Топливо и смазочные материалы. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по направлению подготовки 110800.62 Агроинженерия

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Б.В. Балов

ТОПЛИВО И СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Методические указания к лабораторным занятиям студентов направления подготовки 110800.62 Агроинженерия

Черкесск

2013

УДК 621.039.63 ББК 30.8-08

Б 20

Рассмотрено на заседании кафедры «Эксплуатация и технический сервис машин» Протокол № 5 от «31»декабря 2013 г.

Рекомендовано к изданию редакционно – издательским советом СевКавГГТА Протокол № 3 от «31» декабря 2013г.

Рецензент: Боташев А. Ю.

Б20 Балов Б. В. Топливо и смазочные материалы: методические указания к лабораторным занятиям для студентов по направлению подготовки 110800.62 Агроинженерия / Б. В. Балов –Черкесск: БИЦ СевКавГГТА , 201372 с.

В методических указаниях даны содержание и порядок проведения лабораторных работ, основные сведения по оценке и определению свойств топливо и смазочных материалов.

УДК 621.039.63 ББК 30.8-08

© Балов Б. В., 2013 © ФГБОУ ВПО СевКавГГТА, 2013

2

Содержание

Введение……………………………………………………………….4

1Техника безопасности и противопожарные мероприятия при проведении лабораторных работ…………………………………………………………………....6

2Общие сведения о получении топлив и смазочных материалов для двигателей внутреннего сгорания…………………………………….9

3Лабораторная работа №1 Комплексная оценка основных свойств бензина и его пригодности

для применения в двигателях внутреннего сгорания…………………………………………………………….…11

4Лабораторная работа №2 Комплексная оценка основных свойств дизельного топлива и его

пригодности для применения в двигателях внутреннего сгорания.27

5Лабораторная работа №3 Комплексная оценка основных свойств моторного масла………42

6Лабораторная работа №4 Комплексная оценка основных свойств пластичных смазок……..58

7Лабораторная работа №5 Контроль качества нефтепродуктов с помощью полевых

лабораторий…………………………………………………………..66

8Лабораторная работа №6 Подбор комплекса нефтепродуктов и составление технологической

карты смазки машин…………………………………………………70

7 Библиографический список…………………………………………72

3

ВВЕДЕНИЕ

Современные сельскохозяйственные производства расходуют значительную часть дизельного топлива, автомобильного бензина, моторных и трансмиссионных масел, специальных жидкостей и других нефтепродуктов и правильного выбора их сортов и марок при эксплуатации техники.

Экономичность надежность и долговечность работы тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в большей степени зависит от качества нефтепродуктов и правильного выбора их сортов и марок при эксплуатации техники.

Технический прогресс в нефтеперерабатывающей промышленности позволил существенно улучшить качество бензина и дизельных топлив. возросло производство высокоэффективных моторных и трансмиссионных масел, пластичных смазок и других нефтепродуктов. это произошло в значительной мере за счет широкого использования эффективных присадок, повышающих эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Значительно изменился ассортимент нефтепродуктов, вырабатываются новые высококачественные сорта масел для бензиновых и дизельных двигателей.

Большое значение имеет экономное, бережное использование топлив и смазочных материалов.

Не все выпускаемые нефтепродукты отвечают современным требованиям техники. Поэтому важным этапом является проверка качества горюче-смазочных материалов при эксплуатации техники. За качество нефтепродуктов в системе переработки и изготовления отвечает поставщик - Госкомнефтепродукт. Однако подавлявшее большинство нефтебаз и автозаправочных станций не имеет лабораторий, не проверяет качество принимаемых нефтепродуктов на соответствие их требованиям стандартов, а вследствие этого предприятия и организации агропрома, не располагая достаточным числом лабораторий, могут допускать применение нефтепродуктов некондиционных, что ведет к снижению надежности и долговечности работы техники.

