Определение фракционного состава топлив

Приборы и оборудование

Прибор для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392–63 (рис. 4), цилиндры измерительные на 10 и 100 мл, круглодонная колба без шлифа на 200 мл, термометр с пробкой, электрическая плитка.

Краткие теоретические сведения

Фракционный состав топлива характеризует испаряемость его отдельных фракций по температурным пределам при стандартных условиях.

В отличие от химически однородных веществ, таких как вода, спирт и др., имеющих постоянную температуру кипения, которая зависит только от барометрического давления, углеводородные топлива являются сложной смесью индивидуальных углеводородов кипящих при различных температурах.

График, показывающий зависимость объема отогнанного топлива (в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая перегонки дает наглядное представление о фракционном составе топлива.

По характерным точкам на кривой фракционного состава можно приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бензина. Например, температура выкипания 10 % бензина характеризует его пусковые свойства, в частности возможность пуска при низких температурах воздуха.

Температура выкипания 50 % бензина характеризует необходимую интенсивность подогрева впускного трубопровода, а также скорость прогрева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения горючей смеси при пуске.

Температура выкипания 90 % бензина и конца разгонки достаточно полно характеризует его противоизносные свойства, так как с повышением этих температур увеличивается количество тяжелых трудноиспаряющихся фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндра.

Порядок выполнения работы

Отмерить измерительным цилиндром 100 мл испытуемого топлива и перелить его в колбу.

При переливании колбу нужно держать таким образом, чтобы отводная трубка находилась в верхнем положении. В шейку колбы вставить пробку с термометром, при этом ось термометра должна совпадать с осью колбы, а верх ртутного шарика должен находится на уровне нижнего края отводной трубки в месте ее припая.

Заполненную колбу установить на место и закрыть кожухом. Измеритель-цилиндр (рис. 4), не высушивая, следует поставить под нижний конец отводной трубки холодильника так, чтобы трубка входила в цилиндр, но не ниже метки 100 мл.

Рис. 4. Прибор для определения фракционного состава топлива:

1 – колба с образцом топлива; 2 – холодильник; 3 – термометр;

4 – мерный цилиндр; 5 – электроподогреватель; 6 – кожух

После проведения дополнительных операций приступаем непосредственно к перегонке:

1. Включить электроплитку. Интенсивность нагрева должна быть такой, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника через 5–10 мин.

2. Температуру, показанную термометром в момент падения первой капли, условно принять за температуру начала перегонки.

3. Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4–5 мл/мин, что соответствует 20–25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра производить через каждые 10 мл, перегонки дистиллята.

4. После отгона 90 % дистиллята нагрев колбы регулировать так, чтобы до конца перегонки прошло 3–5 минут. Перегонку закончить, когда ртутный столбик на термометре остановится. В этот момент записать температуру конца перегонки, выключить подогрев, снять верхний кожух и дать колбе охладиться в течение 5 мин.

5. После остывания колбы достать термометр и снять ее с прибора.

Остаток слить в цилиндр 10 мл, и замерить с точностью до 0,1 мл.

Обработка результатов испытаний

Результаты испытаний и стандартные значения испаряемости бензина (см. глава 2, табл. 2, 3) занести в табл. 58.

На основании табличных денных построить график определения фракционного состава бензина. Кривые стандартных бензинов строятся по характерным точкам, указанным в стандарте рис. 5.

Кривая перегонки имеет четкие границы начала и конца перегонки. Потери на испарение вычисляются арифметически, как разница объема топлива до и после окончания перегонки с учетом остатка.

Характерная кривая разгонки бензина показана на рис. 6.

Рис.6. Характерная кривая разгонки бензина

Характерными фракциями автомобильных бензинов являются:

• температура начала перегонки и появления первой капли t_н.к;

• пусковая 10%-ная фракция, по которой определяют возможность запуска ДВС при отрицательных температурах;

• 50%-ная фракция, влияет на время прогрева и приемистость двигателя;

• 90%-ная фракция, характеризует склонность бензина к конденсации;

• 50%-ная и 90%-ная фракции составляют рабочую фракцию; – температура конца перегонки t_к.к..

Возможность запуска двигателя на данном бензине можно определить по эмпирической зависимости:

(4)

где Т_в – температура окружающего воздуха при которой возможен запуск ДВС, ºС.

По данным исследований определить температуру воздуха, при которой возможен запуск ДВС на испытуемом топливе.

№	Наименование топлива	Определяемые параметры
		Значение температур испарения топлива.													Объём топлива при замерах V,мл
		н.к	10	20	30	40	50	60	70	80		90	к.к	В мерном цилиндре		Остаток в колбе	Потери
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12	13	14		15	16
1	Стандартный бензин марки, соответствующий испытуемому (летний)	35	70				115					180	195	96		1,5	2,5
2	Стандартный бензин марки, соответствующий испытуемому (зимний)	__	55				100					160	185	96		1,5	2,5
3	Испытуемый бензин	36	56	62	69	77	87	100	120		144	170	201	94		2,2	3,8

̊С – температура окружающего воздуха при которой возможен запуск ДВС.