3. Применение газообразного топлива для двигателей.

В двигателях внутреннего сгорания наряду с жидкими топливами применяют газообразные. Автомобильная промышленность на базе бензиновых автомобилей серийно выпускает газобаллонные, которые в основном используются в качестве городского транспорта.

Быстрый рост автомобильного парка в городах требует изыскания способов уменьшения токсичности отработавших газов. Эта проблема может быть частично решена при переволе автомобилей на газообразное топливо. Значительная часть автомобилей в крупных городах уже переведена на газообразное топливо, которое имеет существенные технико-экономические и санитарно-гигиенические преимущества перед другими автомобильными топливами. При работе на нем происходит более полное сгорание топлива, снижается токсичность отработавших газов. Так, в отработавших газах двигателей, работающих на сжиженном газе, примерно в 5 раз меньше диоксида углерода и в 3...3.5 раза меньше несгоревших углеводородов по сравнению с содержанием этих компонентов в отработавших газах автомобилей, работающих на бензине (табл. 4.1). При работе на газообразном топливе снижаются нагарообразование, расход моторного масла. Кроме того, газообразное топливо обладает высокими октановыми числами и теплотой сгорания.

Сырьем для получения газообразного автомобильного топлива являются природный и попутный (выделяющиеся при добыче нефти) газы, а также газы нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводов и др. Основные компоненты природных газов: метан, в меньших количествах этан, пропан, бутан.

Газобаллонные автомобили отличаются от базовых бензиновых моделей более высокой степенью сжатия рабочей смеси в двигателе и наличием газобаллонной установки. Составные части газобаллонной установки: топливоподающая аппаратура, обеспечивающая испарение, снижение давления и дозирование газа в соответствии с режимом работы двигателя; баллоны для транспортировки и хранения газа

Однако газообразное топливо имеет некоторые недостатки. Основной недостаток: газонаполнительные станции по сравнению с автозаправочными станциями жидким топливом более сложные и дорогие. Это сдерживает использование газобаллонных автомобилей на междугородных перевозках. При переводе бензин двигателей на газообразное топливо без дополнительных переделок ухудшаются энергетические показатели двигателя: мощность снижается на 6…8%

3. Виды трения, основы гидродинамической теории смазки

При исследовании явления трения между двумя твердыми телами различают три основных вида трения сухое, граничное и жидкостное.

Трение – сопротивление относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним.

Сухое трение. Сухое трение проявляется при взаимном относительном движении двух очищенных и высушенных твердых тел, находящихся в естественном контакте друг с другом. Под «естественным контактом» понимается непосредственное и тесное соприкосновение тел, возможное при минимальной загрязненности их поверхностей. Для выявления сухого трения сначала путем обработки с применением моющих средств и растворителей удаляют все масляные загрязнения. Затем наждачной бумагой наименьшей зернистости снимают немасляные загрязнения. После прополаскивания в дважды перегнанном спирте или эфире образцы высушиваются в инертной атмосфере или чистом воздухе. Считается, что очищенные и высушенные таким образом поверхности отвечают условиям сухого трения.

Граничное трение. Образец для исследования граничного трения подготавливается так же, как и в случае сухого трения. Однако после очистки и сушки на его поверхность наносят тонкую пленку чистого смазочного материала известной молекулярной структуры с известными физико-химическими свойствами. Самой тонкой пленкой применительно к смазке является пленка толщиной в одну молекулу. Поэтому лабораторные исследования граничного трения обычно проводятся с телами, трущиеся поверхности которых покрыты мономолекулярным слоем смазки.

Жидкостное трение. О режиме жидкостного трения можно говорить, когда движущиеся поверхности полностью разделены толстой пленкой смазки и непосредственный контакт элементов пары отсутствует. Трение в этом случае сводится к вязкостному сопротивлению в самом слое смазки, обусловленному сдвигом соседних слоев пленки, т.е. к внутреннему трению. Пока такая жидкая пленка цела, материал движущихся поверхностей и их шероховатость не имеют значения. От жидкой пленки требуется, чтобы она прилипала к движущимся поверхностям, т.е. чтобы не было проскальзывания смазки относительно поверхностей.

Теоретической основой гидродинамической теории смазки служат дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости.