Применение высокооктановых изоолефиновых углеводородов при производстве автомобильного бензина тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Абделлатиф Тамер Мохамед Махмуд

• Абделлатиф Тамер Мохамед Махмуд
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Абделлатиф Тамер Мохамед Махмуд

ВВЕДЕНИЕ

1 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА И ВЫСОКООКТАНОВЫХ ИЗООЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

1.1 Перспективы производства автомобильного бензина

1.1.1 Тенденции развития рынка и требований к качеству автомобильного бензина

1.1.2 Перспективные технологии бензиновых двигателей

1.1.3 Перспективные компоненты автомобильного бензина

1.2 Технология производства высокооктановых изоолефиновых углеводородов

1.3 Постановка задач исследования

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ ИЗООЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА

3.1 Исследование влияния изооктена на физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильного бензина в сравнении с МТБЭ и ТАМЭ

3.2 Исследование влияния изогексена на физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильного бензина в сравнении с МТБЭ и ТАМЭ

3.3 Исследование эффекта гиперусиления детонационной стойкости автомобильного бензина при добавлении изоолефиновых углеводородов

4 РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА НА ОСНОВЕ ГАЗОВОГО СЫРЬЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКООКТАНОВЫХ ИЗООЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

5 РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА

РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение высокооктановых изоолефиновых углеводородов при производстве автомобильного бензина»

Актуальность темы исследования

Глобальный рынок автомобильного бензина до сих пор переживает устойчивый рост. В 2019 году мировой спрос на бензин составил более 1,1 млрд тонн. В перспективе ближайших 30 лет бензин, несмотря на жесткую конкуренцию со стороны альтернативных топливных решений, прежде всего электротранспорта, будет являться основным видом топлива для легковых автомобилей. Более того, совершенствование бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) имеет существенный потенциал на пути повышения топливной эффективности и КПД двигателя, прежде всего за счет увеличения использования технологий прямого впрыска и турбонаддува, а также внедрения новых технологий бензиновых ДВС, например, принципа гомогенного сгорания однородного заряда при самовоспламенении от сжатия - двигатель НСС1. Движение в этом направлении потребует изменения требований к качеству и составу бензина. Анализ предлагаемого ведущими исследовательскими группами комплексного показателя эффективности топлива (ПЭТ), свидетельствует о том, что для ДВС современных и перспективных конструкций наиболее эффективными компонентами наряду с оксигенатами являются изоолефиновые углеводороды. Учитывая, что их промышленное производство может быть организовано не только на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ), но и на базе газоперерабатывающих комплексов, их изучение в качестве высокооктановых компонентов автомобильного бензина представляет значительный практический интерес. Учитывая существующие ограничения на применение непредельных углеводородов данное исследование имеет ряд важных научных задач, решение которых позволит выбрать наиболее рациональные способы использования изоолефиновых углеводородов в составе автомобильного бензина.

Степень разработанности темы исследования

Изучению физико-химических и эксплуатационных свойств высокооктановых компонентов бензина посвящено множество научных работ. Значительная часть исследований посвящена изучению различных оксигенатов (метанола, этанола, бутиловых спиртов, простых эфиров, фурановых соединений, ацеталей). Работы по исследованию высокооктановых изоолефиновых углеводородов в научной литературе встречаются редко. Потенциал данных соединений с учетом вектора развития бензиновых ДВС раскрыт далеко не полностью и требует глубокого изучения.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы является исследование и разработка рациональных способов применения изоолефиновых углеводородов при производстве высокооктанового автомобильного бензина.

В работе сформулированы и решены следующие задачи:

- Исследовано влияние изооктена и изогексена на физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильного бензина в сравнении с МТБЭ и ТАМЭ;

- Исследован эффект гиперусиления детонационной стойкости автомобильного бензина при добавлении изоолефиновых углеводородов

- Разработана композиция и технология производства автомобильного бензина на основе газового сырья с использованием высокооктановых изоолефиновых углеводородов;

- Разработана цифровая модель оценки комплексного показателя эффективности автомобильного бензина различного состава.

Научная новизна:

- Получены результаты исследований влияния изоолефиновых углеводородов: изооктена и изогексена на изменение детонационной стойкости основных бензиновых компонентов и установлено, что антидетонационная эффективность изоолефинов увеличивается в ряду: бензин каталитического риформинга < бензин каталитического крекинга < изомеризат < низкооктановая смесь «70»;

- Показан экстремальный характер зависимости ОЧМ смеси изооктена или изогексена с низкооктановой смесью «70» при добавлении не менее 50% масс. изоолефинов.

- Впервые получены результаты исследования эксплуатационных и экологических характеристик автомобильного бензина на основе продуктов переработки природного газа с вовлечением высокооктановых изоолефиновых углеводородов в сравнении с автомобильными бензинами АИ-95-К5 по ГОСТ 32513.

Теоретическая и практическая значимость:

- Показано, что индукционный период изооктана при добавлении изоолефиновых углеводородов снижается экспоненциально, при этом установлены граничные значения концентрации изоолеифинов при смешении с изооктаном, обеспечивающие величину индукционного периода смеси, соответствующую установленной норме (не ниже 360 мин.), которые составляют не более 50% масс. для изооктена и не более 10% масс. для изогексена. Добавление 0,1% масс. антиокислительной присадки 2,6-дитретбутил-4-метилфенол повышает индукционный период чистых изооктена и изогексена до уровня выше 1200 мин.

- Показан эффект гиперусиления детонационной стойкости низкооктановой смеси «70» при добавлении не менее 50% масс. изоолефинов, что объясняется интенсивным поглощением олефинами образующихся в процессе низкотемпературного горения радикалов •ОН, •02Н, •СН3, •Н, приводящих к

ускорению реакций предпламенного окисления парафиновых углеводородов, с образованием нестабильных алкилгидропероксидов, а также значительно более высокой скоростью реакций радикального отщепления водорода у олефиновых углеводородов по сравнению с парафиновыми.

- Рассчитаны граничные значения антидетонационной эффективности изоолефиновых углеводородов при концентрации 20% масс. в основных бензиновых компонентах, выраженные в октановых числах смешения: изооктена ОЧИсм = 108-150, ОЧМсм = 92-136, изогексена ОЧИсм = 104-145, ОЧМсм = 83-122.

- Предложена технологическая концепция, которая может позволить организовать производство высокооктанового бензина на базе газоперерабатывающих комплексов с вовлечением изоолефиновых углеводородов, оксигенатов и изооктана собственного производства и покупных ароматических углеводородов.

- Разработана и запатентована топливная композиция получения высокооктанового автомобильного бензина согласно предложенной концепции (патент РФ № 2740554) следующего состава (% масс.): БГС - 46-56, изопентановая фракция - до 4, ароматический компонент - до 20, МТБЭ - 14-15, изоолефиновые углеводороды - 15-16, изооктан - до 20.

