فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش تعداد صفحات: 15     احتراق در يك موتور متعارف بنزيني، سوخت و هوا در يك سيستم ورودي مخلوط مي‌گردند و از طريق سوپاپ ورودي وارد سيلندر مي‌شوند. در سيلندر اختلاط با گاز باقيمانده صورت گرفته و سپس اين مخلوط متراكم مي‌شود. تحت شرايط معمولي كاركرد، احتراق در انتهاي مرحله تراكم و در اطراف شمع بوسيله جرقه الكتريكي آغاز مي‌‌شود. در احتراق عادي شعله ايجاد شده توسط جرقه، به آرامي در محفظه احتراق حركت كرده، تا مخلوط سوخت و هوا كاملاً مصرف شود. عوامل متعددي مانند تركيب سوخت، بعضي پارامترهاي خاص و طراحي و عملياتي و رسوبات محفظه احتراق ممكن است از وقوع فرآيند عادي جلوگيري نمايند. دو نوع احتراق غيرعادي وجود دارد كه عبارتند از: ضربه و افروزش سطحي. ضربه مهمترين پديده احتراق غيرعادي مي‌باشد. نام آن از صداي حاصل از خوداشتغالي قسمتي از مخلوط سوخت، هوا و گاز باقيمانده جلوتر از شعله در حال پيشروي، ناشي مي‌شود. همانطور كه شعله در محفظه احتراق انتشار مي‌يابد، مخلوط نسوخته جلوتر از آن موسوم به گاز پاياني فشرده شده و موجب افزايش فشار، دما و دانسيته آن مي‌‌شود. در قسمتي از مخلوط سوخت و هواي گاز پاياني ممكن است قبل از احتراق عادي، فعل و انفعال شيميايي رخ دهد. محصولات حاصل از اين فعل و انفعال ممكن است بعداً خودبخود مشتعل شوند، يعني تمام يا قسمتي از انرژي خود را به سرعت آزاد نمايند. در اين صورت گاز پاياني خيلي سريع سوخته و انرژي شيميايي خود را خيلي سريع سوخته و انرژي شيميايي خود را آزاد مي‌كند. اين امر موجب ايجاد صداي فلزي تيزي به نام ضربه مي‌شود. براي از بين بردن ضربه در موتورهاي درون‌سوز از الكيل‌هاي سرب بخصوص تترااتيل سرب كه يك ماده افزودني ضدضربه‌اي بسيار موثر مي‌باشد، استفاده مي‌كند. ايجاد اين ضربه در سوخت‌هاي مختلف متفاوت است. جهت مشخص نمودن سوخت‌هاي مختلف از نقطه نظر ايجاد ضربه، درجه آرام‌سوزي يا عدد اكتان مورد استفاده قرار مي‌گيرد. توضيح مقاله عدد اكتان كيفيت آرام‌سوزي بنزين را بر حسب عدد اكتان تعيين مي‌كنند. برحسب تعريف، براي ايزواكتان (2-2-4 تري‌متيل‌پنتان) عدد اكتان 100 و براي نرمال هپتان عدد اكتان صفر منظور شده است. اگر سوختي با درصد معيني ايزواكتان و نرمال هپتان تهيه شود، بر حسب درصد موجود هر كدام در مخلوط، داراي عدد اكتاني بين صفر تا 100 خواهد بود. امروزه مواد شيميايي گوناگوني جهت جلوگيري از ايجاد ضربه و يا بالا بردن اكتان بنزين بكار مي‌رود. تعدادي از اين مواد عبارتند از: بنزين، الكل اتيليك، تركيبات آلي فلزي مثل كربونيل‌هاي آهن يا نيكل و بسياري از آمين‌ها. خواص مواد اكسيژنه مواد اكسيژنه به تركيباتي اطلاق مي‌گردد كه در ساختمان مولكولي آنها اتم اكسيژن بكار رفته است. امروزه دو نوع ماده اكسيژنه براي تركيب با سوخت مصرفي (بنزين) مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه عبارتند از الكل‌ها و اترها. تمام تركيبات اكسيژنه داراي عدد اكتان بالا و نقطه جوش قابل مقايسه با بنزين مصرفي مي‌باشند: تركيبات