پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

عدد ستان گازوییل چیست؟ نقطه مقابل اکتان در موتورهای دیزلی

هرچه عدد ستان گازوئیل بالاتر باشد، فاصله میان تزریق سوخت و آغاز احتراق کوتاه‌تر می‌شود. گازوئیل با ستان ۵۵ در شرایط یکسان زودتر از گازوئیل با ستان ۴۵ خودبه‌خود مشتعل می‌شود. این عدد درباره زمان آغاز احتراق است و نباید آن را با سرعت کامل سوختن، میزان انرژی یا کیفیت کلی گازوئیل اشتباه گرفت.

دو موتور دیزلی یکسان را در شرایطی مشابه تصور کنید. دمای هوا، میزان تراکم، فشار تزریق و مقدار گازوئیل در هر دو موتور برابر است. تنها تفاوت به سوخت آن‌ها بازمی‌گردد. موتور اول با گازوئیل ستان ۴۵ و موتور دوم با گازوئیل ستان ۵۵ کار می‌کند.

پاشش سوخت در هر دو موتور هم‌زمان آغاز می‌شود، اما احتراق در موتور دوم زودتر شکل می‌گیرد. گازوئیل ستان ۵۵ آمادگی بیشتری برای خوداشتعالی دارد و پس از تزریق، زمان کمتری منتظر می‌ماند. گازوئیل ستان ۴۵ دیرتر مشتعل می‌شود.

به گزارش پایگاه خبری اسب بخار، تمام مفهوم عدد ستان در همین تفاوت خلاصه می‌شود. هرچه ستان بالاتر باشد، تأخیر اشتعال کوتاه‌تر است. این جمله به معنای سریع‌تر سوختن تمام گازوئیل نیست؛ فقط می‌گوید احتراق چه زمانی آغاز می‌شود.

چند هزارم ثانیه میان تزریق و احتراق

موتور دیزلی برای روشن‌کردن سوخت از شمع جرقه‌زن استفاده نمی‌کند. در مرحله مکش فقط هوا وارد سیلندر می‌شود. پیستون این هوا را به‌شدت فشرده می‌کند و دمای آن بالا می‌رود. انژکتور در نزدیکی پایان مرحله تراکم، گازوئیل را با فشار زیاد درون هوای داغ می‌پاشد.

گازوئیل همان لحظه خروج از انژکتور آتش نمی‌گیرد. قطرات سوخت باید پودر و بخار شوند، با هوا ترکیب شوند و واکنش‌های اولیه لازم برای احتراق را پشت سر بگذارند. پس از طی این فرایند، سوخت بدون نیاز به جرقه خودبه‌خود مشتعل می‌شود.

فاصله میان آغاز تزریق و شروع احتراق را تأخیر اشتعال می‌نامند. این فاصله فقط چند هزارم ثانیه طول می‌کشد، اما زمان‌بندی آن بر فشار داخل سیلندر، صدای موتور، کیفیت استارت و نحوه آزادشدن انرژی اثر می‌گذارد.

عدد ستان معیاری برای سنجش همین رفتار است. عدد بزرگ‌تر نشان می‌دهد سوخت در شرایط موتور دیزلی آمادگی بیشتری برای خوداشتعالی دارد. بنابراین ستان بیشتر به معنای مقاومت بیشتر در برابر اشتعال نیست؛ معنای آن دقیقاً عکس این گزاره است.

البته این ویژگی به شرایط داغ و پرفشار داخل سیلندر مربوط می‌شود. ستان بالاتر الزاماً به این معنا نیست که گازوئیل در باک یا فضای آزاد راحت‌تر آتش می‌گیرد. قابلیت آتش‌گرفتن سوخت در مجاورت شعله با ویژگی‌هایی مانند نقطه اشتعال سنجیده می‌شود و با عدد ستان تفاوت دارد.

گازوئیل کم‌ستان چگونه موتور را خشن می‌کند؟

در فاصله‌ای که موتور منتظر آغاز احتراق است، انژکتور همچنان به پاشش ادامه می‌دهد. اگر گازوئیل دیر مشتعل شود، مقدار بیشتری سوخت پیش از شروع احتراق درون سیلندر جمع می‌شود.

وقتی این سوخت سرانجام روشن شود، بخش بزرگ‌تری از آن در زمان کوتاهی وارد مرحله احتراق می‌شود. فشار داخل سیلندر با شیب تندتری افزایش می‌یابد و موتور صدایی خشک و کوبنده تولید می‌کند. این پدیده را ناک دیزلی می‌نامند.

پس رابطه ستان با ناک دیزلی از یک زنجیره روشن پیروی می‌کند. ستان پایین‌تر، تأخیر اشتعال را افزایش می‌دهد. تأخیر بیشتر باعث جمع‌شدن سوخت می‌شود و روشن‌شدن ناگهانی این مقدار سوخت، فشار را با شدت بیشتری بالا می‌برد.

در موتورهای دیزلی جدید، سامانه کامن‌ریل با تزریق مقدار کمی سوخت پیش از پاشش اصلی، افزایش فشار را نرم‌تر می‌کند. این تزریق اولیه احتراق کوچکی به وجود می‌آورد و شرایط را برای سوختن آرام‌تر بخش اصلی گازوئیل آماده می‌سازد. با وجود این، رفتار اشتعالی سوخت همچنان اهمیت دارد؛ زیرا زمان‌بندی تزریق‌ها برای محدوده مشخصی از عدد ستان تنظیم شده است.

