Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Архив3 / Kursachi(6) / Курсачи / Kursach_po_dzherikhovu.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
07.08.2013
Размер:
210.43 Кб
Скачать

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Автомобильно-дорожный факультет

Кафедра технической эксплуатации и ремонта автомобилей

Дисциплина: эксплуатационные материалы

Курсовая работа

Оценка эксплуатационных свойств топлив, масел и технических жидкостей по данным анализа и разработки мероприятий по экономии горюче-смазочных материалов

Работу выполнил студент группы 1-АХ-III Бочкарев Д. А.

Дата______________Подпись____________

Работу проверил доцент Джерихов В. Б.

Дата______________Подпись____________

Санкт-Петербург

2011

Условия задания

Автомобили марки Москвич 214122 «Святогор» предстоит эксплуатировать при безгаражном хранении в условиях при температуре воздуха – 10º С.

Краткие технические данные

Расположение и число цилиндров

Р4-8

Рабочий объем, см

1702

Диаметр цилиндров и ход поршня, мм

85×75

Степень сжатия

8,5

Система питания

карбюратор

Мощность двигателя, л.с. (кВт)/об/мин

85(62,5) /5300

Максимальный крутящий момент Н·м/об/мин

130/3200

Тип и число ступеней коробки передач

механическая 5-и ступенчатая

Исходя от технических данных из условий задачи курсового проекта, производим расчет требуемого октанового числа по формуле

(1)

где Е – степень сжатия,

D – диаметр цилиндра двигателя, мм.;

Проанализировав полученные данные, в качестве эталонного бензина для данного двигателя автомобиля принимаем бензин марки А-92(эт.) по ТУ 38.001.165-87.

Сравнение, оценка эксплуатационных свойств и заключение о доступности его применения на основании данных анализа испытуемых образцов автомобильного бензина представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Сравнение, оценка эксплуатационных свойств и заключение о доступности его применения на основании данных анализа испытуемых образцов автомобильного бензина

Показатели качества

Образцы

ТУ 38.001.165-87

Вывод

№1

№2

1

2

3

4

5

Октановое число (ОЧ):

ОЧ бензина называется показатель его детонационной стойкости, численно равный процентному (по объему) содержанию изооктана в смеси с гептаном в такой смеси, которая при стандартных условиях испытания на специальном двигателе детонирует так же, как и испытуемый бензин.

При пониженном показателе ОЧ появляется склонность к детонационному сгоранию, а повышение показателя ОЧ обеспечивает возможность увеличения степени сжатия.

76

80

92

При использовании образцов в работе двигателя появится склонность к детонационному сгоранию. Возможно появление металлического стука, вибраций в блоке цилиндров, дымного черного выхлопа. Двигатель будет перегреваться. Целесообразнее применение образца № 2, т. к. его ОЧ ближе к норме.

Продолжение таблицы 2

1

2

3

4

5

Концентрация свинца, г/ дм3

Тетроэтилсвинец (ТЭС) добавляется в бензин в качестве антидетонатора (вещество, которое при добавлении к бензину в относительно небольших количествах резко повышает его детонационную стойкость)

Детонационное сгорание рабочей смеси – это такое сгорание при котором концентрация перекисей в раб. смеси достигает своего максимального значения, в следствии чего появляется ударная детонационная волна (резко возрастает скорость распространения пламени), которая может достигать сверхзвуковой скорости, увеличивается теплопроводность (отдача тепла к стенкам цилиндров), двигатель перегревается и начинает работать жестко.

Бензины содержащие ТЭС называются этилированными.

0,169

0,119

0,15

При использовании образца № 1 внутри бака может происходить интенсивное смолообразование.

Плотность при +20 °С, кг/ м3

Плотность бензина – это отношение массы бензина к его объему. Плотность бензина (при +20°С) находится в пределах от 690 до 810 кг/ м3, она оказывает влияние на качество распыления топлива в карбюраторе во впускном коллекторе и цилиндрах двигателя вплоть до перехода его в парообразное состояние. Чем меньше плотность, тем более мелкую структуру будет распыленное топливо, а это обеспечит лучшее перемешивание его с воздухом, в результате улучшится полнота сгорания раб. смеси и повысится экономичность двигателя.

