NO811564L - Fremgangsmaate og apparat til bestemmelse av oktantall - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til bestemmelse av oktantall

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat til bestemmelse av oktantalletfor et drivstoff. En side av oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte og et apparat til å redusere den tid det tar å bestemme oktantallet f or et drivstoff , og til å redusere den mengde av drivstoff som er nødvendig for å bestemme drivstoffets oktantall .

Der foreligger mange standardfremgangsmåter til bestemmelse av oktantall for forsk j ellige drivstoff er,. Eksempler på disse standardfremgangsmåter innbefatter ASTM metode D-2699-79 forskningsoktantallet for bensin ogASTM metode D-2700-79 for motoroktantallet for bensin. For. å bestemme oktantallet for et testdrivstoff i henhold til ASTM-fremgangsmåten kjører man en ASTM-CFR motor med testdrivstoffet og med i det minste to referansedrivstoffer under betingelser som vil bevirke maksimal banking. En trykktransduktor blir benyttet for å overvåke sylindertrykket og fremskaffe et spenningssignal som er proporsjonalt med endringsgraden i nevnte trykk. Et detonasjonsmeter benyttes til å filtrere, integrere og forsterke utsignalet fra trykktransduktoren for å fremskaffe et spenningssignal som er proporsjonalt med bankeintensiteten. Dette signal blir benyttet til å drive et bankemeter som gir en skalaavlesning relatert til bankeintensitet. En sammenligning av de bankemeteravlesninger som fremskaffes på grunn av forbrenningen av referansedriv-stof f ene, med bankemeteravlesningen fremskaffet ved forbrenningen av testdrivstoffet, blir benyttet til å beregne oktantallet for testdrivstoffet.

ASTM-fremgangsmåtene og de fleste andre standardfremgangsmåter krever at motoren må drives ved maksimale bankebetingelser for hvert drivstoff som tilføres motoren. I forbindelse med ASTM-fremgangsmåten blir det luft/brennstoff-forhold som resulterer i maksimal banking, funnet ved en suksessiv approksimasjonsmetode. I forbindelse med ASTM-fremgangsmåten blir drivstoffnivået i en forbrenningsskål beveget opp og ned mens bankemeterets reaksjon noteres. Til dette medgår lang tid og meget drivstoff.

Ved kommersielle operasjoner må mange ganger målingen av oktantallet for et drivstoff utføres raskt dersom optimal styring av prosessen skal baseres på det målte oktantall. I tilfellet av testdrivstoffer fremskaffet i et laboratorium, er der mange ganger bare tilgjengelig en liten mengde av testdrivstoffet for bestemmelse av oktantallet. Det er således ønsket at man er istand til å måle oktantallet for et testdrivstoff meget raskt og med små mengder av testdrivstoffet, og det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en fremgangsmåte og et apparat til å øke farten med hvilken oktantallet for et testdrivstof f kan bestemmes,, og redusere den mengde av drivstoff som er nødvendig for å bestemmelsen av testdrivstoffets oktantall.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er der skaffet en fremgangsmåte og et apparat, hvor den drivstoffstrømningshas-tighet til motoren som gir maksimal banking, innstilles direkte ved tilførsel av både referansedrivstoffene og testdrivstoffet til motoren med den samme hovedsakelig konstante massestrømningshastighet som resulterer i maksimal banking. Den direkte innstilling av drivstoffstrømnings-hastigheten i forhold til strømningshastigheten som vil gi maksimal banking, resulterer i en vesentlig økning i den hastighet som oktantallet for et drivstoff kan bestemmes med, og reduserer også vesentlig den mengde av drivstoff som er nødvendig for bestemmelse av drivstoffets oktantall, fordi de suksessive approksimasjoner i henhold til ASTM-fremgangsmåtene og andre standard fremgangsmåter ikke er nødvendige.

Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den ovenstående korte beskrivelse av oppfinnelsen og fra kravene, såvel som fra den detaljerte beskrivelse av teg-' ningen. Fig. 1 er et forenklet skjematisk blokkdiagram over et apparat til bestemmelse av et drivstoffs oktantall i henhold til den foreliggende.oppfinnelse. Fig. 2 er et forenklet skjematisk blokkdiagram over en utførelsesform for oppfinnelsen som kan benyttes når bare en liten prøve av testdrivstoffet er tilgjengelig. Fig. 3 er en skjematisk anskueliggjøring av en utførel-sesform for et datorstyrt apparat for bestemmelse av et drivstoffs oktantall i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et flytdiagram som illustrerer en foretrukken fremgangsmåte for bestemmelse av et drivstoffs oktantall i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Som det fremgår av tegningen og spesielt av fig. 1, blir et oppvarmingsdrivstoff tilført fra et forråd 11 gjennom en ledning 12 til en selekteringsventil 13, et høyoktanrefe-ransedrivstoff tilført fra et forråd 15 gjennom en ledning 16 til selekteringsventilen 13, et lavoktanreferansedrivstoff tilført fra et forråd 18 gjennom en ledning 19 til selekteringsventilen 13 og et testdrivstoff tilført fra et forråd 21 gjennom en ledning 22 til selekteringsventilen 13. Forrådene for de forskjellige drivstoffer kan eventuelt stå undertrykk, eller der kan benyttes tyngdekraftstrømning. Et spesielt drivstoff selekteres ved bruk av selekteringsventilen 13 og tilføres en pumpe 25 via en ledning 24. Det drivstoff som strømmer gjennom ledningen 24, blir ved hjelp av pumpen 25 tilført en motor 29 via en ledning 28. Pumpehastigheten for pumpen 25 styres på en slik måte at drivstoffet som strømmer gjennom røret 28., strømmer med en masse-strømningshastighet som resulterer i maksimal banking.

Det skal forstås at for et stort spektrum av hydro-karbonbaserte drivstoff, f.eks. aromater, alkylater og kata-lytiske krakkerbensiner, er massestrømningshastigheten for det drivstoff som gir maksimal banking, hovedsakelig konstant for en spesiell motor som opererer ved konstant hastighet. For eksempel blir forskningsoktantallet bestemt i henhold til ASTM-fremgangsmåte D-2699-79 ved drift av en standard ASTM-CFR motor ved 600 omdreininger pr. minutt. Under disse betingelser er den massestrømningshastighet av hvert • driv-

stoff som resulterer i maksimal banking, ca. 13 g/min. Den nødvendige massestrømningshastighet vil variere med motor-type og omdreiningshastighet, men når først massestrømnings-hastigheten som resulterer i maksimal banking for en spesiell

motor som opererer med en bestemt hastighet, er bestemt, kan denne massestrømningshastighet benyttes for både testdrivstoffet og referansedrivstoffet.

Typisk vil volumstrømningshastigheten av et hvilket som helst drivstoff som strømmer gjennom røret 28, være kjent. En hvilken som helst passende fremgangsmåte kan brukes for bestemmelse av den egentlige massestrømningshastighet basert på den kjente volumstrømningshastighet. Fortrinnsvis blir den ved et densitetsmålingsorgan 31 utførte densitetsmåling av et hvilket som helst drivstoff som strømmer gjennom røret 24, brukt for bestemmelse av den virkelige massestrømnings-hastighet. Et passende densitetsmålingsorgan er et Metler-Parr densitetmålingsorgan fremstilt av Metier. Drivstoffets densitet multipliseres med volumstrømningshastigheten for å gi den virkelige massestrømningshastighet. Andre teknikker, f.eks. veiing av et kjent drivstoffvolum og multiplisering av vekten av det kjente drivstoffvolum, med volumstrømnings-hastigheten, kan benyttes. Samme hvilken teknikk som blir benyttet, så kan strømningshastigheten av det drivstoff som strømmer gjennom røret 28, innstilles direkte på den strøm-ningshastighet som resulterer i maksimal banking ved juste-. ring av volumstrømningshastigheten inntil den ønskede masse-strømningshastighet er oppnådd. Den suksessive approksima-sjonsteknikk som kreves ifølge ASTM-fremgangsmåtene, er ikke nødvendig for å finne den strømningshastighet for drivstoffet som vil resultere i maksimal banking.

En trykktransduktor som er tilknyttet motoren 29, over-våker sylindertrykket i motoren 29 og fremskaffer et spenningssignal 33 som er proporsjonalt med sylindertrykkets endringsgrad. Signalet 33 behandles av et databehandlings-utstyr 35 for å fremskaffe bankeintensiteten for det spe-sielle drivstoff som tilføres motoren 29. Fordi oktantallet i høyoktanreferansedrivstoffet og lavoktanreferansedrivstoffet er kjent og det er kjent at motoren kjøres under betingelser som gir maksimal banking for hvert av drivstoffene som tilføres motoren 29, kan testdrivstoffets oktantall avledes direkte ved sammenligning av testdrivstoffets bankeintensitet i forhold til høyoktanreferansedrivstoffets og lavoktanreferansedrivstoffets bankeintensitet. Signalet 33 kan behandles ved hjelp av standard ASTM-fremgangsmåter som benytter et detonasjonsmeter og et bankemeter, eller kan behandles ved hjelp av andre databehandlingsteknikker som kan innbefatte en dator, som vil bli beskrevet i den følgende i forbindelse med omtalen av fig. 3.

