सीटेन संख्या
सीटेन नंबर (सीटेन रेटिंग) डीजल ईंधन की दहन गति और विक्ट:इग्निशन के लिए आवश्यक संपीड़न का एक संकेतक है। यह डीजल ईंधन के लिए वैसी ही भूमिका निभाता है जैसी ऑक्टेन रेटिंग पेट्रोल के लिए निभाती है। डीजल ईंधन की गुणवत्ता निर्धारित करने में सीएन एक महत्वपूर्ण कारक है, लेकिन एकमात्र नहीं; डीजल ईंधन की गुणवत्ता के अन्य मापों में ऊर्जा सामग्री, घनत्व, चिकनाई, शीत-प्रवाह गुण और सल्फर सामग्री शामिल हैं (लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं)।[1]
परिभाषा
ईंधन की सिटेन संख्या (या सीएन) को समान इग्निशन विलंब के साथ सीटेन और हेप्टामेथिलनोनेन का मिश्रण ढूंढकर परिभाषित किया जाता है। सीटेन की सीटेन संख्या 100 के रूप में परिभाषित की गई है, जबकि आइसोसेटेन की मापी गई सीटेन संख्या 15 है, जो पूर्व संदर्भ ईंधन अल्फा-मिथाइल नेफ़थलीन | अल्फा-मिथाइलनेफ़थलीन की जगह लेती है, जिसे 0 की सीटेन संख्या दी गई थी। एक बार मिश्रण ज्ञात हो जाने पर, सीटेन संख्या इसकी गणना आयतन-भारित औसत के रूप में की जाती है, जिसे सीटेन के 100 और हेप्टामेथिलनोनेन के 15 के निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित किया जाता है।[2]:सीटेन संख्या = % गैर-सीटेन + 0.15(% हेप्टामेथाइलानोन)[2]
सीटेन संख्या ईंधन के प्रज्वलन विलंब का एक व्युत्क्रम कार्य है, प्रज्वलन की शुरुआत और ईंधन के दहन के दौरान पहली पहचान योग्य दबाव वृद्धि के बीच की समय अवधि। एक विशेष डीजल इंजन में, उच्च सीटेन ईंधन में कम सीटेन ईंधन की तुलना में कम प्रज्वलन विलंब अवधि होगी। सीटेन संख्या का उपयोग केवल अपेक्षाकृत हल्के आसुत डीजल तेलों के लिए किया जाता है। भारी (अवशिष्ट) ईंधन तेल के लिए दो अन्य पैमानों का उपयोग किया जाता है, परिकलित कार्बन सुगंध सूचकांक और परिकलित इग्निशन इंडेक्स।
विशिष्ट मान
आम तौर पर, डीजल इंजन 48 से 50 तक सीएन के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं। कम सीटेन संख्या वाले ईंधन में लंबे समय तक इग्निशन देरी होती है, जिससे ईंधन दहन प्रक्रिया को पूरा करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है। इसलिए, उच्च गति वाले डीजल इंजन उच्च सीटेन संख्या वाले ईंधन के साथ अधिक प्रभावी ढंग से काम करते हैं।
यूरोप में, डीजल सीटेन संख्या 1994 में न्यूनतम 38 और 2000 में 40 निर्धारित की गई थी। यूरोपीय संघ, आइसलैंड, नॉर्वे और स्विट्ज़रलैंड में बेचे जाने वाले डीजल के मानक को मानक EN 590 द्वारा परिभाषित किया गया है। 1 जनवरी 2001 से EN 590 न्यूनतम की मांग करता है सीटेन सूचकांक 46 और न्यूनतम सीटेन संख्या 51 है। प्रीमियम डीजल ईंधन की सीटेन संख्या 60 तक हो सकती है।[3]
फ़िनलैंड में, भरने की स्टेशन श्रृंखला St1 (डीज़ल प्लस), शेल (GTL युक्त) और ABC (स्मार्ट डीज़ल) द्वारा बेचे जाने वाले प्रीमियम डीजल ईंधन की न्यूनतम सीटेन संख्या 60 है और सामान्य मूल्य 63 है।[4][5][6] फिनलैंड में बेचे जाने वाले इस में माई नेस्टे नवीकरणीय डीजल में न्यूनतम सीटेन संख्या 70 है।[7]
उत्तरी अमेरिका में, अधिकांश राज्य एएसटीएम डी975 को अपने डीजल ईंधन मानक के रूप में अपनाते हैं और न्यूनतम सीटेन संख्या 40 पर निर्धारित की जाती है, जिसमें सामान्य मान 42-45 रेंज में होते हैं। आपूर्तिकर्ता के आधार पर प्रीमियम डीजल ईंधन में सीटेन संख्या अधिक हो भी सकती है और नहीं भी। प्रीमियम डीजल अक्सर सीएन और चिकनाई में सुधार के लिए ईंधन योजक का उपयोग करते हैं, ईंधन इंजेक्टरों को साफ करने के लिए डिटर्जेंट और भौगोलिक और मौसमी जरूरतों के आधार पर कार्बन जमा, पानी फैलाने वाले और अन्य योजक को कम करते हैं। कैलिफ़ोर्निया डीजल ईंधन में न्यूनतम सीटेन 53 है।[8] टेक्सास कम उत्सर्जन डीजल (टीएक्सएलईडी) कार्यक्रम के तहत 110 काउंटी हैं जहां डीजल ईंधन में सीटेन संख्या 48 या उससे अधिक होनी चाहिए, या फिर एक अनुमोदित वैकल्पिक फॉर्मूलेशन का उपयोग करना होगा या निर्दिष्ट वैकल्पिक सीमाओं का अनुपालन करना होगा।[9]
