Лаврик А.Н. Топливо для ДВС

Подождите немного. Документ загружается.

ифшвышшает при хараяхерной до для него темпера аде. Разделе

шае нефти да части в зависимости от температуры mZZn ^llT

W называют перегонкой. Прям^П ^Га^ГвЕГ^Г"

технаяогич®^ депи переработки нефти.

ЦР

Цео

Рис. б. Схема прямой перегонки нефти о пред-

варительным недарением: I - трубча-

тая печь; S » испаритель; 3 - ректи-

фикационная калоша; 4 - теплообмен-

ник; 5 - водогряаеотделитель; 6 - ое-

. паре тор; 7 » навое; 8 - металличес-

кая тарелка; 9 - колпачок 1

. На'рис. 6 показана Принципиальная схема установи первичной арямД

перегонки вефта. Нефть-под давлением проходит через ред теплообмен'

ВЕКОВ и при температуре I60...I80°C поступает в испаритель дяя отде;

нхя паров бензина. Из испарителя пар бензина поступают в ректафи-

цациойиу» Сразделительную) колонну. Отбенэшенвую нефть подают в

хрубчатую Печь, где нагревают до твмперетурк 330,. ,350°С. Загем ropjj

ада зефгь поступает в ректификационную колойну, в mtopoi происходи*

ее реаделенке иа фракрии. •

jjaigpat даззвают ту часть нэ|-та, которея вякиаайх в определенно^

кигерваяе температур. Часть фракции, которая при ел гдвнш: вревра»

йавхея в идкеегь* вааиваат мт$щжтт, или аогли-

В &Ш0М9 ццяохедк? ятчяжа рваяелея» мсшцЬш-

•

-я утяеведг.ро-

32'

от жидкой части нефти - мазута. Еары движутся вверх по колонне,

isasyf отекает вниз. Цо пути движения паров на равных уровнях ус-

тановлены колпачковые тарелки, в которых происходит конденсация уг-

леводородов. Более тяжелые углеводорода оседают на нижних уровнях.

Водее легкие углеводороды с меньшей температурой кипения подншают-

оя и конденсируются на верхних уровнях. .

Ту часть нефти, которая выкипает в интервале температур 35.. .200°0

называют бензином, от 120 до 250 - лигроином, of 150 до 315 - керо-

сином, от 230 до 360 - газойлем и от 300 до 400°С - содяром.

Содержание различных фракций з нефти может существенно колебать-

ся в зависимости от ее свойств. Например, выход бензиновой фракции

может составлять от 2 до 30?, керосиновой - от 15 до 40$, Продукты *

прямой перегонки в соновном не являются товарными тошшваки. В даль-

toeM они прохг лт процессы очистки, смешения или вторичной пере-

[работки.

Технологические метода вторичной переработка нефти направлены на

увеличение выхода из нефти светлых нефтепродуктов и улучшение их ка-,

чества. .. .

Сущность вторичных методов Переработки состоит в тем, что под

действием высоких давлений, температур, катализаторов происходит хи-

MH4ecKoe изменение структуры молекул. Тяжелые углеводорода распада-

ется на более легкие. Впервые этот путь переработки был црэдшкен рус-*

Гоквш учеными А.А.Яетюшнм я В,Г.Шуховым.:

К вторичным процессам переработки относятся термический крекинг,

каталитически! крекинг, гидрокрекинг, коксование, пиролиз, каталити-

ческий риформинг я др. Термин крекинг означает р£ощеллен~з, раскалы-

вание. Сырьем для крекинга является мазут или тяжеяае погоны нефти.

Термический крекинг протекает при температуре 4Т0...540°С и давле-

нии от 2 до 7 МПв. В результате получают газ, бензиновую, керосиновую,

Газо&гевую и соляровую фракции, а также крекинг-мазут. ]дазельная фрак»

ция моает быть использована как компонент дизельного топлива, а бен-

зиновые - в качестве компонента автомобильных бензинов. Еопзины тер-

мического крекинга имеет невысокую детонационную стойкость' (октано-

вое чйоло 62-66), поэтому этот процесс на новых заводах не применяет.

