Шпора химмотология

1 Химмотолог система - комплекс взаимосвязанных элементов

«техника (двигатель) — эксплуатация —

эксплуатационные материалы (топливо, масло, охлаж-

12Свойсва топ-в: содержание золы, ванадия, натрия:

дающая жидкость)», между которыми протекают

Зола – минеральная примесь, негорючая составляющая

процессы, определяющие эффективность

топлива. Она содержит соли и окислы металлов,

функционирования системы. Цель функц-ия ХС -

остающиеся в топливе после переработки нефти в

обеспеч-ие рационал. прим. топлив, масел, смазок и спец

составе растворенных метало - органических

жид-ей. ХС позволяет решать проблемы кач-ва

соединений. В состав золы входят также механические

эксплуатац. мат-ов и обеспеч-ия химмотол. надеж-ти

примеси, попадающие в топливо при транспортировке и

техники. Для этого химмот. модель должна быть

хранении. Наличие механических

адаптирована для реш. конкрет. проблемы или задачи.

примесей в топливе приводит к загрязнению емкостей и

Треб-ие техники к кач-ву экспл. мат-ов. Треб-ия экспл.

фильтров, повышенному износу трущихся

мат-ов к конструкции тех-ки. Треб. эксплуатации к

пар топливных насосов и форсунок, засорению сопловых

констр-ии тех-ки. Треб-ия эксплуатации к кач-ву

отверстий форсунок, заеданию

эксплуатац. мат-ов. Влияние кач-ва эксплуатацион. мат-

плунжеров топливных насосов и игл форсунок, а также,

ов на эффектив-ть эксплуатации тех-ки. Влияние кач-ва

способствует повышенному износу втулок цилиндров и

тех-ки на эфф-ть экспл-ии.

поршневых колец Обычно максимальное содержание

золы не должно превышать 0,1%, однако новые

2

Взаимное влияние

технических

стандарты допускают 0,15 и 0,20% для наиболее

устройств и эксплуатационных материалов: 1Треб-ие

тяжелых сортов топлив. Содержание ванадия и натрия.

к качеству эксплуатационных материалов: соответствие

При одновременном содержании ванадия и натрия в

уровня эксплуатационных свойств топлива, смазочных

топливе образуются ванадаты натрия с температурой

материалов и охлаждающих жидкостей конструкции

плавления приблизительно 625 С.

техники,

принципам ее работы

и предназначению.

Эти вещества вызывают размягчение слоя окисла,

2

Требования

эксплуатационных

материалов

к

который обычно защищает металлическую поверхность,

конструкции техники: соответствие конструктивных

что вызывает разрушения границ зерен и коррозионное

параметров техники уровню эксплуатационных свойств

повреждение большинства металлов. Могут стать

топлив, смазочных материалов и охлаждающих

причиной высокотемпературной коррозии на наиболее

жидкостей согласно их функциональному назначению.

горячих металлических поверхностях, таких как

Влияние качества эксплуатационных материалов на

поверхности выхлопных клапанов в дизельных

эффективность эксплуатации техники проявляется через

двигателях и трубки пароперегревателей в котлах.

параметры

ее

надежности,

экономичности

и

экологической безопасности, в соответствии с

13Свойства топлив: содержание серы: По содержанию

установленными

эксплуатационными

нормами

и

серы нефти подразделяются на 3 класса:

ограничениями.

малосернистые — до 0,6 %;

3Виды эксплуатационных материалов, требования,

сернистые от 0,61 до 1,8 %;

высокосернистые более 1,8 %.

предъявляемые к ним: топлива, смазоч. материалы,

Сера в нефти находится в виде сероводорода,

спец. жидкости, применяемые в процессе изготовления,

меркаптанов и сульфатов. Присутствие серы в топливе

испытаний, эксплуатации. Для СМ – высокие

отрицательно влияет на ресурсные и экологические

противоизносные, противозадирные, моющие и

показатели работы двигателей. Основной причиной

диспергирующие свойства; для ДТ: высок значение

коррозионного воздействия на металлы являются

теплоты сгорания; хорошая прокачиваемость; высок

содержащиеся в топливах соединения серы. Существуют

стабильность при длит хранении; мин коррозийность по

два вида коррозионного воздействия.

отношению к конструкционным материалам; низкая

Высокотемпературная коррозия происходит в цилиндре

токсичность; надеж смесеобразование; высокая

двигателя и вызывается образующимися при сгорании

эффективность процесса горения на всех режимах

топлив сернистым и серным ангидридами.

работы двигателя или котла

Низкотемпературная коррозия вызывается образованием

4Элементарный и групповой химический состав

сернистой и серной кислот, которые накапливаются в

смазочном масле и в низкотемпературных отложениях

нефтяных топ-в: любое топ-во сост. из горюч части и

(шламе). Поэтому использование топ-в с высоким со-

негорюч. примесей. В горюч. ч-ть входят хим. соед-ия,

держанием серы допустимо только при применении

содерж-ие углерод, водород, серу, кислород и азот. К

смазоч. масел со спец присадками. Кроме того, для

негорюч части относ. влага и минерал. примесь (зола).

нейтрализ корро. возд-ия серы в топ-во также вводят

Парафиновые углеводороды (УВ) (алканы, СпН2п+2) —

присадки.

содерж в нефти 30-35 %; Нафтен. УВ (цикланы, СпН2п)

— содерж. в нефти 25-75 %; Аромат-ие УВ (арены,

14Свойства топ-в: содержание асфальтенов и кокса:

СИ2п6, СИ2п12) — содерж в нефти 10-20 %.