- Разработана цифровая модель для оценки основных эксплуатационных свойств топливных композиций автомобильного бензина различного состава, а также расчета комплексного показателя эффективности автомобильного бензина при работе на двигателях различных конструкций.

Методология и методы исследования

основывались на анализе отечественной и зарубежной научно-технической

литературы, и нормативно-технической документации, посвящённой высокооктановым бензинам.

Исследование физико-химических и эксплуатационных свойств топливных композиций осуществлялось стандартными методами испытаний (ГОСТ, АСТМ Д, СТО и пр.), на базе лабораторий РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина» и АО «ВНИИ НП».

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость влияния изоолефиновых углеводородов на изменение индукционного периода изооктана, на основании которой определены граничные значения концентраций изооктена и изогексена в составе автомобильного бензина.

2. Результаты исследования влияния изооктена и изогексена на изменение детонационной стойкости основных бензиновых компонентов: бензина каталитического риформинга, бензина каталитического крекинга, изомеризата и низкооктановой смеси «70»;

3. Экстремальная зависимость изменения ОЧМ смеси изооктена или изогексена с низкооктановым эталонным топливом «70»;

4. Результаты испытаний физико-химических и эксплуатационных свойств, включая моторно-стендовые испытания, автомобильного бензина, полученного на основе продуктов переработки природного газа с вовлечением высокооктановых изоолефиновых углеводородов в сравнении с автомобильными бензинами АИ-95-К5 по ГОСТ 32513.

5. Разработанная технологическая концепция, позволяющая организовать производство высокооктанового бензина на базе газоперерабатывающих комплексов с вовлечением изоолефиновых углеводородов, оксигенатов и изооктана собственного производства и покупных ароматических углеводородов.

6. Разработанная цифровая модель для оценки основных эксплуатационных свойств топливных композиций автомобильного бензина различного состава, а также

расчета комплексного показателя эффективности автомобильного бензина при работе на двигателях различных конструкций.

Степень достоверности и апробация результатов

Степень достоверности подтверждена систематическим характером исследования, необходимым объемом результатов экспериментов, полученных в лабораторных условиях с применением современного оборудования и с использованием аттестованных методик, а также высокой сходимостью результатов исследований.

Отдельные разделы работы докладывались и обсуждались на «Международной конференции по альтернативным видам топлива, энергии и окружающей среде (ICAFEE): будущее и проблемы» (г. Тайвань, 2019 г.); «Международном молодежном научно-практическом конгрессе» «Нефтегазовые горизонты» (г. Москва, 2019 г.); Научно-практической конференции «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса» (г. Москва, 2020 г.); Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ - 2020» (г. Москва, 2020 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 научно-технических статьи в ведущих рецензируемых научных журналах первого квартиля (Fuel с импакт-фактором 6.609, Energy&Fuels с импакт-фактором 3.605), включенных в базы данных Web of Science и Scopus; 1 статья в научном издании в соответствии с перечнем ВАК Минобразования и науки РФ; 1 патент РФ № 2740554; опубликовано 7 тезисов докладов на научных конференциях в России и за рубежом.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и обозначений, списка использованной литературы из 130 наименований, 1 приложения. Общий объем диссертационной работы включает 122 страницы печатного текста, в том числе 33 рисунка и 19 таблиц.

Автор выражает благодарность научному руководителю М.А. Ершову за руководство и поддержку на протяжении последних четырех лет. Также автор выражает особую благодарность В.М. Капустину и Е.А. Чернышевой за их постоянную помощь и поддержку. Автор хотел бы выразить искреннюю благодарность Д.А. Потанину и Н.А. Климову за всестороннюю поддержку в исследовательских работах. Также автор хотелось благодарность Н.С. Шведову за помощь и, в особенности автор хотел бы выразить благодарность своей семью за любовь и поддержку.

1 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА И ВЫСОКООКТАНОВЫХ ИЗООЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

1.1 Перспективы производства автомобильного бензина

1.1.1 Тенденции развития рынка и требований к качеству автомобильного бензина

Автомобильный бензин является самым крупнотоннажным продуктом современной нефтепереработки. Он представляет собой смесь летучих легковоспламеняющихся жидких углеводородов, содержащих от 4 до 12 атомов углерода и выкипающих при температуре не выше 180-220°С в зависимости от требований конкретной страны. Основным сырьем производства служат нефтяные фракции. Применяют автомобильный бензин в качестве топлива для транспортных средств, оснащенных ДВС с искровым воспламенением.

История современного бензина начинается в конце XVIII - начале XIX века с изобретением первого автомобиля Карлом Бенцем в Германии в 1885 г. С 1910 года значительное увеличение объема производства автомобилей путем применения конвейера дало резкий рост спроса на бензин: к 1920 году мировой автопарк насчитывал уже порядка 9 млн транспортных средств, оснащенных ДВС, вследствие чего бензин больше не воспринимался как побочный продукт переработки нефти, и большая часть керосиновой фракции стала включаться в бензиновую фракцию. К 1913 году этого стало недостаточно для обеспечения растущего потребления, что привело к разработке первого коммерческого процесса термического крекинга газойля с получением бензиновых фракций. В период с 1925 года по 1935 год был разработан процесс непрерывной вакуумной перегонки. Дальнейшее развитие рынка автомобильного бензина связано с разработкой технологий каталитического крекинга, риформинга, алкилирования и изомеризации. Рост глобального рынка автомобильного бензина наблюдается до сих пор. На рисунке 1 приведен мировой спрос на бензин с 2010 года по 2019 год с прогнозом до 2050 года.

Рисунок 1 - Мировой спрос на автомобильный бензин [1] В 2019 году мировой спрос на бензин составил более 1,1 млрд тонн. В будущем прогнозируется интенсивное снижение спроса на автобензин в странах Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) вследствие реализации программ декарбонизации транспорта согласно принятой в 2019 году Европейской Зеленой Сделки и других соглашений для достижения углеродной нейтральности к 2050-2060 годам [2]. Одновременно аналитики ожидают продолжение роста спроса на ненасыщенных рынках стран, не входящих в ОЭСР за счет по-прежнему низкой базы уровня автомобилизации, что в целом создаст небольшую положительную динамику мирового спроса на автобензин после 2025 года. На рисунке 2 приведена разбивка производства и потребления автомобильного бензина по странам в 2019 году.

Рисунок 2 - Структура мирового производство и потребления автомобильного

бензина в 2019 году [3] Крупнейшими мировыми рынками автомобильного бензина на данный момент являются рынки Китая, США и ЕС. Объем производства в США в 2019 году составил порядка 400 млн т, в то время как потребление оказалось на уровне 390 млн т. Экономичность бензинового двигателя, в отличие от дизельной техники, не близка к предельным показателям, следовательно, переход на более экономичную технику при учете высокого уровня автомобилизации США будет сопровождаться снижением спроса на автомобильный бензин.