Каталитический крекинг - более прогрессивный процесс. Он протекает

в присутствий алшоеюшкатвого катализатора йря давлениях, близких

к атмосферному, и температурах 450...5ф°С. В результате Каталитичес-

кого крекинга из тяжелых фракций нефти Получают мсокооктанови! бея-

вен ( о октановым числом 78,..82) ж легкий газойль, которай ис-

пользует в качестве коштонента дизельного топлива.

3 процессе каталитического крекинга происходят реакция аромати-

зации - образование ароматических углеводородов, реакция гидрогени-

зации - наовшение олефиноввх углеводородов водородом а реакция изо-

меризации - образование изомерных углеводородов. .

Керошшо-газойлевве фракции каталитического крекинга добавляют

в дизельные тошгаяа в количестве ие более 20$.

Гидрокрекингом нэзнвают процесс каталнтичеокого крекинга тяжелого

сырья под давлением 20 МПа в оредё водорода. Процесс позволяет пе-

реработать тякелне остатки нефти ж получить вноококачеетвешне неф-

тепродукты.

При коксовании крекинг-мазут

шт.

гудрон нагревают ири давлений

0,2-0,3 МПа и гешературе 51О-550°С. В результате получает эветлне

дистилляты и в остатке - кокс.

При пиродазе сырье нагревают до 650...?50°0 при атмосферном дав-

ления. В результате образуется газ и очень ценные ароматические уг-

леводород», такие как бензол, толуол и др.

Каталитический ряформинг является одним из перспективных процес-

сов получения высококачественна* бензинов. Сущность процесса заклю-

чается в ароматизации парзфиновых ж нафтеновых углеводородов низко-

октановкх бензинов. При этом также происходит изомеризация гчрафи-

НОЕЫХ углеводородов и гвдрогешшаидя непредельных углеводородов.

Процесс цротекзет в присутствии алюмошгатинового катализатора (со-

держание -властны от 0,01 до 1,0$)» при температуре 460.,.51Р°С,

зэвлении 4 Ша в среде водорода, баз регенершацот катализатора в те-

чение нескольких месяцев,

В процессах вторичной переработки нефти» когда происходят деот-

руктиенне кэменения углеводородов, выделяется иного газов. На заво-

дах их перерабатывает в жидкие топлива, прд этом широко используют

реакции ал Кирова кия и полимеризации, %и алкировании происходит при-

соединение олефииового углеводорода к парафиновому или ароматичес-

кому е образованием насвщенной молекула более высокого молекулярно-

го веса. Полимеризацией называют химическую реакцию соединения ыо-

лекул в более крупную молекулу. При этом не цронеходят отщетаенив

ЙТОНО* о? молекул. В рейгада полимеризации способна участвовать

ля» яецредельнне углеводорода.

№

3.2. Очистка тошшвннх дистиллятов

Для получения товарных товлив дистилляты переработки нефти под-

вергают очистке от вредных примесей.

Щелочная очистка применяется для удаления

ша

нефтяных дистилля-

тов кислородосодержащих соединений (органических: кислот, фенолов),

некоторых сернистых соединений (сероводорода, меркаптанов элементар-

ной серы). 1Нелочь взаимодействует с вредными примесями с образова-

нием растворимых в воде веществ, которне удаляются прошвкой топли-

ва водой. Обработка дистиллята воднш раствором щегччи являются од-

ин из наиболее распространенных видов очистки нефтепродуктов.

Дедарафинизатщя предназначена дяя улучшения низкотемпературных

свойств тошшв и масел путем извлечения из них нпрафинов. Лепарафи-

аиаацга) производят охлаждением нефтепродуктов до температуры -30°С,

с последующим у, 1ением твердых кристаллов парафинов.

В последние годи при депарафинизации применяв? не холод, а соот-

ветствующие растворители тяжелнх парафинов. Широко используется кар-

бзитаная дедзрафииязащщ. Сущность процесса В гш, что карбамид (мо-

чевина ) образовывает с парафиновыми углеводородами кошяекснш соеди-

нения, которые можно отделить от остальных углеводородов.

Адсорбционная очистка основана на свойстве отдельных твердых ве-

ществ удерживать на поверхности нежелательные принес* нефтепродук-

тов. В качестве адсорбентов используют отбеливающие земли. Хороша

результата дает очнетка дизельных тошгав фильтрацией Через оелико-

гель, окись алшиния, катэлязатор'яую кройку.

