11. Состав и свойства топлив для поршневых двс

В действительном цикле поршневых ДВС осуществляются физико-химические превращения рабочего тела, представляюще­го собой смесь окислителя, топлива и остаточных газов. Окисли­телем обычно служит кислород атмосферного воздуха. Основ­ными топливами являются бензины и дизельные топлива, полу­чаемые путем переработки нефти и представляющие собой смеси различных углеводородов. Это насыщенные парафиновые угле­водороды или алканы QH^.^; олефины или алкены CnH^ (обыч­но присутствуют в топливах в незначительном количестве); на-фтены или циклоалканы, имеющие формулу С„Н2л (как и олефи­ны), но только с другими связями между атомами углерода; ароматические углеводороды (в основном QH^-e), характеризу­ющиеся кольцевой молекулой. Используются также сжатые и сжиженные газы; синтетические топлива, получаемые перера­боткой угля, сланцев, битуминозных песков; спирты; зфиры (яв­ляющиеся изомерами спиртов) и др.Для эффективного использования в двигателях, т. е. с мак­симальным выделением теплоты и минимальным образованием токсичных продуктов ОГ, топлива должны:иметь оптимальные значения плотности, вязкости, сжима­емости, прокачиваемости (при низких температурах) и другие свойства, обеспечивающие надежную подачу топлива и высоко­качественное смесеобразование на всех режимах работы двига­теля и в широком диапазоне изменения внешних условий;обладать высокими экологическими качествами;обеспечивать надежный пуск и полноту сгорания; иметь ми­нимальную склонность к образованию нагара и коррозионно-агрессивных продуктов сгорания; иметь высокую термическую стабильность и хорошие моющие свойства;сохранять свои свойства при хранении и транспортировке, не содержать механических примесей и воды, обладать возможно меньшей пожарной и экологической опасностью, быть недо­рогими.Свойства топлив можно разделить на физико-химические в эксплуатационные.

К физико-химическим относятся свойства, характеризующие состояние и состав топлив (плотность, вязкость, поверхностное натяжение, химический и фракционный составы и т. д.).

К эксплуатационным относятся свойства, обеспечивающие надежность работы и необходимые энергетические, экономичес­кие и экологические показатели двигателей (испаряемость, пуско­вые и низкотемпературные свойства, воспламеняемость, антиде-| тонационные свойства и др.).

12. Механические потери и механический кпд

Под механическими потерями понимают потери на все виды механического трения, осуществление газообмена, привод вспомогательных механизмов (водяного, масляного, топливного насосов, вентилятора, генератора и пр.), вентиляционные потери, связанные с движением деталей двигателя при больших скоро­стях в среде воздушно-масляной эмульсии и воздуха, а также на привод компрессора. В дизелях с разделенными камерами сгора­ния к механическим потерям относят обычно также газодинами­ческие потери на перетекание заряда между полостями камеры сгорания.

Основная часть механических потерь — потери на трение Pip (до 80%). Большая часть потерь на трение приходится на пары поршень — гильза, поршневые кольца — гильза (45...55% всех механических потерь). Потери на трение в подшипниках составляют до 20% от всех механических потерь.

Силы, нагружающие трущиеся пары,— силы инерции, газо­вые силы и силы упругости (колец, пружин). Для определения Pip имеет существенное значение оценка средних по времени значений действующих на деталь усилий. Средние по времени значения модуля сил инерции обычно больше средних по времени газовых сил, особенно для четырехтактных двигателей, хотя максимальные значения газовых сил в 2...S раз могут превышать максимальные значения сил инерции.

Увеличение нагрузки ведет к росту газовых сил и повыше­нию температуры деталей. Силы жидкостного трения при этом уменьшаются из-за снижения вязкости смазки, а силы граничного трения растут из-за увеличения газовых сил. Опыт свидетельству­ет о том, что потери на трение в дизеле сравнительно мало зависят от нагрузки.

При выполнении правил эксплуатации двигателя потери на трение вначале снижаются из-за приработки деталей, а затем стабилизируются.

Потери на газообмен тем больше, чем выше сопротивление впускной и выпускной систем и больше скорость движения газов. С ростом частоты вращения потери на газообмен во всех типах двигателей растут в результате уменьшения работы впуска и уве­личения работы выталкивания.