3.8.1 Аппаратура, реактивы и материалы:

- одноцилиндровая установка типа ИТ9—ЗМ или ИТ9—3 или ИДТ-69 с рабочим объемом цилиндра двигателя 652 мл и переменной степенью сжатия;

- эталонные топлива:

Первичные эталонные топлива

В качестве первичных эталонных топлив применяют: цетан (эталонный) по ГОСТ 12525—64 и альфаметилнафталин.

Вторичные эталонные топлива

В качестве вторичных эталонных топлив применяют:

- газойль прямой перегонки из парафинистых малосернистых нефтей с цетановым числом не ниже 55 (высокоцетановое эта­лонное топливо);

- зеленое масло, очищенное серной кислотой, с цетановым числом не более 20 и физико-химическими показателями по ГОСТ 2985-64.

Требования к эталонным топливам приведены в ГОСТ 3122-67.

Смеси первичных и вторичных эталонных топлив составляют по объему.

3.8.2 Порядок проведения исследований

Подготовка установки к испытаниям проводится в соответствии с инструкцией и ГОСТ 3122-67.

В таблице 3.1 указанны режимы при определении цетановых чисел на моторной уста­новке.

Таблица 3.1 - Режимы проведения испытаний

Наименование показателя

Показатель

Число оборотов коленчатого вала двигателя, мин Степень сжатия переменная Температура охлаждающей жидкости в зарубашечном пространстве цилиндра (поддерживается кипящей водой, при барометрическом давлении выше 724 мм рт. ст. или раствором этиленгликоля в воде при давлении ниже 724 мм рт. ст.), °С Температура воды, охлаждающей форсунку, °С Температура воздуха на всасывании в двигатель, °С Температура масла в картере, °С Давление масла в магистрали во время работы дви­гателя (при полном погружении датчика дистанцион­ного термометра в масло), кгс/см2 Давление впрыска топлива, кгс/см2 Угол опережения впрыска топлива в град до ВМТ Количество впрыскиваемого топлива, мл/мин Зазоры между штоками и коромыслами клапанов на холодном двигателе, мм: для всасывающего клапана для выхлопного клапана

900±10 7 … 23 100+.2 38±3 65±1 50—65 1,7—2,3 106+4 13 13+0,5 0,20 0,25

Испытание состоит в сравнении испытуемого топлива с эта­лонными топливами.

Определение самовоспламеняемости испытуемого топлива про­изводят по первичным или вторичным эталонным топливам в сле­дующей последовательности:

1. производят запуск и устанавливают рабочий режим двига­теля;

2. устанавливают расход топлива;

3. устанавливают угол опережения впрыска топлива;

4. устанавливают критическую степень сжатия;

5. устанавливают степень сжатия совпадения вспышек;

6. сравнивают испытуемое топливо со смесями эталонных топлив.

Запуск двигателя производят после предварительного по­догрева масла в картере до 55—60°С.

Перед запуском необходимо проверить зазоры между штока­ми и коромыслами клапанов, наличие охлаждающей жидкости в конденсаторе, открыть доступ охлаждающей воды в конденсатор.

Прогрев и установление рабочего режима двигателя произво­дят на товарном дизельном топливе при степени сжатия, обеспечи­вающего самовоспламенение топлива.

После установления рабочего режима, в один из топливных бач­ков наливают испытуемое топливо, на которое переключают работу двигателя.

Установление расхода топлива. При работе двигателя на испытуемом топливе устанав­ливают расход топлива 13±0,5 мл/мин, которое осуществляют из­менением положения рейки топливного насоса с последующим за­мером расхода топлива при помощи градуированной бюретки и секундомера. При этом время расхода топлива 6,5 мл по градуи­рованной бюретке должно быть 30±1 с.

Установление угла опережения впрыска топлива. Угол опережения впрыска топлива 13° до ВМТ устанав­ливают сочетанием регулировки зазора между контактами инди­катора впрыска и микрометрического винта топливного насоса, изменяющего угол опережения впрыска. Включив лампочку инди­катора впрыска, устанавливают такой зазор между контактами индикатора, при котором на ободе маховика появляется светящая­ся красная полоса со срезанным концом.