Гидроочиотка - это процесс удаления из нефтепродуктов аврнистнх, .

аготистнх я киолородннх соединений воздействием водорода црв паев-

аеванх температурах я давлении $ присутствии катализатора. В этих

Условиях сернистые соединения превращаются в гав Ьерозодород, а

азотные в киолороднне соединения разлагаются о образованием ашиака

* вода. Процесс гвдроочяоткя применяют ири температуре 380...420°С,

towera® водорода Z...7 ИИа.

Лая иедучетет требуемое евойетв тошшв в нефтяной промвпийтгоотя

•ороко используют снешвнже различав* фрзкцяй я цржоэдки.

3.3, Получение жядгосс тойяив Ш* тверднх

ГОрВЧЯХ ИОЯОНЙЗМНХ

Сврш для ЖИДКИХ топляв ВШШ язфтя могу» бить уголь, оланцн,

*0|$, дрова. Наибсмшая! щраятячеокя* интерес иневт получение жвдяях

тошшв из углей. Известен ряд направлений. Первое направление зэк- i

лючается в термической переработке углей в КОКСОЬЙХ печах без дос-

тупа воздуха при температуре 550..„600°С. Летучая чаоть отгоняется

я удавливается в виде газовою бензгаа и смолы, которые и служат он-

рьеч для производства тошшв.

Второе направление заключается в озшжеши твердого топлива посреди

ством процесса жвдкофззной гщфогенвзащг. мелкоизмельченыого угля, j

Гйдрогекиззцшх идет в среде водорода при больших давлениях а темпе-.•!

ратурах в присутствии катазгкзатора. В результате образуются углево- I

дсрода, насыщенные водородом (искусственная нефть). Процесс позво- 1

ляет подучить до 80? бензина от исходного сырья. *

Третье направление основывается на газификации углей. При пропус-

кании водяного пара^череа раскаленный уголь образуется смесь окиси

углерода и водорода, получается так назнваегай синтез-газ. Из него

в присутствии ваталяватора образуется смесь углеводородов, называе-

мая сизтином. В смеси З'тлеводородов мо^ет содержаться до 65? бензи-

аовнх и дизелыш:: фракций. Сырьевой базой служат любые угли, е так-

же кокс. В настоящее время это--- процесс реализован на щюшпшенне&

установке. Производительность установки П300 твс.т угля в год. Из

них 2800 тыо.т затрачивается нв производство пара для газификации и

прочих нужд, ос

тал

.ЕИЭ 8500 гас.? направляются на газификацию. Из

ВЕХ получают 1500 Т.чс. т шдКЕС топллв И около 500 тыо.т химических

продуктов. Установка соотвеютвует ШЗ мощность» 2 млн.т сырой неф-

ти в год. Объем капиталовложений составил I млрд.долларов.

В нашей стране в основном все топлива и масла.получают йз нефти.

Однако шьется практика использования и твердых топляв. Например, в

Прибалтике используют автомобильные бензины, получаемые из сланцев.

Существующие метода получения моторках топ^шв из угля не могут ус-

ловно конкурировать с производством этих топлкв из нефти, Поэтому

ведутся исследования в поиске принципиально новнх, более эффективных

процессов для получения теплив т углей.

Представляет практический интерес процесс SRC , основанный

в» некаталитяческоЛ экстракция летучей части угля с помощью епецколь-

асго растворителя. Процесс идет ща давления водорода 7 МПа, темпе-

ратуре, 450°0. После экстракции растворитель отделяет от яздких угле-

водорме», иооледае перерабатывают по обиедвм схемам нефтеперара-

бстей. . , , ;: '

3,4. Получение жидкие углеводородных

топлив из метанола

Метанол, или метиловый спирт CHjOii - бесцветная жидкость с тем-

рвратурой кипения 64,5°С. Метиловый сайр* водучавт в больших коли-

чествах синтезом из оксида углерода и водорода ври давлэнга 20...

30 МПа ж температуре 400°С в присутствии катализатора (около 90$ ZnO

• 10* Сг

со +гнго я-ензон. *

Метиловый спирт получают иа древесины (древесный спирт), .природного

газа. Разработаны эффективные процессы получения метанола из угля.

Ведутся исследования по получении метанола из углекислого газа:

СОг, +3

Н&

~ С Из ОН

-»• /-4

О.

