книги из ГПНТБ / Алексеев, В. Н. Топлива и смазочные материалы для автомобилей

воспламенение смеси происходит, когда еще не закончи­ лось ее сжатие. Источником зажигания в этих случаях является не искра свечи, а раскаленные тлеющие частицы нагара или перегретые до красного каления электроды свечи. Горение смеси задолго до достижения поршнем верх­ ней мертвой точки приводит к противодавлению на пор­ шень и сопровождается появлением глухих стуков, пере­ гревом двигателя и понижением его мощности. Внешне это явление несколько похоже на детонацию. Отличие состо­ ит в том, что детонация наступает после своевременного зажигания смеси свечей и нормального ее горения (сгора­ ет нормально до 85—90% смеси), в то время как калиль­ ное зажигание происходит до появления искры.

Чтобы определить детонацию или преждевременное воспламенение, достаточно выключить зажигание. При де­ тонации двигатель тотчас остановится, а при калильном зажигании будет продолжать работать.

Калильное зажигание чаще всего наблюдается в дви­ гателях с повышенными степенями сжатия. Оно также вредно, как и детонация. Для устранения калильного за­ жигания рекомендуется остановить двигатель и дать ему несколько остыть. Для выжигания нагара, который явля­ ется главной причиной калильного зажигания, рекоменду­ ется дать двигателю поработать без нагрузки на бедной смеси с переменным режимом (при различных частотах вращения коленчатого вала двигателя автомобиля) в те­ чение 4—5 мин.

Марки автомобильных бензинов и их назначение

Марки бензинов. Нефтяная промышленность страны выпускает пять марок автомобильных бензинов: А-66, А-72, А-76, АИ-93 и АИ-98. Буква А означает, что бензин авто­ мобильный, цифры указывают минимальное октановое число бензина: при букве А — по моторному методу, при

20

10% относительно низкие, что позволяет пускать хо­

лодные двигатели без предварительного подогрева в зим­ них условиях эксплуатации автомобилей. У летних бен­ зинов эти температуры выше, что исключает образование «паровых пробок» при условиях работы автомобилей ле­ том (табл. 2).

В северной и северо-восточной климатических зонах, к которым относится большая часть районов строительства БАМ, всесезонно необходимо использовать зимние бензи­ ны. В средней климатической зоне с 1 апреля по 1 октяб­ ря следует использовать летние бензины, а с 1 октября по 1 апреля — зимние бензины; в апреле и октябре можно применять летние и зимние бензины или их смеси.

Автомобильные бензины бывают этилированными (за исключением бензина А-72) и неэтилированными. Этилиро­ ванные бензины окрашены в характерный цвет: А-66 в оранжевый, А-76 в зеленый, АИ-93 в синий и АИ-98 в ярко-

раторных двигателей в соответствии с их конструкцией, в частности — со степенью сжатия и условиями эксплуата­ ции автомобилей (табл. 3).

21

22

При низких температурах возможно Использование беи* зипов с октановым числом, меньшим, чем показано в табл. 3. Так, в зимнее время, при температурах воздуха ниже минус 20°С можно применять в двигателе ЗИЛ-130 бензин А-72 вместо бензина А-76. В летних условиях, когда темпе­

в двигателях даже при употреблении бензина с октановым числом, указанным в табл. 3. В этих случаях целесообраз­ но применить бензин с несколько большим октановым числом, например, бензин А-76 вместо бензина А-72 в дви­ гателях ЗМЗ-451 автомобиля УАЗ-451.

Заменители основных марок бензина. При отсутствии требуемой марки бензина используют заменители: бензи­ ны с меньшим или большим октановым числом или их смеси.

