2.6. Отынның тұрақтылығы

Нақты пайдалану жағдайларында өз қасиеттерін мүмкін бо­латын шектерде сақтау қабілеттілігі отынның тұрақтылығы деп аталады. Отынның тұрақтылығы ең алдымен оның физика-хи­миялық қасиеттеріне (тығыздық, тұтқырлық, қайнау темпера­турасы, көмірсутекті құрам), құрамында әр түрлі қоспалардың болуына тәуелді.

Пайдалану жағдайларында отынға ауадағы оттегі, тұ­рақсыз температура, ылғал, механикалық қоспалар әсер еткенде оның фракциялық және кинематикалық құрамы өзгереді. Шарт­ты түрде отынның физикалық және химиялық тұрақтылығын ажыратады.

Отынның физикалық тұрақтылығы. Отынның физи­ка­лық тұрақтылығын оның фракциялық құрамы мен біртектілігін сақтау қабілеттілігі ретінде анықтайды. Бензиннің физикалық тұ­рақ­тылығын қаныққан бу қысымы мен құрамында жеңіл фрак­цияның болуымен бағалайды. Кей жағдайларда физикалық тұрақ­тылықтың жетіспеушілігі бензиннің көп болуынан анық­талады. Отынның булануын болдырмас үшін бактарды күн сәу­ле­лерінен автомобиль құрылымының элементтерімен қорғайды.

Отынның фракциялық тұрақтылығын жүйелі түрде оның ты­ғыздығын, фракциялық құрамын, қаныққан бу қысымын, лай­лану, қату температураларын және басқа да көрсеткіштерін анық­тау арқылы бағалайды, бақылайды.

Отында ароматты көмірсутектердің болуын шектейді, өйт­кені олар басқа көмірсутектерге қарағанда дым тартқыш болып келеді.

Химиялық тұрақтылығы. Отынның химиялық тұрақты­лы­ғы деп оның химиялық құрамын өзгертпей сақтау қабілетті­лігін айтады.

Бензиндерді сақтауға қойғанда, тасымалдау кезінде оның ең тұрақсыз қосылыстары ауа құрамындағы оттегінің әсерінен күрделі оксидтер түзіп, химиялық өзгеріске ұшырайды.

Бензиннің химиялық тұрақтылығы ондағы көмір­су­тек­тер­дің құрамы мен құрылымына, көмірсутекті емес қос­па­лар­дың мөл­шері мен ерекшеліктеріне және тотығуға қарсылық көрсе­тетін қосылыстардың екпінділігіне байланысты.

Сақтау, қолдану кезінде парафинді, нафтен және аромат­ты көмірсутектер баяу тотығады. Қанықпаған көмір­сутектер то­ты­ғуға аса бейімді. Қанықпаған көмірсутектердің ауа құрамын­дағы оттегі әсерінен тотығуы оның құрылымына, қос байла­ны­сының санына және орналасуына байланысты. Диолефинді кө­мір­сутектер ең тұрақсыздарға жатады.

2.7. Шөгінділер жасауға бейімділігі

Бензинмен жұмыс істейтін қозғалтқыштың қоректену жү­йе­сінде, отын жіберілетін құбырда және жану камерасының қа­бырғаларында шөгінділер пайда болады.

Бензиндердің шөгінді жасау қасиеті негізінен олардың хи­миялық құрамына байланысты. Бензиннің құрамындағы әр түр­лі химиялық топтардың шөгінділер жасаудағы орны әрқилы, кө­бі­несе температураға байланысты. Қоректену жүйесінде және отын жіберілетін құбырлардағы шөгінділер қалыпты темпера­турада пайда болады да, олардың құрамы мен қасиеттері жоғар­ғы температурада пайда болған жану камерасындағы шөгінді­лерден анағұрлым өзгеше.

