По його фракційному складу.
Для оцінки пускових властивостей бензинів необхідно знайти за допомогою номограми два значення температури зовнішнього повітря, що є нижньою межею легкого і утрудненого пуску двигуна рис. 1.7.
Рис. 1.8. Номограма для експлуатаційної оцінки бензинів по даним їх перегонки:
1- область можливого утворення парових пробок; 2- область легкого пуску двигуна; 3- область утрудненого пуску двигуна; 4- область практично неможливого пуску холодного двигуна; 5- область швидкого прогрівання і хорошої прийомистості двигуна; 6- область повільного прогрівання і погана прийомистість двигуна; 7- область незначного розрідження оливи в картері; 8- область помітного розрідження оливи в картері; 9- область інтенсивного розрідження оливи в картері.
Легкість пуску двигуна безпосередньо пов'язано з наявністю в бензині легких фракцій. Очевидно, що чим більше в бензині низькокиплячих вуглеводнів, тим краще його пускові властивості. Тому можливість легкого або утрудненого пуску двигуна пов'язують з випаровуванням при перегонці перших 10% бензину або з температурою перегонки 10% бензину (t-10%).
Для оцінки пускових властивостей бензинів необхідно знайти за допомогою номограми два значення температури зовнішнього повітря, що є нижньою межею легкого і утрудненого пуску двигуна. Практично це питання вирішують таким чином: на осі абсцис відзначають точку, відповідну t-10% випробуваного бензину (для ілюстрації на номограмі t-10% взята рівною 70 ° С); із неї відновлюють перпендикуляр (вертикальна пунктирна пряма); із точки її перетину з похилими суцільними лініями (нижніми кордонами областей, представлених на номограмі) проводять горизонтальну лінію до перетину з віссю ординат. У розглянутому прикладі легкий пуск холодного двигуна можливий при мінімальній температурі зовнішнього повітря -5 °С, а утруднений пуск - при -15 °С.
Після цього за допомогою номограми необхідно оцінити випробовуваний бензин за іншими показниками і записати найнижчу температуру зовнішнього повітря, °С, при якій можливо:
- утворення парових пробок,
- забезпечення легкого пуску двигуна ,
- забезпечення утрудненого пуску двигуна,
- забезпечення швидкого прогрівання і хорошої прийомистості,
- незначне розрідження оливи в картері.
4. Зміст звіту.
1. Назва і мета роботи.
2. Загальні дані: про методи визначення якості палива.
2.Методика проведення експерименту.
3. Ескіз і опис експериментальної установки.
4. Аналіз отриманих результатів і висновки по роботі.
6. Питання для самоперевірки.
1. Назвати марки існуючих бензинів, а також області їх застосування?
2. Як впливають ненасичені вуглеводні , що знаходяться в бензині, на його якість?
3. Яким чином можуть виявитися в бензині водорозчинні кислоти і луги і як це впливає на якість палива?
4. Яким чином проявляється смолистість палива на двигун?
5. Фізична сутність та розмірність густини.
6. Охарактеризувати залежність густини нафтопродуктів від температури.
7. Що виражає показник фракційного складу палива?
8. Який вплив має фракційний склад бензину на роботу автомобільного двигуна.
Лабораторна робота №2
ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ ДИЗИЛЬНОГО ПАЛИВА.
1. Мета роботи.
Визначення якості дизельного палива, що характеризують його основні властивості.
2. Обладнання і технічне оснащення.
1. Капілярний віскозиметр.
2. Нафтоденсиметр.
2. Скляний циліндр для вимірювання на 50 - 100 мл.
3.Фільтрувальний папір.
4. Секундомір.
5. Водяний термостат з електропідігрівом і мішалкою.
6. Зразок дизельного палива.
Теоретичні відомості.
Дизельне паливо (ДТ) - це складна суміш парафінових (10-40%), нафтенових (20-60%) і ароматичних (14-30%) вуглеводнів і їх похідних середньої молекулярної маси близько 110-230, що википають в межах 170 -380 º С. Температура спалаху 35 - 80 º С, застигання - нижче -5 º С.
ДТ призначене для роботи в ДВЗ без зовнішнього джерела запалювання. Основна перевага дизелів - висока економічність: питома годинна витрата дизельного палива складає на 25 - 30% менше, ніж у карбюраторних двигунів.
Нормативна документація на якість дизельного палива, що діє в Україні, включає такі стандарти: державний стандарт України (ДСТУ 3868–99), технічні умови України (ТУ 38. 601–53–2–93), ГОСТ 1667–68 та міждержавний стандарт ГОСТ 305–82.
Основна частина палив імпортується з Росії, Білорусії і Литви. Російські нафтопереробні заводи випускають дизельне паливо по ГОСТ 305–82, а також по союзним ТУ і технічним умовам Російської Федерації (ТУ 38. 401–58–106–94, ТУ 38. 1011348–90 та ін.)
Марки дизельного палива (табл. 2.1) за ГОСТ 305-82 встановлюють залежно від умов застосування: літнє (Л) - для експлуатації при температурі навколишнього повітря 0 С і вище; зимове (3) - для експлуатації при -20 С і вище (з температурою застигання не вище -45 С ); арктичне (А) - для експлуатації при -50 С і вище (з температурою застигання -55 С).
За вмістом сірки дизельні палива поділяються на два види:
- з масовою часткою сірки не більше 0,2%;
- з масовою часткою сірки не більше 0,5% (для палива марки А не більше 0,4%).