В Китае в 2019 году производство бензина составило порядка 131 млн т, спрос - 122 млн т. Аналитики прогнозируют рост потребления в ближайшее десятилетие за счет по-прежнему невысокого уровня автомобилизации. Негативным фактором развития китайского рынка моторных топлив остается рост автопарка альтернативных транспортных средств: на данный момент на долю Китая приходится порядка 60% мировых продаж электромобилей [4-7].

В ЕС объем производства автомобильного бензина в 2019 году составил 140 млн т. Спрос на автомобильный бензин в 2019 году достиг уровня 82 млн т. Среди крупнейших стран-потребителей можно выделить Германию, Великобританию,

Францию. Европейский Союз - экспортер автомобильного бензина. Основные направления экспорта: Северная Америка, Азия и Африка [8]. В будущем снижение спроса ввиду использования более экономичной техники будет тормозиться за счет перехода легкового транспорта с дизельного топлива на автомобильный бензин в связи последствиями конфликта, известного как Дизельгейт, после которого продажи новых дизельных автомобилей значительно упали. В 2011-2012 годах около 55% вновь зарегистрированных автомобилей в ЕС работали на дизельном топливе. С тех пор доля рынка дизельных автомобилей снижалась медленно, до 49% в 2016 году, но затем произошло падение до 31% в 2019 году. Недавнее снижение продаж дизельных автомобилей связано в первую очередь с изменением акцизной политики стран, а также с потерей доверия со стороны потребителей, которые все больше обеспокоены угрозой запрета дизельного топлива в городских районах: на данный момент ряд городов по всей Европе объявили о своем намерении запретить дизельные автомобили, начиная с Осло, Парижа и Рима в 2024 году.

Ключевым драйвером развития спроса на автобензин является рынок транспортных средств, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. В 2019 году в мире было продано 75 млн легковых автомобилей [9], из которых порядка 75% предназначены для езды на бензиновом топливе [10].

Потенциал рынка автомобилей, как отмечалось ранее, определяется долей автомобилизации страны или региона. Первое место по уровню автомобилизации занимают США с показателем, равным 838 легковых автомобилей на тысячу человек. В странах ЕС средний показатель автомобилизации находится на уровне 570, лидирующие позиции занимают Люксембург (694), Италия (655) и Польша (642) [11,12]. У России и Китая по-прежнему наблюдается большой потенциал развития рынка: уровни автомобилизации равны соответственно 360 и 200 автомобилей на 1000 человек. В таблице 1 представлено количество легковых автомобилей на тысячу человек в крупных странах-потребителях и производителях автомобильного бензина.

Таблица 1 - Доля автомобилизации в крупных странах-потребителях и

производителях автомобильного бензина [13]

Страна/регион Количество легковых автомобилей на 1000 чел.

2008 г. 2018 г.

Африка 27,2 39,8

Азия, Дальний Восток 53,8 118,8

Азия, Средний Восток 102,7 155,7

Бразилия 140 212,8

Канада 623 656,1

Центральная и Южная Америка 131,9 181,3

Китай 35,7 167

Восточная Европа 300 399

Западная Европа 593,2 619,5

Индия 13,2 43,6

Индонезия 34,7 102,2

Мексика 230,2 343

США 838,5 836,3

Таким образом, автомобильный бензин, несмотря на конкуренцию со стороны альтернативных топливных решений, прежде всего электротранспорта, будет являться основным видом топлива для легковых автомобилей на ближайшие десятилетия.

Параллельно с развитием рынка автомобильного бензина менялись и требования к его качеству. На глобальном уровне данные изменения отражены в эволюции ключевого документа по качеству автомобильного бензина - Всемирной топливной хартии (ВТХ) [14], в которой установлены 6 категорий качества автобензина.

К первой категории относятся рынки, на которых минимальны или полностью отсутствуют требования к составу отработавших газов, например, рынки, руководствующиеся Евро-1 или Tier 0. Для данной категории содержание серы должно быть не более 1000 мг/кг, ароматических углеводородов не более 50% об. и бензола не более 5% об.

Ко второй категории относятся рынки со строгими требованиями к составу отработавших газов (Евро-2/3, Tier 1). Содержание серы ограничивается 150 мг/кг, ароматических углеводородов - 40% об., бензола - 2,5% об. Добавлено требование по количеству непредельных углеводородов в топливе (не более 18% об.).

Рынки с повышенными требованиями к характеристикам отработавших газов составляют третью категорию и руководствуются стандартами Евро-3/4, LEV. Четвертую категорию представляют рынки с наивысшими требованиями к количеству и составу отработавших газов (Евро-4/5/6, Tier 2-3, LEV II/III). Предъявляются более жесткие ограничения характеристик, влияющих на состав выхлопных газов и эксплуатационные свойства топлива.

В пятой категории ужесточены требования к экологическим характеристикам бензина, в том числе добавлено ограничение по индексу твердых частиц (ИТЧ).

Новую шестую категорию представляют рынки с максимальными требованиями к топливной экономичности и выбросам углекислого газа. Эта категория направлена на минимизацию реальных выбросов вредных веществ в соответствии с требованиями экологических стандартов на чистоту отработавших газов Евро 6dTEMP (с 2017 года), Евро 6d (с 2020 года) и China 6b (с 2023 года) [14].

Требования Всемирной топливной хартии хотя не являются обязательными, служат ориентиром для стран при разработке национальных нормативов по качеству автомобильного бензина. В таблице 2 указаны требования нормативно-технической документации на автомобильный бензин в России, а также США (Калифорнии), ЕС, Китае и Японии.

Таблица 2 - Требования к автомобильному бензину в разных странах [14-17]

Наименование показателя Требования нормативно-технической документации

Россия Всемирная топливная хартия 2019 Евросоюз 98/97/EC США, Калифорни я Япония Китай Канада

ТР ТС 013/2011 ГОСТ 32511-2013 CaRFG Phase 3 JIS K 2202 GB 179302016 CAN/CGS В-3.5-2016

Октановое число: - по исследовательскому методу (ОЧИ) - по моторному методу (ОЧМ) > 80 > 76 > 80/92/95/98 > 76/83/85/88 > 91/95/98/102 > 82,5/85/88 > 91/95 > 81/85 - > 89/96 >89/92/95 >82/-/-/-

Массовая доля серы, мг/кг < 10 < 10 < 10 < 10 < 15* < 10 < 10 <10

Объемная доля углеводородов, %: - ароматических - бензола - олефиновых < 35,0 < 1,0 < 18,0 < 35,0 < 1,0 < 18,0 < 35,0 < 1,0 < 10,0 < 35,0 < 1,0 < 18,0 < 22,0 < 0,7 < 4,0 < - ,0 < 40 < 1 < 24 < - ,5

Концентрация кислорода, % масс. < 2,7 < 2,7 < 3,7 + Е22 < 3,7 1,8-3,5 (3,7) < 1,3-3,7 <2,7 <2,7

Концентрация металлов, Отсутстви е Pb, Mn, Fe Отсутствие РЬ, Мп, Fe < 1 мг/кг или Отсутствие Отсутстви е Pb, Mn Отсутствие Pb, Mn Отсутстви е Pb Pb <0,005 Mn <0,002 РЬ <0,005 Мп <0,0018