Қоректену жүйесіндегі шөгінділер. Отын багының қа­быр­ғаларында, құбырларда, отын сорабында, сирек және жиі сүз­гіде, карбюраторда, басқа да қоректену жүйесінің тетік­те­рінде май тәрізді қоңыр түсті жабысқақ шайырлы шөгінділер пай­да болады. Машинаны қолдану кезінде бензиндегі шайыр стан­дарт шегінен аспаса, қоректену жүйесінде шөгінділер шама­лы болады да, қозғалтқыштың жұмысына кесірін тигізбейді. Көп тұрып қалған шайыры мол бензинді қолданғанда қозғалт­қыштың жұмысына кері әсер ететіндей шамада шөгінді пайда бол­уы ықтимал. Жиклердің қабырғасына, мөлшерлеу жүйесіне, кар­бюратор қалтқысының қабырғасына қонған шайырлы шө­гін­ділер тозаңдату процесін бұзуға себепкер болады. Қоректену жүйе­сінің сүзгі элементтерінің шайырлы заттармен ластануы бензиннің берілуінің тыйылуына әкеліп соғады.

Шайырлы шөгінділерге шаң-тозаң жақсы жабысып, бен­зин­де механикалық қоспалардың пайда болуына мүмкіндік ту­ғы­за­ды. Қоректену жүйесінде шайырлы шөгінділер болдыр­май­тын ерекше шара жасалмаған.

Қозғалтқыштың сору жүйесіндегі шөгінділер. Буланба­ған отынның бір бөлігі сұйық қабыршақ түрінде жіберу құбы­ры­­­ның қабырғаларына қонады. Мұндай қабыршақта жоғары тем­­­пературада қайнайтын фракция көп, оның дені шайырлы зат­тар­дан тұрады. Жіберу құбырының қабырғалары ондағы бен­зинді жақсы буландыру мақсатында жанған газдың немесе суы­ту жүйесінің сұйығымен қыздырылады. Бұл жағдайда көмірсу­тектер мен шайырлы заттар қарқынды тотығып, бензинде ері­мейтін тығыз заттар пайда болады, олар температураның әсері­нен химиялық өзгеріске ұшырап, аластатылуы қиын қатты шө­гіндіге айналады.

Шайырлы шөгінділер жіберу құбырының пайдалы кеңіс­тігін кемітіп, қоспаны соруға қосымша кедергі жасап, жанатын қос­памен цилиндрді толтыруды нашарлатады. Сонымен қатар ол шөгінділердің жылу өткізгіштігінің төмен болуы қоспаны қыз­­дырған кезде одан отынның булануын нашарлатады. Жіберу клапанының штогы мен тәрелкесінде пайда болған осындай шөгінділер клапан механизмінің қалыпты жұмысын бұзады. Осы­ның бәрі қозғалтқыштың қуаты мен үнемділігінің кемуіне әкеліп соғады.

Машиналарды пайдалану жағдайына байланысты шөгін­ді­лердің құрамы мен қасиеті әртүрлі. Шөгінділердің 70-90% орга­ни­калық, қалғаны бейорганикалық заттар. Бейорганикалық зат­тар жіберу клапанына қарағанда жіберу құбырында аз болады.

Бензинде жоғары молекулалы шайырлы заттардың бар екендігін анықтайтын арнайы тәсілдер бар. Олардың негізі – бен­зинді буландыруда. Буға айналмаған қалдықты шайырлы зат­тар деп есептейді. Картердегі газды алмастыру мақсатында оны қозғалтқыштың жіберу жүйесіне сору көзделген. Картер га­зы­ның құрамы жанбаған бензиннен, майдың өте ұсақ тамшы­ла­рынан, судың буынан т.б. тұрады. Осының бәрі жіберу жүйесі­не, оның құбырына шөгінділер жасайды. Отын багындағы шайырды қаныққан су буымен, ал басқа бөлшектерді сабынды және содалы сумен жуып кетіруге болады.

Жіберу жүйесінде лас заттардың болмауын қамтамасыз ету үшін бензинге “жуғыш” атты қоспа қосады.

Жану камерасының күйеленуі. Жану камерасының күйе­ленуі қозғалтқыштың пайдалану көрсеткішін едәуір нашарла­та­ды. Күйеден қозғалтқыштың пайдалы әсер еселігі кемиді де, оның қуаттылық және үнемділік көрсеткіштері төмендейді. Қоз­ғалтқыштың пайдалы әсер еселігінің кемуінің негізгі себебі - тол­тыру еселігінің азаюында. Жану камерасындағы күйе бен­зин­нің октан санының көбеюін талап етеді, ал октан саны тұрақ­ты болса, онда ол детонациялы жұмысқа тап болады.