Under drift blir oppvarmingsdrivstoffet som tilføres fra forrådet 11, rett og slett benyttet til oppvarming av motoren 29 og kan benyttes til eventuelle nødvendige kalibreringer. Alternativt kan ett av referansedrivstoffene benyttes for oppvarmingsformål. Etter at motoren er varmet opp, blir høyoktanreferansedrivstoffet, lavoktanreferansedrivstoffet og testdrivstoffet tilført sekvensielt til motoren 29. Høyoktanreferansedrivstoffet, lavoktanreferansedrivstoffet og testdrivstoffet kan tilføres motoren 29 i en hvilken som helst rekkefølge, men fortrinnsvis blir høy-oktanref eransedrivstof f et tilført motoren 29 først, fulgt av lavoktanreferansedrivstoffet og deretter testdrivstoffet.

For de fleste formål er det ønskelig med fire oktantall spredt mellom referansedrivstoffene. De to mest vanlig brukte sett av referansedrivstoffer er 90/94 og 96/100. 90/94-paret av referansedrivstoffer blir fortrinnsvis benyttet til klassifisering av testdrivstoffer i området fra ca. 88 til ca. 95 oktan og 96/100-paret av referansedrivstoffer benyttes fortrinnsvis til klassifisering av testdrivstoffer i området fra ca. 95 til ca. 100 oktan. Fortrinnsvis bør høyoktan-ref eransedrivstof f et og lavoktanreferansedrivstoffet til-fredsstille drivstoffkravene i henhold til ASTM-fremgangsmåte D-2699-79 og D-2700-79, som omtalt i kapitlene 1, 3, 5, 6 og 8 og tillegg 1-7 dersom forskningsoktantallet eller motoroktantallet for en bensin blir bestemt.

Der kan benyttes et hvilket som helst passende apparat • til å tilføre de forskjellige drivstoffer sekvensielt til pumpen 25. Bruken av selekteringsventilen 13 er for nåvær-rende å foretrekke, mén individuelle lukkeventiler kan bli benyttet, idet hver av drivstofftilførslene eventuelt var for bundet direkte med pumpen 25. En passende selekteringsventil 13 er en Whitey Selector ventil, modell B-43ZF52.

En hvilken som helst passende pumpe kan benyttes for tilførselen av drivstoffet til motoren 29. En passende drivstoff pumpe 25 er FMI Lab Pump, modell RP-P-SSY-O. Fordi FMI-pumpen skaffer volumetrisk strømningshastighet, er det nødvendig å omforme den volumetriske strømningshastighet til en massestrømningshastighet. Som tidligere angitt utføres dette fortrinnsvis ved bruk av en densitetmåling av de forskjellige drivstoffer som strømmer gjennom pumpen 25, men man kan også utføre det samme ved bruk av et hvilket som helst passende apparat som resulterer i at drivstoffene strømmer til motoren 29 med samme hovedsakelig konstante massestrømningshastighet.

Der kan benyttes en hvilken som helst passende motor for bestemmelsen av oktantallet. Fortrinnsvis er motoren 29 en ASTM-CFR motor, som er påkrevet i forbindelse med standard ASTM-fremgangsmåten.til bestemmelse av oktantall. ASTM-CFR motoren er en ensylindret firetakts motor som tilfredsstiller kravene ifølge ASTM Standard D-2699-79, og innbefatter også en D-l trykktransduktor. Andre motorer kan være nødvendige ved andre standardtester.

En variant av den foreliggende oppfinnelse som resulterer i bruken av bare en meget liten prøve av testdrivstof f et, er vist på fig. 2. Driften av oktanmålingsystemet er hovedsakelig det samme som den beskrevet i forbindelse med fig. 1, bortsett fra bruken av prøveventilen 42 som kan være en modell X, fremstilt av Applied Automation Inc. Drivstoff strømmer fra pumpen 2 5 gjennom en ledning 41 til bærefluidum-innløpet til prøveventilen 4 2, som er et velkjent organ som brukes til vanlig kromatografi. Et testdrivstoff tilføres fra et reservoar 46 gjennom en ledning 43 til prøveinnløpet til prøveventilen 42, for å fylle prøvesløyfen i prøve-ventilen 42. Det drivstoff som strømmer gjennom ledningen 41, brukes som et bærefluidum. En måling av densiteten av testdrivstoffet i reservoaret 46 utføres ved hjelp av densitet-måleorganet 45. Under drift blir oppvarmingsdrivstoffet, høy- oktanreferansedrivstoffet og lavoktanreferansedrivstoffet tilført direkte gjennom prøveventilen 42 til motoren 29, og bankeintensiteten for høyoktanreferansedrivstoffet og lav-oktanref eransedrivstof f et bestemmes som tidligere beskrevet. Når det er ønsket å tilføre testdrivstoffet til motoren 29, blir pumpen 25 først innstilt på den strømningshastighet som vil gi maksimal banking når testdrivstoffet strømmer til motoren 29, basert på densitetmålingen av testdrivstoffet. Prøveventilen 4 2 blir deretter påvirket slik at testdrivstoffet i prøvesløyfen i prøveventilen tilføres motoren 29 gjennom ledningen 44. På nytt fungerer det drivstoff som føres gjennom ledningen 41,som et bærefluidum, og i det vesentlige en skvett av testdrivstoffet blir ført inn i motoren 29, idet bærefluidumet går forut og følger etter skvetten. Når testdrivstoffet tilføres motoren 29, bestemmes bankeintensiteten:; og testdrivstof f ets oktantall utledes som beskrevet ovenfor..

På fig. 3 er der vist en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen, hvor oktanmålingsystemet vist på fig. 1, er underlagt datorstyring. Oktanmålingsystemet som vist på fig. 3, opererer på samme måte som systemet vist på fig. 1 med unn-tak av bruken av datoren til å styre selekteringsventilen 13 og pumpen 25. Motoren 29 er fortrinnsvis en ASTM-CFR motor som tidligere angitt. Pumpen 25 drives ved hjelp av halvfartakselen 47 fra motoren 29. En passende akseldekoder 48 er én Dise Rotaswitch Shaft Encoder, modell X-701-360-T-C-L-TTL-SS produsert av Dise Instruments. Akseldekodéren 48 er driftsmessig forbundet med halvfartakselen 47. Akseldekodéren skaffer et utsignal 51 som er en monotransistor-transistorlogikk (TTL)-nivåpuls, som avgis en gang pr. motor-omdreining. Signalet 51 tilføres startinnklemmen til datoren 50 og blir benyttet til å skaffe klokkeinformasjon til datoren 50, som fortrinnsvis er et Norland 3001 Processing Digital Oscilloscope fremstilt av Norland Corporation.

Signalet 33.som representerer endringsgraden av motorens sylindertrykk som beskrevet ovenfor, tilføres kanal 4 for inndata til datoren 50. Signalet 33 blir benyttet til å utlede oktantallet hos testdrivstoffet, slik det vil bli beskrevet roer fullstendig i det følgende.

Utsignalene fra en digital/analog-omformer i datoren

50 er elektrisk forbundet med motsatte poler på et potensiometer 61 (5KL). Innstillingsarmen 62 på potensiometeret 61 er elektrisk forbundet med den ikke-inverterende inngang til en operasjonsforsterker 64 (modell 967 levert av Analog Device Co.). Utsignalet 66 fra operasjonsforsterkeren 64 tilføres

en motor 67 som er tilknyttet en pumpeinnstiller 68, og benyttes for tilførsel av kraft til motoren 67. Drivakselen 69 fra motoren 67 benyttes til å innstille pumpehastigheten av pumpen 2 5.

Et potensiometer 71 benyttes til å gi tilbakekoblings-informasjon vedrørende pumpehastigheten for pumpen 25. Innstillingsarmen 73 på potensiometeret 71 beveger seg som reaksjon på stillingen av akselen 69 for å vise hastigheten av pumpestrømmen. Innstillingsarmen 73 er elektrisk forbundet via en parallell kombinasjon av motstander 74 (100KL) og 75 (10KL) og kondensator 77 (0,33mf) til en inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64.

En passende pumpeinnstiller 68 er et motorstyrt fler-viklingspotensiometer nr. 522-9505 levert av Allied Electric. Måten som pumpeinnstilleren 68 og den krets som er knyttet til pumpeinnstilleren 68 som sammenkobler pumpeinnstilleren 68 med datoren 50, og brukes til å manipulere pumpehastigheten for pumpen 25, vil bli beskrevet i ytterligere detalj i det følgende.

En kraftforsyning 81 på +5 volt tilfører strøm til

et RLY-2 relé 82 tilknyttet datoren 50. Når releet 82 er lukket, blir der tilført spenning fra +5 volt kraftforsyningen 81 til releet 84. Når der tilføres kraft fra +5 volt kraftforsyningen 81, tilfører releet 84 kraft til motoren 85, som er tilknyttet en ventildriver 86. Den aksel 88 som drives av motoren 85, blir benyttet til å manipulere stillingen av selekteringsventilen 13.

En passende ventildriver 86 er en Hoke Operator del

nr. 0112,L2P fremstilt av Hoke. De brytere 89 som har til-

knytning til ventildriveren 86, skaffer informasjon til datoren 50 vedrørende stillingen av akselen 88. Bryterne 86 er elektrisk forbundet med klemmene DIN 4-DIN 7 til datoren 50. Den måte som ventildriveren 86,i forbindelse med datoren 50, blir benyttet til styring av stillingen av selekteringsventilen 13, vil bli beskrevet i det følgende.

