Міністерство освіти і науки України Вінницький політехнічний технікум

ІНСТРУКЦІЯ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №2

ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ ДИЗЕЛЬНОГО ПАЛИВА

з дисципліни:

Розробив

«АВТОМОБІЛЬНІ ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ МА ТЕРІАЛИ»

В. М. Загородиш

Розглянуто і схвалено на засіданні циклової

комісії «Автомеханічних дисциплін»

2006р

Протокол М від « »

Голова кож^:і*

Вінниця 2006

Лабораторна робота №2

Тема роботи: Визначення якості дизельного палива

Мета роботи: 1. Ознайомитись із нормативно технічною документацією по якості дизельних палив (ДЕСТи на показники якості та методи їх визначення, паспорти якості);

2. Закріпити знання по якості основних марок дизельних палив;

3. Знайомство - із методами вхідного та контрольного аналізів дизельного палива та придбання практичних навичок по їх проведенню

Зміст роботи: 1. Оцінка якості зразка по паспортним даним;

2. Визначення наявності механічних домішок та води (якісно), замірювання щільності;

3. Визначення кінематичної в’язкості при 20 ®С та температури застигання;

4. Прийняття рішення про можливість та області використання аналізованого зразка палива.

Література: ЛІ, с.44-62, Л2, с.42-54

Матеріально технічне оснаїщ ння робочого місця;

Скляний циліндр діаметром 40...45мм, ареометри (нафтоденсиметри), циліндри для ареометрів, термометри, набір капілярних віскозиметрів, сосуд термостат для занурення віскозиметрів із механічним перемішуванням та електричним підігрівом, секундомір, скляна пробірка (внутрішній діаметр 20мм) із кільцевою незмиваємою міткою на висоті 30мм від дна, пробірка - муфта (внутрішній діаметр 40мм), коркова або гумова пробка, що відповідає внутрішньому діаметру пробірки з отвором для термометра, ртутний термометр із границею вимірювання від -30 до +60 °С, толуолойий термометр (при необхідності замірювання температури застигання нафтопродуктів нижче -30°С), термометр любого типу для визначення температури охолоджуючої суміші із відповідним градуюванням шкали 1 °С, баня довільної форми, холодильна установка або охолоджуюча суміш, ручні або механічні мішалки.

Безпека життєдіяльності

1. У приміщені лабораторії забороняється палити;

2. Студенти у верхньому одязі у лабораторію не допускаються;

3. Забороняється працювати в лабораторії одному;

4. На лабораторних столах не повинно бути сторонніх речей (портфелів, сумок, головних уборів тощо);

5. Нафтопродукти для аналізів повинні знаходитись у закритій посудині та у мінімально необхідній кількості;

6. Забороняється використовувати рідини із посудин без написів;

7. У разі спалаху нафтопродуктів необхідно негайно відключити нагрівальний прилад і загасите полум’я, накривши його ковдрою, засипати піском або використати вогнегасник;

ЗАБОРОНЕНО ГАСЖИ НАФТОПРОДУКТИ ВОДОЮ!!!

8. Потрібно обережно поводитись із скляним посудом, щоб не побити його;

9. Залишки нафтопродуктів, розчинників та технічних рідин зливати не в раковину, а лише у спеціальний посуд із написом «Злив залишків»;

10. Під час роботи із їдкими речовинами (кислота, луга) потрібно оберігатися розприскування;

11. Для приготування кислота, працюючи із концентрованою кислотою, потрібно лити кислоту у воду тю скляній трубці (вода має бути у скляній або керамічній посудині);

12. При опіках необхідно користуватись розчином марганцевокислого калію або спещальними мазями;

13. Після закінчення роботи потрібно обов’язково вимита руки із милом;

14. Під час роботи необхідно суворо дотримуватись методичних вказівок;

15 . Із незрозумілих запитань звергшись до викладача або лаборанта.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Оцінити випробуваний зразок дизельного палива по зовнішніх ознаках (прозорість, колір, запах, наявність води і видимих неозброєним оком механічних домішок).