Повышенное содержание кокса и асфальтенов приводит

5Углеводородный состав топлив: По хим. групп.

к следующим отрицательным эффектам: 1. Последствия

плохого самовоспламенения и замедленного сгорания.

составу нефти различают по преобл-му типу УВ и

Плохое самовоспламенение и замедленное сгорание

бывают 3 классов: Парафиновые углеводороды (алканы,

имеют следствием неполное сгорание топлива, снижение

общая формула СпН2п+2) — содержание в нефти 30...35

экономичности двигателя, рост отложений нагара. 2.

%. Алканы характеризуются линейным расположением

Ухудшение характеристик выхлопа. Повышенное со-

атомов углерода, соединенных простыми валентными

держание кокса и асфальтенов провоцирует рост

связями. В обычных условиях они являются стойкими

температуры выхлопных газов, а также дымление.

веществами. При повышенных температурах их

3. Удлинение факела топлива. Присутствие асфальтенов

химическая стойкость снижается, и они легко вступают в

увеличивает длину факела топлива, в связи с чем

реакцию окисления. Парафины обладают высокой

появляется вероятность касания им днища поршня и

термостабильностью, при сгорании не образуют нагара и

втулки цилиндра. Возможные последствия: выгорание

дыма. В современных топливах содержится 35.45 %

металла головки поршня, сгорание защитного слоя масла

парафинов. Они являются желательным компонентом

на зеркале цилиндра. 4. Шламо- и осадкообразование. С

дизельных топлив. Для бензинов желательно

присутствием асфальтенов и смол связывают такие

присутствие изоалканов, которые при высоких

явления, как шламо- и осадкообразование в танках,

температурах сохраняют высокую стойкость.

нестабильность и несовместимость топлив. При

Нафтеновые углеводороды (цикланы, общая формула

температурах, превышающих 200°С, асфальтены

СпН2п) — содержание в нефти 25-75 %, состоят из

находятся в расплавленном состоянии. Становясь

атомов углерода, расположенных по замкнутому кольцу

липкими, они цементируют несгоревший углерод и

и соединенных между собой простыми валентными

твердую золу, создают фундамент для образования

связями. Нафтеновые углеводороды с длинными

нагаров.

боковыми цепями являются составной частью смазочных

масел.

Ароматические углеводороды (арены, общие формулы

15Свойства топ-в: способность к самовосплам.: Для

СИ2п6, СИ2п12 и другие) — содержание в нефти 10.20

однозначной оценки склонности топлива к

%. Аренам присуща кольцевая структура, в которой

самовоспламенению введена спец хар-ка — цетановое

чередуются двойные и простые связи. Эти углеводороды

число (ЦЧ) – процент содержания цетана в смеси его с

имеют большое количество изомеров с боковыми цепями

альфаметилнафталином (АМФ) при условии, что эта

различного строения. Арены имеют высокую стойкость

смесь на стандартной установке имеет такую же

при повышенных температурах, что позволяет их

задержку воспламенения, как и исследуемое топ-во.

использовать в составе бензинов. Увеличивают период

Эталон - цетан, воспламеняемоть которого принята за

задержки воспламенения топлива. Арены склонны к

100, и АМФ с воспламеняемостью, принятой за 0.

образованию сажи, обладают большой

Составляя смеси этих УВ, можно получать топлива с ЦЧ

гигроскопичностью, растворяют резиновые материалы

от 0 до 100. ЦЧ ДТ нормируется. При использовании

(элементы топливных систем), поэтому присутствие их в

топлив с ЦЧ менее 40 работа ДВС становится жесткой, с

ГСМ ограничивается (максимально 25 %).

увеличением ЦЧ более 45-50 его топлив. эконом-ть

Кроме этих групп углеводородов в состав топлив также

ухудшается. От ЦЧ зависят и пусковые свойства топлив.

входят непредельные углеводороды (алкены), имеющие

Чем оно меньше, тем хуже дизель запускается.

в своем составе тройную связь между атомами углерода.

Нецелесообразно также и повышенное ЦЧ, т. к. при этом

Являются нестабильным элементом топлива, т. к. легко

очаги рано воспламеняющегося топ-ва встречаются с

окисляются, способствуют смолообразованию. Как

еще не испарившимися каплями топлива, что ведет к

правило, присутствуют в продуктах вторичной

вялому, неполному сгоранию, увеличению дымности

переработки нефти, используемых широко в

отработанных газов.

производстве топлива.

Весьма нежелательным компонентом топлива также

16Свойства топ-в: стабильность и совместимость

являются асфальто-смолистые вещества. В их состав,

топлив: Основным хим процессом, ухудшающим

кроме смол, входят асфальтены, карбены и карбоиды,

свойства топ-в при хран-ии, являются реакции

плохо растворимые в углеводородах нефти.

окисления. Полимеризация, сопровождающая процесс

Способствуют образованию лаков, нагаров и различных

окисл-ия, приводит к образованию высокомолекулярных

осадков.

смолистых соединений. Время, в теч. кот-го не

Содерж-ие этих групп УВ в сыр нефти 80-90%.