Når apparatet vist på fig. 3 er blitt startet opp og det dataprogram som er angitt i Appendix 1, er matet inn i datoren 50, oppretter digital/analog-omformeren i datoren 50 på grunnlag av tidligere innmatede densitetdata.den pumpe-strømningshastighet som det er nødvendig for oppvarmingsdriv-stof f et å ha for å fremskaffe maksimal banking. Fortrinnsvis vel-ges høyoktanreferansedrivstoffet,lavoktanreferansedrivstoffet°9oppvarmingsdrivstoffet med samme densitet, slik at den samme strømningsinnstilling skaffer maksimal banking for hver av disse drivstoffer. Det er således nødvendig bare å innmate en densitetmåling for oppvarmingsdrivstoffet, høyoktanrefe-ransedrivstoffet og lavoktanreferansedrivstoffet.

Etter at den nødvendige strømningshastighet er blitt matet inn i datoren 50, blir motoren 29 varmet opp og kom-presjonen hos motoren 29 innstilt basert på lavoktan-ref eransedrivstof f et i henhold til standard prosedyre som angitt i ASTM-2699-79.

Utsignalet fra digital/analog-omformeren i datoren 50 bestemmer den spenning som tilføres den ikke-inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64. Operasjonsforsterkeren 64 sammenligner det signal som tilføres av Nordland digital/ analog-omformeren gjennom potensiometeret 61, med den spenning som fremskaffes fra potensiometeret 71 til den inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64. Den spenning som tilføres den inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64, er proporsjonal med pumpehastigheten for pumpen 25. Forskjellene mellom verdiene av de signaler som tilføres henholdsvis den inverterende og ikke-inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64, bestemmer størrelsen av det signal som overføres fra utklemmen fra operasjonsforsterkeren 64 til motoren 67. Pumpehastigheten for pumpen 25 endres ved hjelp av utsignaler fra operasjonsforsterkeren 64 inntil de signaler som tilføres den inverterende og ikke-inverterende inngang til operasjonsforsterkeren 64, er i balanse. På denne måte styres pumpehastigheten for pumpen 25 direkte fra datoren 50 ved hjelp av digital/analog-omformer-utsignalet fra denne.

Etter at motoren 29 er varmet opp, får datoren 50 til-ført verdien av testdrivstoffets densitet, oktantallet i høyoktanreferansedrivstoffet og oktantallet i lavoktanreferansedrivstoffet dersom de er forskjellige fra oppvarmings-drivstof f et. Datoren blir deretter instruert til å la høy-oktanref eransedrivstof fet , lavoktanreferansedrivstoffet og testdrivstoffet strømme gjennom motoren 29. Data blir innsamlet, og oktantallet for testdrivstoffet bestemmes.

Når det under programsekvensen er ønsket å snu om på selekteringsventilen 13, vil Nordland datoren 50 lukke reléet 82, som tilfører 5 volt til reléet 84. Reléet 84 aktiviseres, og kraft tilføres motoren 85. Motoren 85 dreier selekteringsventilen 13, slik at de forskjellige drivstoff-åpninger hver for seg blir forbundet til sugeinnløpet til pumpen 25. En kam på drivakselen 88 gjør bryterne 89 som er forbundet med binære innlinjer til Nordland datoren 50, virksomme. Når de brytestillinger som svarer til det ønskede drivstoff er oppnådd, åpner datoren 50 reléet 82 for å stoppe motoren 85.

Datoren 50 endrer automatisk posisjon for selekteringsventilen 13, slik det er nødvendig for å tilføre de forskjellige drivstoffer til motoren 29. Pumpehastigheten for pumpen 25 innstilles automatisk og justeres til den pumpe-hastighet som skaffer en strømningshastighet for drivstoffet til motoren 29, som resulterer i en maksimal bankebetingelse for hvert spesielt drivstoff.

Datainnsamling ved hjelp av datoren 50 består i å ut-nytte akseldekoderen 48 til å starte datoren 50. Når datoren 50 er aktivisert, innsamles der 1024 datapunkter med 20 mikrosekunders.mellomrom. Dette datasett har en lengde på 20,48 millisekunder og er sentrert om forbrenningsdelen av motorsyklusen. Prosedyren gjentas 128 ganger, og der tas et snitt av resultatene. Etter at dataene for høyoktanreferanse-drivstoffet er innsamlet, blir lignende data for lavoktan-ref eransedrivstof f et og testdrivstoffet innsamlet. De således innsamlede data blir deretter behandlet for å fjerne den lavfrekvente normalforbrennings-del av dataene og etterlate den høyfrekvente del av avtegningen som skyldes bankefor-brenning. Det parti av avtegningene som skyldes banking, blir deretter målt og lagret i et register i datoren 50. De.således lagrede partier har direkte relasjons til bankeintensiteten, og over et område av en flerhet av oktantall blir en plotting av bankeintensitet i forhold til oktantall en rett linje. Referansedrivstoff-bankeintensitetene blir brukt til å kon-struere en kalibreringsligning som benyttes til beregning av testdrivstoffets oktantall.