Исследуется применение метанола в качестве тощища дота двигателей

в чистом виде и в качестве компонентов бензшов. Ввиду существенных

различий физико-химических свойств бензинов и метанола етот дуть тре-

бует значительных дополнительных капиталовложений в производство дви-

гателей « в организацию их эксплуатации.

Наибольший практический интерес представляет путь получения угле-

водородных топлив as метанола , что позволяло бы устранить ввезуказан»

яые трудности. Возможность получения бензина из метанола установлена

ври исследовании цеолитннх катализаторов крекинга. Разработанная тех-

нология обеспечивает получение из метанола смеси углеводородов, сос-

тав, детонационная отойкооть ж другие показатели которых соответст-

вуют требованиям на высокооктановый бензин.

За ода технологический проход черев катализатор более 99% мета-

нола превращается в. смесь углеводородов следующего состава (% мае.):

' Cj, С

- 1,7; С

- 6,0; С

- 16,4; С

- 19,0; Cg - 16,4; (^...Cg -

13,0; ароматические Cg...Cg - 87,5. Практически образуются углеводо-

рода не выше Сд, что соответствует обычному бензину. Около 25$ сос-

тавляют газообразные углеводороды, около 75$ приходится на дебутаяи-

sкровааный бензин. Дяя получения бензина с нормированной яопаряемо-

Cfin дополнительно вводят н -бутан. В оо аюишхея газах С

я С

со-

держатся олефшщ и язебутаи, которые вдут на производство автшо»

бального алкилата» дояолнательно вращающего хачвоето бевдвде, В

вяход бензина можно доьемк до 9£Й. Оотаяьше К-1 можно яо-

в»».ио»пь дя* впауквяв ояяяекаого пропад-бутаяа,

Свойства бензина, синтезированного из метанола

Октановое число (иссл. метод), без ТЭС 93-94

швве 0,8 мл/л ТЭС 100-101

Давление наовздениых паров по Рейду, ш рт.ст. 465-466

Плотность 0,72-0,73

Молекулярная шавв 93

Температура отгона фракций, °С

Ш 46-4?

3($ 64

Ш 92-94

90$ 159-166

Разработаяний процесс позволяв® довести технологическую цепочку

уголь •» pas - метанол да производства бензина включением жшъ одной

небольшой ступени. Вмеото угля можно попользовать природный газ.

Вюшченве дополнительной ступени увеличивает капиталовложения, в це-

почку уголь - газ - метанол - бензин на 15$. Производство I м

бен-

зине из метанола, полученного аз угля, обходится в 13,2 доллара. Дяя

получения I х бенэина требуется 2,4 л метанола, тогда стоимость

бензина будет около (2,4Х + 13,2) долларов, где I - стоимость произ-

водства метанола.

Бензина, получаемые и метанола, не могут пока конкурировать е

тошшваш из нефти, Однако важно то обстоятельство, что промышлен-

ное осуществление втого ароцвооа не затрагивав

сущеоя^шцу» громад-

ную систему производства, вкоплуатацки автомобилей к снабжения авто-

транспорта горючим.

Аналогичные процессы могут оказаться элективным средством реше-

ния проблема использования газа на гааовюс месторождениях о НИЗКИМ

esacTOSfflj давлением, когда газ трудно транспортировать По магист-

ральным трубопроводам. Эта проблема характерна для газовых местороа-

Явдай, расположенных вдали от промнвиенных центров.

4. АВТШЗВЩШИ ШШИНЫ

4Л. Требования к автомобильным бенэинэм

Ав»шобкдьаве бенэвзд явлйвтоя топливом да карбюраторных двитг-

fleet. Экоаяуатацйочаае o$otoTBa беианвов эадасях главным ndpesw:

ft* явичеохого еоотавв тйшшш. йа качество топлива еде::;:

т&яте ЫшшшршШ а Групповой химический оостав кц\

- ц

аза врвдадх яр«ив®«1, мщ а jttmvHtrw фуюздкявшлгазг •,•>•

.28

ддае. Требования к топлявам и оценочные показатели их качества наз-

начаются о учетом процессов тошшвоподачи, смесеобразования * ого-

рання, происходящих в карбюраторных двигателях, о учетом ресурса а

надежности их работа. При атом также учитываются условия екошгуота- .