наблюдается заметного образования смол, назыв-ся

6Способы получения топлив (дистилляция при

периодом индукции (ПИ). В теч. этого вр-ни реакции

окисления протекают очень медленно, но по истечению

переработке нефти): первичная переработка (прямая

ПИ происходит актив. смолообразование. На ПИ влияют

перегонка), при кот. не происходит изм-ний структуры

как хим состав топ-ва, так и внешние факторы:

УВ нефти, а их разделение основано на различных темп-

температуры, вел-на пов-ти контакта с воздухом,

рах кипения – осущ-ся в ректификационной колонне,

каталитич действ металлов и смешивание с другими

куда подается нефть после ее разогрева в спец

сортами (если они оказываются не совместимы с данным

подогревателях до температуры 330 - 340 °С. В колонне

топливом). При повыш темп-ры резко сниж-ся ПИ. Для

есть разделит-ные тарелки с отверстиями в виде

сниж-ия темп-ры топ-ва в береговых ус-ях хранят в

цилиндров. На цил-ры установлены колпачки с

подзем резервуарах, кот-ые заполняют полностью и

прорезями для прохода паров топлив. Образующиеся

делают возможно большего объема для уменьш пов-ти

пары УВ конденсируются послед-но на тарелках,

контакта топлива с воздухом и материалом емкости. При

располож на различ высоте колонны. С верх. тарелок

смешивании совместимых топлив стабильность их смеси

собираются наиб легкокип фракции – бензин-ые, затем

не нарушается, и интенсивного образования смолистых

— лигроин, керосин, далее газойль и соляр. фракции.

соединений не происходит.

Оставш ч-ть нефти (прямогон. мазут) собир-ся в ниж ч-

ти колонны.

17Свойства топ-в: содержание мех примесей,

7Способы получения топлив (крекинг-процессы): для

алюмосиликатов, воды: К мех-м прим-м относят инород

тела, кот-ые нах-ся в топ-ве (пыль, песок, ржавчина, час-

увеличения выхода моторных топлив и повышения их

цы металла и др.) во взвешенном сост-ии или в осадке и

экспл. свойств прим-тся спец. м-ды обраб-ки дист-тов —

задержи-ся на фильтре при фильтровании в р-ре бензина

вторич. пр-сы. Для увелич-ия кол-ва топлив. фракций

или бензола. Мех примеси, нах-ся в топ-ве могут попасть

проводят перераб-ку высококипящих нефтепродуктов

в топ-во при сливе и заправке или при плохом хранении.

путем расщепления тяжелых углеводородных молекул

Наличие в топ-ве мех примесей приводит к преждеврем

на более легкие – крекинг. Осущ-ся при нагреве сырья до

износу дет-ей, повышен нагарообр-ию, засорению

опред. темп-ры без доступа воздуха. Пр-с может быть в

фильтров. Содержание алюмосиликатов возможно в

присутств. катализатора (каталитич. крекинг) или без

топливах, полученных методом каталитического

него (термокрекинг). Термокрекинг - при темп-ре 450-480

крекинга. В этом процессе в качестве катализаторов

°С и давл 2.5 МПа. Осн. недостаток пр-са – с

используют соединения алюминия и кремния

расщеплением мол-л протекают пр-сы синтеза

Каталитическая пыль обладает абразивными свойствами,

высокомолекуляр. продуктов, обр-ие неустойч. непредел.

и попадание её в двигатель вызывает катастрофический

УВ. Каталитич-ий кр-г проводится практически при тех

износ топливной аппаратуры, втулок, цилиндров, поршня

же темпе-рах (500-530 °С), но при давл-х, близ к

и колец. Вода содержится в топливе в виде взвеси или

атмосфер. (0,1-0,3 МПа). Катализаторами явл природ

эмульсии. В зависимости от количества и дисперсности

глины (бентонитовые, коалинитовые).

вода оказывает различное влияние на сгорание топлива.

8Очистка топ-в: Оч-ка нефтепродуктов необходима для

Наличие в топливе воды до 1 – 2% не оказывает заметного

влияния на работу двигателя, если она равномерно

удал серы и сернист соед-ий, органических кислот,

распределена в массе топлива. При большем содержании

асфальтосмолистых в-в. Для оч-ки прим. серную к-ту,

ее в топливе могут возникнуть трудности при сжигании

щелочь, известь, аммиак (кислотно-щелочная очистка),

топлива в двигателе, особенно при образовании

кот вступают в хим. реакции с удаляемыми в-ми. Для

отстойной воды в момент поступления топлива в

удал серы и сернистых соед-ий исп-ют гидроочисткуку

двигатель. В этом случае неизбежны пропуски вспышки в

(гидрогенизацию), кот. закл-ся в обр-ке топ-ва в среде

отдельных цилиндрах, а при продолжительном

водорода при высок давл-х и темп-ах в присутств катал-

использовании обводненного топлива, и остановка

ра. Адсорбционная оч-ка — осущ-ся за счет способ-ти не-

двигателя.

котор. пористых мин. в-в адсорб-ть примеси. В кач-ве

адсорбентов исп природ глины, силикагель,

18 Классификация топ-в. Сорта и марки отечеств.

алюмосиликаты и др. М-д эффективен для удал-ия

топ-в: Газообр-ые топ-ва нефт-го происх-ия (ТНП),

смолистых в-в и орг. кислот. Ультрафильтрация –

состоящие из метана и/или этана; Сжиженныые

полупрониц-ые перегородки — мембраны. Мем-ны

газообр-ые ТНП, сост-ие в осн из пропана и пропена

подбирают таким образом, чтобы молекулы очищ-го

и/или бутана и бутена; Дистиллятные ТНП, исключая

нефтепродукта проходили через мембрану, а нежелат

предыдущие. Это бензины, керосины, газойли, ДТ;

примеси задерживались ею. Мат-лы для мем-н —

Остаточ топ-ва, кот-ые содержат остаточ. фракции

полиамид, ацетилцеллюлоза, полиакрилнитрил, пористое

процесса перегонки; Нефтяные коксы — тверд топ-ва,

стекло, графит и др.

