
- •Національний транспортний університет
- •Д.С.Колосюк
- •Конспект лекцій
- •Лекція 1
- •Загальні відомості про нафту і технологію її переробки основний склад нафти
- •Лекція 2
- •Методи переробки нафти
- •Лекція 3 бензини загальні відомості
- •* Примітка. Октановий індекс – півсума значень октанових чисел, визначених за моторним і дослідницьким методом
- •Теплота згоряння
- •Випаровування
- •Антидетонаційні властивості
- •Лекція 5 корозійність і стабільність бензинів
- •5 Мг/100 см3 палива)
- •Лекція 6 економія бензинів та добавки до них
- •Лекція 6 дизельні палива загальні відомості
- •Прокачування палива
- •(Авіаційного тс-і)
- •Лекція 7 випаровування і згоряння дизельних палив
- •* Оксид вуглецю – со; оксиди азоту – no, no2, n2o4, n2o5, які позначають сумарно nOx; оксиди сірки – so2, so3; сірчаний газ – h2s; альдегіди – акролеїн – ch2cho; сажа – с; бенз--пирен – с20н12.
- •Лекція 8 альтернативні палива загальні відомості
- •Газові вуглеводневі палива
- •Примітка: *у мДж/м3
- •Примітка: * температура плавлення твердих
- •Спирти, водень та інші палива
- •* Примітка: Бензини №1 і №2, до яких додається спирт, мають різні октанові числа.
- •Лекція 9 мастильні матеріали тертя і мащення
- •Моторні оливи
- •Лекція 11 в’язкість та в’язкісно-температурні властивості
- •Лекція 12 протизношувальні властивості
- •(Порівняльні дані при 48-годинному дослідженні на стенді)
- •Примітка: Температура в системі охолодження на вході в двигун – 490с, на виході – 540с.
- •Лекція 12 присадки до олив
- •Лекція 13 відпрацювання і заміна оливи
- •Лекція 14 позначення та класифікації моторних олив
- •Лекція 15 трансмісійні оливи
- •Лекція 16 синтетичні оливи
- •Лекція 17 пластичні мастила
- •Лекція 18 технічні рідини (Загальна характеристика. Основні вимоги до якості технічних рідин) охолоджувальні рідини
- •Рідини для гідравлічних систем
- •Додатки Додаток 1 Середня температурна поправка густини на 10с
- •Додаток 4 Клас в’язкості моторних олив згідно з гост 17479.1-85
- •Додаток 5. Призначення моторних олив згідно з Європейською класифікацією acea
- •Додаток 6. Позначення пластичних мастил за dіn 51 502
- •* Літера стоїть першою в позначенні мастила
- •** Ця літера стоїть після першої, яка визначає призначення мастила
- •*** Літера стоїть після цифри – класу консистенції
- •Додаток 7. Застосування пластичних мастил
- •* Заборонено використання у новій техніці Додаток 3. Переведення умовної в’язкості (е) в кінематичну () та універсальні секунди Сейболта (ssu)
- •Додаток 8 Абревіатури та повни назви установ
- •Додаток 2 Переведення літрів бензину в кілограми
(Авіаційного тс-і)
Показники якості |
Дизельне паливо |
Гас ТС-І |
Добавка гасу в дизельне паливо, % об. |
||
10 |
20 |
25 |
|||
Температура застигання, 0С Температура кипіння, 0С:
Температура спалаху у закритому тиглі, 0С |
-4
-
62 |
Нижче –45
-
28 |
-6
260 370
- |
-8
240 359
- |
-13
240 358
54 |
Покращення низькотемпературних властивостей дизельного палива можна досягти виділенням частини н.парафінових вуглеводнів (депарафінізацією).
При депарафінізації можна досягти любої заздалегідь заданої температури застигання. Але при депарафінізації видаляються високоцетанові компоненти (з низькою температурою самозапалювання) - н.парафінові вуглеводні. Так, при виділенні 5,3% н.парафінових вуглеводнів із дизельного палива з температурою застигання мінус І9°С його температура застигання знижується до мінус 470С, але при цьому зменшується цетанове число на 8 одиниць. Для збереження цетанового числа на належному значенні проводять депарафінізацію відповідної глибини, а для поліпшення низькотемпературних властивостей до дизельних палив додають спеціальні присадки - депресатори.
Ефективність депресорних присадок залежить від хімічного складу вихідного палива (табл., де дизельні палива №1 та №2 мають різний хімічний склад) та самого депресатора (табл., де №1 та №2 – депресатори різного хімічного складу).
Таблиця. Ефективність дії депресатор а в дизельних паливах різного хімічного складу
Показники якості |
Дизельне паливо №1 |
Дизельне паливо №2 |
||
без присадки |
з присадкою |
без присадки |
з присадкою |
|
Температура помутніння, 0С Температура застигання, 0С Гранична температура фільтрованості, 0С |
-10 -14
-10 |
-11 -37
-21 |
-6 -13
-8 |
-8 -28
-20 |
При добавці депресаторів змінюється температура застигання та гранична температура фільтрованості, температура помутніння практично не змінюється. Механізм дії депресаторів не вивчений до кінця. Встановлено, що депресатор зменшує розміри кристалів н.парафінових вуглеводнів, що сприяє прокачуванню дизельного палива через фільтри при більш низьких температурах повітря (знижується гранична температура фільтрованості). Депресатори додають у палива до початку виділення кристалів н.парафінів, до його помутніння.