Содержание фосфора - - < 1 мг/кг - < 5 мг/л - - <0,0013 г/л

Содержание хлора, мг/кг - - < 1 - - - - -

Концентрация промытых смол, мг/100 3 см - < 5 < 5 < 5 - < 3 - -

Концентрация смол, непромытых раств-м, мг/100 см3 - - < 30 - - < 20 - -

Содержание механических примесей, мг/л - - < 1 - - - - -

Продолжение таблицы 2

Наименование показателя Требования нормативно-технической документации

Россия Всемирная топливная хартия 2019 Евросоюз 98/97/ЕС США, Калифорни я Япония Китай Канада

ТР ТС 013/2011 ГОСТ 32511-2013 СаЯГ^ Phase 3 Л8 К 2202 GB 179302016 CAN/CGS В-3.5-2016

Определение взвешенных частиц, ИСО код - - 18/16/13 - - - - -

Индукционный период бензина, мин - > 360 > 480 > 360 > 240 > 240 > 480 > 240

Чистота форсунки, % снижения пропускной способности - - < 5 - < 5 - - -

Чистота впускного клапана, мг - - < 30 - < 50 - - -

Отложение в камере сгорания, мг/цилиндр - - < 140% **** - < 1300 - - -

Индекс образования твердых частиц - - указать - - - - -

Примечание: * Указана среднегодовая норма ** Указана норма для отдельной партии бензина *** Указана норма при проведении квалификационных испытаний **** Указана норма в % от базового бензина при проведении сравнительных испытаний бензина с моющей присадкой

Требования к качеству автомобильного бензина формируются путем достижения компромисса между показателями экономической эффективности и безопасности его производства и применения. При этом последние годы требования к безопасности автомобильного бензина, как и других моторных топлив, непрерывно ужесточаются.

Значительный прогресс в этом направлении был достигнут в части исключения применения металлосодержащих присадок в составе автобензина, а также радикальном снижении содержания серы. Соединения серы, как и металлоорганические соединения, оказывает негативное (пассивирующее) воздействие на каталитические системы очистки отработавших газов - именно это стало основной причиной их регулирования в бензине. Кроме того, сера и металлы негативно влияют непосредственно на чистоту выбросов, попадая в атмосферу в виде токсичных окислов.

Кроме серы и металлов, продолжается регулирование углеводородного состава бензина. В первую очередь ограничивается содержание ароматических углеводородов, особенно бензола. Регулирование состава бензина нашло отражение в недавно введенном в ВТХ показателе качества - индексе твердых частиц, вызывающий все больший интерес исследователей [18,19]. ИТЧ - это математический индекс, зависящий от числа эквивалентов двойной связи (формальной ненасыщенности) и давления пара индивидуальных веществ, входящих в состав топлива, и массовой доли каждого компонента в топливе. Твердые частицы обладают канцерогенным действием, поэтому их регулирование присутствует в последних стандартах Euro 6d и US Tier 3.

Важнейшим показателем качества автобензина является его октановое число (ОЧ), которое служит мерой способности топлива противостоять самовоспламенению, вызывающему детонацию. Важно отметить, что данный показатель существенно влияет на эффективность двигателя и выбросы, что делает

октановое число одним из наиболее важных свойств бензина. Достижение надлежащей работы двигателя, хорошей топливной экономичности и снижения выбросов требует использования топлива с октановым числом, рекомендованным в руководстве по эксплуатации транспортного средства. Каждый автомобиль разработан и откалиброван для определенного октанового числа. При использовании бензина с октановым числом ниже требуемого возможно возникновение детонации. Двигатели, оснащенные датчиками детонации, могут работать с более низким октановым числом за счет замедления момента зажигания, но это приведет к увеличению расхода топлива, ухудшению управляемости и уменьшению мощности, а детонация все еще может возникать. Исходя из таблицы 2, можно сделать вывод, что практически весь автомобильный бензин на мировом рынке является высокооктановым: в среднем ОЧ автомобильного бензина в мире варьируется от 80 до 1 00. В большинстве стран на рынке представлено две и более марок топлива, однако в некоторых африканских регионах доступен только один сорт бензина, в том числе в Нигерии (91), Ливии (95) и т.д. По состоянию на 2019 год наибольшее количество марок представлено в Индонезии (88, 90, 92, 95, 98, 100), далее с пятью марками следуют Ирак, Перу, Филиппины и Россия. Четыре марки бензина доступно на рынках Китая, Египта, Казахстана, Парагвая и Украины.

В странах ЕС наиболее популярная марка на данный момент - 95, занимающий порядка 79% рынка [20]. В Китае по 40% рынка приходится на бензин марок 92 и 95 автомобильные бензины [21]

В США распространен показатель, именуемый антидетонационный индекс (АИ), определяемый по формуле (1).

ОЧИ + ОЧМ АИ =---

У первых партий американских автомобильных бензинов антидетонационный индекс составлял порядка 65-70 условных единиц, однако с развитием технологий получения высокооктановых компонентов и добавок средний антидетонационный индекс бензинового пула увеличивался и в 2017 году составил 88,3, что примерно эквивалентно значению 93 по ОЧИ [22].

Повышение ОЧ автомобильного бензина было и остается основным вектором развития производства топлив для автомобильной техники с двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием, что позволяет добиться значительного прогресса в экономии топлива и сокращении выбросов CO2. Постоянный рост антидетонационной стойкости топлива обеспечивается за счет вовлечения в бензиновый пул различных высокооктановых углеводородных компонентов (продукты риформинга, изомеризации, каталитического крекинга, алкилирования и т.д.) и неуглеводородных добавок, в первую очередь оксигенатов, таких как биоэтанол, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), и третичный амилметиловый эфир (ТАМЭ).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абделлатиф Тамер Мохамед Махмуд, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Annual Energy Outlook 2021 [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа:

https://www.eia.gov/pressroom/presentations/AEO2021_Release_Presentation.pdf

2. The European Green Deal [Электронный ресурс]. - 2019. - Режим доступа: https://eur-lex.europa.eu/legal-

content/EN/TXT/?qid= 1596443911913&uri=CELEX:52019DC0640#document2

3. Motor Gasoline Consumption [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.indexmundi.com/energy/?product=gasoline&graph=consumption&display=ra nk

4. Wen, W. Impacts of COVID-19 on the electric vehicle industry: Evidence from China / W. Wen, S. Yang, P. Zhou, S.Z. Gao // Renewable and Sustainable Energy Reviews.

- 2021. - P. 20.

5. Muratori, M. The rise of electric vehicles—2020 status and future expectations / M. Muratori, M. Alexander, D. Arent, M. Bazilian, P. Cazzola, E. Dede, J. Farrell, C. Gearhart, D. Greene, A. Jenn, M. Keyser, T. Lipman, S. Narumanchi1, A. Pesaran, R. Sioshansi, E. Suomalainen, G. Tal, K. Walkowicz1, J. Ward // Progress in Energy. - 2021.