получаемые в проц-се крекинга и сост-ие в осн из

9Требования, предъявляемые к топливам для СЭУ:

углерода. В зависимости от усл-ий прим-ия уст-ся 3

марки ДТ: Л (летнее) — рекомендуемое для

выс. знач-ие теп-ты сгор-ия, т. е. они должны быть эф-

эксплуатации при темп-ре окр-го воздуха 0 °С и выше; З

фектив. энергоносит-ми; хорош прокач-ть в трубоп-ах и

(зимнее) — рекомендуемое для эксплуатации при темп-

эл-х сис-мы топливопод-ки; высокая стабильность при

ре окр-го в-ха -20 °С и выше (темп-ра застыв топ-ва не

длит-м хран.; мин корр-ть по отн-ию к конструкц. мат-

выше -35 °С) и -30 °С и выше (темп-ра застыв топ-ва не

лам; низк токсич-ть; надеж. смесеобр-ие, (налич

выше -45 °С); А (арктическое) — рекомендуемое для

оптимал знач-ий вяз-ти, плот-ти, фракц-го состава,

эксплуатации при температуре окр-го в-ха -50 °С и

поверх-го натяж-ия); высок эффект-ть пр-са горения на

выше. В условиях обозначение топ-ва марки Л должны

всех реж-х р-ты двиг-ля или котла, (полн сгор-ие без обр-

входить масс доля серы и темп-ра вспышки, топ-ва 3 —

ия сажи и особо токсич прод-ов в отработ. uазах);

масс доля серы и темп-ра застывания, топлива марки А

недифицитность, (топ-во должно иметь шир. Сырьев.

— масс доля серы.

базу, а его произ-во, хранение и трансп-ка – экономич.

целесообр-ми.

19Сорта и марки зарубеж. топ-в: Топ-во DX—

10Свойства топлив: теплота сгорания, вязкость,

высококач-ый дистиллат, благодаря низк знач-ям темп-р

застыв-ия и вспышки, предназнач для исп-ия в двиг-лях

плотность: Теп-та сгор-ия явл осн энергетич хар-кой

спас шлюпок и аварий ДГ. Топ-во DА — высококач-ый

люб. топ-ва. Сущ. высш и низш теп-та сгор-ия (ВТ и НТ).

дистиллат (GasOilили MarineGasOil). Топ-во DB — осн

ВТ – кол-во теп-ты, выделяющейся при полном сгор-ии

сорт дистиллат-го топ-ва, прим-го в суд дизелях, не

топлива в изолированном объеме с учетом теп-ты

оборуд-ых сист-ой подогрева. В нем содерж-ся следы

конденсации водян паров. НТ сгор-ия не учит-ет теп-ту

остаточ фракций и поэтому оно имеет более темный цвет

конденс. Прод-ты сгор-ия имеют темп-ру, знач-но

в сравнении с предыдущ сортами. В морской практике

превыш-ую темп-ру конд-ции водян паров и поэтому

его именуют MarineDieselOil (MDO). Топливо DC также

конд-ция не происходит в пред-лах КС. При тепл.

входит в группу MDO, но содержит заметное кол-во

расчетах дизелей и котлов пользуются значением НТ

остаточ прод-ов и потому не рекомендуется к прим-ию,

сгор-ия. Теп-та сгорания зав от вида топ-ва. Вяз-ть –

если установка не имеет необходимых ср-в

хар-ка, опред-ая прокачиваемость топлива. Вязкость

топливообраб-ки, включая подогрев.

сущес-но зависит от темп-ры топ-ва. Значение вяз-ти ДТ

при 20 °С должно находится в пределах 3-6 сСт, зимней -

20Проблема исп-ия на судне высоковязких

1,8-5,0 сСт, в арктич зоне — 1,5-4,0 сСт. В МОД, а также

низкосортных топлив: Вяз-ть топ-в влияет на тонк-ть и

вихрекамерных и предкамерных дизелях можно исп-ть

однород-ть распыливания. Чем она выше, тем хуже и

более вязкое топ-во (до 15-17 сСт при 20 °С). В

медленнее обр-ся раб смесь. Вязкость топлива в

быстроход дизелях с неразделенной КС возможно прим-

отстойной цистерне снижают путем его подогрева. Для

ие с вязкостью не более 8-10 сСт при 20 °С.

открытых систем (какой является отстойная цистерна)

11Свойства топ-в: температура вспышки (ТВ), темп-

действует требование Правил Регистра, согласно

которому нагревать топливо в цистерне можно до

ра застыв-ия (ТЗ): ТВ топ-ва – темп-ра, до кот необх-мо

температуры не менее чем на 15 С ниже его температуры

нагреть топ-во, чтобы выделилось достаточ кол-во паров

вспышки, и не выше 90 С. Нагрев выше 90 С не

и возникла вспышка при поднесении пламени. Она

допускается, т.к. в этом случае легко можно достичь

зависит от количества легких фракций в топливе и

температуры кипения воды. Вскипание воды,

характеризует нижний предел воспламенения

находящейся в нижней части цистерны, может привести

испытуемого горючего в смеси с воздухом. Важность

к выбросу топлива из цистерны.

этой характеристики топлива связана с эго

огнеопасностью. ТЗ - принимают ту температуру, при

которой топливо теряет подвижность. От температуры

застывания зависит возможность транспортировки

топлива по трубопроводам без его подогрева.

Топлива, которые хранятся при температуре ниже точки

застывания, превращаются в твердую массу. При

хранении топлива при температуре, близкой к точке

застывания, возможна частичная кристаллизация.

