Предлагаю обсудить тему топлив микро-ДВС

[Misha Kot]

Сразу признаюсь, что одним из моих хобби является тестирование микро (модельных) ДВС с рабочим объемом от 1.5 до 5 куб. см.

При этом для них используются иногда очень специфицеские сложнокомпонентные топлива.
Калильные движки, наиболее распространенные ввиду высокой можности и простотой управления оборотами, рассматривать не будем. Топливо у них простое: 80% метанола и 20% масла (касторового или спирторатсворимой синтетики), часто форсируют нитрометаном. Там все просто: метанол поджигается неуправляемо калильным зажиганием от спирали из платиново-иридиевого сплава, и совершается рабочий ход. Есть четырехтактные варианты, исключительно чтобы звук был более похож на звук реального авиационного мотора.

Меня более интересуют компрессионные двигатели, или "дизеля".
На форумах моделистов химию топлив почти никто не понимает, дискуссии больше направлены где достать эфир или метанол, или купить готовое топливо в регионе. Стандартное топливо для дизеля такое: 20% масла, 30% эфира и 50% керосина.
Двигатель имеет степень сжатия 15-17, вблизи наибольшего давления поршня эфир самопроизвольно загорается, поджигая керосин. Керосин это основное топливо.

Так вот не укладывается в голове, зачем применять столь низкооктановый керосин при огромных степенях сжатия? Почему никому в голову не придет использовать хотя бы 98-й бензин, или доступный (при некоторых усилиях) и быстрогорящий высокооктановый толуол?

Далее, есть рецепты, где керосин заменен на солярку. На моих экспериментах это увеличивает мощность, но ведь тяжелый нефтепродукт не успевает сгорать на столь высоких оборотах (15-20 тыс. об/мин), следовательно значительная часть энергии вылетает в трубу.

Есть ускорители воспламенения горения, например октилнитрат, его добавка чуть прибавляет мощности.

Давайте сначала рассмотрим целесообразность применения керосина. Я не знаю из каких древнейших книг это пошло, но ведь бред полный!

Потом продолжим дискуссию.

[SkydiVAR]

Так вот не укладывается в голове, зачем применять столь низкооктановый керосин при огромных степенях сжатия?

Откуда данные он низком октановом числе керосина? Если дядька гугль не врет, у керосина цетановое число около 40, не октановое.

[Misha Kot]

Откуда данные он низком октановом числе керосина? Если дядька гугль не врет, у керосина цетановое число около 40, не октановое.

Меня честно говоря в тупик поставило это высказывание. Что ж тогда на керосине машины не ездят?
А цетановое цисло керосину пофиг. На нем дизеля не работают. Гугль же во многих случаях тоже, и википедия непонятно кем написана. Насколько я знаю, октановое число керосина 45, авиационного (в который разрешается добавлять ТЭС, но не знаю зачем?) 100. У соляры тоже примерно как у керосина.

[Misha Kot]

Может быть, если в микро-"дизельную" смесь добавить некий продукт в высоким ОЧ, то из-за этого и эфир перестанет воспламеняться?

[Sovetnik]

Давайте сначала рассмотрим целесообразность применения керосина. Я не знаю из каких древнейших книг это пошло, но ведь бред полный!

Не нужно так категорично показывать некоторые пробелы в знаниях о принципах воспламенения топлива.
В двух словах - принципиальная разница в том, что бензин который мгновенно воспламеняется от искры (в карбюраторных двигателях), от нагретого сжатием воздуха (в дизеле) не воспламеняется или плохо воспламеняется.
А все потому, что его температура самовоспламенения больше, чем у керосина (500°С и 300°С соответственно), а например у толуола она вообще выше 700°С.

[DSP007]

Ага, как же - первый свой дизель Дизель построил на бензине. От обломков рухнувшего здания пришлось спасаться бегством, хотя дизелек был дохленький- одноцилиндровый на 7 лошадей с поллитровым цилиндром.

У бензина качественно другое сгорание чем у керосина - моментальная детонация паров по всему объему камеры.

[nikkochem]

Я тоже увлекаюсь авиамодельными движками. Для полноты сгорания добавляю изопропил-, изобутил-, изоамилнитриты (делаю сам). Небольшая добавка дает более высокую скорость и полноту сгорания топлива, соответсвенно растет мощность и уменьшается неприятный выхлоп.

[SkydiVAR]

Откуда данные он низком октановом числе керосина? Если дядька гугль не врет, у керосина цетановое число около 40, не октановое.

Меня честно говоря в тупик поставило это высказывание. Что ж тогда на керосине машины не ездят?
А цетановое цисло керосину пофиг. На нем дизеля не работают.

