2004.09.13. 5-1 Dr. Emőd István A motorhajtóanyagok története I. • Őskor (1886-1914) – Az első négyütemű Otto-motor 1876-ban gázmotor volt. – Ezt Benz 1885-ben illesztette folyékony motorhajtóanyaghoz. – Diesel szabadalma 1892 (de első dízelmotoros jármű 1925!) – Autóklubok gondoskodtak a hajtóanyag terjesztéséről. – 1900 előtt az olajipar a petróleum eladásából élt, a benzin eladhatatlan melléktermék volt. 1900 után kezdtek el bizonyos minimális követelményeket teljesítő benzineket előállítani, amelyeket szállodák, vendégfogadók, gyarmatáru-kereskedők, kerékpár-kereskedők, patikák stb. forgalmaztak. – Németországban stellinnek nevezték az első autóbenzint, 5 és 10 literes kannákban árulták. – Ezekből az évekből származnak az ESSO, a Shell és az Aral elődvállalatai.
24
Embed
A motorhajtóanyagok története I. · Kerozin 160 –270 Benzin 0 –200 PB gáz -100 –0 Fűtőgáz
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
2004.09.13.
5-1
Dr. Emőd István
A motorhajtóanyagok története I.
• Őskor (1886-1914)– Az első négyütemű Otto-motor 1876-ban gázmotor volt.– Ezt Benz 1885-ben illesztette folyékony
motorhajtóanyaghoz.– Diesel szabadalma 1892 (de első dízelmotoros jármű 1925!)– Autóklubok gondoskodtak a hajtóanyag terjesztéséről.– 1900 előtt az olajipar a petróleum eladásából élt, a benzin
eladhatatlan melléktermék volt. 1900 után kezdtek el bizonyos minimális követelményeket teljesítő benzineket előállítani, amelyeket szállodák, vendégfogadók, gyarmatáru-kereskedők, kerékpár-kereskedők, patikák stb. forgalmaztak.
– Németországban stellinnek nevezték az első autóbenzint, 5 és 10 literes kannákban árulták.
– Ezekből az évekből származnak az ESSO, a Shell és az Aral elődvállalatai.
2004.09.13.
5-2
Dr. Emőd István
A motorhajtóanyagok története II.
• Hőbontás (krakkolás) (1913-1921)• Az első világháború idején már kiderült, hogy a
benzingyártásnak is korlátai vannak. A kőolaj-kitermelés 15…20 %-a a benzinkihoztal.
• Termikus krakkolással – hőbontással – lehetett a hosszabb szénláncú vegyületekből u.n. krakkbenzint előállítani.
• A kopogás és az ólomtetraetil (1916-1926)• 1912-ben figyeltek fel a kopogás jelenségére. 1916-ban alakult
Amerikában Daytonban (Ohio állam) az elsőmotorhajtóanyagokkal foglalkozó kutatóintézet, amelyet 1921-ben a General Motors vett át. Különböző vegyületekkel, anilinnal, majd dietil-tellurid-dal próbálkoztak, ez utóbbival már 4-ről 7-re lehetett emelni a sűrítési arányt.
• 1921 végén végezték az első kísérletet ólom-tetraetillel 1923-ban árultak először ólmozott benzint Daytonban, melyhez már lerakódásgátló adalékot is kevertek. 1922-26 között sokat vitattál az ólom-tetraetil hatását az emberi szervezetre.
2004.09.13.
5-3
Dr. Emőd István
• Az első töltőállomások (1920-1926)• Már az első világháború előtt lehetett tartálykocsikból benzint vásárolni. A 20-as
évek elejétől hátsóudvarokban, kapubejárókban egyedi gyártású töltőállomások működtek. Az első nyilvános töltőállomás Európában 1922/23 telén nyitott ki. Az USA-ból importált szivattyúkat telepítettek, ezek 2 m magas kovácsoltvas elemekből összeállított oszlopok voltak, amelyeket a népnyelv vasszűznekkeresztelt el. Ötliteres mérőedénnyel ennek a mennyiségnek a többszöröseit lehetett vásárolni.
• Kopogáscsökkentő adalékok (1923-)• Németországban a acéltermelés melléktermékeként kokszgázból előállított benzolt
– amellyel korábban nem igen tudtak mit kezdeni – megfelelő tisztítás után a benzinhez keverve hozták forgalomba 1924-ben: az első szuperbenzint (Bi-Bo-keverék, Aral). 1926-ban kezdte meg a munkáját az Aral elődvállalatánál egy, a motor és hajtóanyag egymásra hatását vizsgáló intézet. 1932-ben helyezték üzembe egy mobil járművizsgáló állomást, amellyel a motort az „aralbenzinhez”lehetett beszabályozni. Az első világháború előtt már 10 stabil vizsgálóállomás működött, évi 150 000 díjmentes beállítást végeztek. A háború után a 100-at is elérte a számuk. 1963-ban szűnt meg ez a szolgáltatás.
• A szintetikus benzin újabb állomás volt a motorhajtóanyagok történetében.• Ólom-tetrametil, vas-karbonil, stb. oktánszámemelő adalékok voltak.• 1972-ben kezdődött a benzin ólomtartalmának korlátozása, a század utolsó
•nagyobb nyomások, meredekebb nyomásemelkedés (dp/dα), nyomáslengések, magasabb égéstér-hőmérséklet
FHP FHP
gyújtás gyújtás
normál kopogóégés
2004.09.13.
