在了解防爆剂之前,我们先来了解一下什么是辛烷值,辛烷值是汽油的抗震防爆的一个指标,在汽油中有一种名为正庚烷(无色易挥发易燃)的碳氢化合物,它在高温和高压的环境下容易自燃,引起爆震,降低发动机的工作效率,严重者甚至可能会引起气缸壁过热和活塞损裂,因此给正庚烷定义的辛烷值是0。汽油中还有一种名为异辛烷(易燃、易挥发)引起的爆震现象小,所以它的辛烷值是100,汽油中的其他碳氢化合物的辛烷值可能低于0,也可能高于100。汽油中有多种碳氧化合物,每一种化合物的辛烷值都不同,所以辛烷值可以理解成为汽油内各种碳氢化合物的比例的反应,而汽油也会表示出辛烷值,如93号无铅汽油,其辛烷值就是93。
目录
防爆剂工作原理
防爆剂分类
常见的两类防爆剂以及它们的优缺点
防爆剂工作原理
防爆剂是提高汽油辛烷值的一种化合物,所以它还有一个名字是辛烷值提升剂,它在燃烧条件下分解成为氧化锰的微粒,这样就破坏了汽车发动机中已经生产的氧化物,降低焰前反应过程中的氧化物的浓度,而且会选择性的中断一部分的链反应,从而阻碍自主着火,减缓能力的释放速度,提高抗爆性。
防爆剂分类
根据化学性质的不同防爆剂可分为五类:一是醇类防爆剂,这种防爆剂的与汽油的互溶性较差,氧含量大,而且被国际上许多国家限制使用,该类防爆剂使用的比较少。二是醚类防爆剂,这种普及度较高,但是存在氧含量和热值低等弱点,在汽油中的掺兑量不能超过10%,代表是甲基叔丁基醚(MTBE)。三是金属类防爆剂,这类防爆剂会在发动机中产生金属沉积物,导致发动机故障,随着时代进步,这类防爆剂也逐渐被淘汰了,目前还能见到的是锰系防爆剂,但是得到了严格的控制,像是之前的二茂铁、四乙基铅等已经被明令禁止。四、胺类防爆剂这是一种具有较强碱性的防爆剂,容易产生腐蚀,且造价较高,应用的也不是很多。五、脂类防爆剂,单独使用这种防爆剂的话,防爆效率会比较低,因此多作为复配防爆剂的中的添加剂使用。六、复配类防爆剂,利用不同防爆剂的不同辛烷值进行复配,取得最为合理的抗爆剂产品,复配防爆剂在综合表现由于其他类型的防爆剂,抗震效果强,添加了不受限制,且不会对其他质量指标产生负面影响,前景最为广阔。
防爆剂若是按应用特性的话又可以分为金属有灰和有机无灰型。
常见的两类防爆剂以及它们的优缺点
甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)
甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)这是一种汽油燃料添加剂,在汽油中加入万分之一的MMT,锰的含量不会超过18mg/L,而且能提高2到3个单位的辛烷值,提高燃油品质,降低成本。除以上优点之外还具有无副作用不会其他性质参数不良影响,易溶解(能溶于汽油而不溶于水),性质稳定不易蒸发受损,无毒、熔点低,便于在实际使用等优点。这种产品优点多多,但也有缺点,比较受争议,因此这类产品的使用的也不是很广泛,如美国只有1%的汽油使用MMT,还有很多国家如委内瑞拉已经禁止生产该产品了。
甲基叔丁基醚(MTBE)
甲基叔丁基醚(MTBE),用于无铅汽油中,运用广泛,在化工及生物领域也发挥着作用。20世纪70年代,MTBE因为可以提高汽油辛烷值被关注,它的含氧量比甲醇低,利于暖车和节约燃料,蒸发潜热低,利于冷启动,可以去汽油任意比例的融合而不发生分层现象,性能稳定,而且能有效改善汽车尾气中的一氧化碳,燃烧率高,一致臭氧的形成。目前95%的MTBE是走哦我辛烷值提高值和汽油中含氧剂使用的。
有研究表示MTBE会对环境产生不利影响,亦是会污染地下水,二是汽油中的MTBE的含量过高会增加尾气中的氮氧化物的排放量,干扰汽车闭环控制,降低三元转化器的转化效率,根据日本的一项研究,MTBE的含量最好在7%,因此在日本的高级无铅汽油中MTBE的含量不会超过7%。