Консультация по составу двух видов топливных смесей

[AKOTb]

Добрый день!

Хочу обратиться к профессионалам по вопросу топливных смесей для радиоуправляемых машин. 

Имеется мотор, работающий с завода на смеси: Метанол 70% объема + Нитрометан 15% объема + Масло 15% объема.

Метанол            2 CH3OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 4H2O + 22688 Дж/г. Теплота испарения 1100 Дж/г.

Нитрометан      4 CH3NO2 + 3 O2 -> 4 CO2 + 6 H2O + 2 N2 + 10531 Дж/г. Теплота испарения 560 Дж/г

Масло   применяется касторовое масло  C₃H₅(C₁₈H₃₃O₃)₃.

 

Основным компонентом топлива в данном случае является именно метанол, масло требуется для смазки двигателя (другой системы смазки нет в моторе), а назначение нитрометана, как говорят в умных книгах: он поставляет дополнительный кислород в процесс сгорания топлива. Он также действует как топливо, но его молекула несет с собой дополнительный кислород. В некотором смысле нитрометан это нечто вроде химического "наддува" для двигателя. Он помогает доставить больше кислорода в двигатель, чтобы помочь сжечь больше топлива и произвести больше энергии.

 

Но с недавнего времени я узнал про то, что данный мотор также запускается на 646 растворителе. Вот его состав: толуол 50 %, этанол 15 %, бутанол 10 %, бутил- или амилацетат 10 %, этилцеллозольв 8 %, ацетон 7 %

Не вижу ничего общего с тем топливом, состав которого привел выше, единственное что тут есть этанол, а он на сколько мне известно горит почти также как и метанол (поправьте меня пожалуйста если я не прав). Но при этом основным компонентом тут является уже толуол C₆H₅CH_3.

 

Хотелось бы узнать мнение профессионалов по вопросу сравнения этих двух смесей. Может ли растворитель являться заменой? Да, в нем нет масла, но его туда добавить не долго, а вот остальные сопутствующие компоненты при сгорании не станут ли выделять вредные для металлических деталей соединения? Опять же как оценить теплотворную способность данной смеси?

               

[chemister2010]

Ароматика дает сажу в двигателе, сложные эфиры дают кислоты, которые вместе с сажей дают более быстрый износ двигателя. Отсутствие внутренней смазки еще добавляет фактор для заклинивания.  

[Begemot_555]

Ну сажу легко победить добавкой  триэтаноламина

[Максим0]

16.03.2021 в 13:10, AKOTb сказал:

Добрый день!

Хочу обратиться к профессионалам по вопросу топливных смесей для радиоуправляемых машин. 

Имеется мотор, работающий с завода на смеси: Метанол 70% объема + Нитрометан 15% объема + Масло 15% объема.

Метанол            2 CH3OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 4H2O + 22688 Дж/г. Теплота испарения 1100 Дж/г.

Нитрометан      4 CH3NO2 + 3 O2 -> 4 CO2 + 6 H2O + 2 N2 + 10531 Дж/г. Теплота испарения 560 Дж/г

Масло   применяется касторовое масло  C₃H₅(C₁₈H₃₃O₃)₃.

Основным компонентом топлива в данном случае является именно метанол, масло требуется для смазки двигателя (другой системы смазки нет в моторе), а назначение нитрометана, как говорят в умных книгах: он поставляет дополнительный кислород в процесс сгорания топлива. Он также действует как топливо, но его молекула несет с собой дополнительный кислород. В некотором смысле нитрометан это нечто вроде химического "наддува" для двигателя. Он помогает доставить больше кислорода в двигатель, чтобы помочь сжечь больше топлива и произвести больше энергии.

Но с недавнего времени я узнал про то, что данный мотор также запускается на 646 растворителе. Вот его состав: толуол 50 %, этанол 15 %, бутанол 10 %, бутил- или амилацетат 10 %, этилцеллозольв 8 %, ацетон 7 %

Не вижу ничего общего с тем топливом, состав которого привел выше, единственное что тут есть этанол, а он на сколько мне известно горит почти также как и метанол (поправьте меня пожалуйста если я не прав). Но при этом основным компонентом тут является уже толуол C₆H₅CH_3.

Хотелось бы узнать мнение профессионалов по вопросу сравнения этих двух смесей. Может ли растворитель являться заменой? Да, в нем нет масла, но его туда добавить не долго, а вот остальные сопутствующие компоненты при сгорании не станут ли выделять вредные для металлических деталей соединения? Опять же как оценить теплотворную способность данной смеси?

Попробую посоветовать...

Метанол применён как легкокипящее топливо. Он нынче покупается легко, только стоит неадекватно - так власти "заботятся" чтобы он во всякие боярышники не попал. Ещё одно ценное свойство метанола - он смешивается с водой и отлично растворяет её остатки позволяя сохранять двигатель сухим.

Нитрометан  как источник ноксов на начальном этапе воспламенения, он хорошо снижает цетановое число... вот только нынче большой головняк с его покупкой, в связи с чем и возникают вопросы о его замене.

Касторовое масло в качестве смазки. Трудностей с приобретением никаких.

Метанол можно заменить спиртом изопропиловым - он продаётся безводным в отличии от этанола.

С нитрометаном сложнее, хороший вариант для его замены найти не так просто... нитроалканы на коленке не сделаешь, тут похоже два пути - нитроароматика и алкилнитраты, это всё вредные вещества. Относительно легко покупается нитробензол - но в нём массовая доля нитрогрупп вдвое меньше чем в нитрометане, поэтому его потребуется больше.