В умовне позначення палива марки Л повинні входити значення масової частки сірки і температура спалаху (Л-0 ,2-40); палива марки З - масова частка сірки і температура застигання (З-0 ,2-35); палива марки А - масова частка сірки.
Для застосування в літній період при температурі навколишнього повітря до 5 С випускається дизельне паливо утяженого фракційного складу (УФС). На відміну від стандартного це паливо має більш високу температуру кінця кипіння (на 20 - 30 С), що дозволяє збільшити ресурси дизельного палива на 5 - 8% (ТУ 38.001.355-86).
Паливо розширеного фракційного складу (РФС), що википають в межах 60 - 400 С, дозволяють збільшити ресурси дизельного палива приблизно на 30% і має цетанове число близько 40 (ТУ 38.401.652-87).
Для поліпшення екологічної обстановки в Україні починаючи з 1992 р. організовано виробництво двох марок дизельного річного екологічно чистого палива:
ДЛЕЧ-В - з обмеженням вмісту ароматичних вуглеводнів (один вид палива з масовою часткою сірки не більше 0,05%, а інший - не більше 0,1%).
ДЛЕЧ - без обмеження вмісту ароматичних вуглеводнів (один вид палива з масовою часткою сірки не більше 0,05%, а інший - не більше 0,1%).
Застосовуються ці літні марки дизельного палива при температурі навколишнього повітря до -5 С.
Для забезпечення нормальних умов експлуатації техніки в зимовий період при температурі до -15 С виробляються зимові дизельні палива з депресорною присадкою ДЗП (ТУ 38.101.889-81), які виготовляються на основі літніх дизельних палив з вмістом сірки 0,5 або 0,2% . Дизельне паливо ДЗп-15/25 (ТУ 38.401.5836-92) з депресорною присадкою рекомендовано для застосування при температурі зовнішнього повітря до -25 С. Крім того, для поставок на експорт виробляється дизельне паливо ДЛЕ і ДЗЕ (ТУ 38.001.162-85 ) із вмістом сірки 0,2%
Показником якості ДТ є кінематична в'язкість v - питомий коефіцієнт внутрішнього тертя. Значення в'язкості суттєво залежить від температури, тому зазвичай вказують температуру, при якій вона визначається. У паливі для швидкохідних дизелів в'язкість нормують при 20 º С, а тихохідних - при 50 º С.
Визначають кінематичну в'язкість за годинним витікання під дією сили тяжіння рідини по капілярному віскозиметрі (ГОСТ 33-2000). Її вимірюють у Стокса (Ст) або сантистоксах (сСт). В'язкість дистильованої води при 20,2 º С дорівнює 1 сСт. В системі СІ: 1 сСт = 1мм2 / с.
Різні палива для швидкохідних дизельних двигунів мають значення кінематичної в'язкості при 20 º С від 1,5 до 6,0 мм2/с (сСт). Зниження або підвищення в'язкості в порівнянні з нормованими значеннями призводить до порушення роботи в паливній апаратурі, процесів сумішоутворення і повноти згоряння палива. Змінюється дозування, часто знижується тиск упорскування.
При зниженні в'язкості: збільшуються втрати палива (просочування і підтікання), тобто підвищується витрата ДТ; збільшується нагароутворення через підтікань палива через отвори форсунок; падає потужність через зменшення циклової подачі (ДТ проникає через зазори в плунжерній парі насоса); погіршується якість змазування прецизійних пар ТНВД і інтенсивніше наростає знос.
При підвищенні в'язкості: погіршується якість сумішоутворення (розпилювання ДТ), утворюються великі краплі; збільшується неповнота згоряння ДТ (на випаровування витрачається більший час) і підвищується нагароутворення і, відповідно, підвищується витрата палива.
Кращими властивостями володіє паливо середньої в'язкості (2,5-4,0 мм2/с при 20º С). Його використання дозволяє отримати дрібні й однорідні за складом краплі, поліпшити процеси випаровування, сумішоутворення і згоряння ДТ. При негативній температурі таке паливо має кращу плинністю. Зміна в'язкості робить істотний вплив на пускові властивості, особливо в холодну пору року. Літні сорти дизельного палива вже при мінус 3 - 7 ° С стають важко рухомими. Зимові сорти зберігають рухливість до більш низької температури (мінус 30 ... 35 º С).
Низькотемпературні властивості (втрата плинності), від яких залежить експлуатація дизелів в холодну пору року, оцінюють такими показниками: температура помутніння, при якій втрачається фазова однорідність палива. Для літнього ДТ - не вище -5º С, а зимових - 25 - 30° С. Якщо у паливі міститься вода, то воно помутніє при 0 - 1º С;
Температура початку кристалізації, при якій в паливі з'являються перші кристали, видимі неозброєним оком. Температура застигання дизельного палива - величина умовна і служить лише орієнтиром для визначення умов застосування палива. Вона повинна бути на 5 - 10º С нижче температури помутніння. Парафінові вуглеводні використовують для літніх сортів, а нафтенові - для зимових (нижче -50 º С).
Основні порушення в системі подачі палива при низьких температурах пов'язані з температурою помутніння і застигання палива. На відміну від бензинів в дизельних паливах може знаходитися досить багато вуглеводнів з високою температурою плавлення, в першу чергу парафінових (алканових) вуглеводнів.