Ну, на автосайтах натуральный холивар вокруг вопроса о добавлении керосина в соляру в качестве антижелирующей присадки зимой, и до 20% льют. А ежели гуглю и вики не верите - вот Вам ГОСТы. Разбирайтесь сами, раз уж Вы и так всё лучше всех знаете.
Бензин

Код: Выделить всё

http://elarum.ru/info/standards/gost-r-51866-2002/

Авиакеросин

Код: Выделить всё

http://elarum.ru/info/standards/gost-10227-86/

Соляра

Код: Выделить всё

http://elarum.ru/info/standards/gost-305-82/

[Misha Kot]

Да нет, мне кажетьса вас всех несет не туда.
В таком движке от нагретого воздуха загорается эфир. Он поджигает всё остальное. Причем объем эфира распределен по всей камере сгорания
Ему не все равно, что поджечь, хоть толуол, хоть бензин?
Или там и в момент взрыва эфира не будет 700 град., чтоб поджечь толуол?

Про гугль и википедию я так говорю потому, что википедия - это просто блоги, и их автора еще поискать. А гугль найдет вообще всё, что захочешь, что 2=3, и что курить 10 пачек в день полезно... доказано английскими учеными

О пробелах в знаниях - простите. Многое забыл.

[Misha Kot]

nikkochem,

а как изопропил помогает процессу?

[nikkochem]

nikkochem,
а как изопропил помогает процессу?

изопропилнитрит, изобутилнитрит, изоамилнитрит
Так же как эфир, вызывает самовоспламенение но при этом и несколько увеличивают скорость горения топлива, что очень важно для высокооборотистых движков. Или я вопрос неправильно понял? Про распад на свободные радикалы рассказать?

[MONSTA]

Так вот не укладывается в голове, зачем применять столь низкооктановый керосин при огромных степенях сжатия?

Откуда данные он низком октановом числе керосина? Если дядька гугль не врет, у керосина цетановое число около 40, не октановое.

Ну тут, к сожалению, никто ничего разумного не сказал. Мне, что ли, не специалисту, высказаться? Значится так, Шарапов. Имеем два принциипиально разных метода работы двигателя. Один - обычный бензиновый мотор, другой - дизель. В первом случае, мы создаем какое-то там сжатие бензино- воздушной смеси, потом взрываем это дело электрической искрой, и нагло радуемся произведенному результату. Ибо мы - едем! Если же сжатая углеводородно-воздушная смесь имеет наглость воспламеняться раньше, чем мы расчитывали, то, как говорили в устаревшей уже рекламе, "случилось страшное". Это называется "детонация", и нам это определенно не нужно. Чтобы эта поганая детонация не произошла самопроизвольно, используемый бензин должен иметь достаточно высокое так называемое октановое число. Какое октановое число должен имет бензин для данной машины, определяется ее техническими характеристиками.

Дизель - он, собака, совсем другой. Там мы сжимаем углеводородно-воздушную смесь, в тщетной надежде, что она долбанет сама по себе, без внешнего поджига. Иногда эта надежда оправдывается. Ну, в большинстве случаев. И все нормально едет. Но мы для этого должны иметь некую определенную горючку. Если для бензиновых двигателей все определяется октановым числом, то тут - цетановым. Одна хрень, все равно - очень мало соотношений к реальности.

[SkydiVAR]

Мне, что ли, не специалисту, высказаться?

Коллега MONSTA, а это ничего, что в дизеле, в отличие от бензинового двигателя, сжимается не топливо-воздушная смесь, а просто чистый воздух, и только вблизи ВМТ в цилиндр впрыскивается через форсунку топливным насосом высокого давления соляра?

[MONSTA]

Да, типа, упростил! Наверно, "чего". Но, тому, кто ездит... Тем не менее, таки требования к топливу у дизеля совсем другие.

[Misha Kot]

В нормальном дизеле сжимается воздух, а затем в горячий воздух впрыскивается горючее. И не раньше, чем надо. Если кто знаком с танковой техникой, то знает, что дизелю вообщем-то все равно, какое топливо. Поедет на керосине, бензине, спирте, да и вообще на чем угодно. Наверное, температуры сжатого воздуха достаточно, чтобы поджечь любое горючее.

"Микро"-дизель сжимает уже готовую ГОРЮЧУЮ СМЕСЬ, в составе которой есть эфир, и эфир загорится в общем-то когда захочет. Обычно раньше нужного, но на это плюют ради простоты двигателя и его маленького ресурса (несколько часов).