2. Ознайомитися із наявною в лабораторії колекцією стандартних дизельних палив, а потім порівняти з ними по зовнішніх ознаках випробуваний зразок і дати попередній висновок про приналежність його до тієї чи іншої марки дизельного палива

3. Визначити для зразка:

а) кінематичну в*жзюсть при 20 °С.

б) температуру застигання.

2. Показати викладачу результати по пп. 1, 2, 3 і одержати від нього для випробуваного зразка значення цеганового числа і вмісту сірки.

3. Встановити по наявним даним марку випробуваного палива, відповідність його ДЕСТу (або ТУ) та вирішити питання про його застосування для автомобілів.

4. Оформити звіт по роботі і представити його та підпис викладачу.

ВКАЗІВКИ ПО ПРОВЕДЕННЮ РОБОТИ

І. Оцінка дизельних палив по зовнішніх ознаках.

Оцінку дизельних палив по зовнішніх ознаках варто виконувати тими ж методами, що розглянуті відносно бензинів в описані роботи № 1. Додатково до того, що там викладено, необхідно вказати на деякі характерні риси, стосовно кольору і запаху палив.

Усі дизельні палива пофарбовані, що пов’язано із наявністю в них розчинних смол. В залежності від природи і кількості смол колір палив, який визначається у скляних циліндрах діаметром 40—55 мм, змінюється від жовтого до світло-коричневого. Чим

менше інтенсивність фарбування палива (або, ж говорять, чим світліше воно), там менше в ньому смолистих речовин і тим вище його якість.

В більшості випадків запах у дизельних палив не різкий. За своїм характером він є типовим для багатьох нафтопродуктів (за, виключенням бензинів і керосинів). Зимові та особливо арктичні сорти дизельних палив мало відрвняюпгься по фракційному складу від керосинів, тому по запаху вона у певній мірі можуть бути схожі з керосинами.

2. Визначення в’язкості.

В’язкість переважної більшості нафтопродуктів (палив, рідких мастильних матеріалів, спеціальних рідин) прийнято виражати в одиницях кінематичної в'язкості, що визначається за допомогою капілярних віскозиметрів за ДЕСЛГ 33—66.

Для визначення кінематичної в'язкості о використовуються віскозиметри різних типів. Найбільше поширення одержали віскозиметр типу ВПЖ-2 (рис. 2.1) і віскозиметр Пінкевича (рис. 2.2). Стосовно до цих двох типів і буде вестись весь подальший виклад.

Рис. 2.2. Заповнення рідиною віскозиметра Пінкевича

Рис. 2.1. Віскозиметр типу ВПЖ-2

При визначенні кінематичної в'язкості рідин необхідно:

1. заповнити майже до країв наявний на робочому місці порцеляновий тигель випробуваною рідиною (у даному випадку дизельним паливом);

2. надягти гумову трубку на пустотілий відросток 5 віскозиметра Пінкевича й останній перевернути, направивши відкритими кінцями вниз, як показано на малюнку. Потім затиснути нижню частинушШирокого коліна між середнім та вказівним пальцями правої руки так, щоб великим пальцем можна було закрити з торця широке коліно та взяти в рот вільний кінець гумової трубки. Після цього взяти в ліву руку тигель з паливом і опустити в нього (до дна) вузьке коліно 4 віскозиметра;

3. створюючи ротом розрідження, обережно заповнити паливом через коліно 4 шарики 5 і 2. Коли рівень палива досягне мітки В варто випустити гумову трубку з рота і швидко перевернути віскозиметр, направивши відкриті кінці його колін нагору;

4. зняти гумову трубку з відростка 5 і там же кінцем надягти її на коліно 4, попередньо витерши його тканиною або фільтрувальним папером Потім вертикально занурити віскозиметр у термостат і закріпити в прихваті штатива верхню частину широкого коліна так, щоб кулька 3 виявився цілком у термостатній рідині.

Віскозиметри, що використовуються в роботі, являють собою дуже тендітні, дорогі прилади. У зв'язку з цим при роботі з ними треба виявляти максимум обережності і, зокрема, тримати і закріплювати їх потрібно тільки за одне коліно. Найбільш часто поломка віскозиметрів відбувається при надяганні І зніманні гумової трубки, тому при цій операції потрібно тримати їх саме за те коліно, на же надівається або з якого знімається гумова трубка.