Вращением микрометрического винта насоса добиваются такого положения, при котором срезанный конец светящейся полосы на ободе маховика совпадает с визирной нитью в смотровой трубе. При таком положении угол опережения впрыска соответствует 13° до ВМТ.

Установление критической степени сжатия.

Критическая степень сжатия — наименьшая степень сжа­тия, при которой двигатель работает без пропусков самовоспламе­нения. Критическую степень сжатия определяют следующим образом:

а) при работе двигателя на стандартном режиме уменьшают степень сжатия до появления пропусков в самовоспламенении топлива, наблюдаемых по дымлению на выхлопе (при открытом кра­не на выхлопной трубе);

б) затем постепенно увеличивают полученную наименьшую сте­пень сжатия, доведя работу двигателя до нормального сгорания без пропусков в самовоспламенении. Пользуясь графиком зависи­мости между показателями микрометра и степенью сжатия, опреде­ляют степень сжатия, которая является наименьшей (критической).

Установление степени сжатия совпадения вспышек. Степень сжатия совпадения вспышек неоновых ламп — положение поршенька в предкамере цилиндра двигателя, при ко­тором срезанные концы светящихся полос индикаторов впрыска воспламенения находятся на одном уровне над чертой визирной нити. Разница между моментом впрыска и воспламенением со­ставляет 13° поворота коленчатого вала в указанных условиях ис­пытаний и устанавливается следующим образом:

а) находят критическую степень сжатия, затем устанавливают степень сжатия на 2 единицы больше критиче­ской;

б) включают неоновые лампочки и на установленной степени сжатия проводят окончательное регулирование индикатора воспла­менения;

в) наличие двух светящихся полос со срезанными концами на одной линии под визирной нитью на ободе маховика указывает на совпадение вспышек индикаторов впрыска и воспламенения;

г) если обе светящиеся полосы со срезанными концами на ободе маховика находятся под визирной нитью, то записывают в протокол показания микрометра и величину сжатия совпадения вспышек;

д) если срезанный конец светящейся полосы индикатора воспла­менения не доходит до визирной нити, то увеличивают степень сжа­тия до тех пор, пока светящаяся полоса не достигнет визирной нити;

е) правильность настройки индикатора воспламенения проверя­ют быстрым выключением форсунки и при необходимости вновь ре­гулируют индикатор.

Доведение двигателя до степени сжатия совпадения вспы­шек должно происходить в сторону увеличения.

Если степень сжатия совпадения вспышек значительно от­личается от степени сжатия, превышающей критическую на едини­цу, определение проводят заново (предварительно проверив регули­ровку и состояние индикатора, а также рабочие условия двигателя).

Любое изменение степени сжатия требует применения на­стройки индикатора воспламенения (изменение зазора между кон­тактами пластинчатых пружин).

Перед установлением совпадения вспышек индикаторы вспышек и самовоспламенения должны быть отрегулированы.

Сравнение испытуемого топлива со смеся­ми эталонных топлив.

Сравнение испытуемого топлива со смесями эталонных то­плив заключается в подборе двух смесей эталонных топлив, одна из которых дает совпадение вспышек неоновых ламп при большей степени сжатия, а другая при меньшей, чем степень сжа­тия совпадения вспышек, найденная для испытуемого топлива. Эта­лонные смеси при этом должны различаться между собой не более чем на четыре цетановые единицы.

Сравнение испытуемого топлива со смесями первичных эталонных топлив (цетана и альфаметилнафталина).

В один из топливных бачков заливают испытуемое топли­во. При установившемся рабочем режиме двигателя на испытуемом топливе устанавливают расход топлива 13±0,5 мл/мин и угол опе­режения впрыска 13° до ВМТ. Затем находят критическую степень сжатия и степень сжатия совпадения вспышек. При этом индикато­ры впрыска и воспламенения должны быть отрегулированы в соот­ветствии с инструкцией.

После нахождения степени сжатия совпадения вспышек для ис­пытуемого топлива приступают к сравнению его самовоспламеняе­мости со смесями эталонных топлив.