652

649

До 770

Оба образца пригодны, но обр. № 2 будет иметь более мелкую структуру при распылении и лучшее перемешивание с воздухом. В результате улучшится полнота сгорания раб. смеси, повысится экономичность.

Продолжение таблицы 2

1

2

3

4

5

Фракционный состав:

- начало перегонки, °С

32

31

35

Будут образовываться паровые пробки.

-10% отгоняется при температуре, °С

Пусковая фракция, чем ниже будет температура выкипания первых 10% топлива, тем легче будет осуществлен пуск холодного двигателя, так как большое количество бензина будет попадать в цилиндры в паровой фазе. Однако при содержании в бензине особо низких фракций возникает опасность преждевременного испарения бензина и образования “паровых пробок”.

68

67

75

Пуск двигателя будет хорошим при применении обоих образцов.

-50% отгоняется при температуре, °С

Рабочая фракция, влияет на интенсивность прогрева, устойчивость работы на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, а так же приемистость. Чем она ниже, тем легче будут испаряться средние фракции бензина, обеспечивая поступлении в цилиндры непрогретого двигателя горячей смеси необходимого состава, от чего работа двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала будет устойчивой и хорошо динамичной. Повышение температуры перегонки 50% обычно приводит к снижению ресурса двигателя, особенно при низких температурах.

111

113

115

Работа дв-ля на малой частоте вращения КВ будет устойчивой и динамичной. Прогрев будет интенсивным.

Продолжение таблицы 2

1

2

3

4

5

-90% отгоняется при температуре, °С

179

173

180

Убудут хорошие условия сгорания, снизится дымность выхлопа.

-конец перегонки (90%), °С

Конечная (тяжелая) фракция. По температуре перегонки 90% бензина и температуре конца перегонки судят о наличии тяжелых трудноиспаримых фракций, полноте сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя, мощности, которую способен развивать двигатель.

Чем ниже t90 и t к.п. тем большее количество бензина испариться при образовании горючей смеси и большее его количество поступит в цилиндры в паровой фазе. Чем выше t90 и t к.п. тем больше будет вероятность его неполного испарения, неравномерное распределение горючей смеси по цилиндрам двигателя, а также неполное ее сгорание в цилиндрах.

198

201

205

В образце № 1 меньше трудноиспаряемых фракций. При его использовании дымность выхлопа будет небольшой, смесь будет сгорать полностью.

- остаток в колбе, %

1,12

1,19

Не норм.

- потери при перегонке, %

По ним судят о склонности его к испарению при транспортировании и хранении. Повышенные потери при перегонке свидетельствуют о большом количестве в бензине особо легких фракций, интенсивно испаряющихся в жаркое время года.

2,98

2,71

Не норм.

Образец № 1 более склонен к испарению при транспортировке и хранении.

Давление насыщенных паров, мм.рт.ст.

Показатель испаряемости бензина, т.е. это давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью или твердым телом при данной температуре.

В основном характеризует испаряемость пусковой и рабочей фракций бензина, определяя его пусковые свойства.

65,9

72,9

80

Малое давление насыщенных паров не снижает вероятность образования паровых пробок и внезапной остановки двигателя, т. к. температура начала и 10% перегонки ниже нормы.

Продолжение таблицы 2

Давление насыщенных паров испаряющегося бензина называют упругостью паров, которая зависит:

- от хим. состава бензина;

- фракционного состава бензина;

- температуры окружающей среды.

Чем выше температура окружающей среды, тем больше легкокипящих углеводородов содержится в бензине (увеличивается вероятность образования паровых пробок, ухудшается запуск двигателя), а с понижением этой температуры содержание легкокипящих углеводородов также снижается (уменьшается вероятность образования паровых пробок и внезапной остановки двигателя)

Кислотность, мг КОН на 100 см3

Кислотное число – это содержание органических кислот в топливе, определяется количеством щелочи КОН, необходимым для нейтрализации органических кислот, находящихся в 100 мл топлива.

2,72

2,61

3

Малая вероятность коррозии и износа деталей двигателя.

Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 топлива

В результате окисления бензина образуются растворимые органические кислоты – смолистые вещества – продукты реакций окисления, полимеризации и конденсации. Содержание фактических смол в бензине показывает степень их осмоления. При наличии их выше нормы уменьшается пропускная способность жиклеров и трубопроводов. Образуется нагар на деталях камеры сгорания. Рабочая смесь в цилиндрах двигателя горит медленно, сгорает не полностью. Появляется калильное зажигание смеси. Надежность работы двигателя снижается.

3,61

3,79

5

Оба образца пригодны к использованию.

Продолжение таблицы 2

Индукционный период

891

593

600

У образца № 1 высокая хим. стабильность. Обр. № 2 также пригоден, т. к. ненамного отличается от нормы.

Массовая доля серы, %

Массовая доля меркаптановой серы

Активные сернистые соединения (сероводород, меркаптаны, элементарная сера), их содержание в бензине не должно превышать 0,0015% от массы.

0,09

0,07

0,049

0,061

До 0,05

-

У образца № 1 повышено смолообразование и коррозионность. Будет уменьшена пропускная способность жиклеров и трубопроводов. Повысится возможность образования нагара. Надежность работы и мощность двигателя снизятся.

Проба на медную пластину

Определяют наличие активных сернистых соединений качественным методом, погружая медную пластину в бензин при температуре 50 °С на 3 часа. Если цвет пластинки после ее нахождения в бензине изменился, т.е. стал черным, черно-коричневым, или серо-стальным, то бензин испытание не выдержал. При всех других изменениях цвета содержание активных сернистых соединений не превышает нормы.

выд

выд

выд

Оба образца пригодны.

Водорастворимые кислоты и щелочи

Являются электролитами, их капельки осаждаются на поверхности металла и вызывают электрохимическую коррозию, продукты которой переходят в топливо и засоряют фильтры, жиклеры, распылители, трубопроводы и другую топливную аппаратуру.

отсут.

отсут.

Отс.

Оба образца пригодны.

Содержание механических примесей

Механические примеси увеличивают износ ЦПГ и образуют нагар.

отсут.

отсут.

Отс.

Оба образца пригодны.

Вязкость кинематическая при 20 °С, мм2

Кинематическая вязкость – это отношение динамической вязкости к плотности жидкости, определенной при той же температуре, при которой определялась динамическая вязкость.

0,69

0,71

0,5 – 0,7

При использовании образца №2 через жиклеры будет проходить меньше топлива, следовательно смесь будет обедняться.

Содержание воды

Допускаемая норма содержания воды в бензинах 0, 025% (следы).

отс

отс

-

Оба образца пригодны

Цвет

Сине-зеленый

Ярко-желтый

-

Вывод: при эксплуатации данного автомобиля целесообразнее применить образец бензина № 2. При его использовании будет происходить малое смолообразование и коррозия.

Образец № 2:

+ Образец химически стабилен;

+ Низкая вероятность коррозии;

+ Хорошее перемешивание с воздухом;

- Высокая вязкость;

- Октановое число ниже нормы.

Образец № 1:

+ Низкое содержание трудноиспаряемых фракций;

- Низкое октановое число;

- Интенсивное смолообразование;

- Склонность к испарению при транспортировке и хранении;

- Коррозионно агрессивен.

Раздел 2

Установка сорта, марки и оценка эксплуатационных свойств масел

Моторные масла

Установку сорта и марки эталонного моторного масло производим по кинематической вязкости данных образцов при 100 °С, индексу вязкости, а так же исходя из технических данных и условий эксплуатации автомобиля.

В результате анализа мною было выбрано моторное масло марки М-63/10Г1Оценка эксплуатационных свойств и заключение о доступности их применения, в соответствии с ГОСТом, на основании данных анализа испытуемых образцов моторных масел представлена в таблице 4.

Таблица 3 – Оценка эксплуатационных свойств и заключение о доступности их применения, в соответствии с ГОСТом, на основании данных анализа испытуемых образцов моторных масел

Показатели качества

Образцы

ГОСТ

10541 и ОСТ 38-10-370-84

(М-63/10Г1)

Вывод

№3

№4

1

2

3

4

5

Вязкость кинематическая, мм2/с:

- при 100 °С

- при 0 °С

- при -18 °С

- при -30 °С

Кинематическая вязкость характеризуется текучестью масла при нормальной и высокой температурах. С повышением температуры вязкость масла понижается, а с повышением давления вязкость более жидких масел возрастает в меньшей степени, чем более вязких масел.