Крім того, необхідно мати на увазі, що будь-який із віскозиметрів стає непрацездатним, якщо у внутрішню порожнину його попадають вода та навіть її пари.

З цієї причини при заповненні віскозиметра і при визначенні в'язкості не слід допускати потрапляння в нього води, слини і нагнітання повітря з легень;

5. дослід потрібно починати після вшримки віскозиметра в термостаті не менше 15 хв при температурі +20 °С, яку потрібно підтримувати на протязі усього досліду з точністю ±0,3 °С. Не виймаючи віскозиметра з термостата, повільно насмоктати в кульку 2 трохи вище мітки А паливо, що перетекло в процесі витримування в термостаті в розширення б. Як при заповненні, так і при досліді у випробуваній рідині не повинні утворюватись розриви і пухирці повітря.

Піднявши паливо вище мітки А випустити гумову трубку з рота і спостерігати за перетіканням палива через капіляр / розширення 6. В той момент, коли рівень палива досягне мітки А треба пустити секундомір, а після спорожнювання кульки 2, тобто в момент проходження рівнем мітки Д його зупинити.

Записавши відзначений по секундоміру час з точністю до 0,1 с, послідовно проводять на тій же порції палива описаний дослід ще стільки разів, щоб одержати п'ять замірів часу витікання, максимальна різниця між якими не перевищувала б 1% від абсолютного значення одною з них.

6} обчислити кінематичну в'язкість по формулі:

^20 ⁼ ^

де С - постійна віскозиметра, мм²/с² (виписується з паспорту на даний екземпляр

віскозиметра);

г_р — середнє арифметичне із врахованих п’яти тирів часу втікання випробуваної рідини, с.

Обчислене значення о₂₀ округлити з точністю до третього знака, тобто, в остаточному результаті повинні бути відбиті три послідовних десятинних порядки за умови що 1 < ц < 999 ММґ7с. Якщо ж о, >1000 мм² /с, то у відповіді потрібно праворуч від трьох цифр, що залишаються, приписати необхідну кількість нулів. Приклади округлення: 6.3168=6.32; 47.629=47.6; 189.19=189; 249430=249000.

2. Визначення температури застигання.

Одним з показників низькотемпературних властивостей дизельного палива є температура застигання, тобто найвища температура, при якій відповідно до ДЕСТ 20287—74 паливо (або інший нафтопродукт) у стандартному приладі (рис. 2.3), нахиленому під кутом 45°, за 1 хв не виявляє рухливості.

Рис. 2.3. Прилад дм визначення тешщращри застигання нафтопродуктів.

При визначені температури застигання необхідно:

1. у пробірку 4 із внутрішнім діаметром 20±і мм налити випробуване паливо попередньо перевірене на відсутність води. Рівень палива після занурення в нього термометра І повинний збігатися з міткою, нанесеною на зовнішній поверхні пробірки що знаходиться від дна останньої на ЗО мм. Термометр 1 центрується й кріпиться в пробірці 4 за допомогою пробки 2, причому його ртутний або спиртовой резервуар має займати центральне місце в об'ємі налитого палива. Щоб в шарах, що прилягають до стінок пробірки виключити переохолодження нафтопродукту, що випробується, навколо по можливості співвісно з нею, закріплюється на пробірці 3 також скляна муфта 5,

2. зібраний прилад погрібно вертикально занурити у ванну з охолоджуючою сумішшю (спирт-сирець, що охолоджується твердою вуглекислотою), температура якої відповідно до сшвдарту, повинна втримуватись нижче очікуваної температури застигання на 5 °С. Студенти, що мають близькі температури застигання зразків, що досліджуються, об’єднуються в невеликі групи, для кожної з яких лабораторія готує окрему ванну з відповідною температурою охшюджуючої суміші;

3. по мірі зниження температури необхідно періодично виймати прилад з ванни і, відхилив його на 45° від вертикалі, спостерігати за положенням рівня палива в приладі. Якщо в нахиленому приладі наступить зсув рівня за термін менше 1 хв, то слідує продовжити охолодження. В подальшому, повторюючи вказаний спосіб контролю, зупинитись на тій температурі, при якій вперше після багатократних перевірок з нахилом приладу на 45° не буде виявлятися за 1 хв зміщення рівня палива в пробірці. Знайдену таким способом найвищу температуру, що відповідає втраті плинності нафтопродуктом, варто вважати температурою застигання;

2. Встановлені марки дизельного палива та рішення питання про його застосування.