Результатом такого хранения могут быть отложения в

танках, засорение фильтров и трубопроводов,

невозможность перекачки топлива.

Топлива с высокими точками застывания часто имеют

хорошие характеристики сгорания, что вызвано хорошим

качеством сгорания парафинов.. Для обеспеч-ия нормал.

р-ты дизеля ТЗ топ-ва должна быть на 10-15 °С ниже

температуры окр среды.

21Альтернативные топлива и перспективы их исп-ия

31. Основные

функции,

выполняемые

смазочным

39. Очистка масел. 1. Селективная очистка или

на судах: Природ и сжиж газы. Преимущ-ва прир-го

материалом. СМ - материал, вводимый на поверхность

экстракция растворителями — метод удаления

газа: удобен для транспортировки по газопроводам, низк

себестоим-ть добычи, большие ресурсы по сравнению с

трения

для

уменьшения

силы

трения

и

(или)

нежелательных соединений, основанный на образовании

сжиж-м. Недостаток: необх-ть сжатия до давл 20 МПа с

интенсивности изнашивания. Кроме уменьшения износа

двухфазной системы, в которой примеси с растворителем

целью обеспеч-ия автоном-ти плав-ия. При этом масса

баллонов с газом заметно снижает грузоподъем-ть судна.

трущихся

деталей

и

снижения

затрат

энергии

на

и чистое масло разделяются на два слоя. После

При переводе на сжиженный газ уменьшается износ

преодоление трения, смазочные материалы выполняют и

отделения слоя экстракта получается чистое масло.

основных деталей, снижается расход масла, сохраняется

другие

функции: отводят

тепло из

зоны

трения,

и

Таким образом, из масла удаляются асфальтеновые (би-

мощ-ть ДВС. В ближ-ие годы газ как топливо найдет

прим-ие на судах с малой автономн-ю плавания (вблизи

прилегающих узлов и деталей;

предотвращают задир,

тумные) вещества, смолы и ароматические соединения с

газифицированных городов) и танкерах, перевозящих это

заедание и заклинивание поверхностей трения;

короткими цепями в молекулах, твердые углеводороды и

топ-во. Газовые конденсаты. Использование ограничено

сравнит-но малыми запасами и сырьевой ценн-ю. По

препятствуют

проникновению

к

поверхностям

трения

полициклические ароматические соединения, которые

пок-лям кач-ва близки к ДТ, имеют высокие эксплуатац

агрессивных

жидкостей,

газов

и

паров,

а

также

усиливают коксование и зависимость вязкости от

кач-ва, часто требуется лишь незначит улучш-ие.

Поэтому как в чистом виде, так и в виде смесей с

абразивных

частиц

(пыли,

грязи

и

т.

п.);

оказывают

температуры 2. Депарафинизация растворителем—

нефтептопливами они могут (из-за отсутствия

демпфирующее

действие;

защищают

металлические

метод удаления парафинов, которые повышают

конденсатопроводов) исп-ся на судах пароходств в

поверхности

от

коррозии;

уменьшают

энергетические

температуру застывания масел. 3. Очистка

местах добычи конденсатов. Синтетич спирты.

Метанол (метиловый спирт СН3ОН), хотя в настоящее

«затраты»,

что

позволяет

снизить

потери

мощности

адсорбентами (осветление). В качестве адсорбентов

время он дороже бензина в 1,5-2 раза и весьма токсичен.

машин и механизмов.

применяются отбеливающая глина или кристаллические

М хар-ся высоким ОЧ и низким ЦЧ, меньшей по срав-ию

с бензином теп-той сгор-ия, высокой скрытой теп-той

алюмосиликаты — цеолиты, имеющие однородную

парообр-ия, низкой темп-рой кип. М мб использован в

32. Условия работы смазочных масел в двигателе -

пористость.

кач-ве добавки 3.5 % к бензину. Возможно прим-ие М в

кач-ве добавки не более 15.20 % к ДТ. Этанол (этиловый

являются весьма жесткими по многим параметрам, и, с

спирт С2Н5ОН) по нек пок-лям превосходит метанол. В

учетом повышения степени форсирования двигателей,

40. Кислотно-основные свойства - оценивается

ближ-ие годы спирты рационально будет исп-ть в виде

условия работы все более ужесточаются из-за

кислотным числом, численно равным количеству

их смесей с нефтетопливами и многокомпонентных

спиртоводотопливных эмульсий, а также при оборуд-нии

повышения механической и термической

миллиграммов едкого калия, необходимого для

транспорт машин и судов спец двухтопливными сист-ми

напряженности. При напряженных режимах работы

нейтрализации органических кислот, находящихся в 100

«спирт-нефтетопливо».

22Очистка топ-ва на судах. Отстаивание: Отст-ие —

двигателя масло находится в контакте с нагретыми

мл масла.

металлическими поверхностями, в условиях больших

пр-сс, осн-ый на раз-ти плот-ей примесей и воды.

Оседание частиц примесей происходит под дейст-ем сил

давлений и скоростей скольжения. Моторные масла при

41.