В другой топливный бачок наливают смесь первичных эта­лонных топлив и после тщательной промывки топливной системы переключают работу двигателя на смесь первичных эталонных то­плив и находят степень сжатия совпадения вспышек. В третий ба­чок наливают вторую смесь первичных эталонных топлив, отличаю­щуюся от первой смеси на 4 единицы цетанового числа и также на­ходят степень сжатия совпадения вспышек. Для каждой смеси пер­вичных эталонных топлив устанавливают количество впрыскивае­мого топлива, угол опережения впрыска, регулируют индикаторы впрыска и воспламенения и находят степень сжатия совпадения вспышек аналогично и в той же последовательности, как для испы­туемого топлива.

Нахождение степеней сжатия совпадения вспышек для ис­пытуемого и смесей эталонных топлив производят попеременно, не менее трех раз, записывая в протокол испытания полученные зна­чения степеней сжатия.

При переключении работы двигателя с одного топлива на другое необходимо проработать на новом топливе не менее 5 мин для промывки топливной системы и установления рабочего режима двигателя.

При смене топлива, остатки из бочка следует слить, а топливную систему промыть новым топливом.

Для уменьшения погрешности необходимо проведение трехкратного испытания исследуемого топлива и обеих смесей эталонных топлив. Полученные показатели подсчитывают для каждого топлива в отдельности как сред­нее арифметическое.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

По полученным данным путем интерполяции содержание цета­на (X) в объемных процентах в смеси первичных эталонных топлив, эквивалентной по самовоспламеняемости испытуемому топливу, вы­числяют по формуле

_, (3.4)

где - содержание цетана по объему в смеси цетана и альфаметилнафталина, дающей совпадение вспышек при большей степени сжатия, чем у испытуемого топлива (с большим цетановым числом), %;

- то же, для смеси, дающей совпадение вспышек при мень­шей степени сжатия, чем испытуемое топливо (смесь с большим цетановым числом), %;

а - среднее арифметическое показаний степени сжатия совпадения вспышек для испытуемого топлива;

- то же, для смеси первичных эталонных топлив, соответствующей ;

- то же, для смеси первичных эталонных топлив, соответствующей .

Сравнение испытуемого топлива со смесями вторичных эталонных топлив.

Испытуемое топливо со смесями вторичных эталонных то­плив сравнивают по той же методике и в той же последовательно­сти, что и сравнение со смесями первичных эталонных топлив.

Содержание высокоцетанового топлива в смеси с низкоцетановым эталонным топливом ( ) в объемных процентах вычисля­ют по формуле

, (3.5)

где В1 - содержание высокоцетанового вторичного эталонного то­плива по объему в смеси вторичных эталон­ных топлив, дающей совпадение вспышек при большей степени сжатия, чем испытуемое топливо (смесь с мень­шим цетановым числом), %;

В₂ - то же, для смеси, дающей совпадение вспышек при мень­шей степени сжатия, чем испытуемое топливо (смесь с большим цетановым числом), %;

b - среднее арифметическое показание степени сжатия совпа­дения вспышек для испытуемого топлива;

b1 - то же, для смеси вторичных эталонных топлив, соответст­вующей В1,

b₂ - то же, для смеси вторичных эталонных топлив, соответст­вующей В₂.

По найденному эквиваленту с помощью переходной шкалы вторичных эталонных топлив, снятой на данной установке, на­ходят цетановое число испытуемого топлива.

Рисунок 3.7 - Типовая переходная шкала цетановых чисел

После окончания исследований дают заключение о соответствии цетанового числа исследуемого образца топлива требованиям ГОСТ для данной марки и его влиянии на работу двигателя.

При проведении комплексной оценки дизельного топлива результаты испытаний заносят в таблицу по образцу приведенному ниже

Таблица 3.2 – Результаты исследований исследуемого образца дизельного топлива и данные ГОСТ

Наименование показателей	Данные ГОСТ	Результаты анализов
Вязкость при 20оС, мм3/с
Кислотность, мг/100 мл
Температура вспышки, оС
Температура, °С:
помутнения
начала кристаллизации
Содержание серы, %
Содержание водорастворимых кислот и щелочей
Цетановое число

На основании анализа полученных значений в сравнении с данными ГОСТ делают заключение о возможности его применения для дви­гателя и одновременно описывают влияние каждого отклонения по определяемому свойству дизельного топлива на возможные последствия при работе двигателя на данном.