ции техники и требования по охране окружавшей среды.

Отличительными особенностями карбюраторных двйгaтeлei от других

видов являются периодичность процессов, составлявших рабочий цикл,

внешнее смесеобразование, высокая частота вращения рабочего вала, .

принудительное зажигание рабочей смеси. Вое это предопределило ряд :,

требований к автомобильным бензинам:

- бвойствэ топлива должны обеспечивать надежную подачу его в кар-

бюратор и образование качественной топливо-воздушно! имеои в широком

диапазоне скоростгшх а нагрузочных режимов рабств двигателя при раз-

личных температурах окружающей среда.

- Свойства топлива додянн обеспечивать бездетонащонЕое и волков

сгорание его в условиях двигателя, без образования отложений в ка-

мере сгорания и выпускной системе, при минимальной токсичности вахтой-

ных газов

- Тошмво и продукты его сгорания не должна вызывать коррозию и'

коррозионный ивноо деталей двигателя.

- Топливо должно сохранять стабильность своих свойств в условиях

хранения к эксплуатации.

- Топливо должно быть недорогим, во возможности нетоксичнвм, двд

его производства должны быть достаточше сырьевые ресурса.

В наибольшей степени указанным требованиям удовлетворяет смесь

углеводородов, выкипающих в пределах от 30...40 до 200,.,2Ю°С, по-

лучившая название бензинов.

4,2. Свойства топлива, влияющие на додачу -.Л

его в карбюратор

На надежную подачу топлива в омеоеобразуищую зону карбюратора

оказывают лишние содержание в топливе механкчеоких примесей и во-

да, давление насыщенных паров, низкотемпературные свойства.

Механичеокие примеси в топливе засоряя,. фильтрующие элементы, клг-

Паны насоса, жиклеры и трубопровода. Механические примеси тошгава вы-

зывают износ жиклеров, посадочных меот клапанов, нарушая тем самым ..

нормальную работу системы тодшвощодача. Попадая в двигатель, они

овоооботвуют абразивному awoey деталей поршневой грушш. Поэтому »

№

бензинах недопустимо содержание механических примесей. Их наличие

в светлых нефтепродуктах определяется качественно методов отстоя

тошхива. Для этого достаточно испытуемому топливу отстоятьоя в стек

лянном сосуде в течение 12-18 часов при комнатной температуре. Зате)

визуально судят о наличии механических примесей. Удалить механичес-

кие цримеси из топлива можно отстоем, фильтрованием и центрифугиро-

ванием. Загрязнение тошшв механическими примесями происходит вслед-

ствие попадания механических примесей из атмосферы, образования не-

растворимых продуктов в результате коррозии металла, в результате

окисления малостабильнвх компонентов тошшв, при наливе нефтепро- .

дуктов в плохо защищенные емкости и накопления механических приме- §'

сей в отстойниках и на дне резервуаров. |

Попадание воды в топливо при низких температурах приводит к обра-

вовашю кристаллов льда, что нарушает топливоподачу. Вода в бензине

повышает его вязкость, ухудшает фильтруемость, вызывает коррозию де-

талей. Поэтому в топливе не допускается содержание воды. Ее наличие -

оценивается качественно методом отстоя.

Вода в топливо попадает npf хранении, транспортировке, перекачке

и заправке, главным образом, от соприкосновения с воздухом, Поскольку

воздух всегда содеркят влагу, то происходит обводнение нефтепродуктов,

Вода растворима в нефтепродуктах. Меньше всего воды раотворяется в

метановых углеводородах, больше всего в ароматических. Поэтому раст-

воримость воды в бензинах в 2...2,5 раза выше, чем в д&зелънвх и

реактивных топдивах. Растворенная вода находится в молекулярном В

надяссоциировашом состоянии. Кроме растворенной воды в топдивах мо-4

хет присутствовать вода в виде эмульсии и в свободном состоянии. щ

На обводнение тошщв кроме химического состава влияют такие фак-

торы, как . влажность, давление, температура и интейсивность движе-

юга воздушной среды над топливом (рис. 7, 8). С повышением темпера-

туры растворимость воды увеличивается.