Таким образом выходит смесь ИПС+нитробензол+смазка. Температура сгорания вырастет, поэтому смазка подгорать будет сильнее - значит её придётся заменять на что-то более жаростойкое. Предложу заменить касторку на вакуумный газойль.

[dmr]

17 часов назад, Begemot_555 сказал:

Ну сажу легко победить добавкой  триэтаноламина

За счёт чего и как работает тэа? 

[foundryman]

5 часов назад, Максим0 сказал:

Нитрометан  как источник ноксов на начальном этапе воспламенения, он хорошо снижает цетановое число...

Точно снижает цетановое число? Или повышает?

 

[Максим0]

2 минуты назад, foundryman сказал:

Точно снижает цетановое число? Или повышает?

Верно, повышает... это октановое он снижает. Спать хотел когда писал, вот и ляп прошёл.

Изменено 17 Марта, 2021 в 15:24 пользователем Максим0

[AKOTb]

Огромное спасибо всем за комментарии, особенно подробный анализ Максим0 это то, что я и хотел услышать от специалиста.

В чем минус изопропилового спирта в сравни с метаном? Если заменять его этиловым техническим спиртом, который выдают химикам для протирки, это будет лучше или хуже?

Вот про нитробензол все совсем неясно стало, может у него есть какая-то бытовая форма? По поиску купить нитробензол гугл ничего адекватного не выдал, скорее всего я не то ищу. Но когда я искал толуол, он сразу выдавал мне 646 растворитель. 

В качестве замены касторки хотел использовать синтетическое двухтактное масло, оно неплохо показывает себя в бензиновой технике. Судя по данным из интернета Теплота сгорания спирта этилового 30,54 МДж/кг, а у бензина АИ 95 — 33,00 МДж/литр. АИ 98 — 33,66 МДж/литр, то есть масло должно подойти, верно?

 

chemister2010, правильно я вас понял, что толуол и его примеси в качестве топлива это не лучший выбор? Я когда искал про него информацию, нашел статью, где было сказано: ". Толуол имеет настолько высокую скорость горения, что может быть использовано совершенно невообразимое давления наддува. Он был легендарным автомобильным “ракетным топливом “ формулы-1 середины восьмидесятых. " Стаья эта правда на непрверенном источнике, и к ней есть много вопросов, но всеже интерресно пишут.

 

Begemot_555, то есть если мы попробуем пресдавить смесь в виде 646 растворителя 70% и масла 15%, то сюда неплохо было бы добавлять и процентов 15% триэтаноламина, верно? Кстате он даже на авито встречается, только не дешевый совсем.
 

Изменено 17 Марта, 2021 в 19:51 пользователем AKOTb

[Максим0]

42 минуты назад, AKOTb сказал:

Огромное спасибо всем за комментарии, особенно подробный анализ Максим0 это то, что я и хотел услышать от специалиста.

В чем минус изопропилового спирта в сравни с метаном? Если заменять его этиловым техническим спиртом, который выдают химикам для протирки, это будет лучше или хуже?

Вот про нитробензол все совсем неясно стало, может у него есть какая-то бытовая форма? По поиску купить нитробензол гугл ничего адекватного не выдал, скорее всего я не то ищу. Но когда я искал толуол, он сразу выдавал мне 646 растворитель. 

В качестве замены касторки хотел использовать синтетическое двухтактное масло, оно неплохо показывает себя в бензиновой технике. Судя по данным из интернета Теплота сгорания спирта этилового 30,54 МДж/кг, а у бензина АИ 95 — 33,00 МДж/литр. АИ 98 — 33,66 МДж/литр, то есть масло должно подойти, верно?

 

chemister2010, правильно я вас понял, что толуол и его примеси в качестве топлива это не лучший выбор? Я когда искал про него информацию, нашел статью, где было сказано: ". Толуол имеет настолько высокую скорость горения, что может быть использовано совершенно невообразимое давления наддува. Он был легендарным автомобильным “ракетным топливом “ формулы-1 середины восьмидесятых. " Стаья эта правда на непрверенном источнике, и к ней есть много вопросов, но всеже интерресно пишут.

 

Begemot_555, то есть если мы попробуем пресдавить смесь в виде 646 растворителя 70% и масла 15%, то сюда неплохо было бы добавлять и процентов 15% триэтаноламина, верно? Кстате он даже на авито встречается, только не дешевый совсем.
 

0) Изопропиловый спирт более высококипящий чем метиловый, потом его теплота испарения ниже - в двигателе установятся более высокие температуры.

1) Технический этиловый спирт содержит воду, обычно это коррозийный для двигателей компонент. Хотя если в вашем движке стальные детали не контактируют с топливом, или у вас есть возможность обезводить этиловый спирт - то это лучший вариант чем ИПС, по свойствам ближе к метанолу.

2) В быту нитробензол не применяется, впрочем как и любые другие источники ноксов.

3) Постучитесь сюда: https://www.granhim.ru/goods/119611801-nitrobenzol_chda хоть там и показан порошок, но это лишь оттого что нитробензол редко кому нужен.

4) Возможно это лучший вариант.

[AKOTb]

Максим, спасибо! Хотелось бы ещё уточнить информацию по процентному содержанию компонентов в составе топливной смеси.

Правильно ли я понимаю следующее:

 ИПС(этиловый спирт) 55% + нитробензол 30% + смазка 15%

?

Изменено 18 Марта, 2021 в 07:46 пользователем AKOTb