Қозғалтқыш іске қосылғаннан кейін күйе бірқалыпты бө­лін­бейді. Машинаны қолдана бастаған кезде көп бөлінеді. Ав­то­мобиль бастапқы 10-16 мың шақырым жүргеннен кейін күйенің қон­уы тұрақтанады. Оның себебі: күйенің пайда болуы мен оның жанып кету жылдамдықтары теңеледі. Бұл құбылысты жану камерасының өзін-өзі тазалауы дейді.

Күйенің пайда болуына байланысты октан санын көбей­тудің қажеттілігін үш топқа бөлуге болады:

1) күйенің жану камерасының көлеміне әсері. Қонған кү­йе­ден жану камерасының көлемі кішірейеді, содан қысу дәре­жесі өседі, сондықтан бензиннің детонациялық тұрақ­ты­лығы­ның да артуын қажет етеді;

2) күйенің жылулық әсері. Температура өсе келе қоспаның де­тонацияға бейімділігі ұлғаяды. Күйенің жылу өткізгіштігі на­шар, сондықтан ыстық газдың жылуын жану камерасында көп сақтайды. Сонымен қатар шөгінді күйелерінің жылу сыйым­дылығы да үлкен. Ол өзіне жылу сақтап, оны жаңадан түскен қоспаға сіңіреді де, оның температурасын өсіреді. Осы қос жылулық әсерінен жану камерасының температурасы артады да, детонациялық жануға ықпал жасайды. Этилденбеген бензиннен пайда болған күйенің жылу өткізгіштігі астбестікімен бірдей;

3) күйенің каталитикалық әсері. Жану камерасының қа­быр­ғаларына қонған ыссы шөгінді күйелер детонация жасайтын каталитикалық әсерлікті үдетеді.

Бензиннің октан санына күйенің аталған қасиеттерінің әсе­рі бірдей емес. Көптеген зерттеулерге қарағанда күйенің жылулық әсері басым.

Этилденген бензиннен күйе көп бөлінеді. Бірақ оның құ­ра­мында қорғасыны бар заттар көп, олар күйенің жылу өт­кізгіштігін 1,5 есеге арттырады.

Сонымен, этилденген бензинді қолданғанда күйенің кө­лемдік әсері бензиннің жылулық әсерінен басым болады.

Бензиндердің күйе түзуге бейімділігі олардың құрамында қанықпаған және ароматты көмірсутектердің болуына бай­ланысты. Бұл екі көмірсутек бірдей бензиннің құрамында болса, онда күйе жасауға қанықпаған көмірсутегінің әсері басым.

Қазіргі кездегі жоғары октанды бензиндерде қанықпаған көмірсутек не мүлдем жоқ болады, не сол топтағы белсенді емес көмірсутектер аздап болады. Мұндай бензиндердің күйе жасауға бейімділігі ароматты көмірсутектердің мөлшеріне және құры­лы­мына байланысты. Қозғалтқышта сыналған ароматты көмірсу­тектің мөлшерінің көбеюі бензиннің күйе түзуге бейімділігінің артқанын байқатады. Ароматты көмірсутектер бензиннің құнды құрамына жатады, себебі олардың детонациялық тұрақты­лық­тары жоғары. Күйе түзуге бейім­ділігін ескере отырып, ароматты көмірсутектердің мөлшері бензин құрамында шектеулі болуға тиісті екендігін ұмытпаған жөн. Ароматты көмірсутектердің мөлшері бензинде 30-45% аралығында болса, күйенің көбеюі шамалы болады (14-сурет). Сонымен, қолданатын бензиндерде ароматты көмірсутектер 40%-дан аспауы керек.

Ароматты көмірсутектердің мөлшері, %

14-сурет. Күйе мөлшерінің бензиндегі ароматты көмірсутек мөлшеріне байланысы: 1– тікелей айыру бензині + риформинг бензині; 2- тікелей айыру бензині + параксилол; 3- тікелей айыру бензині + бутил бензол; 4- тікелей айыру бензині + толуол; 5- тікелей айыру бензині + этил бензол; 6- тікелей айыру бензині + бензол