая температуру в центре и увеличивая по краям. Такая вот дважды полезная штука.

Теперь по очищению. Здесь необходимо сказать, что существуют специальные очищающие присадки в топлива, которые заточены на снятие различных отложений в двигателе. Но речь сейчас не о них, а о помощи им со стороны активаторов горения, поскольку с ними уменьшается/прекращается образование этих самых отложений, так как то, из чего они образуются, в большем объёме сгорает в цилиндре. Кстати, интересный момент: при использовании моющих присадок часть отмытого нагара может участвовать в процессе горения с катализатором, добавляя мощности двигателю (естественно, совсем чуть-чуть и до тех пор, пока не отмоется совсем).

Продление срока службы масла происходит из-за того что, как уже говорилось, топливо полнее сгорает в пристенной зоне КС, вместо того, чтобы растворить масляную плёнку и увеличить износ ЦПГ (да-да, ещё один дополнительный плюсик), а потом стечь в картер, где оно активно начинает расходовать запас нейтрализующих присадок в масле, тем самым старя его.

3. Состав катализаторов горения топлива.

Практически все катализаторы горения топлива являются металлорганическими соединениями (можно ещё добавить «хелатного типа», но это уже будет перебор в терминах:)), причём основным активным элементом, собственно катализатором, является как раз металлическая составляющая. Это может быть железо, хром, медь, марганец… да куча металлов на самом деле. Тетраэтилсвинец помните? Тот, которым этилировали бензин, чтобы снизить детонацию… Так это тоже катализатор горения топлива, увеличивающий октановое число, как, кстати, и некоторые другие катализаторы, например, ферроцен, активно используемый для этой цели современной нефтеперерабатывающей промышленностью. А ещё металлы используются в качестве катализатора в каталитических нейтрализаторах автомобилей («катализаторы» в простонародье, те, из которых соты выбивают после того, как они забьются/оплавятся/покрошатся ). Там в основном напыляют платину, палладий, иридий, родий, может и золото… Принцип работы их в «катализаторе», кстати, тот же, что и в добавках в топливо. И в этих коробках металлическое напыление тоже не расходуется. Очередное «кстати» (ссылка из списка выше): в качестве одного из эффектов применения катализаторов горения топлива указывается восстановление каталитических нейтрализаторов. Происходит это как раз из-за того, что выносимые с ОГ металлы частично оседают в них, восстанавливая активную поверхность узла. Вопрос, насколько большой от этого эффект, особенно со спёкшимися сотами, но какая-то польза есть.

Органическая же часть молекулы содержит кислород, т.е. является тем самым оксигенатом, хотя и в микроколичествах (помните, сколько там надо катализатора?). Ведь не расходуется металл, а органика вполне себе реагирует и окисляется в конечном итоге. Для более существенного повышения содержания кислорода в присадке помимо металлорганических соединений добавляют и другие активаторы. О них ниже.

4. Активаторы горения топлива, не содержащие металлы.

Помимо металлорганических соединений бывают и другие активаторы горения топлива. Слово «активаторы» здесь неслучайно, поскольку не каждый активатор является катализатором. Для оптимизации и улучшения процесса горения используются и различные органические соединения, например, спирты, эфиры и проч. Однако они не являются катализаторами, т.к. расходуются в процессе горения и, соответственно, требуются в гораздо больших количествах (примерно 5-15% от объёма топлива). Спирты, кстати, являются оксигенатами, поскольку содержат в себе кислород, высвобождаемый в процессе горения и используемый для дожига топливных фракций.

Кроме спиртов, которые имеют и недостатки (в частности, высокую гигроскопичность), применяются эфиры, также содержащие кислород и увеличивающие октановое число топливной смеси. В основном используют МТБЕ (метил-трет-бутиловый эфир) и ЕТБЕ (этил-трет-бутиловый эфир), причём последний имеет более высокие показатели детонационной стойкости (о.ч. 109-113 против 106-110 у МТБЕ) и может производиться из возобновляемого сырья (это я про этиловый спирт:)). Кроме этого эфиры имеют прекрасную испаряемость, поэтому их содержание в топливе облегчает холодный запуск двигателя (многие, наверное, зимой использовали «Быстрый старт» для того, чтобы завестись в мороз, впрыскивая его в воздуховод, так это и есть тот самый эфир).

5. Итого.

Краткие итоги статьи:

Источник