Лабораторна робота №1 палива карбюраторних двигунів 1.1 Оцінка зразка по зовнішнім прикметам (кольору, запаху)
Нафтопереробні заводи виробляють чисті автобензини, показники якості котрих чітко відповідають вимогам ГОСТ-2084.
Бензин без кольору, етильовані мають стандартний колір. При збережені бензини окислюються, в наслідок чого не етильовані бензини можуть приймати колір від світло- до темно-жовтого.
Для визначення кольору бензину у колбу наливають 250 - 500 мл палива. Окислення бензину виявляють по кольору, так як поява у його складі смол змінює колір на світло жовтий. При окисленні та полімеризації деяких сполучень, з'являються смоли розчинні та нерозчинні в бензині. При сильному окисленні бензин придбає різкий неприємний запах.
1.2 Якісне визначення присутності смол.
Після оцінки автомобільного бензину по зовнішнім прикметам його необхідно перевірити на наявність смол. Відкладення смол на фільтрі, деталях карбюратора та інжектора, в паливопроводах може порушити постачання палива та процес відтворення горючої суміші.
Якісне визначення смол в бензині проводять на склі прямокутної форми розміром 60...70 мм. Аналіз роблять у витяжній шафі. На скло з піпетки наливають 0,5... 1 мл бензину та спалюють його. При відсутності смол або незначній кількості їх на склі залишаються білі плями. Поява у залишку після згорання бензину ряду концентричних кілець жовто коричневого кольору свідчить про наявність смол в бензині. У разі інтенсивного кольору бензину його треба перевірити на кількісний вміст смол для визначення його придатності до експлуатації. Якісне визначення смол у бензині можна провести на фільтрувальному папері, на який капають бензин до утворення плями діаметром 60 мм і дають бензину випаритися за ЗО - 40 хвилин. При великій кількості смол в бензині після випаровування на папері залишаються коричневі кільця.
Визначення фракційного складу (гост 2177-62)
Одним з важливих показників якості бензину є його випаровування (фракційний склад).
Поперед згорання здійснюється випаровування рідкого палива і перемішування парів бензину з повітрям (утворення горючих сполук).
Створена суміш находить до циліндрів двигуна, де паливо повністю випаровується та змішується з повітрям. Якщо частина палива не переходить у газоподібний стан, то воно не повністю згорає, що приводить до його перевитрат, підвищенню токсичності відпрацьованих газів, зменшенню терміна роботи моторного масла, тобто його перевитратам, підвищеному спрацюванню двигуна. Вимоги до випаровування палива змінюється в залежності від температурних умов експлуатації. Взимку та в північних районах необхідні бензини з підвищеною випаровуваністю, з великим вмістом легко кип’ячих фракцій. Зимні бензини дозволяють запускати двигун при температурі - 26...- 28°С. Використання взимку літніх, а літом зимних бензинів веде до перевитрати палива на 3...5%. Для визначення фракційного складу користуються стандартним обладнанням, де визначаютьслідуючи точки: температуру початку кипіння tп К., температури перегонки 10 % бензину t10%, 50% бензину t5о%, 90% бензину t90%, температуру кінця кипіння tКк, вимірюють залишок після перегонки та підраховують витрати.
При визначенні фракційного складу бензину, останній в кількості 100 мл вимірюють сухим чистим мірним циліндром та обережно переливають у колбу, котру з'єднують за допомогою пробки з трубкою холодильника. У горловину колби перед з'єднанням з холодильником установлюють термометр. Верхній рівень ртутного шару термометра повинен бути на рівні нижній стінки відвідної трубки колби. Колбу містять на колбонагрівач та закривають кожухом (рис. 1.2).
Мірний циліндр з залишком бензину встановлюють під зливний кінець трубки холодильника, зачиняють отвір циліндру ватою для зменшення витрат парів бензину. Включають колбонагрівач, регулюючи відстань від колби так щоб перша капля конденсату впала через 5...10 хвилин. Охолоджується холодильник проточною водою, в котру при необхідності добавляють сніг та кригу.