Нарушение подачи топлива к карбюратору может возникнуть и вслед-

ствие образования паровых и паровоздушных пробок в системе топливо-

подачи, Образованию паровых пробок способствуют повышение температу-

ра окружавшей среды, нагрев топлива излучающим теплом двигателя, по-

нижение давления из-за гидравлических потерь при течения жидкости,

за счет разрежения, образуемого насосом, и нарушения сплошности тече-

ния тогиива в трубопроводах. Образование паровоздушных пробок приво-

дит к обеднению смеои вплоть до остановки двигателя, а также затруд-

няет пуск горячего двигателя,

Склонность топлива к об-

|д

ованкю паровых пробок ко-

[чеотвекно характеризуется

ачекием насыщенных паров :

ru®s. Давление, которое

звивавт пара в условиях

вновесного состояния о

5костью при данной теше-

'гуре, называют давлением

цщеннвх паров.

С повышением температуры

вление паров увелкчивает-

(рис. 9), поэтому его

ределяит для различных ;

слив при одной, и той же

иервтуре +38 ± 0,3°С, по

гаду Ре1да на специальном

сборе - бомбе (рис. .10).

ем бензиновой камеры ., в

бе в 4 раза меньше паро-

. При определении давле-

бомбу помещают в водя- ^

ую баню с температурой во-

да 38°С. За давление насы- J§

(иных паров принимают наи-

одгю величину давления,

1аываеиого нанометром

ie нескольких встряхква-

бомба.

О,Я

ою

* ш

I ООО

0,02

а /о & зо w <с

Рис. 7. Влияние уемвературы воздуха на

растворимость вода в бензинах:

I - A-66J 2 - А-72; 3 - А-76; .

4 - AH-S3; 5 - бензол

gov

<f& 60 W 20 О

0тнасил7е/!£>тя ^яжмос/г/о Зозд&яа

Рис.8.

Влияние относительной влажно-

сти воздуха на содержание во-

ды в бензине: I - А-66; -

А-72; 3 - А-76; 4 - AK-S3

ретине бекзнкн имеют дав-

h насыщенных паров не

500, зимние 500...

.мм рт.ст. С повышением

пературн воздуха яеобхо-

бензины а более низким давлением насыщенных паров (рис. II).

^ньшение давления насыщенных паров бензинов .достигается за счет

бныаезия содержания в нем наиболее дегких-фракций. Об этом нзобхо-

I'." пошить, так как чрезмерное снижение давления насыщенных яаров

давт

в стеклянную пробирку

""мешалкой и охлаждают сме-

сью спирта и углекислота. Не»

термометру, фиксируют темпе-

ре туру помутнения и образо-

вания кристаллов в топливе,

карбюраторные топлива обла-

гают хорошими низкотемпера-

рурннки свойствами. Так.зим-

де бензины обеспечивают, нор-

ja льную эксплуатации техники

фи температурах окружающей

;реды ниже -50°Ci

1.3. Карбюрациа|«ре свойства

тошшв

Еис.ГО. Прибор дам

определения давле-

ния насыщенных па-

ров годяив;! - ма-

нометр; 2 - вода;

3~ пары бензина;

4 - бензин;5 -тер-

мометр

Рис.9. Зависимость давления наров тошшв от

температуры воздуха: I - авиабензин;

2 - автобензин; 3 - легкий керосин

может г^жвести к ухудшению пусковых свойств

бензинов.

Нарушение подачи топлива при низких темпен

ратурех эксплуатации может быть вызвано его

удовлетворительными низкотемпературными свой-

ствами, которые характеризуются температурой!

помутнения и .температурой образования криста]

лов. При охлаждении уменьшается растворимое^

воды и некоторых углеводородов в топливе.

приводит к тому, что при определенной темпе-

ратуре топливо теряет прозрачность и мутнеет,

а при дальнейшем охлаждении можно обнаружить

в топливе твердые кристаллы.

Температура, при которой топливо начинает

мутнеть, называют температурой помутнения. Тем-

пературой кристаллизации топлива называют ту

максимальную температуру, при которой в топли-

ве невооруженным глазом обнаруживают кристаллы.

КвзкотемпераТурине свойства определяются

На специальном приборе (рис. 12). Топливо по-

Под карбюрационными пони-

мают свойства топливо, вли-

яете на качество образования^

топливо-воздушной смеси. Топливо-воздушная

смесь, поступающая в цилиндры двигателя,

долина быть в газообразном состоянии к оди-

наковой концентрации. Образование смеси

воздуха и топлива обеспечивается конструк-

тивными особенностями двигателя,однако су-

щественное влияние на ее качество оказыва-

ют плотность, вязкость, поверхностное на-

тяжение, давление насыщенных паров, тепло-

парообразования, фракционный состав.

