Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры)




Скачать 270.38 Kb.
НазваниеБензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры)
Дата публикации15.12.2013
Размер270.38 Kb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Химия > Документы
Автомобильные бензины.
Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры).
В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные.
Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.
Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.
Ассортимент, качество и состав автомобильных бензинов
Основную массу автомобильных бензинов в России вырабатывают по ГОСТ 2084–77 и ГОСТ Р51105-97 и ТУ 38.001165-97. В зависимости от октанового числа ГОСТ 2084–77 предусматривает пять марок автобензинов: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Для первых двух марок цифры указывают октановые числа, определяемые по моторному методу, для последних — по исследовательскому. В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых. Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем.
Наибольшая потребность существует в бензине А-92, который вырабатывается по ТУ 38.001165–97, хотя доля бензина А-76 в общем объеме производства остается очень высокой. Указанные ТУ предусматривают также марки бензинов А-80 и А-96 с октановыми числами по исследовательскому методу соответственно 80 и 96. Эти бензины предназначены в основном для поставки на экспорт. Бензин АИ-98 с октановым числом 98 по исследовательскому методу производится по ТУ 38.401-58-122–95 и ТУ 38.401-58-127–95. Бензины А-76, А-80, АИ-91, А-92 и А-96 допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости. Малоэтилированный бензин АИ-91 с содержанием свинца 0,15 г/дм3 выпускается по отдельным техническим условиям (ТУ 38.401-58-86–94). При производстве бензинов АИ-95 и АИ-98 использование алкилсвинцовых антидетонаторов не допускается.
Требования ГОСТ 2084–77 к качеству автомобильных бензинов приведены в таблице.Все бензины, вырабатываемые по ГОСТ 2084–77, в зависимости от показателей испаряемости делят на летние и зимние. Зимние бензины предназначены для применения в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов и в остальных районах с 1 октября до 1 апреля. Летние — для применения во всех районах кроме северных и северо-восточных в период с 1 апреля по 1 октября; в южных районах допускается применять летний бензин в течение всех сезонов.
Параметры автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ 2084–77, существенно отличаются от принятых международных норм, особенно в части экологических требований. В целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105–97 "Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия”, который вводится в действие с 01.01.99 г. Этот стандарт не заменяет ГОСТ 2084–77, которым предусмотрен выпуск как этилированных, так и неэтилированных бензинов. В соответствии с ГОСТ Р 51105–97 будут вырабатываться только неэтилированные бензины (максимальное содержание свинца не более 0,01 г/дм3).
Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084–77)
Показатели
А-72
А-76 неэтил.
А-76 этил.
АИ-91
АИ-93
АИ-95
Детонационная стойкость: октановое число, не менее:
   моторный метод
72
76
76
82,5
85
85
   исследовательский метод
Не нормируется
91
93
95
Массовое содержание свинца, г/дм3, не более
0,013
0,013
0,17
0,013
0,013
0,013
Фракционный состав: температура начала перегонки бензина, °С, не ниже:
   летнего
35
35
35
35
35
30
   зимнего
Не нормируется
10 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше:
   летнего
70
70
70
70
70
75
   зимнего
55
55
55
55
55
55
50 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше:
   летнего
115
115
115
115
115
120
   зимнего
100
100
100
100
100
105
90 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше:
   летнего
180
180
180
180
180
180
   зимнего
160
160
160
160
160
160
Конец кипения бензина, °С, не выше:
   летнего
195
195
195
205
205
205
   зимнего
185
185
185
195
195
195
Остаток в колбе, %, не более
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Остаток и потери, %, не более
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
Давление насыщенных паров бензина, кПа:
   летнего, не более
66,7
66,7
66,7
66,7
66,7
66,7
   зимнего
66,7-93,3
66,7-93,3
66,7-93,3
66,7-93,3
66,7-93,3
66,7-93,3
Кислотность, мг КОН/100 см3, не более
3,0
1,0
3,0
3,0
0,8
2,0
Содержание фактических смол, мг/100см3, не более:
   на месте производства
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
   на месте потребления
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
Индукционный период на месте производства бензина, мин, не менее
600
1200
900
900
1200
900
Массовая доля серы, %, не более
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
Цвет
Желтый

Примечания.
1. Для бензинов всех марок: испытание на медной пластинке — выдерживают; содержание водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды — отсутствие; плотность при 20 °С — не нормируется, определение обязательно.