چرا ستان پایین در هوای سرد بیش‌تر احساس می‌شود؟

خوداشتعالی گازوئیل به دمای هوای فشرده‌شده وابسته است. در هوای سرد، دیواره سیلندر و هوای ورودی گرمای کمتری دارند. موتور باید با تراکم هوا دمای لازم برای آغاز احتراق را فراهم کند و هر عاملی که این فرایند را دشوار کند، زمان استارت را افزایش می‌دهد.

گازوئیل کم‌ستان در چنین شرایطی دیرتر خودبه‌خود مشتعل می‌شود. موتور ممکن است بیشتر استارت بخورد، پس از روشن‌شدن چند لحظه ناصاف کار کند یا دود سفید تولید کند. این دود می‌تواند حاصل گازوئیلی باشد که به دلیل پایین‌بودن دمای محفظه و تأخیر در آغاز احتراق، کامل نسوخته است.

البته نمی‌توان هر استارت دشوار یا دود سفید را به عدد ستان نسبت داد. خرابی گرم‌کن، افت تراکم، گرفتگی فیلتر، ایراد انژکتور یا وجود آب در سوخت نیز علائمی مشابه ایجاد می‌کنند. ستان یکی از عوامل مؤثر بر کیفیت احتراق است، نه پاسخ تمام مشکلات موتور دیزلی.

چرا ستان نقطه مقابل اکتان است؟

در موتور بنزینی، شمع باید زمان آغاز احتراق را کنترل کند. بنزین نباید پیش از رسیدن جرقه یا پیش از رسیدن شعله اصلی به بخش‌های دیگر محفظه، خودبه‌خود مشتعل شود. عدد اکتان بالاتر نشان‌دهنده مقاومت بیشتر بنزین در برابر این خوداشتعالی ناخواسته و ناک است.

موتور دیزلی انتظار متفاوتی از سوخت دارد. در این موتور شمع جرقه‌زنی وجود ندارد و گازوئیل باید پس از تزریق به هوای داغ و فشرده، خودبه‌خود روشن شود. عدد ستان بالاتر نیز نشان می‌دهد این اتفاق با تأخیر کمتری رخ می‌دهد.

بنابراین اکتان و ستان به یک ویژگی مشترک، یعنی خوداشتعالی، از دو جهت مخالف نگاه می‌کنند. اکتان بالاتر یعنی مقاومت بیشتر در برابر خوداشتعالی. ستان بالاتر یعنی آمادگی بیشتر برای خوداشتعالی.

به همین دلیل اکتان ۹۵ و ستان ۵۱ قابل مقایسه نیستند. این دو عدد نمره‌های یک آزمون مشترک نیستند و هیچ فرمول مستقیمی برای تبدیل آن‌ها به یکدیگر وجود ندارد. هرکدام رفتار مورد نیاز یک نوع موتور را توصیف می‌کنند.

آیا ستان بالاتر قدرت بیش‌تری تولید می‌کند؟

گازوئیل با ستان بالاتر زودتر مشتعل می‌شود، اما این موضوع به‌تنهایی انرژی بیشتری تولید نمی‌کند. قدرت موتور دیزلی به مقدار و ارزش حرارتی سوخت، کیفیت پاشش، هوای ورودی، فشار توربو و زمان‌بندی تزریق وابسته است.

اگر عدد ستان از نیاز موتور پایین‌تر باشد، رساندن آن به محدوده مناسب می‌تواند استارت، نرمی کارکرد و زمان آغاز احتراق را بهبود دهد. پس از رسیدن به عدد مورد نیاز، افزایش بیشتر ستان الزاماً قدرت، شتاب یا کاهش مصرف محسوسی به همراه ندارد.

هدف، پیداکردن بزرگ‌ترین عدد ممکن نیست. گازوئیل باید در محدوده‌ای قرار داشته باشد که موتور برای آن طراحی و کالیبره شده است. احتراق نه باید بیش از اندازه به تأخیر بیفتد و نه زمان آن از برنامه واحد کنترل موتور فاصله بگیرد.

عدد ستان تمام کیفیت گازوئیل را نشان نمی‌دهد

ممکن است گازوئیلی ستان مناسبی داشته باشد، اما به دلیل وجود آب، ذرات معلق یا خاصیت روان‌کاری نامناسب به پمپ و انژکتورها آسیب برساند. رفتار سوخت در هوای سرد، میزان گوگرد و گران‌روی نیز ویژگی‌های جداگانه‌ای هستند.

پس عدد ستان فقط به یک پرسش پاسخ می‌دهد. گازوئیل پس از تزریق به هوای داغ و فشرده، چه مدت برای آغاز احتراق منتظر می‌ماند؟

اگر پاسخ را به زبان ساده بخواهیم، گازوئیل ستان ۵۵ در شرایط یکسان زودتر از گازوئیل ستان ۴۵ خودبه‌خود مشتعل می‌شود. این زودتر روشن‌شدن می‌تواند تأخیر احتراق و صدای خشن موتور را کاهش دهد، اما به معنای انرژی بیشتر یا برتری سوخت در تمام شاخص‌ها نیست.

عدد اکتان از بنزین می‌خواهد در برابر خوداشتعالی مقاومت کند. عدد ستان از گازوئیل می‌خواهد در زمان مناسب آماده خوداشتعالی باشد. تفاوت این دو شاخص از همین انتظار مخالف آغاز می‌شود.