Плотность влияет на давление .топлива,

ходшегося в поплавковой камере, и на

Оовое количество топлива, проходящее че-

з отслерн карбюратора. Чаще пользуются

отчиной относительной плотности - отно-

Ьйием удельного веса жидкого топлива к

дельному весу воды. Так как удельные ве-

яидкогс топлива и вода зависят от тем-

tepsType (рис. 13), условились у индекса

плотности указывать сверху температуру,

400 т Ш

Дарение насыщенных троё,

А/ЛГ

fW. СТТ.

Рис.11. Влияние давления насыщенных

паров бензина на образование

паровых пробок в системе тои-

ливоподачи ( I - область об-

разования паровых пробок)

Рис.12. Прибор для опре-

деления низкотемператур-

ных свойств тошшв: I -

мешалка; 2 - топливо;3 -

сухой лед в спирте; 4 -

воздух; 5 - термометр

при которой определяют удельный вео топлива, а внизу - температуру

которой

соответствует

удельный вео вода.

/ Расчет относительной плотности жидких топлив при температурах,,

отличавшихся от 20°0, производится по формуле

d\ = +р (го + i ),

где р - средняя температурная поправка плотности, справочная вед|

чина.

Яжотность измеряют нефте

еношлетром (ареометром), опуокаешм в

стеклянная сосуд с иопвтуемам топливом. В нижней части деноиметра

впаян термометр. Более точно плотность, можно оценить гздроотатичео.

рак веоаш, или пикнометром.

О,S3

где

сила трения; S - лиоиадь слоя;

cl k

40 30 20 /0 О -20 -30 V

Рио. 13. Зависимость плотности бензинов от

температуры: I - А-72 зимний; 2 -

А-72 летний; 3 - АИ-Э3 летний;4 -

'А-76 летний

Количество топлива, пропускаемого через жиклеры карбюратора, .а

висит не только от плотности, но в еще большей степени от вязкост»

топлива. Вязкость есть овойотво жидкостей и газов оказывать соцрот®

изм

еряют в дин/см ми арг/ом^, а в с стене СИ в Ц/м (I да/см «

ление перемещению одной чаотк массы относительно другой.

Сила трения согласно закону Ньютона пропорциональна градиенту

скорости и площади рассматриваемого слоя:

градиент скорости

дарения одного олоя относительно другого;у•/ - коэ^ицкент пропор-

циональности, который называется динамической вязкостью.

Отношение динамической вязкости jw^ к плотности р^ называют ки-

нематической вязкостью .

Наиболее распространен метод оценки кинематической вязкости капил-

лярным вискозиметром. Метод основан на том, что зязкооть жядкостый .

прямо пропорциональна времени протекания одинаковых их количеств че-

рез один и тот же капилляр в ламинарном рездаде:

где С^ - время истечения жидкости определенного объема (между дгет-

:ми) через кашшгяр при температуре £; С - постоянная величина

юкозиметра.

В системе СГС за единицу динамической вязкости принят I пуаз =.

I г/см-с или сотая доза пуаза - сантилуая (I спуаз - 0,01 пуаза)»

систем- СИ за единицу принята паскаль-секунда - I Па-с. I пуаз =

Ir/см-с = 0,1 Н с/м

= 0,1 Па.о. I спуаз = КГ

Па-с = ГЖЬз-о.

В системе СГС кинематическую вязкость оценивают в отодсах

(I Ст = I см

/с) и в санткстокоах (1сСт = 0,01 От). В системе СИ

е^единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунда

/с). I Ст = I ctf'/c = Ю**

и?/о. I оСт = Ю

-6

uVc.

Вязкость и плотность топлив уменьшаются о повышением температура,

ркчем вязкость изменяется интенсивнее (рио, 14). Вязкость бензина

зависит от его химического и фракционного еоотава. При увеличении

одержания ароматических и нафтеновых углеводородов и утяжелении

Факционного состава бензина его вязкость возрастает.

