TSM

Охарактеризовать нормальное и детонационное сгорание бензина

При нормальном сгорании бензина скорость распространения фронта пламени равна 25-40 м/c и давление нарастает плавно.

При детонационном сгорании скорость равна 1500-2500 м/с и давление нарастает резко.

Внешние признаки детонации:

-вибрация

-металлический стук

-черный дым

Влияние детонации:

Перегрев двигателя, прогарание поршней и клапанов, пригорание поршневых колец, снижение вязкости масла, повышение динамического износа деталей центрально поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма.

Перечислить и охарактеризовать факторы, влияющие на ухудшение каче-ства моторного масла в двигателях

Ухудшение качества масла в процессе эксплуатации происходит вследствие химической нестабильности масла и, следовательно, вследствие изменения его физико-химических свойств, а также загрязнения масла другими веществами. Ухудшение качества масел в процессе эксплуатации происходит вследствие механического и химического воздействий: мятия их в условиях работы под высоким давлением, окисления в результате контакта с воздухом, эмульсирования и вспенивания при попадании в них воздуха и влаги.

Степень ухудшения качества масла зависит от ряда причин и в первую очередь - от состояния двигателя, его изношенности, от применяемых сортов масла и топлива, режима работы двигателя, условий эксплуатации ( состояние дорог, температура и запыленность окружающего воздуха) -, состояния фильтров.

Для бензиновых двигателей, кроме процессов окисления и загрязнения, характерно ухудшение качества масел из-за накопления продуктов неполного сгорания топлива. Чем тяжелее фракционный состав бензина, тем больше конденсата скапливается з масле. Конденсат, стекая по стенкам цилиндра двигателя, смывает смазку, повышается износ.

Влияние серы, содержащейся в бензине на детали двигателя.

Сера, содержащаяся в топливе, негативно влияет на работоспособность моторного масла. Чем больше серы в топливе, тем сильнее это влияние. Сера в топливе ускоряет расходование моющих присадок, придающих моторному маслу не только способность предотвращать нагарообразование на деталях двигателя, но и способность нейтрализовать кислоты.

Величина нейтрализующей способности характеризуется щелочным числом масла. При сгорании топлива сера практически полностью окисляется и образует сернистый SO2 и серный SO3 ангидриды. Наличие в продуктах сгорания SO3 значительно повышает «точку росы» – температуру, при которой водяной пар конденсируется и превращается в жидкость. Взаимодействие SO2 и SO3 с водой приводит к образованию кислот, способных вызвать сильную коррозию деталей двигателя и значительно снижающих их ресурс. Кроме серы кислоты образуют оксиды азота. Рост кислотности масла обусловлен и его окислением кислородом воздуха.

Для предотвращения коррозионного воздействия кислот на детали двигателя и образования на них нагара в моторные масла вводят металлосодержащие щелочные моющие присадки. Металлы, входящие в состав моющих присадок (кальций, магний, натрий), быстро взаимодействуют с кислотами и образуют нейтральные соли, не наносящие вреда двигателю. Естественно, что при этом щелочное число масла постепенно снижается и достигает такой величины, при которой моющие свойства и нейтрализующая способность становятся недостаточными, а значит, масло подлежит замене.

Топливо дизельное. Маркировка, свойства. Влияние вязкости дизтоплива на работу ДВС.

Дизельное топливо — это смесь углеводородов, используемая в качестве топлива для всех видов дизельных двигателей и для газотурбинных энергетических установок.

Дизтопливо изготавливают зимних и летних сортов, маркируют по сере и, кроме того, летние — по температуре вспышки, зимние — по температуре застывания. Обозначение марок дизтоплива начинается, как правило, с одной из трех букв: Л (летнее), 3 (зимнее) или А (арктическое). Затем идет цифра 0.2, 0.4 или 0.5, обозначающая максимально допустимое содержание серы в процентах. Далее идет цифра, которая для летнего дизтоплива характеризует температуру вспышки в закрытом тигле, а для зимнего — температуру застывания. С целью исключения ошибок "минус" перед значением температуры пишется словом, а не знаком "-".

Основными и важнейшими свойствами дизельного топлива являются следующие параметры и характеристики: испаряемость, цетановое число, температурные показатели, вязкость, содержание серы и стабильность хранения. 