Будущий инженер по дисциплине «Топливо и смазочные материалы» должен знать:

- требования, предъявляемые к топливам, смазочным материалам и специальным жидкостям;

4

-свойства, ассортимент, условия их применения и изменение параметров в процессе работы, транспортировки и хранения;

-правила сбора нефтяных отработанных масел для регенерации;

-технику безопасности и противопожарные мероприятия при обращении с нефтепродуктами и специальными жидкостями;

-методику и оборудование по определению основных свойств топлив

исмазочных материалов;

-мероприятия по предотвращению загрязнения окружающей среды при использовании топлив и смазочных материалов.

Лабораторные работы по курсу «Топливо и смазочные материалы» имеют целью:

-закрепление студентами теоретических знаний;

-получение определенных практических навыков по организации и контролю качества нефтепродуктов;

-установлении пригодности их применения при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

-умение технически обоснованно выбирать полноценный заменитель нефтепродукта.

Перед выполнением лабораторных работ каждый студент должен хорошо изучить и усвоить инструкцию по технике безопасности. Необходимо постоянно помнить о том, что анализируемые нефтепродукты ядовиты, пожароопасны.

К лабораторным работам допускаются студенты, изучившие соответствующий материал лекций, методических указаний и пособий. Отчет по лабораторной работе оформляется в рабочей тетради или на бланке установленной формы и, как правило, в конце занятий сдается преподавателю.

Зачет студент получает только при условии выполнения всех лабораторных работ и успешной защиты отчетов.

Учитывая большое значение практической подготовки специалистов в области топлив и смазочных материалов, в методических указаниях приведены согласно действующим стандартам описания по определению качества нефтепродуктов, которые наиболее часто встречаются в практической деятельности.

Методические указания предназначены для студентов очного и заочного форм обучения специальности 110304(311900) при изучении курса «Топливо и смазочные материалы».

5

1. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ

РАБОТАХ

Работа с нефтепродуктами требует большой осторожности и строгого соблюдения ряда правил. Пожары, взрывы, как правило, возникает там, где при работе с нефтепродуктами допускается небрежность, халатность, несоблюдение правил техники безопасности.

Во время работы в лаборатории по исследованию топлива, смазочных материалов и технических жидкостей приходится обращаться с ядовитыми веществами, огнем, взрыво- и огнеопасными соединениями, поэтому необходимо очень строго соблюдать правила личной и противопожарной безопасности.

Все нефтепродукты огне- и взрывоопасны, пары их ядовиты, они могут поражать как органы дыхания, так и кожу. Ядовитыми являются и различные органические растворители: бензол, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. В лаборатории приходится работать с различными щелочами и кислотами, которые вызывают ожоги кожи и слизистых оболочек. В термометрах, манометрах и вакуумметрах находится ртуть, которая при попадании в кровь и органы дыхания вызывает сильные отравления. Сильно ядовитым является и этилированный бензин.

Правила личной безопасности

1.К выполнению работ не допускаются лица в верхней одежде.

2.Для выполнения некоторых работ следует надевать халаты (по указанию преподавателя).

3.Портфели и другие личные вещи необходимо убирать в ящики столов или специальные шкафы.

4.Все работы, сопровождающиеся выделением ядовитых паров, нужно выполнять в вытяжных шкафах (работы с этилированным бензином, определение смол, золы, кокса, промывание осадков органическими растворителями и др.).

5.При работе с кислотами и щелочами необходимо пользоваться резиновыми перчатками и защитными очками.

6.Особую осторожность необходимо соблюдать при работе с

6

этилированным бензином. Его запрещается применять для сжигания в паяльных лампах, горелках и использовать как растворитель нефтепродуктов. Нельзя мыть руки и посуду этилированным бензином. Остатки бензина после работы следует выливать в специальную посуду. Категорически запрещается наполнять ртом пипетки этилированным бензином, для этого рекомендуется пользоваться резиновой грушей. После работы с этилированным бензином лицо и руки нужно вымыть теплой водой с мылом.