Дисперсность распиливания топлива при истечении из жиклеров кар-

йратора в диффузоре зависит от величины его поверхностного катяае-

Щя. Под поверхностным натяжением понимают силу, с которой жидкость

оцротивляется изменению своей-поверхности. В системе <ТРС эту вели-

I эрг/см = I г/о" = I0

кг/с = 10" Ц/м).

Из углеводородов, вшгапающих в пределах 65...300°С, у парафиновые

'оверхностное натяжение ниже, чем у других групп углеводородов и при

0°С равно 18...28 дин/сы. У нафтеновых оно несколько вше - 22...

Дин/см, а у ароматических, еще ваше - 28...32 дета/см. Бензины яыегт

небольшие значения поверхностного натяжения (20,, ,2о дин/ом), что

способствует их хорошему распиливанию,

тон

-40 -ЗО -20 О М 20 30

Рио.14, Зависимость вязкости бензинов от темпе-

ратуры воздухаг I - АИ-93 летний; 2 -

А-76 летний; 3 - А-72 летний

__ Определяющим фактором смесеобразования является испаряемость

дма. Желательно, чтобы до поступления топлива в цилиндр двигателя

оно полностью испарилось. Неиспарившаяся чаоть топлива оседает на

йтенках впускного коллектора, что привадит к неравномерному распре-

делению топлива по цилиндрам. Наличие неиспарившегооя топлива в ци-

линдре к началу сгорания приводит к увеличению продолжительности и

неполноты сгорания топлива. Это снижает экономичность, увеличивает

нагвроотложения, тепловую напряженность и токсичность выхлопных га-

зов двигателя,

Дяя интенсивного иопарения топлива его необходимо хорошо распыля

ьэть и подвести к нему некоторое количество теплоты. Количество теп-

лоты, необходимое для превращения I кг топлива в пар той же темпер»

туры, называют теплотой испарения или парообразования.топлива. Те»

лота парообразования прямо пропорциональна абсолютной температуре

камни топлива и обратно пропорциональна молекулярному весу. Текло'

«а парообразования автобензинов может быть равна 272 кДж/кг, а эти-

лового опарта - 879 кДк/кг*

36 -

О улучшением испаряемости топлива увеличивается его теплота ис-

ения. Это влечет снижение температуры во впускной системе долга-

елЯ

и может привести в определенных условиях к обледенению карбю-

Р-. При понижении температуры деталей карбюратора шага воздуха

онденсируетея на холодных поверхностях с образованием корочки льда

диффузоре,жиклерах, дросселе. Происходит нарушение процесса сме-

еобразования. Наиболее возможно обледенение карбюратора в холодны!

ярой день - стопроцентная относительная влажность и температура

Окружающего воздуха около 4. ,.5°С. При других температурах в воздуха

иходится слишком мало влаги, чтобы произошло обледенение карбю-

йтора.

Ввиду того, что реальные топлива представляют собой сложную

месъ углеводородов, каждый из которых имеет свою температуру хеше-

1ия, испаряемость тошшв оценивают фракционным составом, т.е. тем-

юратурными пределами выкипания

го: отдельных фракций. С фрак-

ионным составом связаны важ-

:ейшие втеплуатацишйюе свойст-

i8 бензинов.

Фракционный состав автотрак-

орных тошшв определяют на спе-

иальном приборе (рис.15).В кол-

;

е прибора нагревают 100 мл бея-

ша к по термометру отмечают

температуру, при которой'закап-

ывается перегонка определенно-

'о количества топлива. При пе-

згонке отмечают температуру аа-

;

-ла кипения i и. к - темпера ту- Рис. 15.

/ выделения первой капля топ-

ша, затем фиксируют темпврату-

' перегонки каждых 10$ бензина,

а температуру конца кипения £

к н

ринимают температуру конца пе~

;

гонки, когда температура начинает снижаться

Прибор дая фракционной пере-

толки тошшв: I - термометр;

2 - колба о топливом; 3

газовая горелка; 4 - холо-

дильник; 5 - мерная пробирка

несмотря на подогрев

'лбы. Сконденсированные пары в колбе также замеряют. Величина потерь

:>и перегонке характеризует наличие в топливе наиболее лервоиопаряю-

•

Сй

« фракций. Фракционный состав тоюшв показывают -графическим (рис.

') кии-табличным способом. »

№