उत्तरी अमेरिका में बेचे जाने वाले नेस्टे माई रिन्यूएबल डीजल की सीटेन संख्या 75-85 है।[10]
योजक
एल्काइल नाइट्रेट (मुख्यतः 2-एथिलहेक्सिल नाइट्रेट[11]) और डि-टर्ट-ब्यूटाइल पेरोक्साइड|डि-टर्ट-ब्यूटाइल पेरोक्साइड का उपयोग सीटेन संख्या बढ़ाने के लिए एडिटिव्स के रूप में किया जाता है।
वैकल्पिक ईंधन
वनस्पति तेल स्रोतों से प्राप्त बायोडीजल में सीटेन संख्या 46 से 52 तक दर्ज की गई है, और पशु-वसा आधारित बायोडीजल सीटेन संख्या 56 से 60 तक दर्ज की गई है।[12] डाइमिथाइल ईथर एक संभावित डीजल ईंधन है क्योंकि इसकी उच्च सीटेन रेटिंग (55-60) है और इसे जैव ईंधन के रूप में उत्पादित किया जा सकता है।[13] दिएथील ईथर जैसे तरल ईथर सहित अधिकांश सरल ईथर का उपयोग डीजल ईंधन के रूप में किया जा सकता है, हालांकि चिकनाई चिंता का विषय हो सकती है।
रासायनिक प्रासंगिकता
सीटेन रासायनिक सूत्र C वाला हाइड्रोकार्बन है16H34 और सी.एच3(सीएच2)14चौधरी3. इसका नाम एन-हेक्साडेकेन रखा गया है, यह एक अशाखित संतृप्त और असंतृप्त यौगिक एल्केन है। सीटेन संपीड़न के तहत थोड़े विलंब से प्रज्वलित होता है, और इसे 100 की सीटेन संख्या दी गई है। अल्फा-मिथाइल नेफ़थलीन|अल्फा-मिथाइलनेफ़थलीन, जिसकी विलंब अवधि लंबी है, को 0 की सीटेन संख्या दी गई थी, लेकिन इसे संदर्भ ईंधन के रूप में बदल दिया गया है आइसोसेटेन द्वारा|2,3,4,5,6,7,8-हेप्टामेथिलनोनेन, जिसकी सीटेन संख्या 15 है।[2] डीजल ईंधन में अन्य सभी हाइड्रोकार्बन को सीटेन में अनुक्रमित किया जाता है कि वे संपीड़न के तहत कितनी तेजी से प्रज्वलित होते हैं, यानी, डीजल इंजन की स्थिति। चूँकि सैकड़ों घटकों में डीजल ईंधन शामिल होता है, उस ईंधन की कुल सीटेन संख्या सभी घटकों की औसत सीटेन गुणवत्ता होती है। उच्च-सीटेन घटकों का अनुपातहीन प्रभाव होता है, इसलिए उच्च-सीटेन योजकों का उपयोग किया जाता है।
सीटेन संख्या मापना
सीटेन संख्याओं को सटीक रूप से मापना कठिन है, क्योंकि इसके लिए एक विशेष डीजल इंजन की आवश्यकता होती है जिसे सहकारी ईंधन अनुसंधान (सीएफआर) इंजन कहा जाता है। मानक परीक्षण स्थितियों के तहत, सीएफआर इंजन का ऑपरेटर इंजन के संपीड़न अनुपात (और इसलिए सिलेंडर के भीतर चरम दबाव) को बढ़ाने के लिए एक मैनुअल-व्हील का उपयोग करता है जब तक कि ईंधन इंजेक्शन और इग्निशन के बीच का समय 2.407 एमएस न हो। परिणामी सीटेन संख्या की गणना यह निर्धारित करके की जाती है कि सीटेन (हेक्साडेकेन) और आइसोसिटेन (2,2,4,4,6,8,8-हेप्टामेथिलनोनेन) के किस मिश्रण के परिणामस्वरूप समान इग्निशन विलंब होगा।
इग्निशन गुणवत्ता परीक्षक (आईक्यूटी)
डीजल ईंधन के व्युत्पन्न सीटेन नंबर (डीसीएन) को मापने का एक अन्य विश्वसनीय तरीका इग्निशन क्वालिटी टेस्टर (आईक्यूटी) है। यह उपकरण सीएफआर की तुलना में सीएन माप के लिए एक सरल, अधिक मजबूत दृष्टिकोण लागू करता है। ईंधन को लगभग 575°C पर स्थिर आयतन दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है 310 psi (21 bar). इंजेक्शन की शुरुआत और दहन कक्ष के दबाव की वसूली के बीच का समय 310 psi (21 bar) को इग्निशन विलंब के रूप में परिभाषित किया गया है। इस मापी गई इग्निशन देरी का उपयोग ईंधन के डीसीएन की गणना करने के लिए किया जाता है। फिर ईंधन के डीसीएन की गणना इग्निशन विलंब के अनुभवजन्य व्युत्क्रम संबंध का उपयोग करके की जाती है। IQT की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता, सामग्री लागत और गति के कारण, यह 2000 के दशक के अंत से ईंधन के DCN माप के लिए निश्चित स्रोत रहा है।[14][15][16]
