2.6 Визначення тиску насичених парів бензину

2.6.1 Теоретичні положення

Тиском насичених парів називають тиск, який створю-ється парами, що перебувають у рівновазі з рідиною, на стінки посудини при даній температурі. Тиск насичених парів харак-теризує наявність у бензині легких фракцій, тобто його випа-ровування. Чим більше легких фракцій у бензині, тим вищий тиск насичених парів.

За тиском насичених парів бензину роблять висновок щодо здатності палива до утворення парових пробок при високих температурах навколишнього повітря, пускових якос-тей бензину при низьких температурах повітря, можливостей втрати палива від випаровування легких фракцій при зберіган-ні, транспортуванні та заправці автомобіля. Утворення паро-вих пробок в системі живлення двигуна можливе тоді, коли тиск насичених парів бензину вищий за зовнішній тиск. За рахунок утворення парових пробок коефіцієнт наповнення ци-ліндра двигуна знижується, що веде до падіння потужності і перегрівання двигуна, погіршення рівномірності наповнення циліндрів. При високому тиску насичених парів палива дви-гун буде працювати з перебоями, може не завестися або заглохнути. Можуть виникнути труднощі при повторному пуску гарячого двигуна. Залежність температури повітря, при якій можливе утворення парових пробок у паливопроводах, від тиску насичених парів бензину визначається рівнянням:

t_п.п.123-0,751p_н. (2.12)

Тиск насичених парів бензину визначається за ГОСТ 1756-62 в бомбі Рейда. Сутність методу полягає у замірі тиску парів манометром при температурі +38С і співвідношенні об’ємів рідкої та парової фаз 1:4.

Тиск насичених парів для літніх бензинів не повинен перевищувати 66,7 кПа, для зимових знаходиться в межах 66,7...93,3 кПа (ГОСТ 2084-77) і для всесезонних не перевищувати 79,9 кПа (ТУ У 00149943.501-98)

2.6.2 Прилади і матеріали

Прилад для визначення насичених парів

палива, комплект 1

Холодильна шафа, комплект 1

Барометр, шт 1

Термометр рідинний на 50С або 100С, шт 1

Секундомір, шт 1

Зразок палива, мл 130

2.6.3 Опис приладу

Прилад для визначення тиску насичених парів (рис.2.6) складається з металевої бомби 2, водяної бані 1 і скляного манометра 3, термостата 4. Металева бомба складається з двох частин: паливної камери 5 і повітряної камери 6, які з’єдну-ються між собою різьбою. Нижня камера об’ємом 130 мл слу-жить для заливання досліджуваного бензину; верхня - об’є-мом у чотири рази більшим, служить для парової фази. Верх-ня (повітряна) камера оснащена ніпелем 7 з газовим краном 8, який з допомогою гумової трубки 9 довжиною 1,0...1,2 м з’єднаний з ртутним манометром 3. Манометр 3 представляє собою U-подібну скляну трубку діаметром (5...8)10^-3 м і дов-жиною біля 1,0 м, заповнену ртуттю. Манометр монтується на одній підставці з діапазоном шкали 200...800 мм.рт.ст. і ці-ною поділки 1 мм.рт.ст.

1-водяна баня; 2-металева бомба; 3-ртутний манометр; 4-термостат; 5-паливна камера; 6-повітряна камера; 7-ніпель; 8-газовий кран; 9-гумова трубка

Рисунок 2.6 – Прилад для визначення тиску насичених парів

Для створення і підтримання стандартної температури 380,3С прилад занурюється в термостат з дистильованою водою, який оснащений контактним термометром.

2.6.4 Порядок виконання роботи

Завчасно перед випробуванням зразок палива і прист-рій для переливання зразка палива в камеру охолоджують в холодильній шафі до температури 0...+4С. Пристрій для переливання проби палива (для зменшення втрат легких фрак-цій) складається з склянки з корком, через який проходять дві скляні трубки. Одна з них повинна доходити до дна склянки і служити для з’єднання з атмосферою, друга - служить для переливу палива. Металеву бомбу перед проведенням випро-бування розбирають. Заміряють термометром початкову тем-пературу повітряної камери перед випробуванням, протримав-ши його там не менше 5 хвилин. Нижню камеру заповнюють повністю досліджуваним паливом за допомогою описаного вище пристрою. Після цього швидко приєднують повітряну камеру до паливної.

