Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I

Кафедра «Наземные транспортно-технологические комплексы»

Лабораторная работа № 12,13 «Бензины, дизельное топливо –марки, свойства»

дисциплина

«Конструкция и эксплуатационные свойства ТиТТМО»

Выполнил

Студент группы АСБ-016

Федотов Георгий

Санкт-Петербург

2021

Цель работы: Изучить автомобильные бензины и дизельное топливо применяемое в настоящие время для двигателей внутреннего сгорания автомобилей.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить требования, предъявляемые к автомобильным бензинам;

2. Изучить понятие детонационной стойкости, октанового числа и методов его определения.

3. Изучить основные марки бензинов.

4. Изучить требования, предъявляемые к дизельному топливу и понятие цетанового числа

5. Изучить основные марки дизельного топлива.

8. Написание выводов по работе

1. Бензины – марки, свойства

Бензи́н - горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от +33 до +205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71...0,76 г/см³. Теплотворная способность около 10 600 ккал/кг (44,4 МДж/кг, 32,7 МДж/литр). Температура замерзания около −60 °C в случае использования специальных присадок.

Бензины используются в качестве моторного топлива и сырья в промышленном органическом синтезе.

В России автомобильные бензины выпускаются по ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002, а также по ТУ 0251-001-12150839-2015 Бензин АИ 92,95 (Альтернативный). Автомобильные бензины подразделяются на летние и зимние (в зимних бензинах содержится больше низкокипящих углеводородов).

1.1. Требования предъявляемые к бензинам

Автомобильные бензины, являющиеся топливом для бензиновых двигателей, должны удовлетворять определенным требованиям, основными из которых являются:

• быстрое образование топливно-воздушной (горючей) смеси необходимого состава;

• сгорание рабочей смеси с нормальной скоростью (без детонации);

• минимальное коррозирующее воздействие на детали системы питания двигателя;

• небольшие отложения смолистых веществ в системе питания двигателя;

• минимальное отравляющее воздействие на организм человека и окружающую среду;

• сохранность первоначальных свойств в течение длительного времени.

1.2. Детонационная стойкость. Октановое число и методы его определения

Основным свойством бензина является детонационная стойкость, характеризующая его способность сгорать в цилиндрах двигателя без детонации.

Детонация — это сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью, превышающей скорость звука. В рабочей смеси образуются углеводородные перекиси, которые самовоспламеняются и сгорают со сверхзвуковой скоростью 1500…2500 м/с (при нормальном сгорании – 10…35 м/с). Это явление сопровождается резкими металлическими стуками, перегревом и падением мощности двигателя. При детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, которые могут стать причиной его разрушения. Показателем, определяющим детонационную стойкость бензина, является октановое число; чем оно выше, тем меньше возможность появления детонации.

Кроме октанового числа на возникновение детонации при работе двигателя влияют эксплуатационные факторы:

• перегрев двигателя;

• большая нагрузка при малой частоте вращения коленчатого вала;

• ранняя установка зажигания.

Из конструктивных факторов, влияющих на возникновение детонации, следует отметить такие, как форма камеры сгорания, расположение свечи зажигания, диаметр цилиндра, а также важнейший конструктивный параметр двигателя – степень сжатия.

Для каждого типа бензинового двигателя допускается применение бензина со строго определенным октановым числом, которое обусловливается степенью сжатия двигателя: чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должен иметь бензин. Октановое число определяют моторным и исследовательским методами, суть которых заключается в сравнении работы одноцилиндрового двигателя на испытуемом бензине и эталонном топливе. В качестве эталонного топлива используют смесь двух углеводородов – изооктана и нормального гептана. Октановое число первого принимают равным 100 единицам, второго – нулю. Если составлять смесь из этих углеводородов в определенном процентном соотношении, то оно и будет характеризовать октановое число. Так, смесь из 76 % изооктана и 24 % гептана будет равноценна бензину с октановым числом 76.

Испытание бензина моторным методом проводят следующим образом: вначале запускают двигатель на испытуемом бензине и доводят его при повышении нагрузки до возникновения детонации, которая фиксируется по шкале указателя детонации; затем переводят питание двигателя на эталонную смесь, имеющую октановое число, примерно на две единицы большее, чем у бензина. Если в фиксированном режиме нагрузки детонация не появится, двигатель переводят на другую смесь (с октановым числом, меньшим на две единицы) и вновь наблюдают за возникновением детонации. При ее появлении подсчитывают октановое число как среднее арифметическое октановых чисел двух взятых эталонных смесей. С целью большей достоверности указанное испытание проводят три раза.

Исследовательский метод испытания бензина по схеме проведения не отличается от моторного, различие заключается лишь в режиме нагрузки на двигатель в момент испытания: нагрузка устанавливается несколько меньшая, чем при моторном методе. В результате детонация возникает при использовании эталонных смесей с большим содержанием изооктана, поэтому октановое число, получаемое исследовательским методом, будет на несколько единиц выше. Например, октановое число бензина А-76, определенное по моторному методу, соответствует бензину АИ-80.

Если испытание проводят исследовательским методом, то при маркировке бензина А после буквы А; означающей, что бензин является автомобильным, следует буква И (отсутствие этой буквы указывает на моторный метод проведения испытания).

Для повышения октанового числа в некоторые бензины добавляют специальные присадки. Чаще всего это этиловая жидкость с антидетонатором ТЭС (тетраэтилсвинец). Бензин с антидетонационной присадкой называется этилированным и в отличие от обычных бензинов окрашивается.

Вследствие повышенной токсичности этилированных бензинов, проявляющей в накоплении тетраэтилсвинца в живых организмах и растительности, применение их в абсолютном большинстве стран мира запрещено.