Регенерация

моторных масел:

предполагает

тяж и сильно зав от размера час-ц. Более крупные ч-цы

интенсивном разбрызгивании способны образовывать

восстановление

качества

смазки

до

уровня,

оседают быстрее. Данный пр-сс длительный и

масляные туманы, обладающие высокой удельной

сопоставимого с исходным. Регенерация, то есть

малоэффектив. на судах. Особенно при движении судна

в усл-х качки. Поэтому для интенсификации процессов

поверхностью. Большая площадь поверхности масла

восстановление

отработанного

моторного

масла,

осаждения грубодисперсных и коллоидных примесей к

позволяет ему насыщаться кислородом и парами воды из

позволяет удалить из него химический осадок,

воде добавляют коагулянт — реагент, который поддается

в воде гидролизу с образованием труднорастворимого

воздуха. В этих условиях происходит старение масла –

механические включения,

газы,

водный конденсат,

соединения, выпадающего в виде хлопьев в осадок. При

загрязнение продуктами износа и коррозии,

кислоты и другие примеси, а также придать очищенному

укрупнении хлопьев под действ-ем сил молекуляр-го

притяжения захватываются грубодисперсные частицы

газообразными, жидкими и твердыми частицами,

продукту оригинальный цвет и запах.

содержащейся в обрабатываемой воде взвеси, а также

образующимися при сгорании топлива, а также в

Способы

1.

Физико-механические

(отстаивание,

коллоиды. Хлопья коагулянта вместе с задерж взвесью и

результате химических и физико-химических изменений

фильтрация, центрифугирование)

коллоидами осажд-ся, и при этом происходит осветление

воды. Пр-сс очистки воды от образовавшихся хлопьев

компонентов базового масла и присадок, вводимых в

2.

физико-химические

(коагуляция,

адсорбция,

ионно-

происходит в специальных аппаратах, называемых

масло. Многие из этих загрязнений ускоряют процессы

обменная, селективная)

осветлителями. Осн их недостатком явл-ся большие габ-

ты оборуд-ия, не позволяющие размещать их на судне.

окисления и коррозии, то есть усугубляют снижение

3. химические методы (очистка серной кислотой,

23Очистка топ-ва на судах. Сепарация: сепарирование

качества масел.

гидрогенизация)

топлива с помощью центробежного сепаратора, где про-

исходит отделение посторонних частиц и воды от

34. Маркировка моторных масел Все моторные масла

42. Трансмиссионные масла. Используются для

топлива и их удаление за счёт разности плотностей

разделены на шесть групп — А, Б, В, Г, Д и Е, причем

смазывания агрегатов трансмиссий, т.е. цилиндрических

компонентов, содержащихся в топливе, с помощью

центробежных сил.

каждая группа может включать масла, различающиеся по

прямозубых и косозубых шестерен, конических

24Очистка топ-ва на судах. Фильтрация:

вязкости от 6 до 20 сСт при 100 °С.

зубчатых передач, гипоидных и спирально-конических

Отсепарированное топливо из расходной цистерны

Каждый сорт масла имеет свой индекс, например, М16В

зубчатых передач. Основное требование к

топливоподкачивающим насосом под давлением (0,4-0,6)

— моторное с вязкостью 16 сСт при 100°С группы В и т.

трансмиссионным маслам – обеспечение высокой

МПа пропускается через топливный фильтр и после него

д. Для каждой из групп масел по новой классификации

стойкости смазываемых поверхностей к износу и задиру

подаётся к топливным насосам дизеля.

25Водотопливные эмульсии:

характерны свои показатели и моторные свойства (запас

и высокий индекс вязкости. В них большое количество

качества). Масла, имеющие в обозначении индекс «1»

противоизносных и противозадирных присадок. Они

Присутствие в топливе мельчайших частиц воды

обеспечивает дополнительное распыливание топлива в

предназначены для карбюраторных двигателей, а имею-

более вязкие, чем моторные масла, чтобы обеспечить

камере сгорания и улучшает смесеобразование за счет

щие индекс «2» — для дизелей. Масла без индексов 1 и 2

жидкостный режим смазки при рабочих температурах.

микро взрывов частиц воды. На этом основано

применение водоотливных эмульсий. При работе на водо-

являются универсальными.

Трансмиссионные масла изготавливают из остаточных и

топливных эмульсиях процесс задержки воспламенения

Группа А включает масла без присадок или содержащие

компаундированных масел. Пример маркировки

сокращается, в результате чего сгорание топлива

происходит с большей эффективностью. Применение

только

небольшое

количество

антиокислительной

трансмиссионных масел: ТМ-2-18. Здесь буквы ТМ

водо-топливных

эмульсий

требует

установки

присадки или депрессатора. Эти масла предназначены для

обозначают масло трансмиссионное; цифра 2 – группу

дополнительного

оборудования:

смесителя

или

бензиновых карбюраторных двигателей или для

эксплуатационных свойств (всего 5 групп: 1, 2, 3, 4, 5,

гомогенизатора для обеспечения устойчивых эмульсий с

заданным содержанием воды и размерами частиц воды.

некоторых

типов

малонапряженных

дизелей,

чем выше группа, тем при более высоких контактных

Обычно содержание эмульсионной воды в водо-

работающих на малосернистом топливе.

давлениях и температурах может работать масло); число

топливных эмульсиях составляет 4 – 7%.

Группа Б — масла, содержащие до 3 - 4 %

18 – класс вязкости (всего 4 класса вязкости: 9, 12, 18, 34.

