محافظت محیط زیست بخش زیادی از آلودگی کلان­شهر­های کشور مربوط به آلاینده­های خودروهای سبک بنزین سوز می­باشد.

بنزین یکی از مهم­ترین محصولات تولید شده در پالایشگاه­های نفت می­باشد که به عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرار می­گیرد. بنزین مخلوط پیچیده­ای از صدها ترکیب فرار و قابل اشتعال مشتق شده از نفت­خام با 4 الی 12 اتم کربن و نقاط جوشی در محدوده­ی 30 الی 220 درجه­ی سانتی­گراد است[1]. این ماده در کشورهای مختلف نام­های مختلفی از­جمله گاز، گازولین، پترول، اسپیریت و … دارد. مؤسسه­ی استاندارد ASTM[1] تعریف زیر را برای بنزین ارائه داده است:”  نفتای پالایش شده­ای که ترکیبات آن اجازه می­دهد بعنوان سوخت در موتورهای درون­سوز مورد استفاده قرار گیرد.”

بطور معمول بیش از 45% نفت­خام به بنزین تبدیل می­شود که حاکی از اهمیت و تقاضای زیاد این ماده می­باشدو این حجم مصرف، مسأله­ی کیفیت و کنترل کیفیت را جهت نیل به اهدافی از قبیل بهبود عملکرد موتورهای بنزین سوز، افزایش عمر قطعات و از همه مهمتر عرضه­ی سوخت استاندارد جهت کاهش آلاینده­های خارج شده از موتور را با اهمیت­تر می­نماید.

این پایان­نامه تلاشی ناچیز جهت ارتقـاء کنترل بر کیفیت فراورده­ی بنزین موتور از طریق پیش بینی عدد آرام سوزی آن با استفاده از داده­های تقطیر به روش شبکه­ی عصبی مصنوعی می­باشد.

در این فصل کلیات تحقیق بررسی خواهد شد به­طوریکه در بخش اول مقدمه­ای بر پایان­نامه و در بخش دوم انگیزه­ی ما در مورد انتخاب این موضوع و اهمیت آن بیان خواهد شد. در ادامه و در بخش سوم مسأله­ی اصلی تحقیق معرفی خواهد شد. ضرورت انجام این رساله در بخش چهارم مطرح شده و در بخش پنجم، اهداف این پایان­نامه که قصد داریم با انجام تحقیقات به آن دست یابیم بیان خواهد شد. در بخش ششم نوآوری­­ای که برای حل مسأله­ی این تحقیق جهت رسیدن به اهداف پایان نامه انجام شده مطرح خواهد شد و در نهایت در بخش هفتم این فصل نحوه­ی فصل­بندی این پایان­نامه فهرست شده است.

• اهمیت موضوع

همان­گونه که بیان گردید حجم زیاد مصرف بنزین و تاثیر کیفیت آن بر عملکرد موتور و آلودگی محیط بر اهمیت کنترل نمودن شاخص­های کیفیتی آن می­افزاید. یکی از مهمترین شاخص های کیفیتی بنزین، عدد آرام سوزی بوده و شامل اطلاعاتی در برابر مقاومت بنزین در برابر خوداشتعالی می­باشد[2].این پدیده زمانی رخ می­دهد که حرارت ایجاد شده در اثر متراکم شدن سوخت و هوا در داخل سیلندر، باعث خود اشتعالی مخلوط، بدون وجود جرقه شود. خود اشتعالی سوخت باعث ضربه­های فشاری در سیلندر، افزایش مصرف سوخت، کاهش قدرت موتور، احتراق ناقص و ایجاد آلودگی بیشتر و در بدترین حالت حتی ممکن است باعث آسیب دیدن و خرابی موتور شود[1].

روش­های متنوعی برای تعیین شاخص­های کیفی فراورده­های نفتی (از جمله بنزین) وجود دارد که روش­های آزمایشگاهی متداول­ترین آن­هاست. امروزه با پیشرفت علم

یک مطلب دیگر :

پکیج تصفیه فاضلاب

 رایانه، شاهد استفاده از آن در تمامی زمینه­های علوم هستیم. یکی از خدماتی که این فن­آوری جدید به پژوهش­های مبتنی بر روش­های آزمایشگاهی داده است ارائه­ی سخت­افزارها و نرم­افزارهای مناسب می­باشد. علوم مهندسی شیمی نیز از این خدمات بی­بهره نمانده و استفاده از رایانه در این زمینه­ علمی نیز منجر به کاهش هزینه و افزایش سرعت و دقت شده است. از جمله­ی این نرم­افزارها که در سال­های اخیر رشدی زیاد همراه با کاربری فراوان داشته روش­های مبتنی بر هوش مصنوعی می­باشد.

• بیان مسأله

همان­گونه که اشاره شد عدد آرام سوزی مهمترین شاخصه­ی کیفی بنزین موتور می­باشد. عدد آرام سوزی بیشتر نمایش دهنده­ی بنزین مرغوبتر می­باشد که نشان می­دهد بنزین در مقابل ضربه مقاوم­تر بوده و موتور راحت­تر کار می­کند. اهمیت عدد آرام سوزی به ویژه در دهه­های اخیر و با بالاتر رفتن ضریب تراکم[2] موتور­ خودروها بیشتر شده است. [3]. عدد آرام سوزی بنزین مانند اکثر دیگر مشخصات آن از روابط غیر خطی تبعیت نمی­نمایدکه این غیر خطی بودن به درصدهای حجمی مخلوط تشکیل دهنده­ی بنزین بستگی دارد. بنابراین جهت مدل­سازی آن بایستی از روش­های پیچیده­تری نسبت به روش­های خطی استفاده کرد. بطورکلی و در روش­های آزمایشگاهی، غالب شرکت­های تولید کننده­ی بنزین موتور، عدد آرام سوزی آن­را با استفاده از دستگاه CFR[3] که یک موتور تک سیلند دارای شمارش­گر ضربه[4] می­باشد، اندازه­گیری می­نمایند.انجام این آزمایش صرف­نظر از طول مدت زیاد آزمایش، بعلت استفاده از مواد خالص (نرمال هپتان،ایزو اکتان و تولوئن) دارای هزینه­ی نسبی زیاد و همراه با ایجاد آلودگی صوتی و شیمیایی است. از طرفی به­علت هزینه­ی زیاد خرید دستگاه موتور CFR غالب آزمایشگاه­های متوسط و کوچک امکان تهیه­ی آن­را ندارند که در نتیجه امکان اندازه­گیری عدد آرام سوزی بنزین را ندارند.