- №3. - P. 35.

6. Mao, S. The evolution of commercial vehicles in China: a retrospective evaluation of fuel consumption standards and recommendations for the future / S. Mao, P. Ragon, F. Rodriguez // International Council on Clean Transportation. - 2021. - P. 34.

7. Lin, B. The impact of electric vehicle penetration: A recursive dynamic CGE analysis of China / B. Lin, W. Wu // Energy Economics. - 2021. - №94.

8. Statistical report 2020 [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа: https://www.fuelseurope.eu/wp-content/uploads/SR_FuelsEurope-_2020-1.pdf

9. Economic and Market Report EU Automotive Industry Full year 2019 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.acea.be/statistics/tag/category/economic-and-market-outlook

10. Breakdown of global car sales in 2019 and 2030, by fuel technology [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.statista.com/statistics/827460/global-car-sales-by-fuel-technology/

11. The 2020 automotive trends report [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа: https: //nepis. epa. gov/Exe/ZyPDF. cgi?Dockey=P 1010U68.pdf

12. Motorisation rates in the EU, by country and vehicle type [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа: https://www.acea.be/statistics/article/vehicles-per-capita-by-country

13. Davis, S.C., Transportation Energy Data Book / S.C. Davis, R. G. Boundy // -2021. - №39. - P. 455.

14. Worldwide fuel chapter. Gasoline and diesel fuel [Электронный ресурс] -2019. - Режим доступа: https://www.acea.be/publications/article/worldwide-fuel-charter-2019-gasoline-and-diesel-fuel

15. Abdoun, A., 2018 Global Fuel Specifications / A. Abdoun, L. Erazo, Y. Wei // Houston. - 2018. - P. 73.

16. ТР ТС 013/2011 О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту.

17. ГОСТ 32513-2013 Топлива моторные. Бензин неэтилированный. - М., 2014. - С. 15.

18. Aikawa, K. Development of a Predictive Model for Gasoline Vehicle Particulate Matter Emissions / K. Aikawa, T. Sakurai, J. Jetter // SAE International Journal of Fuels and Lubricants. V119 - № 4. - P. 13.

19. Wu, T. A reduced PM index for evaluating the effect of fuel properties on the particulate matter emissions from gasoline vehicles / T. Wu, A. Yao, J. Feng, H. Wang, Z. Li, M. Liu, C. Yao // Fuel. - 2019. - P. 12.

20. Quality and greenhouse gas intensities of transport fuels in the EU in 2017 [Электронный ресурс]. - 2019. - Режим доступа: https://www.eea.europa.eu/publications/quality-and-greenhouse-gas-intensities-1

21. Global octane and fuel quality trends 2019/2020 and beyond [Электронный ресурс]. - 2020. - Режим доступа: https://www.acfa.org.sg/newsletters/global-octane-fuel-quality-trends

22. Splitter, D. A Historical Analysis of the Co-evolution of Gasoline Octane Number and Spark-Ignition Engines / D. Splitter, A. Pawlowski, R. A Wagner // Frontiers in Mechanical Engineering - 2016. - №1. - P. 22.

23. Walker, G. Tetraethyl lead poisoning: report of a non-fatal case / G. Walker, P. R. Boyd // The Lancet - 1952. - №260. P. 467-469.

24. Barry, P.S.I. Tetraethyl lead poisoning / P.S.I. Barry D. Turner // The Lancet -1964. - №283. P. 1275.

25. A Brief History of Octane in Gasoline: From Lead to Ethanol [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: https://www.eesi.org/papers/view/fact-sheet-a-brief-history-of-octane

26. Shelton, E. M. Trends in Motor Gasolines: 1942-1981 / E. M. Shelton, M. L. Whisman, P. W. Woodward // Report No. DOE/BETC/RI-82/4. Bartlesville, OK: Department of Energy, Bartlesville Energy Technology Center. - 1982.

27. Капустин В. М. Технология переработки нефти. В 4-ч частях. Часть вторая. Физико-химические процессы / В.М. Капустин, А.А. Гуреев - М.: Химия, 2015. - С. 400.

28. Pfeifera, G.D. Health and environmental testing of manganese exhaust products from use of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl in gasoline / G.D. Pfeifera, J.M.

Ropera, D. Dormanb, D.R. Lynama // Science of The Total Environment. - 2004. - №334.

- P. 397-408.

29. Lynama, D.R. Atmospheric exposure to manganese from use of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) performance additive / D.R. Lynama, G.D. Pfeifera, B.F. Forta, G.L. Ter, H.D.P. Hollrahb // Science of The Total Environment. - 1994. - № 146. - P. 103-109.

30. Loranger, S. Contribution of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) to atmospheric Mn concentration near expressway: dispersion modeling estimations / S. Loranger, J. Zayed, G. Kennedy // Atmospheric Environment. - 1995. - №29. - P. 591599.

31. Jones, A.R. Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT), plant uptake and effects on metabolism / A.R. Jones, C.M. Lytle, R.L. Stone, L.D. Hansen, B.N. Smith // Thermochimica Acta. - 2000. - №349. - P. 141-146.

32. Abbott, P.J. Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) in petrol: The toxicological issues / P.J. Abbott // Science of The Total Environment. - 1987. - №67.

- P. 247-255.

33. Geivanidis, S. Effect on exhaust emissions by the use of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) fuel additive and other lead replacement gasolines / S. Geivanidis, P. Pistikopoulos, Z. Samaras // Science of The Total Environment. - 2003. - №305. - P. 129-141.

34. Ершов, М.А. Обзор рынка октаноповышающих добавок к бензинам / М.А. Ершов, Т.А. Климова // Современная АЗС 2016. № 11. С. 3-5.

35. Map: global n-methylaniline content regulation and use in gasoline [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://inspire.sgs.com/document-downloads/102571/global-map--global-n-methylaniline-content-regulation-and-use-in-gasoline

36. Ershov, M.A. Hybrid low-carbon high-octane oxygenated gasoline based on low-octane hydrocarbon fractions / M.A. Ershov, E.V. Grigorieva, T. M. Abdellatief // Science of the Total Environment. - 2021. - №756. - P. 10.

37. US 1578201 A 1926

38. Cummings, H. K. Methods of Measuring the Antiknock Value of Fuels // SAE Technical Paper. - 1927 - №27003. - P. 16.

39. Egloff, G., Morrell J. C. Symposium on motor fuels alcohol-gasoline as motor fuel / G. Egloff, J. C. Morrell // ACS Publications. - 1936. - №9. - P. 1080-1088.

40. Brown, L. T. Christensen L. M. Gasoline and alcohol-gasoline blends / L. T. Brown // ACS Publication. - 1936. - №28, P. 650-652.

41. Porter, J. C. Alcohol as an antiknock agent in automotive engines / J. C. Porter, R. Wiebe // ACS Publication. - 1936. - №44 -P. 1098-1104.