Після узгодження з викладачем результатів ектериментальної частини роботи та одержання від нього значень цетанового числа і вмісту сірки в розпорядженні студента виявляться чотири важливих показника використовує мого ним палива, які заносяться в результуючу таблицю звіту по роботі.

Методика встановлення марки дизельного палива нічим не відрізняється від аналогічної методики для бензинів, тому перед тим, як співставляти дослідні дані для зразка, що випробовується, зі стандартними показниками рекомендується ще раз уважно прочитати відповідний пункт в описані робота:№ 1.

При встановлені марки необхідно приймати до уваги не тільки абсолютні значення цетанових чисел, температур застигання, але й обумовлені «не. менше», «не вище», якими супроводжуються деякі показники у ДЕСТ на дизельні палива Кожне застереження дає граничне значення показника, обмежуючи відхилення його тільки в одному й при тому небажаному напрямку; тоді як зміна в іншу сторону, зазвичай являється допустимим. Наприклад, чим нижче температура застигання палива, тим краще його низькотемпературні властивості, при цьому тут ставиться застереження «не вище». У тих випадках, коли занадто низьке й надмірно високе значення показника негативно впливає на якості продукту, у ДЕСТ замість застережень вводяться для такого роду показників можливі граничні коливання.

Як видно із довідникових таблиць, потреба в нормуванні верхньої та нижньої границь для дизельних палив виникає тільки для величини в’язкості при 20° С.

При встановлені марки, як і у випадку бензинів, співвідносяться в першу чергу найважливіші дані аналізу: цетанові числа, температури застигання, значення в’язкості й т.д. Вибір потрібно зупинити на тій із марок, до показників яке, найбільш близько підходять наявні результати для випробуваного палиш.

Питання про застосування дизельних палив у порівнянні з бензином вирішується значно простіше. Це пов'язано з тим, що любе вітчизняне дизельне паливо придатне для усіх вітчизняних та майже всіх закордонних автотракторних дизельних двигунів. Тому, відзначивши зазначений факт, висновок треба закінчити експлуатаційною оцінкою випробуваного зразка, по його температурі застигання. При цьому слід керуватися наступним правилом: найнижча температура зовнішнього середовища, при якій може застосовуватись будь-яке дизельне паливо, повинна бути вище його температури застигання принаймні на 10 °С, а максимум на 15 °С.

Використовувати це правило треба в такий спосіб. Якщо величина температури застигання закінчується нулем або п'ятіркою, то до неї в першу чергу треба додати число 15 і отриманий результат розглядати в якості основного. Але відповідно до правила допускається додавати і число 10. Очевидно, другий результат буде на 5 °С нижче першого і оскільки він забезпечує меншу надійність роботи автомобілів, ним варто керуватися лише в крайніх випадках. Наприклад, дизельне паливо з температурою застигання, рівною мінус 25 °С, слід застосовувати при температурах зовнішнього середовища не нижче мінус 10 °С і тільки в крайніх випадках; не нижче мщс 15 °С.

Якщо ж значення температури застигання закінчується цифрою, відмінною від нуля і п'ятірки, то до неї треба додавати одне з чисел від 11 до 14, що у сумі дасть результат, що має оетаньою цифрою нуль або п'ятірку. Наприклад, дизельне паливо з температурою засттгання мінус 22 °С може використовуватися при температурах зовнішнього середовища не нижче мінус 10 °С. У даному прикладі до значення

застигання, рівному мінус 22 °С, додане число 12 і виходить результат, що мас останньою цифрою нуль (мінус 10 °С).