Под вязкостью понимают способность частиц (молекул) дизельного топлива (как и любой другой жидкости) противостоять взаимному перемещению относительно друг друга под действием приложенных внешних сил. Вязкость дизельного топлива оказывает большое влияние на смесеобразование, полноту сгорания топлива в смеси И его погори в дизельной топливной аппаратуре, на ее износ, а также на износ деталей двигатели. Недостаточная вязкость приводит к чрезмерным потерям топлива через зазоры в секциях топливного насоса, а также увеличивает интенсивное изнашивание деталей дизельной аппаратуры (плунжеров, гильз, нагнетательных клапанов секций топливного насоса, форсунок), которая смазывается топливом. Завышенная вязкость затрудняет прокачиваемость топлива по трубопроводам и через фильтры, а также ухудшает его распыление форсунками. Это сопровождается пониженным испарением и более продолжительным сгоранием топлива. При слишком большой вязкости топливо полностью не сгорает, вызывая закоксовывание сопел распылителей форсунок и отложение нагара в камерах сгорания. Особенно сильно влияет повышенная вязкость на пусковые качества топлива зимой, так как при отрицательных температурах воздуха она резко повышается. При этом чем выше начальная вязкость (при температуре 20°С), тем резче она увеличивается при понижении температуры. В результате этого возможно нарушение нормальной подачи топлива и работы топливного насоса высокого давления. Поэтому вязкость зимних марок дизельных топлив должна быть всегда ниже, чем летних. 

Требования, предъявляемые к жидкостям для охлаждения

Для обеспечения нормальной работы всей системы к охлаждающей жидкости предъявляют ряд требований. Жидкость должна:

•иметь высокие теплоемкость и теплопроводностъ для эффективного отвода тепла;

•не замерзать и не кипеть при всех рабочих температурах двигателя;

•не воспламеняться;

•не вспениваться;

•не вызывать коррозии металлов и сплавов;

•не разъедать резинотехнические изделия системы охлаждения;

•обладать достаточно низкой стоимостью и производиться в достаточном количестве;

Для эксплуатации двигателей при положительных температурах воздуха самой подходящей охлаждающей жидкостью является вода. При отрицательных температурах во избежание замерзания воды применяют водные смеси с различными веществами, понижающими температуру застывания. Такие смеси получили название антифризов.

Классификация и обозначение моторных масел

Моторные масла делят на бензиновые, дизельные и универсальные. Также масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные. Особенностью каждой группы являются классы вязкости.

Свойства и качество моторного масла зависят от базового масла, служащего основой, и набора присадок. В зависимости от вида базового, масла разделяются на минеральные, полусинтетические и синтетические. Сейчас получила распространение система классификации моторных масел Общества автомобильных инженеров США, известная как классификация SAE. Классификация SAE позволяет оценить такие показатели, как вязкость при низкой и высокой температуре, прокачиваемость, пусковые свойства.

К летним, наиболее вязким, относятся масла классов: SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60.Число обозначает вязкость, чем оно больше, тем более вязким является масло.К зимним маслам относятся масла классов: SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W.Во всех обозначениях зимних масел присутствует буква W – winter, то есть зимнее.К всесезонным относятся масла классов: SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40.В обозначениях всесезонных масел обязательно присутствуют два числа вязкости, первое из которых показывает вязкость при низких температурах, второе – при высоких.Охарактеризовать фракционный состав бензина

Фракционный состав топлива (ФС) характеризуется количеством содержащихся в нём отдельных фракций в процентах по объёму. ФС определяют путём перегонки топлива. При перегонке бензина фиксируют температуры: начала и конца кипения, выкипания 10, 50 и 90-процентных фракций, при перегонке дизельного топлива - 50 и 96-процентных фракций. За температуру конца кипения бензина принимают ту максимальную температуру, на которой столбик термометра останавливается, а затем начинает опускаться. За температуру конца кипения дизельного топлива принимают температуру выкипания 96-процентной фракции. По температурам перегонки косвенно судят об эксплуатационных свойствах топлива.

Что такое условное топливо? Коэффициент избытка воздуха?

Условное топливо — единица учета тепловой ценности топлива, применяемая для сопоставления различных видов топлива.

Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал). Для пересчета натурального топлива в условное применяется калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент.

Условное топливо — принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и ее производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля газа, каменного угля, торфа – которая используется для сличения полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте.

Коэффициент избытка воздуха

Отношение действительного количества воздуха, поступающего на горение, к теоретическому называется коэффициентом избытка воздуха. Он обозначается а. Коэффициент избытка воздуха дает представление о том, насколько действительный процесс горения отличается от теоретического.

Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки котла и принимается на основании опытных данных.