42. Bielaczyc, P. An examination of the effect of ethanol-gasoline blends' physicochemical properties on emissions from a light-duty spark ignition engine / P. Bielaczyc, J. Woodburn, D. Klimkiewicz, P. Pajdowski, A. Szczotka // Fuel Processing Technology. - 2013. - №107. - P. 50-63.

43. Gao, J. Spray properties of alternative fuels: A comparative analysis of ethanol-gasoline blends and gasoline /J. Gao, D. Jiang, Z. Huang // Fuel. - 2007. -№86. - P. 16451650.

44. Mohammed, M.K. Effect of ethanol-gasoline blends on SI engine performance and emissions / M.K. Mohammed, H.H. Balla, Z. M. H. Al-Dulaimi, Z.S. Kareem, M. S. Al-Zuhairy // Case Studies in Thermal Engineering. - 2021. - №25. - P. 9.

45. Zhang, M. Particulate emissions from direct-injection and combined-injection vehicles fueled with gasoline/ethanol match-blends - Effects of ethanol and aromatic compositions / M. Zhang, Y. Ge, X. Wang, J. Tan, L. Hao, H. Xub // Fuel. - 2021. - №302.

46. Pecchia, M. D. Gasoline-ethanol blend formulation to mimic laminar flame speed and auto-ignition quality in automotive engines / M. D. Pecchia, V. Pessina, F. Berni, A.S. Fontanesi // Fuel. - 2020. - №264. - P. 20.

47. Sakthive, P. Experimental study on unregulated emission characteristics of a two-wheeler with ethanol-gasoline blends (E0 to E50) / P. Sakthivel, K.A. Subramanian, R. Mathai // Fuel. - 2020. - №262. - P. 11.

48. Wu, X. Assessment of ethanol blended fuels for gasoline vehicles in China: Fuel economy, regulated gaseous pollutants and particulate matter / X. Wu, S. Zhang, X. Guo, Z. Yang, J. Liua, L. He, X. Zheng, L. Han, H. Liu, Y. Wu // Environmental Pollution. - 2019. - №253. P 731-740.

49. Cheng, S. Autoignition behavior of gasoline/ethanol blends at engine-relevant conditions / S. Cheng, D. Kang, A. Fridlyand, S. S. Goldsborough, C. Saggese, S. Wagnon, M.J. McNenly, M. Mehl, W.J. Pitz, D. Vuilleumier // Combustion and Flame. - 2020. -№216. - P. 369-384.

50. AlRamadan, A. S. Unraveling the octane response of gasoline/ethanol blends: Paving the way to formulating gasoline surrogates / A. S. AlRamadan, S.M. Sarathy, J. Badra // Fuel. - 2021. - №299.

51. Zhang, L. Concentrations and potential health risks of methyl tertiary-butyl ether (MTBE) in air and drinking water from Nanning, South China / L. Zhang, J. Qin, Z. Zhang, Q. Li, J. Huang, X. Peng, L. Qing, G. Liang, L. Liang, Y. Huang, X. Yang, Y. Zou // Science of The Total Environment. - 2016. - №541. - P. 1348-1354

52. Hartley, W.R. Health risk assessment of groundwater contaminated with methyl tertiary butyl ether (MTBE) / W.R. Hartley, A.J. Englande, Jr. D.J. Harrington // Water Science and Technology. - 1999. - №39. - P. 305-310.

53. Chisal, B.N. Evaluating the risks of methyl tertiary butyl ether (MTBE) pollution of urban groundwater / B.N. Chisal, N.G. Tait, D.N. Lerner // Journal of Contaminant Hydrology. - 2007. - №91. - P. 128-145.

54. Sun, Y. Investigation on the explosion limits and flame propagation characteristics of premixed methanol-gasoline blends / Y. Sun, X. Qian, M. Yuan, Q. Zhang, Z. Li // Case Studies in Thermal Engineering. - 2021. - №26.

55. Miganakallu, N. Effect of water - methanol blends on engine performance at borderline knock conditions in gasoline direct injection engines / N. Miganakallu, Z. Yang, R. Rogoz, L.J. Kapusta, C. Christensen, S. Barros, J. Naber // Applied Energy. - 2020. -№264. - P. 13.

56. Prasad, B.S.N. Impact of changing compression ratio on engine characteristics of an SI engine fueled with equi-volume blend of methanol and gasoline / B.S.N. Prasad, J.K. Pandey, G.N. Kumar // Energy. - 2020. - №191. - P. 25.

57. Sharma, N. Experimental investigations of noise and vibration characteristics of gasoline-methanol blend fuelled gasoline direct injection engine and their relationship with combustion characteristics / N. Sharma, C. Patel, N. Tiwari, A.K. Agarwal // Applied Thermal Engineering. - 2019. - №158. - P. 13.

58. Wang, C. Methanol as an octane booster for gasoline fuels / C. Wang, Y. Li, C. Xu, T. Badawy, A. Sahu, C. Jiang // Fuel. - 2019. - №248. - P. 76-84.

59. Blending, Storage and Handling of Gasoline Containing Methanol [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.methanol.org/wp-content/uploads/2020/04/Blending-Handling-Bulletin-Final.pdf

60. Единая межведомственная информационно-статистическая система (ЕМИСС) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://fedstat.ru

61. Захарова В.Л. Двигатель внутреннего сгорания. — М.: НОУ «Русская техническая школа», 2016. — C. 80.

62. Leach F. The scope for improving the efficiency and environmental impact of internal combustion engines / F. Leach, G.T. Kalghatgi // Transportation Engineering. -2020. - №1.

63. Global EV Outlook 2021 [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа: https://iea.blob.core.windows.net/assets/ed5f4484-f556-4110-8c5c-4ede8bcba637/GlobalEVOutlook2021 .pdf

64. Harper C. Electric Vehicles: Key Trends, Issues, and Considerations for State Regulators [Электронный ресурс] / C. Harper, G. McAndrews, D.S. Byrnett // NARUC Report. - 2019. - Режим доступа: https://pubs.naruc.org/pub/32857459-0005-B8C5-95C6-1920829CABFE

65. Fuels Europe Vision 2050 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.fuelseurope.eu/clean-fuels-for-all/vision-2050/

66. Kalghatgi G. Development of Fuel/Engine Systems - The Way Forward to Sustainable Transport / G. Kalghatgi // Engineering. - 2019. - №5. - P. 510-518.

67. Kalghatgi G. Is it really the end of internal combustion engines and petroleum in transport? / G. Kalghatgi // Applied Energy. - 2018. - №225. - P. 965-974

68. Лосиков Б.В. Нефтепродукты. Свойства, качества, применение. / Б.В. Лосиков- М.: - Химия, 1966. - C. 777.

69. Heude W. A Carbon Border Adjustment Mechanism for the European Union / W. Heude, M. Chailloux, X. Jardi // Tresor-Economics. - 2021. - №280. - P. 12.