Необхідно відмітити, що погане ущільнення камер призводить до великих помилок у визначенні тиску насичених перів. Зібраний прилад перевертають і сильно струшують декілька разів. Це робиться для переливання палива з нижньої камери у верхню з метою прискорення випаровування палива. Пізніше прилад повертають у нормальне положення і занурю-ють повністю в нагріту водяну баню, так щоб і кран знахо-дився у воді. При цьому спостерігають чи не проходить вито-ку парів палива через нещільності. Якщо апарат є негерме-тичним, то випробування проводять з новою пробою палива. Під час випробування температуру бані підтримують рівною 380,3С. Після занурення бомби у водяну баню відкривають кран і через 5 хвилин відмічають тиск за манометром. Кран закривають, виймають бомбу з термостата, перекидують її і сильно струшують, після чого занурюють її в баню і відкри-вають кран. Цю операцію повторяють через кожні 2 хвилини, спостерігаючи за тиском на манометрі. Струшування бомби проводять до тих пір, поки тиск в ній не стабілізується і покази манометра не стануть постійними. Це проходить при-близно через 20 хвилин. Записують кінцевий тиск насичених парів бензину за манометром в мм.рт.ст.

Під час випробування заміряють також за барометром атмосферний тиск.

Бомбу виймають з термостата, розбирають, паливо зли-вають в склянку з відпрацьованими зразками палива.

За значенням атмосферного (барометричного) тиску в приміщенні і величиною температури, визначеної термомет-ром у повітряній камері на початку випробування, за допомо-гою табл.2.6 визначають поправку p до тиску насичених парів бензину. Ця поправка викликана різницею температур води у водяній бані і повітря у повітряній камері. Оскільки температура повітря у повітряній камері завжди менша темпе-ратури води в термостаті, то абсолютне значення поправки до показів манометра необхідно віднімати від тиску насичених парів бензину, заміряного за ртутним манометром.

Наприклад температура у повітряній камері 18С, атмо-сферний тиск в лабораторії Р_б=750 мм.рт.ст. Тиск насичених парів бензину за манометром Р_м=438 мм.рт.ст.

Знаходимо за табл.2.6 р=85 мм.рт.ст. Тоді фактичне (істинне) значення тиску насичених парів бензину:

P_H= P_M- P; (2.13)

P_H=438-85=353 мм.рт.ст.

Таблиця 2.6 – Поправки до визначення істинного значення

тиску насичених парів палива

Початкова температура у повітряній камері, С	Поправки для різних температур при наступних барометричних тисках, мм.рт.ст.
	760	750	740	730	720	700
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	115 111 108 104 100 97 93 89 85 82 78 74 70 66 62 58 54 50 46 42 37	114 110 107 103 99 96 92 88 85 81 77 73 69 66 62 58 54 50 45 41 37	113 109 106 102 99 95 91 88 84 80 77 73 69 65 61 57 53 49 45 41 37	112 108 105 101 98 94 91 87 83 80 76 72 68 65 61 57 53 49 45 41 36	111 107 104 100 97 93 90 86 83 79 75 72 68 64 60 56 52 48 44 40 36	109 106 102 99 95 92 88 85 81 78 74 70 67 63 59 55 52 48 44 40 36

2.6.5 Оцінка результатів випробування

Порівнюють отриманий результат випробування з ви-могами стандарту. Не допускається відхилення значень тиску насичених парів палива від норм в сторону підвищення.

За формулою (2.12) визначають температуру навко-лишнього повітря при якій можливе утворення парових про-бок у системі живлення двигуна.

Можливість утворення парових пробок залежить не тільки від температури навколишнього середовища, але й від барометричного тиску. Останнє необхідно враховувати при роботі автомобілів в гірській місцевості. Діаграма (рис.2.7) дає можливість оцінити утворення парових пробок в залеж-ності від тиску насичених парів палива, температури повітря і висоти над рівнем моря.

Рисунок 2.7 – Криві залежності безперебійної роботи

автомобільних двигунів від температури

повітря, висоти над рівнем моря і тиску

насичених парів бензину

Наприклад, якщо тиск насичених парів палива 450 мм. рт.ст. і автомобіль експлуатується в гірських умовах на висо-ті 1 км, то при температурі повітря вище 37С можливі пере-бої в роботі двигуна за рахунок утворення парових пробок в системі живлення.