Fortrinnsvis blir de av datoren 50 innsamlede data Fourier-transformert etter middelverdidannelsen. Dette omformer dataene til frekvensdomenen og skaffer et enkelt middel til filtrering av lavfrekvensdelene. En invers Fourier trans-formasjon blir deretter påført de filtrerte data, og arealet for hver avsøkning blir bestemt som ovenfor beskrevet. Mange andre teknikker kunne bli brukt for behandling av de nevnte data.

Et forenklet flytdiagram over fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist på fig. 4.

Der kunne skrives mange forskjellige typer mykvare-programmer på forskjellige språk og i forskjellige formater for at Nordland datoren skulle kunne utføre sine nødvendige funksjoner. Selv om der kan utvikles mange forskjellige myk-vareprogrammer for å tillate Nordland datoren å utføre sine nødvendige funksjoner, er et passende mykvareprogram for Nordland datoren vedheftet som Appendix 1 til den foreliggende søknad.

Den foreliggende oppfinnelse er beskrevet med spesiell henvisning til standard ASTM-fremgangsmåtene til bestemmelse av oktantall i bensin. ASTM-fremgangsmåtene krever bruken av en ASTM-CFR motor. Det skal igjen gjøres oppmerksom på at den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i forbindelse med en hvilken som helst oktanmåling, hvor der brukes en hvilken som helst passende motor. Når først massestrømningshastig-heten som resulterer i maksimal banking, er blitt bestemt for et drivstoff for en spesiell motor som går med et spesielt omdreiningstall, tilføres alle de drivstoffer som er nødvendig for oktanmålingen, til motoren med den samme massestrømnings-hastighet som resulterer i maksimal banking for alle drivstoffene. Det resulterer i innsparing av tid og drivstoff,

som angitt ovenfor.

Den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i sin almin-nelighet og med begreper knyttet til foretrukne utførelses-former. For fagfolk på området er rimelige variasjoner og modifikasjoner- mulige innenfor omfanget av den beskrevne oppfinnelse og de vedføyede krav.

Claims (14)

1. Apparat til bestemmelse av oktantall i et testdrivstoff, karakterisert ved at det omfatter

en motor med et drivstoffinnløp, organer til å tilføre et første referansedrivstoff med et kjent oktantall, et annet referansedrivstoff med et annet kjent oktantall forskjellig fra det første kjente oktantall og testdrivstoffet med et ukjent oktantall, hver for seg til motorens brennstoffinnløp med den samme hovedsakelig konstante massestrømningshastighet som resulterer i hovedsakelig maksimale bankebetingelser når hvert av det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet strømmer til motoren, og organer til å fremskaffe et første signal som angir endringsgraden av sylindertrykket i motoren når det første referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, til å fremskaffe et annet signal som angir endringsgraden av sylindertrykket i motoren når det annet referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, og til å fremskaffe et tredje signal som angir endringsgraden for sylindertrykket i motoren når testdrivstoffet strømmer til drivstoffinnløpet til motoren.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at organet til å tilføre det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til drivstoffinnløpet til motoren omfatter: et pumpeorgan med et sugeinnløp og et utslipningsutløp, organer til å tilføre drivstoff fra utslipningsutløpet fra pumpeorganet til drivstoffinnløpet til motoren, organer til å tilføre det første referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å tilføre det annet referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å tilføre testdrivstoffet til sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å regulere strømmen av det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til sugeinnløpet til pumpeorganet på en slik måte at bare ett drivstoff om gangen tilføres sugeinnløpet til pumpeorganet, og organer til å regulere pumpehastigheten av pumpeorganet på en slik måte at det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet hver for seg tilføres drivstoffinnløpet til motoren med den samme hovedsakelig konstante massestrømningshastighet som resulterer i hovedsakelig maksimale bankebetingelser, når hvert av det første referansedrivstoff,.det annet referansedrivstoff og testdrivstof f et strømmer til motoren.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at organene til å tilføre det første referansedriv-stof f til sugeinnløpet til pumpeorganet, organene til å til-føre det annet referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organene til å tilføre testdrivstoffet til suge-innløpet til pumpeorganet, og organene til å regulere strøm-ningen av det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til sugeinnløpet til pumpeorganet, omfatter: en selekteringsventil med i det minste første, andre og tredje innløpsåpninger og i det minste én utløpsåpning som står i fluidumforbindelse med sugeinnløpet til pumpeorganet, et drivstoffreservoar for det første referansedrivstoff med et fluidumutløp i fluidumforbindelse med et første flui-duminnløp til selekteringsventilen, et drivstoffreservoar for det annet referansedrivstoff med et fluidumutløp i fluidumforbindelse med et annet fluidum-innløp til selekteringsventilen, et drivstoffreservoar for testdrivstoffet med et flui-dumutløp i fluidumforbindelse med et tredje fluiduminnløp til selekteringsventilen, og organer til regulering av selekteringsventilen for sekvensiell tilførsel av det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til sugeinnløpet til pumpeorganet.

4. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at organene til regulering av pumpehastigheten for pumpeorganet omfatter: organer til å bestemme densiteten hos det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet, og organer til å regulere pumpehastigheten for pumpeorganet som reaksjon på densiteten hos det første referansedrivstoff når det første referansedrivstoff strømmer gjennom pumpeorganet, som reaksjon på densiteten hos det annet reféranse-drivstoff når det annet referansedrivstoff strømmer gjennom pumpeorganet, eller som reaksjon på densiteten hos testdrivstof f et når testdrivstoffet strømmer gjennom pumpeorganet.

5. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at organene til å skaffe det første signal, det annet signal og det tredje signal omfatter en trykktransduktor.

6. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at organene til å tilføre det første referansedriv-stof f, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til drivstoffinnløpet til motoren omfatter: et pumpeorgan med et sugeinnløp og et utslippsutløp, en prøveventil med et bærefluiduminnløp, et prøveflui-duminnløp, et fluidumutløp og en prøvesløyfe, . organer til å tilføre drivstoff fra utslippsutløpet fra pumpeorganet til bærefluiduminnløpet til prøveventilen, organer til å tilføre drivstoff fra fluidumutløpet fra prøveventilen til drivstoffinnløpet til motoren, organer til å tilføre det første referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å tilføre det annet referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å regulere strømningen av det første referansedrivstoff og det annet referansedrivstoff til suge-innløpet til pumpeorganet på en slik måte at bare et drivstoff om tgangen tilføres sugeinnløpet til pumpeorganet, organer til å tilføre testdrivstoffet til prøvefluidum-innløpet til prøveventilen for derved å fylle prøvesløyfen i prøveventilen med testdrivstoffet, og organer til å regulere pumpehastigheten for pumpeorganet på en slik måte at det første referansedrivstoff og det annet referansedrivstoff hver for seg tilføres drivstoff-innløpet til motoren med den samme hovedsakelig konstante massestrømningshastighet som resulterer i hovedsakelig maksimale bankebetingelser når hvert av det første referansedriv-stof f og det annet referansedrivstoff strømmer til motoren, idet prøveventilen blir påvirket slik at testdrivstoffet i prøvesløyfen i prøveventilen tilføres fluidumutløpet fra prøveventilen når det er ønsket å tilføre testdrivstoffet til motoren med den samme hovedsakelig konstante massestrømnings-hastighet som benyttes for det første referansedrivstoff og det annet referansedrivstoff.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at organene til å tilføre det første referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet, organene til å til-føre det annet referansedrivstoff til sugeinnløpet til pumpeorganet. og organene til å regulere strømningen av det første referansedrivstoff og det annet referansedrivstoff til suge- innløpet til pumpeorganet omfatter: en selekteringsventil med i det minste første og andre innløpsåpninger og i det minste én utløpsåpning i fluidumforbindelse med sugeinnlø pet til pumpeorganet, et drivstoffreservoar for det første referansedrivstoff med et fluidumutløp i fluidumforbindelse med et første fluiduminnløp til selekteringsventilen, et drivstoffreservoar for det annet referansedrivstoff med et fluidumutløp i fluidumforbindelse med et annet fluidum-innløp til selekteringsventilen, og organer til å regulere selekteringsvéntilen slik at det første referansedrivstoff og det annet referansedrivstoff tilføres sekvensielt til sugeinnløpet til pumpeorganet.

8. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at organene til å regulere pumpehastigheten for pumpeorganet omfatter: organer til å bestemme densiteten hos det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet, og organer til å regulere pumpehastigheten for pumpeorganet som reaksjon på densiteten hos det første referansedrivstoff når det første referansedrivstoff strømmer til drivstoff-innløpet til motoren, som reaksjon på densiteten hos det annet referansedrivstoff når det annet referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, eller som reaksjon på densiteten hos testdrivstoffet når testdrivstoffet strømmer til drivstoffinnløpet til motoren.