70. Peters J.F. Low emission zones: Effects on alternative-fuel vehicle uptake and fleet CO2 emissions / J.F. Peters, M. Burguillo, J. M. Arranz // Transportation Research Part D. - 2021. - 95. - P. 18.

71. Analysis Panel of the CRC Light-Duty Octane Number Requirement Survey Group [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www. crcao .org/reports/motofuel/det-fs .htm

72. Regulated emissions of a Euro 5 passenger car measured over different driving cycles [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2010/wp29grpe/WLTP-DHC-04-03e.pdf

73. Исследования Vygon [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://vygon.consulting/products/

74. Никитина Е.А. Присадки БАСФ для современных моторных топлив / Е.А. Никитина, М.Л. Голованов // Мир нефтепродуктов. - 2006. - №5. - C.12.

75. Duan, X. A review of controlling strategies of the ignition timing and combustion phase in homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine / X. Duan, M. Lai, M. Jansons, G. Guo, J. Liu // Fuel. - 2021. - №285. - P. 24.

76. Andrae, J.C.G. HCCI experiments with toluene reference fuels modeled by a semidetailed chemical kinetic model / J.C.G. Andrae, T. Brinck, G.T. Kalghatgi // Combustion and Flame. - 2008. - №155. - P. 696-712

77. Verma, S.K. Performance characteristic of HCCI engine for different fuels / S.K. Verma, S. Gaur, T. Akram, Samsher, A. Kumar // Materials Today. - 2021. - №5.

78. Soyhan, H.S. Evaluation of heat transfer correlations for HCCI engine modeling / H.S. Soyhan, H. Yasar, H. Walmsley, B. Head, G.T. Kalghatgi, C. Sorusbay // Applied Thermal Engineering. - 2009. - №29. - P. 541-549.

79. Ezoji, H. Thermodynamic-CFD analysis of waste heat recovery from homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine by Recuperative organic Rankine Cycle (RORC): Effect of operational parameters / H. Ezoji, S. Ajarostaghi // Energy. - 2020.

- №205.

80. Polat, S. An experimental investigation on combustion and performance characteristics of supercharged HCCI operation in low compression ratio engine setting / S. Polat, H.S. Yucesu, A. Uyumaz, K. Kannan, M. Shahbakhti // Applied Thermal Engineering.

- 2020. - №180.

81. Celebi, S. Operating range, combustion, performance and emissions of an HCCI engine fueled with naphtha / S. Celebi, C. Hasimoglu, A. Uyumaz, S. Halis, A. Calam, H. Solmaz, E. Yilmaz // Fuel. - 2021. - №283.

82. Shi, H. Study of spray/wall interaction in transition zones from HCCI via PPC to CI combustion modes / H. Shi, Q. Tang, Y. An, V. Raman, J. Sim, J. Chang, G. Magnotti, B. Johansson // Fuel. - 2020. - №268.

83. Hunicz, J. An applicable approach to mitigate pressure rise rate in an HCCI engine with negative valve overlap / J. Hunicz, M. Mikulski, M.S. Geca, A. Rybak // Applied Energy. - 2020. - №257.

84. Xu, L. Emission characteristics and engine performance of gasoline DICI engine in the transition from HCCI to PPC / L. Xu, X. Bai, C. Li, P. Tunestal, M. Tuner, X. Lu // Fuel. - 2019. - №254.

85. An, Y. Homogeneous charge compression ignition (HCCI) and partially premixed combustion (PPC) in compression ignition engine with low octane gasoline / Y. An, M. Jaasim, V. Raman, F.E. Perez, J. Sim, J. Chang, H.G. Im, B. Johansson // Energy. -2018. - №158. P. 181-191.

86. Calam, A. Investigation of effect of compression ratio on combustion and exhaust emissions in A HCCI engine / A. Calam, H. Solmaz, E. Yilmaz, Y. Icingurb // Energy. - 2019. - №168. - P. 1208-1216.

87. Nazoktabar, M. Controlling the optimal combustion phasing in an HCCI engine based on load demand and minimum emissions / M. Nazoktabar, S. Jazayeri, M. Parsa, D.D. Ganji, K. Arshtabar // Energy. - 2019. - №182. - P. 82-92.

88. Hikita, T. Study on Model-Based Control for HCCI Engine / T. Hikita, S. Mizuno, T. Fujii, Y. Yamasaki, T. Hayashi, S. Kaneko // IFAC-PapersOnLine. - 2018. -№51. - P. 290-296.

89. Paul, N. A Pragmatic Approach to Reducing the CO2 footprint of The Internal Combustion Engine. Synergistically Integrating Advanced Spark Ignition Engines and Future Fuels / N. Paul // General Motors. - 2017.

90. Mazda, 2018 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //www.mazda. com/ en/ innovation/ mazda-stories / engineers / skyactiv-x/

91. Cheeseman, P.C. A New Efficient Combustion Method for ICEs / P.C. Cheeseman // WCX SAE World Congr. Exp., SAE International. - 2020.

92. A Transportation Future with Science in the Driver's Seat [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2020/04/f73/beto-co-optima-capstone-report-mar-2020.pdf

93. Cracknell, R. Assessing the Efficiency of a New Gasoline Compression Ignition (GCI) Concept / R. Cracknell, D. Bastaert, S. Houille // SAE Technical Paper -2020. - №01.

94. Paul, M. Efficiency Merit Function for Spark Ignition Engines: Revisions and Improvements Based on FY16-17 Research / M. Paul // Technical Report. - 2018. P. 54.

95. US 16/438,763

96. Shah, A. Gasoline fuels properties for multi-mode operation - Observations in a GDI and the CFR engine /A. Shah, A. Hoth, C.P. Kolodziej, T. Rockstroh // Fuel. - 2021. - №291.

97. High Temperature HCCI Critical Compression Ratio of the C1-C4 Alcohol Fuels [Электронный ресурс]. - 2021. - Режим доступа: https://saemobilus.sae.org/content/2021-01-0511/

98. Szybist, J.P. What fuel properties enable higher thermal efficiency in spark-ignited engines? / J.P. Szybist, S. Busch, R.L. McCormick, J.A. Pihl, D.A. Splitter, M.A. Ratcliff, C.P. Kolodziej, J.M.E.Storey, M. Moses-DeBusk, D. Vuilleumier, M. Sjoberg, C. S. Sluder, T. Rockstroh, P. Miles // Progress in Energy and Combustion Science. - 2021. -№82. - P. 54.

99. Real Fuel Modeling for Gasoline Compression Ignition Engine [Электронный ресурс]. - 2020. - Режим доступа: https://saemobilus.sae.org/content/2020-01-0784/

100. Ratcliff, M.A. Impact of ethanol blending into gasoline on aromatic compound evaporation and particle emissions from a gasoline direct injection engine / M.A. Ratcliff,

B. Windom, G.M. Fioroni, P. St. John, S. Burke, J. Burton, E.D. Christensen, P. Sindler, R.L. McCormick // Applied Energy. - 2019. - №250. P.1618-1631.