Температура при котрій падає перша капля бензину (конденсату) у мірний циліндр називається температурою початку кипіння. Потім циліндр розташовують так, щоб кінець трубки холодильника притискувався до стінок циліндра, по яким буде йти конденсат. Швидкість перегонки повинна бути 4... 5 мл/хв, що відповідає 20...25 каплям за 10 секунд. Після запису температури початку кипіння визначають температуру википання 10 % бензину (10 мл конденсату в мірному циліндрі). Температура википання 10 % бензину характеризує його пускові якості. Низька температура википання 10 % бензину полегшує запуск двигуна при низьких температурах зовнішнього повітря,
1 - електропіч; 2 - паливо; 3 - колба ; 4 - термометр; 5 - ванна- холодильник; 6 - охолоджуюча рідина; 7 - трубка холодильника; 8 - мірний циліндр.
Рисунок 1.2 Прилад визначення фракційного складу палива
1 - пробка; 2 - розподільна воронка; 3 - паливо; 4 - вода; 5 - кран; 6 -
штатив.
Рисунок 1.3 - Прилад визначення нейтральності палива
зменшує пускове спрацювання двигуна, витрати палива, але вона може погіршувати використання такого палива влітку із-за утворення "парових корок". Погіршення утворюються при повторних запусках гарячого двигуна на зимових бензинах при високих температурах навколишнього повітря. Для обмеження утворювання "парових корок" у літньому бензині температуру випаровування 10% бензину обмежують температурою початку кипіння.
Визначають здібність запуску двигуна при низьких температурах навколишнього повітря та утворення "парових корок". Потім вимірюють температуру кипіння 50% і 98% бензину звітне 50 мл та 90 мл конденсату у мірному циліндрі. Для будовикривої розгонки кінця кипіння бензину фіксується по максимальній температурі перегонки. Після набування максимальної температури перегонки вона буде зменшуватися із-за відсутності парів бензину.
Температура випаровування 50% бензину характеризує тривалість прогріву та приємистість двигуна при роботі на даному паливі. Чим нижче температура перегонки 50% бензину, тим швидше двигун нагрівається, краще робить на малих обертах, тим краще приємистість двигуна. Температура випаровування 50% бензину характеризує наявність обмерзання карбюратора. Обмерзання карбюратора може утворюватися при температурі 4...5°С, при вологості повітря 100°С та експлуатації двигуна на зимних бензинах, що легко випаровуються. Чим нижче температура випаровування 90% і кінця кипіння бензину, тим краще робить двигун, зменшуються витрати палива та мастил, робочі спрацювання двигуна. При високих температурах випаровування 90% та кінця кипіння бензину паливо повністю не випаровується у впускному паливопроводі двигуна. Підвищується кількість токсичних сполук у відпрацьованих газах, йде розрідження моторних мастил і звітне їх перевитрати, підвищення спрацювання деталей двигуна. Головною причиною підвищених спрацювань деталей двигуна, циліндро-поршневої групи (ЦІМ) є змивання мастил зі стінок циліндра паливом. Отримані при розгонці температури випаровування 90% і кінця кипіння досліджуваного бензину порівнюють зі стандартним і роблять висновки про якість бензину, сезонності його використання. Залишок в колбі після перегонки бензину вказує про наявність тяжких смолистих сполук. Від їх наявності і кількості залежать нагароутворення, токсичність та димність відпрацьованих газів, витрати палива і мастил, т.д.
Витрати отримані по перегонці досліджуємого бензину характеризують не сконденсовану частину палива, яка може при зберіганні та транспортуванні випаровуватися.
Після визначення температури кінця кипіння відключають колбонагрівач та після охолодження вимірюють кількість залишку, підраховують витрати при перегонці (різницю між 100 мл бензину та сумою конденсату і залишку). Для відбудови кривої розгонки відкладають по вісі абсцис температуру, а ординат - кількість конденсату при цій температурі.