5-12
Dr. Emőd István
Oktánszám
• Az oktánszám a benzin kompressziótűrésérejellemző mutatószám. Mérése úgy történik, hogy a minősítendő benzint i-oktánból (i-oktán, C8H18) és n-heptánból (normál heptán, C7H16) készített keverékkel hasonlítják össze. Az i-oktánkompressziótűrése jó (100), az n-heptán viszont erősen hajlamos kopogásra (0). A minősítendőbenzinnel kopogás szempontjából azonosan viselkedő keverék térfogatszázalékban kifejezett i-oktán tartalmát nevezik a benzin oktánszámának (OZ, Oktanzahl vagy ON, octane number).
• Ha pl. az azonos viselkedésű összehasonlító keverék 92 % i-oktánból és 8 % n-heptánból áll, akkor a benzin oktánszáma 92.
600 1/min900 1/minFordulatszámKísérleti OZ*Motorikus OZ
* A töltőállomásokon feltüntetett oktánszám
2004.09.13.
5-14
Dr. Emőd István
BASF oktánszámvizsgáló motorε=4...12, d=65, s=100
P=0,6/600 vagy 0,9/900 kW/1/min
keverőtérúszóháztűszelepúszó
kopogásadó
laposmeneteshenger
csigacsigakerék
hűtő
csőkígyószelephimba
himbatengely-rudazat
2004.09.13.
5-15
Dr. Emőd István
Oktánszám meghatározása
Kop
ogás
Kísérleti/motorikus oktánszám
30 40 50 60úszóház benzinszint, mm
30
40
50
60
92 OZ (92% izooktán + 8 % normál heptán)
90 9291
vizsgált benzin
oktánszám
90 OZ (90% izooktán + 10 % normál heptán)
1. A vizsgálandó benzint betöltik a tüzelőanyag-tartályba.
2. A karburátor úszószintjét (a légviszonyt) addig változtatják, amíg a kopogás legerősebben nem jelentkezik.
3. Ez után a motor sűrítési arányát úgy állítják be, hogy a kopogásérzékelő műszer közepes értéket mutasson. A továbbiakban a sűrítési viszonyt nem változtatják.
4. Kimérik a kopogás-benzinszint összefüggésre jellemző görbét a minősítendő benzinnel,
5. majd két, a minősítendő benzint villába fogó ismert összetételű i-oktán/n-heptán keverékkel.
6. A benzin oktánszámát interpolációval határozzák meg.
2004.09.13.
5-16
Dr. Emőd István
Országúti oktánszám
Felműszerezett gépkocsiban (vagy motorfékpadon) határozhatómeg.
1. A vizsgálat során az autót kis sebességről teljes gázzal végsebességig gyorsítják.
2. Különböző i-oktán/n-heptánkeverékekkel megismételve a gyorsítást az előgyújtást fokozatosan addig növelik, ameddig un. nyomkopogást (kismértékű, füllel még nem érzékelhető kopogást) nem tapasztalnak.
3. Ennek alapján kalibrációs görbét rajzolnak, majd
4. meghatározzák a vizsgálandótüzelőanyag nyomkopogását.
5. A kalibrációs diagramból kiolvassák az adott gépkocsira vonatkozó úti oktánszámot
Tüa. rendszer korrozió•anyagok•menettulajdonságok•működésSzívószelep-beragadás•hidegindítás•működőképesség•motorsérülésBefecskendező-szelep lerakódás•menettulajdonságok•teljesítmény•fogyasztás•károsanyag-kibocsátásÉgéstér-lerakódások•oktánszámigény•motorsérülés
Olajiszap•kenőképesség •kopás •motorsérülés
2004.09.13.
5-22
Dr. Emőd István
Lerakodásgátló adalékok
• A adalék nélkül• B I. generációs
adalékkal• C II. generációs
adalékkal
Lerakódások a befecskendezőszelepen
2004.09.13.
5-23
Dr. Emőd István
Olajiszap a szelepfedélen, hengerfejen és az olajteknőben
Súlyosabb esetekben az olajszivattyú szűrője és az olajcsatornák eltömődnek.A motor tönkremehet. A jelenség kiváltó okai:•nem megfelelő olajminőség,•elmulasztott olajcsere•a motorolaj-fogyasztás jelentős csökkenése
•a tüzelőanyag és az égéstérbe került olaj égéstermékei a dugattyú mellett átfujt gázokkal az olajba kerülnek, és további terhelést okoznak (nem megfelelő motorhajtóanyag-minőség)•vegyes hosszabb üresjáratokat és ezt követő teljes gázos üzemet tartalmazó menetkörülmények.
2004.09.13.
5-24
Dr. Emőd István
Benzinek minőségi alapkövetelményei
MSZ11793 En-91 Esz-95 Esz-98
Oktánszám, kísérleti módszer szerint, legalább 91 95 98 Oktánszám, motor módszer szerint, legalább 82,5 85 88 Ólomtartalom, g/dm3, legfeljebb 0,013 0,013 0,013 Benzoltartalom, % (v/v), legfeljebb 2,0 2,0 2,0 Kéntartalom, % (m/m), legfeljebb 0,05 0,05 0,05 Elpárolgási maradék, mg/100 cm3, legfeljebb 5 5 5 Korróziós hatás rézlemezen, korróziós fokozat, legfeljebb 1 1 1
70 °C-ig, nyáron/télen 185-42/20-47 100 °C-ig, nyáron/télen 40-65/42-70 180 °C-ig, nyáron/télen, legalább 85 Végforrpont, °C, legfeljebb 215 Desztillációs maradék, °C (v/v), legfeljebb 2 Gőznyomás, bar, nyáron/télen 0,45-0,70/0,60-0,90 Szín zöld színezetlen színezetlen