2. Для городов и районов, а также предприятий, где Главным санитарным врачом запрещено применение этилированных бензинов, предназначаются только неэтилированные.
3. Допускается вырабатывать бензин, предназначенный для применения в южных районах, со следующими показателями по фракционному составу: 10 % перегоняется при температуре не выше 75 °С; 50 % перегоняется при температуре не выше 120 °С;
4. Для бензинов, изготовленных с применением компонентов каталитического риформинга, допускаемая температура конца кипения не выше 205 °С — для летнего и не выше 195 °С — для зимнего.
В зависимости от октанового числа по исследовательскому методу установлено четыре марки бензинов: "Нормаль-80”, "Регуляр-91”, "Премиум-95”, "Супер-98”. Бензин "Нормаль-80” предназначен для использования на грузовых автомобилях наряду с бензином А-76. Неэтилированный бензин "Регуляр-91” предназначен для эксплуатации автомобилей взамен этилированного А-93. Автомобильные бензины "Премиум-95” и "Супер-98” полностью отвечают европейским требованиям, конкурентоспособны на нефтяном рынке и предназначены в основном для зарубежных автомобилей, ввозимых в Россию.
С целью ускорения перехода на производство неэтилированных бензинов взамен этиловой жидкости допускается использование марганцевого антидетонатора в концентрации не более – 5 мг Мn/дм3 для марки "Нормаль-80” и не более 18 мг Мn/дм3 для марки "Регуляр-91”. В соответствии с европейскими требованиями по ограничению содержания бензола введен показатель "объемная доля бензола” — не более 5 %. Установлена норма по показателю "плотность при 15 °С”. Ужесточена норма на массовую долю серы — до 0,05 %. Для обеспечения нормальной эксплуатации автомобилей и рационального использования бензинов введено пять классов испаряемости для применения в различных климатических районах по ГОСТ 16350 – 80. Наряду с определением температуры перегонки бензина при заданном объеме предусмотрено определение объема испарившегося бензина при заданной температуре 70, 100 и 180 °С. Введен показатель "индекс испаряемости”. В ГОСТ Р 51105–97 наряду с отечественными включены международные стандарты на методы испытаний (ISO, EN, ASTM).
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов и характеристики испаряемости по ГОСТ Р 51105–97 приведены в таблице.
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105–97
Показатели
Нормаль-80
Регуляр-91
Премиум-95
Супер-98
Октановое число, не менее: моторный метод
76,0
82,5
85,0
88,0
Октановое число, не менее: исследовательский метод
80,0
91,0
95,0
98,0
Содержание свинца, г/дм3, не более
0,010
Содержание марганца, мг/дм3, не более
50
18
Содержание фактических смол, мг /100 см3, не более
5,0
Индукционный период бензина, мин, не менее
360
Массовая доля серы, %, не более
0,05
Объемная доля бензола, %, не более
5
Испытание на медной пластине
Выдерживает, класс 1
Внешний вид
Чистый, прозрачный
Плотность при 15 °С, кг/м3
700-750
725-780
725-780
725-780
Примечания.
1. Содержание марганца определяют только для бензинов, с марганцевым антидетонатором (МЦТМ).
2. Автомобильные бензины, предназначенные для длительного хранения (5 лет) в Госрезерве и Министерстве обороны, должны иметь индукционный период не менее 1200 мин.
По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического крекинга и гидрокрекинга вакуумного газойля, изомеризации прямогонных фракций, алкилирования, ароматизации термического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Компонентный состав бензина зависит, в основном, от его марки и определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе.
Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высокостабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. В составе бензинового фонда России доля компонента каталитического риформинга превышает 50 %.
Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90–93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30–40 %, олефиновых — 25–35 %. В их составе практически отсутствуют диеновые углеводороды, поэтому они обладают относительно высокой химической стабильностью (индукционный период 800–900 мин.). По сравнению с бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов целесообразно использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.
Бензины таких термических процессов, как крекинг, замедленное коксование имеют низкую детонационную стойкость и химическую стабильность, высокое содержание серы и используются только для получения низкооктановых бензинов в ограниченных количествах.
При производстве высокооктановых бензинов используются алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензины АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или его смеси с трет-бутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензинах составляет 15 % из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.
