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どのようにGrabner微量蒸気圧測定器を用いてエタノール混合ガソリンの調合過程におけるガス抵抗現象を防止するか
日付:2025-04-27読み:0

想像してみて、あなたが車を運転している途中で、エンジンが突然止まった。このような状況が交差点で発生すると、非常に危険です。車を再起動しようとしたところ、エンジンが過熱して再び停止した。そこであなたは道路障害サービスの救援を求めましたが、彼らは故障した車をコンピュータに接続した後、車に何の問題も検出されませんでした。その後、車を引きずって修理し、自動車メーカーに連絡し、メーカーは多くのアドバイスを提供し、備品を送ってきた。予備部品は無料で郵送される可能性があります。メーカーは車両の問題を解決することを急いでいるからです。しかし、彼らも問題点を見つけることができませんでした。最後に、新しいエンジンを買うことをお勧めするかもしれませんが、問題はまだ解決されていない可能性があります。新しい車を買う以外に方法がないようだ。

世界では毎年数千台の自動車に類似の問題が発生している。原因はガソリンのガス抵抗現象によるエンジン停止で、主に交通渋滞と温度が高すぎる場合に発生する。同様に、自動車が短時間停止すると、過熱したエンジンも始動できない。温度が高く、標高が高いほど、ガソリン蒸気はガス抵抗現象を形成し、管路中の燃料がエンジンに入るのを阻止する可能性がある。


ガス抵抗現象に関する規定

ガソリンの蒸気圧は燃料性能や排出リスクの評価にも重要であるため、米環境保護局(US EPA)は石油メーカーの蒸気圧を厳格に規定している。ガス抵抗現象と環境問題を防止するために、自動車燃料規範ASTMD 4814にはガソリンがASTMD 5188に従ってテストする必要があることが要求されている。この基準は気液比温度の評価を規定している。車用燃料仕様において、20(蒸気)比1(液体)に達したときの温度(通常、T(V/L)=20と呼ぶ)は、燃料がガス抵抗現象を形成するリスクがあることを示す。気候が暑く、標高が高い場所では、この傾向が顕著になります。

エタノール調合はガス抵抗現象にどのような影響がありますか?

製油所がガソリンにますます多くのエタノールを添加し、世界的にますます高温になるにつれて、燃料がガス抵抗現象を形成するリスクがあるかどうかをテストすることが再び注目されている。多くの旧式エンジンの構造は現代の燃料とは全く合わない。米国では、燃料にエタノールを10%添加できるようにE 10燃料を採用する州が増えている。米国環境保護局(EPA)は、排出量が高すぎるのを防ぎ、運転性能を保証するために、石油業界のガソリン揮発性規制を調整する必要があることが多い。次に、新車にも影響が出ることを紹介します。

燃料のV/L比温度を測定することは極めて重要であり、その主な原因はエタノール混合が燃料の蒸気圧に影響することである。エタノールの蒸気圧はガソリンの蒸気圧よりはるかに低い。エタノールの添加は異なるV/L比の温度を変化させる。ガソリンにエタノールを10%添加すると(米国の現在のやり方)、気液比温度が大幅に低下する。したがって、ガソリン−エタノール混合物(エタノールガソリン)より低い温度でガス抵抗現象を引き起こす可能性のある臨界蒸気比に達する。図1は、ガソリンに異なる数のエタノールを組み込んだ場合の気液比が温度に応じて変化する様子を示している。

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興味深いことに、エタノールの混合が蒸気圧に与える影響は線形関係ではない。図1はガソリン-エタノール混合物の異常な表現を示している:V/L比によって、温度曲線は意外に方向を変えて、逆昇を下げない。この「S」曲線現象はE 5とE 10混合物に反映されるが、E 15混合物は存在しない。図1はまた、低V/L比ではE 15のT(V/L)がE 10混合物よりも高い現象を示している。V/L比が35:1程度で、2つの曲線が交差しており、これはE 10の「S」曲線現象によるものである。

これらの結果は驚くべきものだが、エタノールをガソリンに配合する心配はない。しかし、この例は、ASTM D 5188の要求に基づいて、V/L比が20の場合に燃料を測定するだけでなく、現代の混合燃料の蒸気圧挙動を理解するために、全T(V/L)の範囲内で測定することがいかに重要であるかを示している。T(V/L)=20の条件下でテストを行うと、現在のASTM D 4814自動車燃料仕様で行われているように、燃料蒸気挙動に関する十分な情報を提供することはできません。この例はまた、現在のやり方では、ガソリンに比較的高い割合のエタノールを導入することで、混合燃料の性能がより予測できる可能性があることを示している。

現代噴射式エンジンのガス抵抗の現場表現はどうですか。

ガス抵抗現象は自動車メーカーにとってもますます深刻な課題であり、異なる燃料を使用できる新しいエンジンを開発している。現代のジェットエンジンが長時間走行後に停止した場合、すぐに再始動できない可能性がある。その理由は、これらの新しいエンジンの温度が120〜140°Cに達し、高温ではガス抵抗現象が発生しやすいからだ。特に、新型混合燃料を使用した場合、ガス抵抗問題はより頻繁に現れている。自動車メーカーの最近のフィードバックによると、彼らは特に5-6 Barまでの蒸気圧試験設備を測定し、次世代エンジンを開発する際に蒸気圧データに注目する必要があることが明らかになった。

どのようにガス抵抗の傾向をテストしますか?

オーストリアグラブナGrabnerは「蒸気圧測定専門家」は、ASTM D 5188試験における異なるV/L比での温度を評価するための用途が極めて広いMINIVAP VP Vision全自動微量蒸気圧測定器を開発した。MINIVAP VP Visionは、エタノール混合ガソリンの蒸気圧を高温で試験する最適なソリューションでもある。120°Cまでの多点曲線測定が可能で、市場で最も温度範囲の高い蒸気圧測定器である。この機器は世界的に有名なGRABNERが編纂した微量法や三段膨張法などの蒸気圧試験方法を採用し、すべての業界の蒸気圧試験基準に合致しているため、安全にエタノール混合燃料を使用する次世代自動車エンジンを開発することができる。

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