Кожний депресатор має найбільшу ефективність дії при визначених для нього кількостях (оптимальних). Добавка депресатора більше оптимальної кількості практично не покращує низькотемпературні властивості дизельного палива. Найбільш ефективно депресатори покращують низькотемпературні властивості в дизельних паливах, що містять значну кількість н.парафінових вуглеводнів. В них різниця у зміні показників низькотемпературних властивостей (температури застигання та граничної температури фільтрованості) значно більша порівняно із зміною таких же показників дизельних палив, що містять меншу кількість н.парафінових вуглеводнів.
Таблиця. Низькотемпературні властивості дизельного палива при добавці депресаторів №1 та №2
Вміст депресатора, г/кг |
Температура, 0С |
|||
помутніння |
застигання |
|||
№1 |
№2 |
№1 |
№2 |
|
0,00 0,03 0,09 0,45 0,90 1,10 |
-4 -4 -4 -4 -4 -4 |
-4 -4 -4 -4 -4 - |
-14 -14 -14 -18 -27 -28 |
-14 -14 -16 -22 -30 - |
Одна з головних причин відмов системи живлення та паливної апаратури - наявність води і механічних домішок у дизельному паливі. Вода і механічні домішки потрапляють у паливо по всьому шляху транспортування (від нафтозаводу до двигуна) і можуть становити іноді дуже великі кількості:
Місце відбору проби: |
Кількість механічних домішок, % (г/т) |
Склад нафтозаводу Резервуари перевалочної нафтобази Резервуар заправного пункту Паливний бак автомобіля |
0
0,006 (60) 0,018 (180) 0,025 (250) |
Більшість механічних домішок абразивного характеру (пісок), мають твердість більшу за міцність металів і спричинюють підвищене зношування двигуна. Особливо небезпечні домішки для паливних насосів високого тиску і форсунок. Прецизійні пари мають дуже малий зазор (1,5…3 мкм). Тому навіть невелика кількість механічних домішок, розмір яких сумісний із зазором плунжерних пар, викликає підвищене їх зношування.
Вода в дизельному паливі може бути у вільному і розчиненому (гігроскопічному) стані. Кількість розчиненої води в дизельних паливах залежить від їх хімічного складу, температури, вологості повітря, але її менше порівняно з кількістю розчиненої води у бензині та гасі, одержаних з одної нафти.
Наявність розчиненої води при високих температурах повітря суттєво не впливає на експлуатаційні властивості палива.
Дизельне паливо з водою, що попадає ззовні, різко погіршує свої властивості. Наявність води у паливі призводить до порушень у роботі двигуна, підвищення корозійності палива, збільшення зношування двигуна і паливної системи. Вода у паливі може бути причиною зупинки двигуна після його пуску, тому що вода "насичуює" паливні фільтри і припиняє подачу палива.
При зниженні температури утворюються кристали льоду, які затримуються фільтрами, поступово їх забивають і припиняють подачу палива у двигун. Для запобігання відкладень льоду в паливопроводах і на фільтрах використовують попередню фільтрацію палива через сітчаний фільтр, а також конструкційні і експлуатаційні заходи. До конструкційних належить підігрів в паливних системах (палива чи фільтрів); до експлуатаційних - впорскування спеціальних рідин на фільтр чи використання присадок до палив. Із рідин, що подаються на фільтр, може бути ізопропіловий спирт; антиводокристалізуючі присадки до палива - целозольви (метилцелозольв, етилцелозольв), високоатомні спирти. Присадки ТГФ та ТГФ-М (тетрагідрофурфуриловий спирт, другий - модифікований), рідини “И” та “И-М” (етилцелозольв, другий – модифікований) додають до палива в кількості до 0,3%. Присадки розчинні з водою і паливом. При зберіганні та транспортуванні вони можуть виділятися з суміші і знаходитись у паливі внизу, у вигляді водяного розчину присадок. Тому краще застосовувати ці присадки безпосередньо при експлуатації. При роботі з ними слід бути обережними, тому що ці присадки - високотоксичні речовини. При постійному їх використанні нижній шар водяного розчину присадок (якщо він утворився) слід зливати з паливного баку.
Можливість прокачування дизельного палива по системі живлення характеризується ще таким показником як коефіцієнт фільтрованості - зміною перепускної спроможності фільтра при послідовному пропусканні (фільтрації) через нього визначених кількостей палива у спеціальному приладі; це - відношення часу фільтрації останніх 2 см3 палива до часу фільтрації перших 2 см3 і залежить від наявності в паливі смолистих речовин, води та механічних домішок. При збільшенні коефіцієнта фільтрованості погіршується робота паливної апаратури.
Дизельне паливо, що містить у своєму складі воду, використовувати не можна. Для подальшого використання з нього необхідно видалити воду. Видалення води з палива здійснюється відстоюванням (але цей процес дуже тривалий; чим вища температура, тим менший час відстоювання) або центрифугуванням – сепарацією (при цьому разом із водою видаляються механічні домішки). Воду і механічні домішки з палива можна видалити фільтрацією через спеціальні фільтри, в тому числі через фільтри з капрону і тирси (але не хвойних дерев).
Паливоподаюча система сучасних дизелів обов’язково включає фільтри.