26. Антифрикционные свойства - способность

алкилфенольной присадки типа ЦИАТИМ-339 или

Номер класса равен вязкости масла (мм2 /с) при 100 С)

препятствовать износу узлов трения, за счёт образования

АзНИИ-7,

предназначенные

для

относительно

на

трущихся

поверхностях

прочной

плёнки,

малонапряженных, в основном тракторных дизелей,

43. Пластичные (консистентные) смазки при обычной

исключающей

непосредственный

контакт

трущихся

работающих на топливе с ограниченным содержанием

температуре находятся в мазеобразном состоянии, а при

деталей. Противоизносные свойства характеризуют

серы (до 0,2 - 0,5 %). Группа В — масла, содержащие 4 -

нагревании переходят в жидкое состояние. Они

способность

масла

уменьшать

интенсивность

7 % композиций присадок, для смазки форсированных

представляют собой сложные коллоидные системы,

изнашивания трущихся деталей, снижать затраты энергии

дизелей (тепловозных, судовых), работающих на

твердую фазу которых составляет загуститель (иногда и

на преодоление трения (температура застывания и

сернистых топливах с содержанием серы до 1 %. Группа

наполнитель), жидкую — минеральные масла.

вязкость). Стабильность характеризуется температурой

Г — масла для особо тяжелых условий работы,

Важнейшими

свойствами

консистентных

смазок

вспышки

масла —

минимальной

температурой

содержащие 7 - 12 % композиций присадок, для

являются: пенетрация (консистенция) — степень густоты;

нефтепродукта, при которой его пары от нагревания в

форсированных дизелей с наддувом, работающих на

температура каплепадения (плавления), при которой

стандартном приборе образуют с окружающим воздухом

сернистых и тяжелых топливах. Группа Д — масла для

смазка переходит в жидкое состояние, характеризует

смесь, вспыхивающую от пламени определенного

сверхтяжелых условий работы, для форсированных

верхний предел рабочей температуры смазки; химическая

размера. Чем выше температура вспышки, тем меньше

дизелей с высокой степенью наддува. Содержание

и механическая стабильность; коллоидная стабильность

испаряемость масла и, следовательно, лучше его

присадок может быть доведено до 18 - 20 % для тяжелых

— стойкость смазок против распада на жидкую и твердую

физическая стабильность. Стабильность - способность

сернистых топлив. Группа Е — масла, предназначенные

фазы; термическая стабильность — способность

масел сохранять свои первоначальные свойства и

для смазки цилиндров крупных малооборотных судовых

сохранять свою структуру и свойства при длительном

противостоять внешнему воздействию при нормальных

дизелей с наддувом, работающих на тяжелых сернистых

нагревании. Наиболее известные консистентные смазки

температурах. В основном на стабильность масел,

топливах, а также для смазки свободнопоршневых

— солидол, графитная смазка, литол.

применяемых в ДВС, оказывают влияние следующие

генераторов газа. Содержание присадок в маслах этой

факторы: химический состав масел, температурные

группы достигает 25 %.

44. Требования, предъявляемые к теплоносителю. С

условия, длительность окисления, каталитическое дей-

точки

зрения

технической

и

экономической

ствие металлов и продуктов окисления, присутствие воды

35 Масла циркуляционных систем крейцкопфных

целесообразности

их

применения

охлаждающие

и механических примесей, поверхность окисления.

двигателей. Требования, предъявляемые к свойствам

жидкости

должны

соответствовать

следующим

масла, присадки: Масла, предназначенные для смазки

требованиям: обеспечивать минимальный объем

27. Склонность смазочного масла к отложениям:

цилиндров

крейцкопфных

двигателей

должны

заливки; не разлагаться и не образовывать в процессе

Отложения, образующиеся в двигателе в результате

удовлетворять

следующим

требованиям:

1)

работы отложений; не вступать в химические

превращения углеводородов, принято подразделять на

Предотвращать образование отложений на поршнях и в

взаимодействия с конструкционными материалами, не

три группы: нагары, лаки и осадки. Нагар представляет

лубрикаторах; 2) Предотвращать коррозию деталей,

вызывать изменения их свойств; быть химически

собой твердые углеродистые вещества, которые

вызываемую окисью ванадия, содержащегося в тяжелом

стойкими и неагрессивными даже при достаточно

откладываются на стенках камеры сгорания, клапанах,

топливе; 3) обладать противозадирными свойствами – не

длительном воздействии температур в широком

свечах, днище поршня и на верхнем пояске боковой

допускать задира поршня в период обкатки и в зоне

интервале;

обладать

высокой

химической

поверхности поршня. Лаковые отложения представляют

высоких температур; 4) быть стабильным при хранении;

термоокислительной

стабильностью

в

течение

собой богатые углеродом вещества, формирующиеся в

5) смешиваться с обычными моторными маслами.

длительного

времени

эксплуатации

двигателя;

виде отложений на поршне — в зоне колец, на юбке и на

препятствовать кавитационным разрушениям;

внутренних стенках. Осадки — это мазеобразные сгустки,

36. Масла для смазывания цилиндров двигателя.

охлаждающие жидкости должны иметь следующие

откладывающиеся на стенках поддона картера, крышки

Требования, предъявляемые к свойствам масла,

физико-технические свойства: достаточно большую

клапанной коробки, фильтрах, в шейках коленчатого

присадки. Цилиндровые масла должны обладать рядом

теплоту парообразования, плотность и теплоемкость,

вала, маслопроводах и других деталях двигателя.

специфических свойств: ► высоким резервом

малую вязкость, низкую температуру застывания;

щелочности для нейтрализации образующихся при

высокую температуру кипения при малых давлениях;

28. Защитные и антикоррозионные свойства

сгорании сернистых топлив кислот, и, поскольку масло

малый

коэффициент

объемного

расширения;

смазочных масел: Коррозионные зависят от наличия в

впрыскивается на поверхность цилиндра малыми

минимальные испаряемость и вспениваемость; высокую

них органических кислот, перекисей и других продуктов

порциями, его щелочное свойство должно быть особенно

температура воспламенения (обеспечивает безопасность

окисления, сернистых соединений, неорганических

эффективным; ►его детергентно-диспергирующие

при использовании); высокую устойчивость к

кислот, щелочей и воды. Защитные свойства масел

свойства

должны

быть

ориентированы

на

поглощению продуктов окисления; низкую токсичность;

обуславливаются созданием барьера — защитного слоя на

предотвращение

отложений

продуктов

неполного

быть пожаробезопасными; быть недорогими и достаточно

пути агрессивных продуктов к металлическим

сгорания в зоне поршневых колец и в продувочно-

доступными в отечественных ресурсах.

