Oznaczanie liczby cetanowej metodą silnikową

Jako paliwa wzorcowe przyjęto dwa węglowodory o bardzo zbliżonych własnościach fizyko-chemicznych, różniące się jedynie własnościami zapłonowymi. Węglowodorem o niskiej temperaturze samozapłonu, a więc o dobrej zapłonności i gwarantującym krótki okres opóźnienia zapłonu jest węglowodór parafinowy cetan C₁₆H₃₂, dla którego umownie przyjęto wartość liczby cetanowej równej 100. Drugim węglowodorem jest węglowodór aromatyczny alfametylonaftalen C₁₁H₁₀ o wysokiej temperaturze samozapłonu, dla którego przyjęto liczbę cetanową równą 0.

Liczba cetanowa – jest to stosunek cetanu do alfametylonaftalenu w procentach objętościowych, w takiej mieszaninie wzorcowej tych dwóch składników, która w znormalizowanych warunkach, w jednocylindrowym silniku wzorcowym spala się.

Im większą liczbę cetanową ma dane paliwo, tym lepsza jest jego zdolność do samozapłonu, tym krótszy okres opóźnienia zapłonu, tym bardziej sprawny i regularny przebieg procesu spalania.

Metody oznaczania właściwości zapłonowych paliw

W metodach silnikowych, zgodnie z definicją liczby cetanowej, porównuje się zachowanie badanego paliwa z paliwem wzorcowym. Nie jest to więc ani pomiar temperatury samozapłonu ani okresu opóźnienia zapłonu. Rozpowszechnione metody oznaczania liczby cetanowej to:

- metoda opóźnionego zapłonu

- metoda synchronizacji (zgodności) zapłonu

- metoda krytycznego stopnia sprężania

Stopień sprężania – jest to stosunek całkowitej objętości komory spalania silnika, łącznie z objętością komory wstępnej, przy tłoku znajdującym się w DMP do objętości komór spalania przy tłoku znajdującym się w GMP.

Okres opóźnienia zapłonu – (opóźnienie zapłonu) jest to czas, jaki upływa od chwili rozpoczęcia wtrysku paliwa do cylindra do momentu jego samozapłonu. Okres ten jest wyrażany w stopniach kąta obrotu wału korbowego silnika (⁰OWK)

Kąt wyprzedzenia wtrysku – jest to kąt obrotu wału korbowego w czasie suwu sprężania, mierzony od początku wtrysku do chwili, w której tłok osiąga położenia zwrotne GMP.

Kąt opóźnienia – jest to kąt obrotu wału korbowego mierzony od chwili, w której tłok osiągnął odpowiednie położenie zwrotne do początku działania urządzenia rozrządczego, zapłonowego lub wtryskowego.

Krytyczny stopień sprężania – jest to najmniejszy stopień sprężania, przy którym silnik pracuje bez przerw.

GMP – górne martwe położenie tłoka (zewnętrzne zwrotne położenie).

DMP – dolne martwe położenie tłoka (wewnętrzne zwrotne położenie).

⁰OWK – stopnie obrotu wału korbowego.

Metoda oznaczania

Oznaczanie liczby cetanowej LC na urządzeniu IDT-69 oparte jest na porównaniu zdolności samozapłonu badanego paliwa z dwiema mieszaninami paliw wzorcowych o odpowiednim składzie, w silniku wzorcowym, przy znormalizowanych warunkach pracy. W czasie oznaczania porównuje się stopień sprężania w momencie zgodności wtrysku (⁰13 przed GMP) i zapłonu (w GMP), przy stałym zużyciu paliwa.