При использовании бензина с меньшим, чем требуется октановым числом, двигатель будет работать с детонацией, для устранения которой нужна регулировка угла опереже­ ния зажигания: следует октан-корректором установить угол опережения зажигания на более позднее положение. Правильность установки зажигания проверяют пробными заездами. Угол опережения зажигания установлен правиль­ но, если возникшие в двигателе при разгоне автомобиля легкие металлические стуки пропадают в конце разгона. Если возникшая при разгоне автомобиля детонация не пропадает, то зажигание поставлено слишком раннее, а когда при разгоне автомобиля вообще детонационных сту­ ков не будет, зажигание установлено чересчур позднее.

На бензине с октановым числом большим, чем требует­ ся, двигатель будет работать без детонации. Для исполь­ зования запаса детонационной стойкости бензина целесо­ образно поставить зажигание на несколько более раннее

23

Т а б л и ц а 4

Состав смесей бензинов-заменителей

А-72 Смесь: А-66 неэтилированный—40 А-76 неэтилированный—60

А-76 Смеси: 1. А-72—75 АИ-93—25

2. АИ-93—40

Авиационный бензин Б-70—60

того вала. Это позволит повысить мощность двигателя на 2—3% и уменьшить на такую же величину расход бен­ зина. Однако при малых степенях сжатия двигателя при­ менение высокооктановых бензинов (например, бензина АИ-93 в двигателях старых марок) приводит к перегреву двигателя, падению его мощности и даже к подплавлению выпускного клапана.

В качестве заменителей, не требующих регулировок за­ жигания, применяют смеси, составленные из бензинов с меньшим и большим октановыми числами (табл. 4).

Глава 2

ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

Назначение дизельных топлив

Дизельные топлива предназначают для двухтактных и четырехтактных быстроходных дизельных двигателей, ус­ танавливаемых на автомобилях, тракторах и строительных машинах. Дизельные двигатели экономичнее карбюратор­ ных; в них до 30—35% химической энергии топлив преоб­ разуется при сжигании в полезную механическую работу.

24

Надежность и эффективность работы дизельных дви­

влияют вязкость и испаряемость топлива, а характер сго­ рания топливовоздушной смеси во многом зависит от воспламеняемости топлива. Долговечность дизельных дви­ гателей, помимо конструкции, режима работы и условий эксплуатации автомобилей, зависит также от качества топ­ лива, в частности — от его коррозионности.

Чистота топлива

Дизельные двигатели чрезвычайно требовательны к чистоте топлива, на которую нередко обращают мало вни­ мания.

Рис. 5. Схема системы питания дизельного двигателя

25

представляет собой сетчатый каркас, на который намота­ но несколько слоев хлопчато-бумажного шнура. Топливо, проходя через этот фильтр, оставляет на нем частицы ме­ ханических примесей размером более 50—60 мкм (мик­ рон) и основную часть воды, которая впитывается шну­ ром. Пройдя затем подкачивающий насос 3, топливо по­ падает в фильтр 4 тонкой очистки, фильтрующий патрон которого изготовлен из древесной муки, склеенной баке­ литовой смолой. Этот фильтр задерживает 90—95% частиц механических примесей, размеры которых превы­ шают 2—3 мкм. Остальная часть этих примесей и более мелкие частицы проникают вместе с топливом в насос 5 высокого давления и форсунку 6.

Топливные насосы высокого давления и форсунки из­ готавливают по высокому классу точности. Детали, изго­ товленные с очень большой точностью, называются пре­ цизионными. В топливном насосе прецизионными парами являются: плунжер-гильза (втулка) и нагнетательный клапан — седло клапана; в форсунке прецизионной парой являются: распылитель — игла распылителя. Эти детали изготовляют с точностью до 1 мкм, а зазор между такими сопряженными парами составляет всего 1,5—3 мкм. Что­ бы лучше представить этот размер, напомним, что толщи­ на человеческого волоса составляет 30—40 мкм (0,03— 0,04 мм), что в 10—15 раз больше величины зазора в пре­ цизионных парах.

