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车用乙醇汽油抗爆指数与敏感性研究.doc

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车用乙醇汽油抗爆指数与敏感性研究.doc

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文档介绍:车用乙醇汽油抗爆指数与敏感性研究
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摘 要:采用车用乙醇汽油样品作为试样,根据GB/T 5487-2015和GB/T 503-2016方法要求测个汽油样品的研究法辛烷值和马达法辛烷值,得到测量值如下。
10个汽油样品的辛烷值测量数字序列为:(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)。
不同的汽油种类,其敏感性有差异。通过测量多个样品,整理实验数据得到如图1所示的研究法辛烷值RON与马达法辛烷值MON的映射关系曲线。根据图1,绘制不同汽油的敏感性曲线如图2所示。
3 汽油敏感性
在日常试验中,通常使用抗爆指数来评价汽油的抗爆震性,抗爆指数能够更为真实地反映行车过程中汽油抗爆震特性[5]。操作人员使用研究法辛烷值机评定汽油的研究辛烷值,简称为RON,使用马达法辛烷值机评定汽油的马达法辛烷值,简称为MON。使用上述两台仪器分别评定,导致总的评定时间很长,分析测试效率不高,标准样品配置量较多,设备的总运行时间较长,从而导致设备的运行成本较高。通过总结实验数据,能够发现RON与MON之间存在一定规律。通过建立两者之间的数学模型,基于一定的拟合方法,可实现MON的预测。因此,通过研究法辛烷值能够初步预测一个估计的MON值,根据预测值,操作人员可以更加有效地配制标准样品,较少分析评定的时间,同时也可以节省标准样品的消耗。根据实测值,可以反映出预测MON的水平。对于同一类性质的汽油样品,可以使用相同的拟合方法,但对于不同性质的汽油,其敏感性可能存在较大差异,导致不能使用一种拟合方法预测马达法辛烷值[6]。 4 汽油马达法辛烷值的多项式拟合
根据图1中的一组观察值,为非线性关系,由多项式回归理论,可采用一个K次多项式进行拟合。以一组观察值中的研究法辛烷值为自变量x,马达法辛烷值为因变量y。按照多项式回归的步骤进行,得到如下的拟合多项式,见图3。
图3中,散点为实测的研究法辛烷值-敏感性序列,曲线为拟合后的多项式曲线。从图中可知,拟合曲线基本上与实测值的变化趋势相吻合。通过对第11个编号为FY001汽油样品进行研究法辛烷值的评定,。通过将测试的第11个样品研究法辛烷值来验证拟合曲线的拟合程度[7]。,。
马达法评定试验结果表明,,。。
5 预测马达法辛烷值产生的经济效益
在未使用预测模型对汽油马达法辛烷值进行预测时,操作人员需要分别测定汽油样品的马达法辛烷值和研究法辛烷值。两台设备运行时,需要分别配制对应的标准样品。测定研究法辛烷值时,根据对应标准(GB/T 5487-2015), mL。测定马达法辛烷值时,根据对应标准(GB/T 503-2016) mL。因此,共需要配制标准样品600 mL。研究法和马达法的标准样品配比,见表1和表2。
使用多项式拟合的方法预测马达法辛烷值时,可根据预测值配制更少的标准样品量,操作人员选取适宜的标准样品辛烷值所需要的时间更短。在通常的试验中,没有预测模型的引入,操作人员时常需要尝试配制2种不同辛烷值的标准样品,因为操作人员对于试样汽油样品辛烷值的估计难免出现偏差,通常需要试探进行,从而找到符合要求的辛烷值,据此决定各组分的混合比例。引入多项式拟合的方法后,操作人员可直接配制与预测值的辛烷值最接近的标准样品,省去了试探过程所需要的时间,节省了试探过程中所造成标准样品的不必要浪费,分析评定的时间因此大大地减少。
通过台架试验[8],发现使用多项式拟合的方法预测,使得同体积的马达法辛烷值的标准样品量可评定更多的样品。常规试验中,300 mL的标准样品最多可以评定4个辛烷值与之对应的汽油样品。使用预测马达法辛烷值的方法,同体积的马达法辛烷值的标准样品量可评定最多8个样品,平均单个样品台架评定试验的标准样品消耗量降低50%。
标准样品依赖进口,价格不低,暂且按照每升100元计算,假设每年台架评定试验室消耗标准样品200 L,那么消耗标准样品所产生的费用高达2万元。通过采用多项式拟合来预测车用乙醇汽油的马达法辛烷值,可节省大约50