Для достижения требуемого уровня детонационных свойств этилированных бензинов к ним добавляют этиловую жидкость (до 0,15 г свинца/дм3 бензина). К бензинам вторичных процессов, содержащим непредельные углеводороды, для их стабилизации и обеспечения требований по индукционному периоду разрешается добавлять антиокислители Агидол-1 или Агидол-12. В целях обеспечения безопасности в обращении и маркировки этилированные бензины должны быть окрашены. Бензин А-76 окрашивается в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, бензин АИ-91 — в оранжево-красный цвет жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Этилированные бензины, предназначенные для экспорта, не окрашиваются.
Примерные компонентные составы автомобильных бензинов различных марок приведены в таблице.
Средние компонентные составы автомобильных бензинов
Компонент
А-76 (А-80)
А-76*
АИ-91
А-92
А-92*
АИ-95
АИ-98
Бензин каталитического риформинга:
   мягкого режима
40-80
70-60
60-90
60-88
50-100
   жесткого режима
40-100
40-100
10-40
5-90
25-88
Ксилольная фракция
10-20
10-30
20-40
20-40
Бензин каталитического крекинга
20-80
10-60
10-85
10-85
10-85
10-50
10-20
Бензин прямой перегонки
20-60
40-100
10-20
10-20
10-80
Алкилбензин
5-20  
^ ПРОЦЕССЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
АВТОМОБИЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
6.1. Эксплуатационные свойства и ассортимент бензинов
Надежная, эффективная, долговечная и экономичная работа бензинового двигателя будет обеспечена только в том случае, если бензин удовлетворяет следующим требованиям:
1.Имеет высокие карбюрационные свойства, т.е. образует такую рабочую смесь, которая обеспечивает легкий пуск двигателя и устойчивую работу при всех возможных режимах.
2.Не вызывает детонационного сгорания смеси, т.е. имеет достаточную детонационную стойкость.
3.Обеспечивает полное сгорание, не вызывает смоло- и нагарообразования на деталях двигателя.
4.Обладает высокой стабильностью, т.е. при длительном хранении, перекачках и транспортировке состав и свойства остаются без существенных изменений.
5.При хранении не вызывает коррозии металла резервуаров, а при сгорании - деталей двигателей от действия продуктов сгорания (имеет высокие антикоррозионные свойства).
6.Теплота сгорания топливовоздушной смеси должна быть максимально возможной.
Соответствие бензина перечисленным требованиям зависит от его физико-химических свойств:
- детонационной стойкости;
- фракционного состава;
- давления насыщенных паров;
- удельной теплоты сгорания;
- кислотности;
- индукционного периода.
Детонационная стойкость (детонация) - важнейший показатель качества бензина. Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от свечи зажигания части бензовоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер.
Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в виде звонких металлических стуков - результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн и вибрации цилиндров, обусловленных этим.
Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура воздуха и особенности камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов.
Способность вызывать детонацию зависит от многих свойств сжигаемого бензина: строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей - ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая оценивается октановым числом.
Детонационная стойкость бензинов характеризуется октановым числом.
Октановое число (ОЧ) определяется на специальных одноцилиндровых установках с переменной степенью сжатия по моторному или исследовательскому методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, и эталонного топлива, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух компонентов: изооктана (ОЧ равное 100 ед.) и гептана (ОЧ равное 0).
Испытание ведут следующим образом. Одноцилиндровый двигатель заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность измеряют специальным датчиком. Фиксируют степень сжатия, при которой возникла детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как на исследуемом бензине. По количеству (процентному содержанию по объему) изооктана в смеси устанавливают октановое число.
В марке автомобильного бензина число характеризует минимальное значение октанового числа по моторному методу. Если в марке содержится буква "И", то октановое число определено исследовательским методом.
Октановые числа бензинов, определенные различными методами, отличаются, например, как показано в табл. 6.1. Это связано с различными условиями исследования бензинов по этим методам.
Таблица 6.1
Соотношение октановых чисел бензинов
 
Исследовательский метод характеризует антидетонационные свойства бензина при сравнительно низкой тепловой напряженности и рекомендуется для топлив легковых автомобилей. При повышении теплового режима (перевозка грузов, езда по плохим дорогам) фактическая детонационная стойкость бензинов больше соответствует ОЧ, определенным по моторному методу.