Механические примеси, попадающие в дизельное топ­ ливо, представляют собой пыль, состоящую в основном из кварца (песка) и глины и частиц ржавчины от тары и резервуаров. Размеры частиц механических примесей са­

Механические примеси, оказавшиеся в дизельном топ­ ливе в большом количестве, засоряют фильтры грубой и тонкой очистки, снижают их пропускную способность и

26

тый фильтр, служащий для задержания случайно попав­

впускного и отсечного окон, вырабатывают в металле про­ дольные канавки. Такие разрушения приводят к наруше­ нию работы насоса, подтеканию форсунки, изменению до­ зировки подачи топлива в камеру сгорания, т. е. к отказу в работе топливоподающей системы двигателя. Возник­ шие повреждения практически не устранимы и ведут к остановке двигателя.

Из-за повышенной вязкости дизельных топлив механи­ ческие примеси в них осаждаются весьма медленно, осо­ бенно зимой. В резервуаре диаметром 2 м за двое суток осаждается всего лишь около 60—70% механических при­ месей, причем наиболее крупных, и лишь к исходу деся­ тых суток полнота осаждения примесей достигает 98%. Примеси же размером 15—20 мкм и менее практически не оседают на дно и остаются во взвешенном состоянии.

При отстаивании в первую очередь очищаются от ме­ ханических примесей верхние слои топлива. Поэтому при заправке машин не следует опускать приемный рукав до самого дна резервуара; топливо следует брать из верхних слоев. На постоянных заправочных пунктах резервуары с дизельными топливами следует оборудовать плавающи­ ми приемниками для отбора топлива из верхних, наибо­ лее чистых слоев.

27

этой цели автомобильные топливозаправщики оборудова­ ны тканевыми фильтрами. Такими же фильтрами снаб­ жены стационарные и передвижные заправочные колонки с механическим приводом.

Вода может находиться в дизельном топливе в виде эмульсии, в растворенном виде и в виде слоя. Чаще всего воду замечают в топливе в виде слоя, осевшего на дне резервуара. Отделить топливо от слоя воды относительно просто. Значительно сложнее удалить эмульсионную воду, находящуюся в топливе в виде мельчайших капелек и придающую ему мутный вид. Для осаждения капелек эмульсионной воды требуется несколько суток отстаива­ ния. При фильтрации топлива через тканевый фильтр часть эмульсионной воды впитывается в ткань и задержи­ вается.

Хотя количество растворенной воды в топливах и не­ значительно, но при охлаждении она выделяется из топ­ лива в виде эмульсии или мельчайших льдинок (при тем­

топливе во взвешенном состоянии и не поддающиеся уда­ лению отстаиванием. При использовании такого топлива льдом тотчас забиваются фильтры и прекращается пода­

коррозию топливной системы, а также вызывает намока­ ние патрона фильтров тонкой очистки.

В результате этого вначале уменьшается пропускная способность фильтра, а затем и полное прекращение пода­ чи топлива в двигатель.

28

Для предотвращения абразивного разрушения топлив­ ной аппаратуры, ее коррозии, а также намокания фильт­ ров тонкой очистки, необходимо заправлять автомобили профильтрованным или хорошо отстоенным топливом, содержать топливные фильтры в работоспособном состоя­ нии и своевременно менять патроны фильтров.

Низкотемпературные свойства топлив

При нормальных температурах дизельное топливо представляет собой слегка желтоватую, совершенно проз­ рачную жидкость (рис. 6, а). Но по мере охлаждения, при достижении некоторой минусовой температуры из топлива начинают выпадать мельчайшие кристаллики (микро­ кристаллы) парафина, который входит в состав дизель­ ных топлив. Кристаллы парафина настолько малы, что отдельно каждый из них невооруженным глазом не виден. Но кристалликов так много, что они в массе придают топливу мутный вид. При этом топливо не теряет подвиж­ ности (текучести), его можно переливать из тары в тару (рис. 6, б), перекачивать насосом. При поступлении помут­ невшего топлива из бака автомобиля в систему подачи дизельного двигателя кристаллики парафина задержива­

29