MOTORI 5. predavanje

1. MOTORI 5. predavanje

2. PRETVORBA ENERGIJE U TOPLINSKIM STROJEVIMA

3. Spremnik visoke temperature Qdov W Pogonski stroj Qodv Spremnik niske temperature Pretvorba energije u toplinskom stroju

4. GORIVA

5. Toranj Osigurač protiv istjecanja Okretni stol Rezervne cijevi Motor za pogon okretnog stola Oplata Spremnik mulja Bušeća kolona Oprema za bušenje nafte El. generator Bušeća cijev Svrdlo

6. Iscrpljivanje nafte pumpom iz bušotine Pojačanje iscrpljivanja nafte injektiranjem pare u bušotinu

7. Uzorci sirove nafte iz različitih nalazišta

9. Shema rafinerijskog procesa prerade nafte

10. Jedinica za krekiranje Toplina ili katalizator Katalizatori koji se koriste za krekiranje ili reforming proces Postupkom krekiranja se molekule teških derivata nafte cijepaju na manje molekule ugljikovodika, tj. na lakše derivate. Na taj se način u rafineriji povećava proizvodnja lakših derivata, pogodnih za proizvodnju goriva za motore s unutarnjim izgaranjem. Teško gorivo Dizelsko gorivo Kerozin Benzin

11. Vrste ugljikovodika

12. Normalni parafini ili alkani su ravne, nerascijepljene lančane strukture sastavljene iz kostura od ugljika na koji se vežu atomi vodika. Sve slobodne valencije su popunjene pa ih stoga nazivamo i zasićeni ugljikovodici. Normalni parafini su vrlo skloni samoupaljivanju te su pogodni kao sastojci goriva za dizelske motore. plinovi tekućine

13. Izoparafini su također zasićeni ugljikovodici slični normalnim parafinima. Od njih se razlikuju po tome što lanac nije ravni već se račva u nekoliko ogranaka. Struktura molekule je kompaktnija i otpornost na samoupaljivanje je veća nego kod normalnih parafina, tako da su izoparafini pogodni za primjenu u Ottovim motorima. Prikazan je primjer izooktana s oktanskim brojem 100. Olefini su nezasićeni parafini s jednom jednostruko ili dvostruko nezasićenom vezom. Ta je veza slabija, tako da su potrebne manje energije za aktiviranje reakcije, te oni izgaraju uz veće oslobađanje topline. Tako npr. Acetilen izgaranjem u kisiku daje najvišu temperaturu plamena, potrebnu za rezanje čeličnih limova.

14. Nafteni su zasićene prstenaste strukture koje se sastoje iz prstena ugljika, na čije se slobodne valencije spajaju atomi vodika.

15. Cikloolefini su nezasićene prstenaste strukture s jednom ili više nezasićenih veza među atomima ugljika. Među njima su najpoznatiji aromati. Nezasićeni prsteni se često vežu, tako da tvore strukture s više prstena. Među takvim strukturama su i policiklički aromati kao vrlo opasni spojevi, obzirom da neki od njih imaju kancerogena svojstva.

20. Kemijska svojstva goriva Tekuća goriva rijetko su pojedinačni čisti kemijski sastojci. Čisti kemijski sastojci su npr. alkoholi kao goriva. Tekuća goriva su najčešće smjese više ugljikovodika. Tako se za motorni benzin procjenjuje da je to smjesa više od 200 različitih ugljikovodika, dok se za dizelsko gorivo procjenjuje da je smjesa od najmanje 400 različitih ugljikovodika. Plinovita goriva su isto tako smjese dva ili više ugljikovodika.

21. Maseni udio pojedinih ugljikovodika u uobičajenom dizelskom gorivu

22. Potrebna svojstva goriva za primjenu u motorima s unutarnjim izgaranjem Ottovi motori Stupanj djelovanja Ottovih motora povećava se s povećanjem stupnja kompresije. Viši stupanj kompresije znači i viši tlak i temperaturu na kraju kompresije. Kako se u Ottovom motoru vrši kompresija gorive smjese (smjese para goriva i zraka), s višim stupnjem kompresije povećava se opasnost da će se tijekom kompresije goriva smjesa upaliti sama od sebe. Da do toga nebi došlo suviše rano, potrebno je da goriva za Ottove motore budu čim otpornija na samoupaljivanje. Ta se otpornost izražava oktanskim brojem. Što je gorivo otpornije na samoupaljivanje, to je oktanski broj goriva veći. Goriva koja se koriste u Ottovim motorima moraju imati oktanski broj 90 ili veći. Dizelski motori Kod dizelskih motora gorivo se u cilindar ubrizgava tek na kraju kompresije. Ubrizgano gorivo, koje se pri ubrizgavanju raspršuje u vrlo sitne kapljice, mora čim prije ispariti kako bi se stvorila goriva smjesa, koja se treba čim prije upaliti sama od sebe. Zbog toga se kod dizelskih motora traže karakteristike goriva koje su potpuno suprotne onima koje se traže kod Ottovih motora. Sklonost goriva samoupaljivanju izražava se cetanskim brojem. Goriva koja se koriste u dizelskim motorima imaju cetanski broj najmanje 35 kod sporohodnih motora, odnosno najmanje 45 kod brzohodnih motora.

25. Područje podešavanja Manji stupanj kompresije Veći stupanj kompresije

27. ROB MOB Osjetljivost

28. ROB MOB Osjetljivost

30. Danas su olovni aditivi zabranjeni za korištenje u benzinima namijenjenim za Ottove motore s katalizatorom, kako bi se spriječilo bro "zagađivanje" katalizatora. Umjesto olovnih spojeva danas se koriste organski spojevi koji imaju viši oktanski broj, kao i organski spojevi s alkalnim metalima (K, Mg, ...)

35. Linija miješanja za određivanje cetanskog broja Linija miješanja za određivanje oktanskog broja Svojstva ugljikovodika vezana za brzinu aktivacije

43. Kristalizacija parafina u dizelskom gorivu pri niskim temperaturama Pri niskim temperaturama dolazi do zamućenja goriva. Ono više nije bistro, već se čini zamućenim zbog kristalizacija parafina u gorivu. Kristali parafina se grupiraju i mogu potpuno začepiti filter goriva i time onemogućiti dotok goriva do motora, nakon čega se motor zaustavlja. Da se to spriječi, često se pribjegava tome da se filter goriva smješta u blizinu motora, a povrat goriva iz motora se dovodi pred filtar i tu se miješa s dolazećim gorivom.

44. Ukoliko rasprskač nije dovoljno hlađen, na izlazu sapnica dolazi do stvaranja truba od koksiranog goriva. Raspršivanje mlaza goriva u sitne kapljice je tada smanjeno. Gorivo zbog manjeg raspršivanja dospijeva na stjenke prostora izgaranja. Zbog usporenog isparavanja goriva, izgaranje je usporeno. Gorivo koje dospijeva na sloj ulja na košuljici cilindra razrijeđuje ulje za podmazivanje, čime se smanjuje debljina sloja ulja.

45. OGRJEVNA MOĆ GORIVA I GORIVE SMJESE

49. Donja ogrjevna moć goriva za poznati maseni sastav goriva