الكلي مقدار اكسيژن بيشتري نسبت به تركيبات اتري دارند و اتم اكسيژن بيشتر باعث بهبود احتراق سوخت مي‌گردد. يكي از بزرگترين تفاوت‌ها بين الكل‌ها و اترها ميزان حلاليت آنها در آب مي‌باشد. الكل‌ها به مراتب بيشتر از اترها در آب حل مي‌گردند و اين به علت وجود اتم اكسيژن در تركيب الكل مي‌باشد كه پيوند قطبي‌تري نسبت به پيوند اكسيژن موجود در اترها بوجود مي‌آورد و حلاليت بيشتر در آب را موجب مي‌گردد. تاثير اختلاط مواد اكسيژنه گوناگون روي خواص بنزين مصرفي مواد اكسيژنه گوناگون تاثيرات مختلفي روي خواص بنزين مي‌گذارند. يكي از پارامترهاي مهم و تاثيرگذار روي خواص بنزين مصرفي عدد اكتان مواد است. مقدار عدد اكتان هر ماده اكسيژنه كه به عنوان جزئي از بنزين و يا ماده افزودني به بنزين بكار مي‌رود، بوسيله عدد اكتان مطلق تعيين مي‌گردد. يكي از تاثيرات افزودن يك ماده اكسيژنه روي خواص بنزين، افزايش قابليت تحرك مي‌باشد كه اين مواد مي‌تواند قابليت تحرك سوخت را بهبود بخشند. اختلاف بين مواد اكسيژنه‌اي كه به عنوان يك ماده افزودني و يا يك جزء به بنزين افزوده مي‌گردند، ناشي از خواص گوناگون اين مواد مي‌باشد. معمولاً حداكثر ميزان ماده اكسيژنه افزوده شده به بنزين، 15% حجمي مي‌باشد. اتانول يكي از مهترين مصارف اتانول مطلق به عنوان سوخت موتور درون‌‌سوز مي‌باشد. امروزه از اتانول در سه بازار مختلف استفاده مي‌شود: بنزين دوباره فرموله شده؛ مخلوط نمودن 10 درصد وزني الكل با بنزين؛ اكسيژنه نمودن بنزين جهت كنترل مونواكسيد كربن. مقدار اتانول مصرفي در RGB ناچيز مي‌باشد و حدوداً 10% توليد اتانول در امريكا جهت اين امر مصرف مي‌گردد. كشور برزيل در سال 1975 توليد الكل به مقدار زيادي را شروع نمود كه تا سال 1988 مقدار توليد اتانول به 136 ميليون تن رسيده است. در حال حاضر حدود 10 ميليون اتومبيل در برزيل وجود دارد كه تقريباً نصف اين تعداد ماشين با اتانول خالص و مابقي با مخلوط 22درصد اتانول و 78درصد بنزين كار مي‌كنند. لازم به ذكر است كه 90% ماشين‌هايي كه در حال حاضر در برزيل توليد مي‌شوند، فقط با سوخت اتانول حاصل از ملاس نيشكر كار كرده و از بنزين استفاده نمي‌كنند. عدد اكتان تحقيقي براي بنزين 95 است، ولي براي اتانول و متانول 106 مي‌باشد و اين اجازه را مي‌دهد كه از اتانول به عنوان سوخت در موتور ماشين‌ها (با بازده حرارتي بيشتر) استفاده نمود. مكانيسم مصرف اتانول به عنوان سوخت در برابر بنزين به قرار زير مي‌‌باشد: 55/1 كيلوگرم اتانول جانشين يك كيلوگرم بنزين خواهد شد و از آنجايي كه دانسيته اتانول 794/0 و بنزين 734/0 است. در نتيجه 433/1 ليتر اتانول جانشين يك كيلوگرم بنزين مي‌گردد. با بهبود 10% بازدهي حرارتي ما مي‌توانيم فرض كنيم كه 303/1 ليتر اتانول جانشين 1 ليتر بنزين گردد. از اطلاعات گزارش شده در برزيل در خصوص نتايج علمي بدست آمده با الكل به نظر مي‌رسد هر ليتر اتانول جانشين 9/0 ليتر بنزين مي‌شود. جنبه‌هاي اقتصادي استفاده از اتانول يا متانول بجاي بنزين در نتايج حاصل از آزمايش دانشگاه سانتاكلاراي كاليفرنيا آمده است.