101. Yue, Z. Fuel property effects on knock propensity and thermal efficiency in a direct-injection spark-ignition engine / Z. Yue, S. Som // Applied Energy. - 2021. - №281.

- P. 13.

102. Monroe, E. Discovery of novel octane hyperboosting phenomenon in prenol biofuel/gasoline blends / E. Monroe, J. Gladden, K.O. Albrecht, J.T. Bays, R. McCormick, R.W. Davis, A. George // Fuel. - 2019. - №239. - P. 1143-1148.

103. Gaspar, D. Top Ten Blendstocks For Turbocharged Gasoline Engines: Bioblendstocks With Potential to Deliver the for Highest Engine Efficiency / D. Gaspar //PNNL-28713 - 2019. - P. 138.

104. Ershov, M.A. Blending Characteristics of Isooctene, MTBE, and TAME as Gasoline Components / M.A. Ershov, D.A. Potanin // Energy & Fuels - 2020. - №34. P. 2816-2823.

105. Lylykangas, M. S. Liquid-phase hydrogenation kinetics of isooctenes on Co/SiO2 / M. S. Lylykangas, P. A. Rautanen, A.I. Krause // Applied Catalysis A: General

- 2004. - V. 259. - №1. - P. 73-81.

106. Gladden, E.M.J. Discovery of novel octane hyperboosting phenomenon in prenol biofuel/gasoline blends / E.M.J. Gladden // Fuel. - 2019. - №239. - P. 1143-1148.

107. Yin, G. Experimental and kinetic study of diisobutylene isomers in laminar flames / G. Yin, E. Hu, S. Huang, J. Ku, X. Li, Z. Xu, Z. Huang // Energy. - 2019. - №170.

- P. 537-545.

108. Zhu, Z. Construction of reduced mechanism and prediction of the RON of toluene primary reference fuel/ethanol/diisobutylene / Z. Zhu, Z. Zheng, J. Kong // Renewable Energy. - 2021. - №172. - P. 862-881.

109. Li, H. Ignition delay of diisobutylene-containing multicomponent gasoline surrogates: Shock tube measurements and modeling study / H. Li, Y. Qiu, Z. Wu, S. Wang, X. Lu, Z. Huang // Fuel. - 2019. - №235. - P. 1387-1399.

110. Song, H. A kinetic investigation on the synergistic low-temperature reactivity, antagonistic RON blending of high-octane fuels: Diisobutylene and cyclopentane / H. Song, R. Dauphin, G. Vanhove // Combustion and Flame. - 2020. - №220. - P. 23-33.

111. Yin, G. Kinetic Study on the Isomerization and Decomposition of the Alkenyl Radicals of 2,4,4-Trimethyl-1-pentene / G. Yin, E. Hu, M. Zhou, H. Zhan, Z. Huang // Energy Fuels. - 2020. - №34.

112. Erjiang, H. Experimental and kinetic study of 2,4,4-trimethyl-1-pentene and iso-octane in laminar flames / H. Erjiang, Y. Geyuan, K. Jinfeng, G. Zhenhua, H. Zuohua // Proceedings of the Combustion Institute. - 2019. - №37. - P. 1709-1716.

113. Yin, G. Kinetics of H abstraction and addition reactions of 2,4,4-trimethyl-2-pentene by OH radical / G. Yin, E. Hu, Z. Gao, F. Yang, Z. Huang // Chemical Physics Letters. - 2018. - №696. - P. 125-134.

114. Zheng, D. Experimental study on laminar flame speeds and chemical kinetic model of 2,4,4-trimethyl-1-pentene / D. Zheng, B. Zhong, P. Xiong / Fuel. - 2018. - №229. - P. 95-104.

115. Yin, G. Theoretical Study of Abstraction and Addition Reactions of 2,4,4-Trimethyl-1-pentene with H and O(3P) Radical / G. Yin, E. Hu, X. Li, J. Ku, Z. Gao, Z. Huang // Energy Fuels. - 2018. - №32.

116. Kang, D. Combined Impact of Branching and Unsaturation on the Autoignition of Binary Blends in a Motored Engine / D. Kang, S. Kirby, J. Agudelo, M. Lapuerta, K. Qurashi, A.L. Boehman // Energy Fuels. - 2014. - №28.

117. ГОСТ 33903-2016 Бензины. Определение стабильности в условиях ускоренного окисления (индукционный период). - М.: Стандартинформ, 2019. - С. 12.

118. ТУ 38.5901237-90 Присадка антиокислительная 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (Агидол-1) технический. Технические условия.

119. EN 228:2012 Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Требования и методы испытаний.

120. FY 2020. Year in review [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.energy.gov/sites/default/files/2021-04/beto-co-optima-fy20-yir-report.pdf

121. Westbrook, C.K., Mehl M. Chemical kinetics of octane sensitivity in a spark-ignition engine // Combustion and Flame. - 2016. - №1. - P. 1-14.

122. Yin, G., Gao Z., Hu E. Comprehensive experimental and kinetic study of 2,4,4-trimethyl-1-pentene oxidation // Combustion and Flame. - 2019. - №208. P 246-261.

123. Wu, Y., Yang M. Comparative studies on the ignition characteristics of diisobutylene isomers and iso-octane by using a rapid compression machine // Fuel - 2020.

- №276.

124. Leppard, W.R. The Autoignition Chemistries of Primary refernces fuels olefin and paraffin binary mixture and non linear octane blending // International Fuels and Lubricants Meeting and Exposition - 1992. - P. 25.

125. Boot, M.D. Impact of fuel molecular structure on auto-ignition behavior. Design rules for future high performance gasolines / M.D. Boot, M. Tian, E.J.M. Hensen, S.M. Sarathy // Progress in Energy and Combustion Science. - 2017. - №60. - P. 1-25.

126. Ahmed, S.S. A comprehensive and compact n-heptane oxidation model derived using chemical lumping / S.S. Ahmed, F. MauB, G. Moreac, T. Zeuch // Physical Chemistry.

- 2007. - №9. - P. 1107-1126.

127. Curran, H.J. A comprehensive and compact n-heptane oxidation model derived using chemical lumping / H.J. Curran, P. Gaffuri, W.J. Pitz, C.K. Westbrook // Combustion and Flame. - 1998. - №114. - P. 149-177.

128. Battin-Leclerc, F. Detailed chemical kinetic models for the low-temperature combustion of hydrocarbons with application to gasoline and diesel fuel surrogates / F. Battin-Leclerc // Progress in Energy and Combustion Science. - 2008. - №234. - P. 440-498.

129. Maroteaux, F. Development of a reduced n-heptane oxidation mechanism for HCCI combustion modeling / F. Maroteaux, L. Noel // Combustion and Flame. 2006. -№146. - P. 246-267.

130. Li, S. Skeletal mechanism modelling of n-heptane/oxygen laminar coflow flame structure at pressures / S. Li, X. Wei // Fuel - 2015. - №162. P. 162-170.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Математическая модель находится в облачном хранилище по ссылке.