ईंधन इग्निशन परीक्षक
डीजल ईंधन की व्युत्पन्न सीटेन संख्या को मापने का एक अन्य विश्वसनीय तरीका फ्यूल इग्निशन टेस्टर (FIT) है। यह उपकरण सीएफआर की तुलना में सीएन माप के लिए एक सरल, अधिक मजबूत दृष्टिकोण लागू करता है। ईंधन को एक स्थिर आयतन दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है जिसमें परिवेश का तापमान लगभग 575°C होता है। ईंधन जलता है, और चैम्बर के भीतर दबाव परिवर्तन की उच्च दर दहन की शुरुआत को परिभाषित करती है। ईंधन के प्रज्वलन विलंब की गणना ईंधन इंजेक्शन की शुरुआत और दहन की शुरुआत के बीच बीते समय के आधार पर की जा सकती है। ईंधन की व्युत्पन्न सीटेन संख्या की गणना इग्निशन विलंब के अनुभवजन्य व्युत्क्रम संबंध का उपयोग करके की जा सकती है।
सीटेन सूचकांक
ईंधन-उपयोगकर्ता गुणवत्ता को नियंत्रित करने का एक अन्य तरीका सीटेन इंडेक्स (सीआई) का उपयोग करते हैं, जो ईंधन के घनत्व और आसवन सीमा के आधार पर एक गणना संख्या है। इसके विभिन्न संस्करण हैं, जो इस पर निर्भर करता है कि मीट्रिक या इंपीरियल इकाइयों का उपयोग किया जाता है या नहीं, और आसवन बिंदुओं की संख्या का उपयोग किया जाता है। इन दिनों अधिकांश पेट्रोलियम उद्योग घनत्व, 10% 50% और 90% रिकवरी तापमान के आधार पर '4-पॉइंट विधि', एएसटीएम डी4737 का उपयोग करते हैं। '2-पॉइंट विधि' को एएसटीएम डी976 में परिभाषित किया गया है और यह केवल घनत्व और 50% पुनर्प्राप्ति तापमान का उपयोग करता है। यह 2-बिंदु विधि सीटेन सूचकांक को अधिक महत्व देती है और इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। सीटेन इंडेक्स की गणना सीटेन इम्प्रूवर एडिटिव्स के लिए जिम्मेदार नहीं हो सकती है और इसलिए अतिरिक्त डीजल ईंधन के लिए कुल सीटेन संख्या को माप नहीं सकती है। डीजल इंजन का संचालन मुख्य रूप से वास्तविक सीटेन संख्या से संबंधित है और सीटेन सूचकांक केवल आधार (अनएडिटाइज्ड) सीटेन संख्या का एक अनुमान है।
उद्योग मानक
सीटेन संख्या को मापने के लिए उद्योग मानक सीएफआर इंजन के लिए एएसटीएम डी613 (आईएसओ 5165), आईक्यूटी के लिए डी6890 और एफआईटी के लिए डी7170 हैं।
यह भी देखें
- NExBTL
- ऑक्टेन रेटिंग
संदर्भ
- ↑ Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze and Klaus Reders "Automotive Fuels" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007, Wiley-VCH, Weinheim.doi:10.1002/14356007.a16_719.pub2
- ↑ 2.0 2.1 2.2 Speight, James G. (2014-12-12). Handbook of Petroleum Product Analysis: Speight/Handbook of Petroleum Product Analysis (in English). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc. doi:10.1002/9781118986370. ISBN 978-1-118-98637-0.
- ↑ bosch.de (German) Archived December 24, 2007, at the Wayback Machine
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- ↑ dorfketal.com Archived August 8, 2007, at the Wayback Machine
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अग्रिम पठन
- जॉन बी. हेवुड (1988). Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw Hill. ISBN 0-07-100499-8.
- कीथ ओवेन, ट्रेवर कोली एसएई (1995). ऑटोमोटिव ईंधन संदर्भ पुस्तक. ISBN 1-56091-589-7.