9. Fremgangsmåte til bestemmelse av oktantallet i et testdrivstoff omfattende følgende trinn: å tilføre et første referansedrivstoff med et første kjent oktantall til drivstoffinnløpet til en motor med en første massestrømningshastighet som vil resultere i hovedsakelig maksimale bankebetingelser, å etablere et første signal som representerer endringsgraden av sylindertrykket i motoren når det første referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å tilføre et annet referansedrivstoff med et annet kjent oktantall til drivstoffinnløpet til motoren ved den første massestrømningshastighet, idet det annet kjente oktantall er forskjellig fra det første kjente oktantall, å etablere et annet signal som representerer endringsgraden av sylindertrykket i motoren når det annet referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å tilføre et testdrivstoff med et ukjent oktantall til drivstoffinnløpet til motoren ved den første massestrømnings-hastighet , å etablere et tredje signal som representer endringsgraden av sylindertrykket i motoren når testdrivstoffet strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, og å fastlegge oktantallet hos testdrivstoffet som reaksjon på det første, annet og tredje signal.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at det første ref eransedrivstof f har et oktantall på 94, det annet referansedrivstoff har et oktantall på 90, og at testdrivstoffet har et oktantall i området fra ca. 88 til ca. 95.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at det første referansedrivstoff har et oktantall på 100, det annet referansedrivstoff har et oktantall på 96, og at testdrivstoffet har et oktantall i området fra ca. 95 til ca. 100.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at trinnene til å tilføre det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet til drivstoffinnløpet til motoren ved den første massestrømningshastighet omfatter: å bestemme densiteten for det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet, å multiplisere volumstrømningshastigheten for det enkelte drivstoff som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren med densiteten for det enkelte drivstoff for å bestemme den virkelige massestrømningshastighet for det enkelte drivstoff som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, og å regulere volumstrømningshastigheten for det enkelte drivstoff som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, inntil man oppnår den første massestrømningshastighet.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at trinnene til å tilføre det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstof f et til drivstoffinnløpet til motoren omfatter: å bestemme densiteten av det første referansedrivstoff, det annet referansedrivstoff og testdrivstoffet, å multiplisere volumstrømningshastigheten for det første referansedrivstoff når det første referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren,med densiteten av det første referansedrivstoff for å bestemme massestrømnings-hastigheten for det første referansedrivstoff, å manipulere volumstrømningshastigheten for det første referansedrivstoff når referansedrivstoffet strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, inntil den første massestrøm-ningshastighet er oppnådd, å multiplisere, volumstrømningshastigheten for det annet referansedrivstoff når dette strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, med densiteten for det annet referansedrivstoff for å bestemme massestrømningshastigheten for det første referansedrivstoff, å manipulere volumstrømningshastigheten for det annet referansedrivstoff når dette strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, inntil den første massestrømningshastighet oppnås, å multiplisere volumstrømningshastigheten for referansedrivstoffet som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, med densiteten av testdrivstoffet for å bestemme hva masse-strømningshastigheten ville være dersom testdrivstoffet strømmet til drivstoffinnløpet til motoren med en volumstrøm-ningshastighet som den for referansedrivstoffet som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å manipulere volumstrømningshastigheten for referansedrivstoffet som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, inntil den første massestrømningshastighet blir oppnådd dersom testdrivstoffet strømmet til motoren med den samme volumstrømningshastighet, og å sprøyte inn en liten volummengde av testdrivstoffet i det referansedrivstoff som strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, for derved å føre testdrivstoffet til drivstoff-innløpet med den første massestrømningshastighet.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at trinnene til å bestemme oktantallet for testdrivstoffet som reaksjon på det første, annet og tredje signal, omfatter: å innsamle en flerhet av første datasett som er sentrert om forbrenningsdelen av motorsyklusen når det første referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å ta gjennomsnittet av de første datasett, å filtrere den normale lavfrekvens-forbrenningsdel av de første datasett som det er tatt gjennomsnittet av, å bestemme en første bankeintensitet basert på det filtrerte utjevnede første datasett, å skaffe en flerhet av andre datasett når det annet referansedrivstoff strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å beregne gjennomsnittet av de andre datasett, å filtrere den normale lavfrekvens-forbrenningsdel av de utjevnede andre datasett, å utlede en annen bankeintensitet basert på de filtrerte utjevnede andre datasett, å skaffe en flerhet av tredje datasett når testdrivstoffet strømmer til drivstoffinnløpet til motoren, å beregne gjennomsnittet av flerheten av tredje datasett, å filtrere den normale lavfrekvens-forbrenningsdel av de utjevnede tredje datasett, å fremskaffe en tredje bankeintensitet basert på de filtrerte utjevnede tredje datasett, og å beregne otkantallet for testdrivstoffet basert på en sammenligning av de første, andre og tredje bankeintensiteter.