7.Если разлит этилированный бензин, этот участок засыпают опилками, которые собирают и сжигают в специально отведенном месте; затем зараженные места тщательно промывают керосином, а потом теплой водой с мылом.

8.Категорически запрещается принимать пищу во время работы в лаборатории, пить воду из лабораторной посуды.

Правила противопожарной безопасности

1.Нельзя хранить легковоспламеняющиеся и горючие жидкости вблизи горелок и других нагревательных приборов.

2.При выполнении работ, связанных с нагреванием воспламеняющихся жидкостей, ни в коем случае, даже на короткое время, нельзя оставлять приборы без наблюдения.

3.Для нагревания легковоспламеняющихся жидкостей нужно пользоваться водяной баней, закрытой электроплиткой или песчаной ванной.

4.Остатки образцов нефтепродуктов, растворителей нельзя выливать

враковины. Для слива нужно пользоваться специальными емкостями.

5.Курить в помещениях лаборатории категорически запрещается.

6.Обтирочные материалы, пропитанные нефтепродуктами должны храниться в закрытых железных ящиках.

7.По окончании работ рабочее место привести в порядок: выключить газовые горелки или нагревательные приборы, воду, убрать образцы нефтепродуктов, растворителей.

8.Необходимо помнить, что при возникновении пожара нефтепродукты нельзя заливать водой, т. к. горящий нефтепродукт растекается по поверхности воды и пламя увеличивается.

9.Все огнеопасные вещества, находящиеся вблизи очага пожара, немедленно убрать. Нагревательные приборы, газовые горелки, приточновытяжную вентиляцию следует быстро отключить.

10.Для ликвидации огня прежде всего нужно прекратить доступ

7

воздуха к горящему предмету, для чего, если возможно, закрыть горящее место кошмой, асбестом, одеялом, засыпать песком, при обильном пламени применить огнетушитель. Если нефтепродукт загорелся в открытом сосуде, осторожно закрыть его асбестом, листом железа, кошмой. Для прекращения разлива горящей жидкости необходимо прежде всего создать барьер из песка, а затем уже тушить пламя. При воспламенении одежды необходимо сбить пламя, закутав пострадавшего в одеяло, кошму и т. п. После этого разрезать одежду и обработать обожженные места.

Оказание первой помощи

1.Первую помощь пострадавшему нужно оказать как можно быстрее после поражения. Это делает сам пострадавший, или лица, находящиеся вблизи него. Если произошло отравление парами бензола, бензина или керосина, пострадавшего необходимо немедленно вынести или вывести на чистый воздух. При ослаблении дыхания или обморочном состоянии дать нюхать нашатырный спирт. Если дыхание остановилось, немедленно начать делать искусственное дыхание. После восстановления нормального дыхания желательно напоить больного крепким кофе или чаем и отправить в ближайший медицинский пункт для оказания квалифицированной медицинской помощи.

2.При попадании этилированного бензина на кожу нужно пораженное место многократно промыть керосином или чистым бензином, а затем теплой водой с мылом. Одежду, на которую попал этилированный бензин, не-обходимо снять, проветрить на свежем воздухе

втечение 1...2 часов, а затем тщательно выстирать.

3.Если этилированный бензин попал в желудок необходимо немедленно его промыть, а если это невозможно, то дать пострадавшему выпить как можно больше теплого молока, а также 10... 15% раствор магнезии. После проведения первоочередных мер обезвреживания нужно обязательно обратиться к врачу.

4.Если этилированным горючим загрязнены почва, пол, тара или оборудование, нужно обязательно применить дегазаторы. Для этого можно использовать хлорную известь (из 1 части извести и 3...4 частей воды приготавливают кашицу, которую наносят на зараженное место) или 1,5...2,0% -ный раствор дихлорамина в бензине.

5.Если нефтепродуктами раздражены слизистые оболочки глаз, их нужно промыть 2%-ным раствором соды.

6.При ожоге кожи щелочами обожженное место промыть слабым

8

раствором уксусной кислоты.