Значение коэффициента избытка воздуха различно в зависимости от вида сжигаемого топлива и составляет для газообразного 1,05—1,2, жидкого 1,15—1,25, пылевидного 1,2—1,25 и твердого кускового 1,3—2,0. Меньшие значения а для газообразного, жидкого и пылевидного топлива по сравнению с твердым кусковым объясняются лучшим смешиванием этих видов топлива с воздухом при их сжигании.

Виды смазывающих материалов. Что такое твердые смазки?

Смазочные материалы подразделяют на жидкие (масла) и мазеобразные продукты (пластичные смазки). Как те, так и другие могут быть минерального и органического происхождения. Основную часть (более 90%) минеральных масел получают при переработке нефти. Нефтяные масла по способу получения могут быть дистиллятными, остаточными и смешанными. По области применения их делят на пять больших групп: моторные, индустриальные, турбинные, компрессорные и для паровых машин, трансмиссионные, различного назначения.

Органические — растительные и животные — масла обладают высокой смазывающей способностью, но не стойки к действию повышенной температуры. Поэтому в чистом виде их используют мало, иногда применяют в смеси с минеральными для улучшения смазывающих свойств последних. Органические масла используют для производства высококачественных пластичных смазок.

Пластичные смазки — это продукты сложного состава, которые получают путем загущения минеральных или органических масел. Применяет их чрезвычайно широко. В некоторых случаях для смазывания узлов трения используют твердые вещества: графит, двусернистый молибден и др. Они особенно целесообразны при работе узлов трения в вакууме, очень низкой и высокой температурах и т. д.

Как органические, так и минеральные масла обладают существенным недостатком: они могут работать только в узком температурном диапазоне. При температуре ниже —20° С большинство масел застывает, а при нагревании (150—200° С) начинает быстро испаряться и окисляться. Этих недостатков лишены синтетические смазочные материалы.

Наиболее перспективны смазочные масла, получаемые на основе эфиров и спиртов. Хорошими свойствами обладают кремнийорганические соединения: их молекула подобна обычным углеводородам, но атом углерода заменен атомом кремния. Применение синтетических масел ограничено высокой стоимостью, используют их в настоящее время только там, где другие смазочные материалы удовлетворительно работать не могут.Твердые смазочные материалы, это особый вид смазок, которые в следствии их структуры и химико-физических свойств образуют, сами или в соединении с другими веществами, пленки способствующие скольжению и разделению поверхностей металлов. вердые смазочные материалы используются как сухие порошкообразные тонкодисперсные включения. Они могут быть классифицированы по структурной, химической и физической эффективности вещества.

Эксплуатационные требования к пластичным смазкам.

Консистенция смазки, т.е. степень ее густоты. Согласно классификации NLGI, смазки делятся на несколько групп, обозначаемых цифрами от 000 до 6. На практике степень густоты смазки зависит от количества загустителя – больше количество – гуще смазка и наоборот.

Температура каплепадения. Температура, при которой смазка начинает течь. Обычно максимальная температура, при которой можно использовать смазку на 40-60 градусов ниже температуры каплепадения.

Рабочий диапазон температур – интервал температур, в котором смазка не сильно загустевает и не сильно разжижается. Как правило, рабочий диапазон температур смазки сильно зависит от типа применяемого загустителя и базового масла.

Механическая стабильность. Способность смазки сохранять свою консистенцию в процессе работы в узле. Если смазка имеет плохую стабильность, это означает, что с течением короткого времени она сильно размягчится и вытечет из подшипника.

Водостойкость. Способность смазки сопротивляться ее вымыванию под действием воды.

Антикоррозионные свойства. Способность смазки защищать от коррозии металла, особенно в присутствии влаги и солей.

Маслоотделение (сепарация). Количество масла, которые выделяется из смазки, например, при хранении. Определенное количество масла обязательно должно выделяться из смазки, именно это небольшое количество масла и обеспечивает адекватное смазывание деталей. Маслоотделение обычно измеряется в % от веса смазки и может изменяться в широких пределах – от нескольких процентов до нескольких десятков. В любом случае оно должно быть оптимальным.

Окислительная стабильность. Способность смазки выдерживать высокие температуры и действие кислорода воздуха.

Прокачиваемость – возможность прокачать смазку на большие расстояния. Особенно важна хорошая прокачиваемость для централизованных систем смазки, часто используемых в коммерческом транспорте и строительной технике.

Совместимость смазки с другими смазками. Чаще всего определяется типом базового масла и загустителя, входящего в состав смазки.