2. Вимірювання густини палива:
Короткі теоретичні відомості.
Густина вимірюється масою тіла, укладеної в одиниці його об'єму,
в системі одиниць СІ має розмірність кг/м3. Густина нафтопродуктів
відноситься до нормальної температури 20 ° С і до густини води при 4 °С,
прийнятої за одиницю. Ця густина, що позначається (р4 -20), чисельно дорівнює густині, що представляє собою абстрактне число по відношенню до води при температурі 4 °С.
Густину необхідно визначати для перерахунку кількості нафтопродуктів в об'ємних одиницях у одиниці ваги. Для цього достатньо помножити об'ємну кількість нафтопродукту, заміряну при якій-небудь певній температурі, на його густину при тій самій температурі:
Yт = Vт × ρt (1)
де: Yт - кількість нафтопродукту у вагових одиницях, кг; Vт - кількість
нафтопродукту в обсягах, л; ρt - густина нафтопродукту за тієї ж
температури, кг/дм3.
Зворотний перерахунок здійснюється за такою залежністю:
Vт=Yт/ρt (2)
Проведення досліду.
Прилади й апаратура:
Нафтоденсиметри (ареометри) по ГОСТ 1289-76, циліндри для ареометрів скляні або металеві відповідних розмірів по висоті і діаметру, термометр ртутний скляний за ГОСТ 2045-71 з інтервалом вимірюваних температур від мінус 20 °С до 50 °С і ціною поділки шкали в 1 °С.
Циліндр для ареометрів встановити на міцній підставці і в нього
обережно налити нафтопродукт, температура якого може відхилятися
від температури навколишнього середовища не більше ніж на ± 5 ° С.
Потім чистий і сухий ареометр повільно занурити в нафтопродукт до
моменту його вільної плавучості (рис.1). Відлік провести по верхньому
краю меніска, при цьому око спостерігача повинно знаходитися на рівні
меніска.
Температуру нафтопродукту виміряти термометром нафтоденсиметра
(ареометра) або додатковим термометром. За шкалою ареометра визначити густину випробуваного нафтопродукту.
Для приведення цієї густини до густини (ρ4-20) при нормальній температурі користуються формулою :
(ρ4-20) = ρt + y(t - 20) (3)
ρt - густина нафтопродукту при температурі випробування;
y - середня температурна поправка густини, яка береться за табл. 2 в графі, що відповідає густині;
t - температура випробування, °С.
Таблиця 2. Середня температурна поправка густини нафтопродуктів.
-
Густина при
температурі
визначення, ρ, г/см3`
Температурна
поправка, у,
г/см3
Густина при
температурі визначення, ρ, г/см3
Температурна
поправка, у,
г/см3
0,70
0,000890
0,84
0,000712
0,71
0,000884
0,85
0,000699
0,72
0,000870
0,86
0,000686
0.73
0,000857
0,87
0,000673
0,74
0,000844
0,88
0,000660
0,75
0,000831
0,89
0,000647
0.76
0,000813
0,90
0,000633
081
0,000752
0,91
0,000610
0.82
0,000738
0,92
0,000607
0,83
0,000725
0,93
0,000595
0,84
0,000712
0,94
0,000581
Рис.1.
- Визначення густини
палива за
допомогою ареометра
1 - ареометр; 2 - меніск; 3 - скляний циліндр;
4 - паливо, що випробується
Результати записати у звіт в табл. 3.
Таблиця 3 Вимірювання густини палива
1. Густина палива: |
|
2. Температура палива: |
|
3. Густина, приведена до (ρ4-20): |
|
4. Об’єм дослідного зразка палива: |
|
5. Вага дослідного зразка палива: |
|
3. Визначення фракційного складу палива згідно (ГОСТ 2177-62)
Короткі теоретичні відомості.
Одним з важливих показників якості бензину є характер його випаровування (фракційний склад). При поступанні палива в циліндри двигуна, воно випаровується і його пари перемішуються з повітрям, утворюючи горючі сполуки. 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. Зимові 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 (рис.2).
Визначають слідуючи точки:
-температуру початку кипіння t пK.,
-температури перегонки 10 % бензину t10%,
- температури перегонки 50 % бензину t50%,
- температури перегонки 90 % бензину t90%,
- температуру кінця кипіння tKK,
вимірюють об’єм залишку палива після перегонки та підраховують втрати.
Рис. 2 Прилад визначення фракційного складу палива
1 - електропіч; 2 - паливо; 3- колба ; 4 - термометр; 5- ванна-
холодильник; 6 - охолоджуюча рідина; 7 - трубка холодильника;
8 - мірний циліндр.
Температура википання 10 % бензинухарактеризує його пускові якості. Низька температура википання 10 % бензинуполегшує запуск двигуна при низьких температурах зовнішнього повітря, зменшує пускове спрацювання двигуна, витрати палива, але вона може погіршувати використання такого палива влітку із-за утворення "парових пробок".
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 працює на малих обертах, краща приємистість двигуна.
Чим нижче температура випаровування 90% і кінця кипіння
бензину, тим краще працює двигун, зменшуються витрати палива та оливи, 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 олив і їх перевитрати, підвищення спрацювання деталей двигуна.
Рис. 3 Крива фракційної розгонки бензину.
Проведення досліду.
Прилади й апаратура:
Колбонагрівач, колба з відвідною трубкою, термометр, холодильник, мірний циліндр, з’єднувальні трубки.
При визначенні фракційного складу бензину, відбирають пробу в кількості 100 мл, вимірюють сухим чистим мірним циліндром та обережно переливають у колбу, котру з'єднують за допомогою гумової трубки з холодильником. У горловину колби установлюють термометр. Колбу поміщають на колбонагрівач. Під зливний кінець трубки холодильника
встановлюють мірний циліндр. Включають колбонагрівач, регулюючи нагрівання так щоб перша капля конденсату впала через 5…10 хвилин. Охолоджується холодильник проточною водою.
Температура при котрій падає перша капля бензину (конденсату) у
мірний циліндр називається температурою початку кипіння. Швидкість перегонки повинна бути 4... 5мл/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).
Потім записують температуру википання 50% і 90% бензину, відповідно 50 мл та 90 мл конденсату у мірному циліндрі. Для будови кривої розгонки кінець кипіння бензину фіксується по максимальній температурі перегонки. Після досягнення максимальної температури перегонки, вона буде зменшуватися із-за відсутності парів бензину.
Отримані при розгонці температури випаровування 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.
Втрати отримані по перегонці досліджуваного 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 втрати 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.
Результати записати у звіт в табл.4
Табл.4 Визначення фракційного складу палива
1. Температура початку кипіння t пK., |
|
2. Температура перегонки 10 % бензину t10%, |
|
3. Температура перегонки 50 % бензину t50%, |
|
4.Температура перегонки 90 % бензину t90%, |
|
5. Температура кінця кипіння tKK, |
|
6. Об’єм залишку палива після перегонки |
|
7. Втрати під час перегонки. |
|