Требовательность двигателей к детонационной стойкости бензинов определяется, в первую очередь, степенью сжатия и диаметром цилиндра. Ориентировочно требуемое октановое число можно подсчитать по формуле:
(6.1)
где ОЧм - октановое число по моторному методу; - степень сжатия; - диаметр цилиндра, мм.
Бензин с высокой детонационной стойкостью можно получить подбором сырья, технологии его переработки, добавлением высокооктановых компонентов. Нередко ОЧ повышают, вводя в бензин антидетонаторы.
В качестве антидетонатора до недавнего времени, в основном, использовался тетраэтилсвинец (ТЭС) - Pb(C2H5)4 - густая бесцветная ядовитая жидкость, легко растворяется в нефтепродуктах и не растворяется в воде.
В чистом виде ТЭС использовать нельзя, так как продукты сгорания (а именно свинец в чистом виде) откладываются и накапливаются в камере сгорания, что приводит к увеличению степени сжатия двигателя. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси с выносителями свинца, образующими с ним при сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя вместе с отработавшими газами.
В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром или хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется как антидетонатор, называется этиловой жидкостью, а бензины - этилированными. Этилированный бензин очень ядовит и требует повышенных мер безопасности. Этилированные бензины окрашены: А-76 - в желтый цвет, АИ-93 - в оранжево-красный, АИ-98 - в синий. Содержание ТЭС не должно превышать 0,52 г на 1 кг бензина.
Введение жестких требований к экологичности двигателей потребовало отказаться от использования этилированных бензинов. На это были две причины: токсичность самого ТЭС и применение на современных зарубежных автомобилях каталитических нейтрализаторов отработавших газов, у которых при воздействии свинца разрушается дорогостоящий (чаще платина) активный элемент.
Переход на неэтилированные бензины осуществляется путем изменения технологии производства бензинов и применения нетоксичных антидетонационных добавок. Хорошая эффективность (на уровне ТЭС) у марганцевых антидетонаторов: пентакарбонил марганца Mn(CO)5 , метилциклопентадиэтилкарбонил марганца CH3C5H4Mn(CO)3 - МЦКМ и др. Марганцевые антидетонаторы - неядовитые жидкости, но их применение сдерживается из-за снижения долговечности двигателя. Наиболее перспективной является высокооктановая добавка - метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Физико-химические свойства МТБЭ близки к свойствам бензина. Добавка 10% МТБЭ к бензину повышает ОЧ на 5...6 ед. Широко используется при производстве высокооктановых бензинов органическое вещество – кумол.
В случае смешения бензинов различной детонационной стойкости результирующее октановое число можно подсчитать по эмпирической формуле:
(6.2)
где Н и В - октановые числа (по моторному методу) соответственно низко- и высокооктанового бензина; х - доля высокооктанового бензина в смеси, %.
С фракционным составом связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы.
Фракции бензина определяются по кривой перегонки. Сущность определения фракционного состава сводится к следующему. Бензин в количестве 100 мл нагревают в специальном приборе, образующиеся пары охлаждают, они конденсируются, превращаются в жидкость, которую собирают в мерный цилиндр (мензурку).
Во время перегонки записывают температуру начала кипения (н.к) - падения первой капли в цилиндр, а затем выкипания 10, 50 90% и конца перегонки (к.п). Эти данные приводят в стандартах и паспортах качества бензина и обозначаются, соответственно, Тн.п, Т10%, Т50%,Т90%, Тк.п.
Для обеспечения надежного пуска двигателя при полной исправности систем питания и зажигания необходимо соблюдение следующих условий. Частота вращения вала двигателя на режиме пуска не должна опускаться ниже определенного порога, при котором снижение расхода воздуха приводит к перебоям в смесеобразовании и истечении топлива в диффузор карбюратора. Кроме того, понижение пусковой частоты вращения уменьшает интенсивность сжатия смеси в цилиндре двигателя, что приводит к увеличению потерь тепла в стенках цилиндра (возможна даже конденсация испарившегося топлива на холодных деталях двигателя) и потерь давления из-за прорыва через поршневые кольца.
Для успешного зимнего пуска частота вращения вала двигателя должна быть не ниже 70 об/мин.
Однако, кроме требования к частоте, существует требование к количеству паров бензина. В условиях двигателя воспламеняется и сгорает только испаренная часть бензина, подаваемого в мотор. Неиспарившиеся фракции в сгорании не участвуют и стекают в картер, смывая масляную пленку со стенок цилиндра.