поверхностям. Нижний слой представляет собой

выпускных окнах; ►важным свойством является

результат

взаимодействия химических

компонентов

способность к растеканию, с тем чтобы масло,

45. Коррозия. Кавитация. Накипе- и

масла с металлом, средний — адсорбции поверхностно-

распределяясь по цилиндру, покрывало всю его

шламообразование: Коррозия металлов– это процесс

активных веществ. Верхний слой — объёмный слой масла

поверхность; ►его липкость (маслянистость) должна

их самопроизвольного разрушения при взаимодействии с

не защищает в необходимой мере металлические

быть достаточно высокой, чтобы при продувке цилиндра

окружающей средой.

Явление кавитации возникает в

поверхности от проникновения влаги и газов.

оно не сдувалось с поверхности; ►вязкостные свойства

жидкости при понижении в ней давления до предела, при

Коррозионные процессы в двигателях подавляют

масла должны обеспечивать сохранение масляной пленки

котором происходят разрывы сплошности потока.

следующими способами: нейтрализацией кислых

в зоне действия поршневых колец, особенно там, где

Наступление кавитации характеризуется появлением

продуктов; замедлением процессов окисления; созданием

действуют

высокие

температуры

и

давления;

мельчайших парогазовых пузырьков, которые при

на металле защитной плёнки.

►противоизносные свойства должны предотвращать

соответствующем развитии кавитации могут

образование в цилиндропоршневой группе задиров.

образовывать в потоке кавитационные пульсирующие

29. Моторные масла: масла, применяемые для снижения

каверны. Накипь возникает в результате реакции солей

трения между движущимися деталями. Масла состоят из

37.Особенности

синтетических

смазочных

масел:

кальция, магния и кремния с металлом труб и образует

базовых масел и улучшающих их свойства присадок.

Синтетические масла – некоторые синтетические масла

твердый слой на их внутренней поверхности,

По составу базового масла моторные масла подразделяю

имеют особенно высокий индекс вязкости, пониженную

препятствующий теплопередаче. В зависимости от

т на синтетические, минеральные и частично синтетичес

температуру застывания, повышенную стойкость к

физико-химических свойств воды в системе охлаждения

кие (смеси минерального и синтетических компонентов).

высоким температурам и деформациям сдвига,

могут образовываться гипсовые, карбонатные,

отличаются пониженной летучестью и горючестью,

силикатные, железистые, органические и смешанные

30. Специфические свойства моторных масел,

обладают

высокой

долговечностью,

высоким

отложения (шлам).

зависящие от условий их работы. В зависимости от

сопротивлением окислению, не содержат соединений,

условий работы масла в двигателе различают три зоны:

вызывающих образование осадка.. Эти свойства

46. Основные показатели качества охлаждающей

высокотемпературную — камера сгорания, обращенная

обеспечивают

универсальность

применения

и

жидкости - высокая теплопроводность; - низкая

к ней поверхность днища поршня и верхняя часть

продолжительность срока службы. Каждое синтетическое

температура застывания; - высокая температура кипения;

цилиндра. Некоторые детали в этой зоне нагреваются до

масло необходимо применять в условиях, позволяющих

- оптимальная химическая стабильность; - отсутствие

400

(например,

днище

поршня)

и

даже

до

800 °С

наилучшим образом использовать его отличительные

коррозионного воздействия на конструкционные

(например, выпускной клапан), а температура горящих

особенности. Основной существенный недостаток

материалы двигателя; - инертность к резинотехническим

газов может достигать 2500 °С;

синтетических масел - они значительно дороже

изделиям; - отсутствие пенообразования при

среднетемпературную

— поршень

с

поршневыми

минеральных (в 2-3 и более раз)

повышенных температурах.

кольцами и пальцем, верхняя часть шатуна и стенки

цилиндра. Максимальная температура в этой зоне

38. Старение масла – загрязнение продуктами износа и

47. Методы обработки воды: Водоподготовка включает

развивается в области поршневых колец (до 300 и даже

коррозии, газообразными, жидкими и твердыми

следующие основные методы обработки: 1) отстаивание

350 °С);

частицами, образующимися при сгорании топлива, а

и фильтрация — для удаления грубодисперсных

низкотемпературную —

коленчатый

вал,

картер

также в результате химических и физико-химических

примесей; 2) осветление (удаление из воды коагуляцией,

(температура в области коренных и шатунных

изменений компонентов базового масла и присадок,

отстаиванием и фильтрованием коллоидальных и

подшипников достигает 180 °С).

вводимых в масло.

суспензированных загрязнений); 3) умягчение

(устранение ионов жёсткости Са2+ и Mg2+.); 4)

обессоливание; 5) удаление растворённых газов

термическим или химическим методом — деаэрация или

декарбонизация. Старейшим методом получения

обессоленной воды (дистиллята) является термический

метод — перегонка, дистилляция, выпарка.

Кроме перечисленных выше существует ряд других

способов термического опреснения, которые пока не

нашли широкого применения на судах —

термодиффузионное, гидрофобное, контактное,

гигроскопическое и пр.