Как видим, принцип работы разный. Основное горючее (керосин, соляра) не самовоспламеняются, а уже оказываются в огне, вызванном эфиром. Оставляю вопрос открытым: почему горящий эфир не сможет поджечь толуол или ксилол, пусть и с высокой температурой вспышки? Буржуи вот в виде хобби прикалываются, запуская эти движки на чистом керосине (керосин+масло). Правда, компрессия нужна хорошая и движок предварительно погреть феном. А еще очень немногочисленные московские гонщики, так и не сменившие моторы на метанольные, добавляют дофига тетраэтилсвинца в свои топлива. еще в их составах есть некоторый компонент lubrizol, совсем не пойму, что это такое. Это кажется вообще торговая марка большой серии продуктов. Но весь рецепт раскрывать не хотят, заразы

Кстати. Если здесь есть опытные пользователи бензиновых лодочных моторов, то они помнят, что был какой-то мотор, который запускали на 66-м бензине, а потом переключали на керосин. И он прекрасно работал, а керосин тогда стоил копейки или его воровали.

Мои опасения-то каковы. Чтобы керосин со своим низким ОЧ не детонировал в микро-дизеле, ведь у него и так жизнь очень короткая.

nikkochem, про "изобутил-" понял. Без нитросоединений старые изношенные движки, да и некоторые новые японские, вообще работать не будут. Причем даже после основательного прогрева не работают.

[nikkochem]

"Микро"-дизель сжимает уже готовую ГОРЮЧУЮ СМЕСЬ, в составе которой есть эфир, и эфир загорится в общем-то когда захочет. Обычно раньше нужного, но на это плюют ради простоты двигателя и его маленького ресурса (несколько часов). Основное горючее (керосин, соляра) не самовоспламеняются, а уже оказываются в огне, вызванном эфиром. Оставляю вопрос открытым: почему горящий эфир не сможет поджечь толуол или ксилол, пусть и с высокой температурой вспышки?

Говоря упрощенно. Во первых эфир тоже воспламеняется только в определенной точке - температуре самовоспламенения. И именно эфир воспламеняет толоул и ксилол. Во вторых - есть понятие скорость распостранения фронта пламени. У ароматики скорость низкая - это связано с захватом свободных радикалов полиалкилароматикой. Захват радикалов вызывает замедление горения смеси эфир-толуол, так как захватываются радикалы образующиеся при горении и эфира. Для ускорения горения добавляют вещества генерирующие свободные радикалы - нитрометан, изопропилнитрит, изобутилнитрит, изоамилнитрит, органические перекиси.
Забыл добавить - оптимальная скорость горения нужна для полного (в теоретическом идеале) сгорания топливной смеси на рабочем ходе. Если этого не происходит - то полностью топливо не сгорает и это ведет к множеству проблем, например нагарообразование. Для ароматики это бичь

[Misha Kot]

А если не ароматика, а просто легкое топливо вместо соляры? Например алифатический бензин, который почти не пахнет. Или гептан.
Что-то не укладывается в голове использование тяжелых топлив на очень высоких оборотах. Да и если посмотреть, что выплевывает реальный движок, поймешь, что половина соляры не сгорает. Масло естественно вообще не горит.

[nikkochem]

То,что он плюется - это не самое страшное (для двигателя). Масло и не должно гореть иначе бяда. Гептан обладает таким же октановым числом как и н-гексан - никаким. Детонация весьма возможна. В итоге приходим к идеальным требованиям к процессу горения топлива. Топливо должно загораться в определенный момент, в определенной точке (а не во всем объеме как в случае с детонацией), и фронт пламени дожен быстро распостроняться и обеспечить полное сгорание во время рабочего хода

[Misha Kot]

Но ведь легкий бензин обладает октановым числом повыше керосина. Бензин взял на нефтебазе без присадок, из него потом делают А-80. замесил смесь и даже добавил амилнитрит (стандартная форсирующая добавка в такие топлива). Двигатель еле заводится стартером, работает секунд 10 с перебоями, и глохнет. Замешиваешь вместо бензина керосин - заводится с первого тычка пальцем об винт и крутит 16-18 тыс. об./мин. По документации на воздушный винт, мощность 1.5кВт. Но горючего жрет ведрами, ни в какое сравнение с "большим" 2-тактным бензиновым ДВС, с которого снимают те же 1.5 кВт. Кстати если масло синтетическое малодымное, оно почти всё сгорает (2%, в "большом" движке). Даже глушитель сухой. Есть садовая воздуходувка STIHL, она и приведена как пример.

Авиамоделисты утверждают, что полностью синтетическое масло Motul Micro очень хорошо сгорает и самолет не надо потом часами мыть. Спирторастворимое. Но у меня его нет

[SkydiVAR]

Но ведь легкий бензин обладает октановым числом повыше керосина.

А Вы даже не прочитали стандарты... Жаль!