Чем ниже температура воздуха при пуске холодного двигателя, тем в меньшем количестве испаряются легкие фракции бензина и тем более затруднен пуск. Для облегчения пуска количество легких фракций в бензине должно быть увеличено.
Зная температуру выкипания 10% бензина, можно оценить минимальную температуру воздуха, при которой пуск лёгкий (Тл.п), пуск возможен (Тв.п) и пуск невозможен (Тн.п):
(6.3)
(6.4)
(6.5)
Для примера имеем: летний бензин Тн.п = 40? С, Т10% = 70? С;
зимний бензин Тн.п = 35? С, Т10% = 55? С.
Тогда получим: летний бензин Тл.п=-3? С, Тв.п=-15,5? С, Тн.п=- 18,8? С;
зимний бензин Тл.п=-15? С, Тв.п=-23? С, Тн.п=- 28? С.
Полученные цифры нельзя воспринимать как незыблемый критерий возможности пуска. Формулы эмпирические, и результаты могут варьироваться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от состояния двигателя в целом и аккумуляторной батареи и карбюратора в частности.
Однако повышенное содержание низкокипящих фракций в бензине не всегда является положительной особенностью. При этом может увеличиться склонность бензинов к образованию паровых пробок. Паровые пробки в системе питания двигателя - довольно часто встречающаяся неисправность при использовании зимнего бензина в летнее время. С целью устранения этих явлений применяются байпасные каналы для перекачки части топлива и возникающих пузырей в бензобак.
Такие характеристики двигателя, как время его прогрева и приемистость связаны со значением температуры перегонки 50% бензина.
Приемистостью двигателя называют его способность обеспечивать быстрый разгон автомобиля. Чем меньше время прогрева двигателя, тем ниже расход бензина, затраты времени, а также износ деталей двигателя. С понижением температуры окружающего воздуха требуются бензины с более низкой температурой перегонки 50% бензина. Применение бензинов с Т50% для летнего сорта не выше 115? С и зимнего не выше 100? С обеспечивает быстрый прогрев двигателя и его хорошую приемистость.
Температура перегонки концевых фракций влияет на полноту испарения топлива, полноту сгорания, на токсичность выхлопа, а также на экономичность и износ двигателя.
Концевые фракции поступают в цилиндр, не испарившись, они не участвуют в сгорании, и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло и увеличивают износ. Несгоревшее топливо откладывается также на поверхностях камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонационное сгорание и калильное зажигание.
Чем меньше Т90% и Тк.п бензина, тем лучше. Для бензинов установлены нормы на Т90% и Тк.п: для летнего бензина соответственно не выше 180 и 195? С, для зимнего - не выше 160 и 185? С.
Давление насыщенных паров (ДНП) характеризует испаряемость бензиновых фракций и их пусковые качества. Давление (или упругость) паров бензина зависит от его химического и фракционного составов. Как правило, чем больше в топливе содержится легкокипящих углеводородов, тем выше упругость паров.
Определяют ДНП, выдерживая испытуемый бензин 20 мин в герметичном резервуаре при 38? С при соотношении объемов бензина и его паров в пропорции 1:4. Фиксируют ДНП бензина по манометру.
Использование бензина с высокой упругостью паров приводит к повышенному образованию паровых пробок в системе питания, снижению наполнения цилиндров, падению мощности. В летних сортах бензинов ДНП не должно быть больше 0,066 МПа (500 мм рт. ст.). Зимние сорта бензинов имеют большее давление - 0,066 МПа...0,093 МПа (до 700 мм рт. ст.).
Удельной теплотой сгорания называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Различают два понятия теплоты сгорания: высшую и низшую. Высшая теплота (Нв) - это максимально возможное количество тепла, полученное расчетным способом при допущении, что вода, содержащаяся в топливе, а также получаемая от сгорания водорода, находится в капельно-жидком состоянии. Низшая теплота (НU) меньше высшей на величину тепла, затраченного на испарение воды. Для расчетов пользуются эмпирическими формулами, точность которых ? 2...4%, например:
НU = 339·С + 1030·Н [кДж/кг]. (6.6)
Для бензина с составом С=86%, Н=14% НU =43574 кДж/кг.