7.Если на кожу попала кислота, ее смывают большим количеством воды, а затем слабым раствором соды или нашатырного спирта.

8.Смачивать водой обожженное место не рекомендуется, т. к. это влечет к образованию волдырей и усиливает болезненные ощущения. При небольших ожогах можно пользоваться этиловым спиртом, мылом. Непосредственно после ожога хорошо применять концентрированный раствор марганцевокислого калия или специальные мази.

9.В случае порезов, особенно стеклянными предметами, необходимо осторожно удалить осколки стекол, обработать рану и перевязать стерильным бинтом.

2.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛУЧЕНИИ ТОПЛИВ И СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

Основную массу топлив и смазочных материалов вырабатывают из нефти. В зависимости от физико-химических свойств нефти выбирается наиболее рациональное направление ее переработки. Свойства получаемых нефтепродуктов зависят от химического состава нефти и способов ее переработки.

Нефть является очень сложной смесью различных углеводородов. В состав нефти входят три основных класса углеводородов: парафиновые, нафтеновые и ароматические.

При изучении этого раздела нужно усвоить, какое влияние оказывает химический состав нефти на свойства получаемых топлив и масел. Так, в больших количествах, до 50...60%, в нефти могут содержаться парафиновые углеводороды (формула Сп Н2п+2) и их производные, они могут быть нормального и изомерного строения. Парафиновые углеводороды нормального строения легко окисляются при повышенных температурах. Поэтому для использования в топливах для карбюраторных двигателей они не пригодны, т. к. вызывают детонацию, но желательны в дизельных топливах (обеспечивают мягкую работу двигателя). Изомерные соединения обладают высокой детонационной стойкостью, они составляют основную часть современных бензинов.

Парафиновые углеводороды имеют высокие температуры застывания, часто положительные, что затрудняет их использование в зимних сортах дизельных топлив и масел.

Нафтеновые углеводороды и их производные являются основной составной частью смазочных масел; они желательны в топливе для

9

карбюраторных двигателей, а также в дизельном, особенно в зимних его сортах, т. к. имеют низкую температуру застывания.

Ароматические углеводороды повышают детонационную стойкость бензина, благодаря их высокой устойчивости к окислению, но по этим причинам в дизельных топливах их содержание нежелательно, т. к. они вызывают жесткую работу двигателя.

Непредельные углеводороды с открытой цепью углеродных атомов в нефти не содержатся, но образуются в процессе ее переработки. Непредельные углеводороды ухудшают стабильность нефтепродуктов, т. к. легко вступают в реакции присоединения, окисляются кислородом воздуха с образованием смолистых соединений и органических кислот. Основную массу их удаляют при очистке нефтепродуктов.

Все кислородные, сернистые и азотистые соединения нефти ухудшают качество получаемых топлив и масел, их удаляют при очистке нефтепродуктов.

При изучении современных способов получения топлив и масел из нефти нужно уяснить, что способы получения бензинов могут быть физические и химические, масел и дизельных топлив - только физические. При физических способах не нарушается углеводородный состав нефти, а только разделяются по температурам кипения различные дистилляты. При химических способах изменяется углеводородный состав и образуются новые углеводороды, которых не было в исходном сырье.

Полученные дистилляты не являются готовой (товарной) продукцией и служат сырьем для получения марочного продукта. Ответственной и важной частью при получении топлив и масел является очистка нефтепродуктов. Цель очистки - удаление из дистиллята вредных примесей (сернистых и азотных соединений, смолистых веществ, органических кислот и др.), а иногда и нежелаемых углеводородов (непредельных, полициклических и др.). Способы очистки разные - сернокислотная, гидрогенизационная, селективная очистка, обработка адсорбентами и др. Особенно важно знать селективную очистку, широко используемую при очистке моторных масел и гидроочистку, для удаления сернистых соединений из газойлесоляровых дистиллятов и получения малосернистых топлив для быстроходных дизельных двигателей.

10