5

1530

11600

7

2190

10900

9,5-10,5

1000

При использовании образца № 3 из-за малого значения вязкости ухудшится поступление масла к парам трения, снизится работоспособность системы фильтрации и ухудшатся пусковые свойства двигателя.

Индекс вязкости (ИВ)

ИВ определяет интенсивность изменения вязкости с повышением или понижением температуры.

Чем выше ИВ, тем лучше его вязкостно-температурные свойства.

120

130

От 125

Образец № 3 не соответствует требованиям ГОСТ. Его пусковые качества хуже.

Щелочное число, мг КОН на 1 г масла

Щелочное число характеризует щелочные свойства масла, определятся количеством КОН, которое эквивалентно количеству HCl, израсходованной на нейтрализацию всех основных соединений, содержащихся в 1 г. масла. Щелочное число служит для определения способности щелочных присадок к нейтрализации кислот и защите металла от коррозии. Уменьшенное значение щелочного числа является одним из признаков, свидетельствующих о необходимости замены масла.

6,5

4,9

не менее 10,5

Образцы имеют малое щелочное число. В них находятся не нейтрализованные основные соединения, которые послужат причиной возникновения коррозии деталей. Выбираем № 3.

Продолжение таблицы 3

Зольность сульфатная, %

По сульфатной зольности оценивают склонность масла к образованию лаковых отложений. При повышенной сульфатной зольности происходит интенсивное образование лаковых отложений на боковой поверхности поршней и пригорание поршневых колец.

1,27

1,42

не более 1,65

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа.

Массовая доля механических примесей, %

Наличие механических примесей в масле приводит к износу деталей двигателя, загрязнению клапанов системы смазки, в конечном итоге которое может привести к масляному голоданию двигателя. Так же наличие механических примесей в масле говорит о том, что система фильтрации работает неэффективно, либо неисправна.

0,027

0,019

До 0,015

Образец № 3 имеет высокое содержание механических примесей. Будет ускорен процесс старения. Будут забиваться фильтры.

Массовая доля воды, %

Содержание воды в масле ухудшает его эксплуатационные свойства: повышается коррозионность и ухудшаются смазывающие свойства, при этом возрастает водородный износ деталей и коррозия вкладышей подшипников скольжения и других деталей из цветных металлов и сплавов при высоких температурах.

следы

следы

-

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа.

Температура вспышки в открытом тигле, °С

Это наименьшая температура, при которой пары нагретого масла образуют с воздухом смесь, воспламеняющуюся при поднесении открытого пламени. Она характеризует огнеопасность масла, дает представление о характере углеводородов в нем, позволяет узнать о наличии примесей легкоиспаряемых компонентов, а так же о степени разжижения масла.

195

210

не ниже 210

Образец № 3 более огнеопасен и содержит легкоиспаряющиеся углеводороды, вызвавшие пониженную вязкость.

Продолжение таблицы 3

Температура застывания, °С

Температура застывания – это такая температура при которой масло полностью теряет свою текучесть. При понижении температуры до определенной величины текучесть масла снижается, а при дальнейшем понижении оно застывает.

-35

-32

не выше -32

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа. Однако безопаснее использовать образец № 3.

Моющие свойства по ПЗВ, баллы

ПЗВ – это прибор, работающий на принципе создания в небольшом двигателе условий интенсивного лакообразования. В установку заливают 250 г масла, подогретого до температуры 125 °С. При этом чистый поршень имеет 0 баллов, а поршень с небольшим отложением лака – 6 баллов.

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Плотность при 20 °С, г/см3

0,97

0,82

-

Оба образца подходят к использованию.

Коррозионность на пластинках свинца, г/м3

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Термоокислительная стабильность при 250 °С, мин

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Вывод: образец № 4 наиболее подходит для использования на автомобиле данной марки.

Образец №4:

+ хорошие пусковые качества;

+ нормальная температура вспышки;

+ малая вязкость;

+ невысокое количество механических примесей

- высокая температура застывания;

- низкое щелочное число;

Образец №3:

+ наименьшая температура застывания;

- низкий индекс вязкости;

- низкая температура вспышки;

- низкое щелочное число;

Соседние файлы в папке Курсачи