Кислотность бензина оценивается щелочным числом – это количество щелочи КОН, необходимое для полной нейтрализации кислот в 100 мл топлива. Для бензинов нормированное значение щелочного числа – 5 мг КОН/100 мл.
Индукционный период. Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется индукционным. Этот показатель, определяемый в лабораторных условиях, характеризует химическую стабильность бензина. Например, значение индукционного периода ? 900 мин гарантирует стабильность бензина в течение длительного времени (гарантийный срок хранения - 5 лет со дня изготовления). Определение длительности индукционного периода при хранении - слишком долгий процесс, поэтому применяются лабораторные методы определения индукционного периода в условиях ускоренного окисления. Ускорение окисления достигается за счет повышения температуры (обычно до 100 ? С) и подачи чистого кислорода. Чтобы избежать испарения бензина, процесс ведут под давлением ? 7 атм в герметичном сосуде. О начале вступления топлива во взаимодействие с кислородом судят по падению давления в сосуде, что свидетельствует о переходе газообразного кислорода в химические соединения с углеводородами топлива.
Химически нестабильные бензины способствуют образованию на деталях двигателя отложений (осадков, лаков, нагаров), обусловленных содержанием в бензинах так называемых фактических смол.
Автомобильные бензины, за исключением марки АИ-98, подразделяются на виды:
Летний - для применения во всех районах, кроме северных и северо-восточных, в период с 1 апреля до 1 октября; в южных районах допускается применение летнего бензина в течение всего года.
Зимний - для применения в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах и остальных районах с 1 октября по 1 апреля.
Товарные бензины производства «НОРСИ» подразделяются на марки:
А-76 (неэтилированный и этилированный). ГОСТ 2084-77.
АИ-92 (неэтилированный). ТУ 38.001165-87.
АИ-95 (неэтилированный). ГОСТ 2084-77.
Таблица 6.2
Технические характеристики автомобильных бензинов
С 1 января 1999г. на территории России введён в действие новый стандарт на бензины – ГОСТ Р 51105-97 "Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированные бензины”. Основой для его разработки явился евростандарт ЕN 228-1993 с таким же названием.
В зависимости от октанового числа, определенного исследовательским методом, устанавливаются следующие марки неэтилированных автомобильных бензинов: "Нормаль-80” – не менее 80; "Регуляр-91” – не менее 91; "Премиум-95” – не менее 95; "Супер-98” – не менее 98.
Ряд физико-химических и эксплуатационных свойств данных бензинов указан в табл. 6.3.
Таблица 6.3
Физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильных бензинов
Остальные свойства новых бензинов классифицируются иным образом, по сравнению с ранее действующими стандартами.
По новому ГОСТу каждая марка бензина делится по испаряемости на пять классов (см. табл. 6.4) в зависимости от климатического района страны:
1 – для района I с 1 апреля по 1 октября;
2 – для районов II и III с 1 апреля по 1 октября;
3 – для районов IV и V с 1 апреля по 1 октября;
4 – для районов II и III с 1 октября по 1 апреля;
5 – для районов IV и V с 1 октября по 1 апреля.
Таблица 6.4
Эксплуатационные свойства классов бензинов по испаряемости

Условно принятый район I характеризуется теплым климатом с мягкой зимой. В России это побережье Черного моря, Северный Кавказ, Калмыкия и т.д.
Район II характеризуется умеренно-холодным климатом (базовый расчет на Западную Сибирь).
Район III характеризуется умеренным климатом (это центральные области страны).
Район IV – с очень холодным климатом (Якутск, Оймякон и другие).
Район V – с холодным климатом (например, Салехард).
Разделение бензинов по классам в зависимости от климатических районов в новом ГОСТе – очень существенный шаг в сторону увеличения безотказности и долговечности работы автомобильного парка страны.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconПреимущества линейного двигателя
В привычных для нас двигателях внутреннего сгорания начальное звено поршни, совершают возвратно-поступательное движение. Затем это...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconЛабораторная работа №1
В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconПо роду используемого топлива, По способу преобразования тепловой...
По способу преобразования тепловой энергии в механическую, По способу смесеобразования поршневые двигатели внутреннего сгорания,...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconМетодические указания к выполнению модульных контрольных работ для...
Топлива, и охлаждающие жидкости: Методические указания к выполнению модульных контрольных работ для студентов дневной формы обучения...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) icon«Двигатель внутреннего сгорания»
Материал изложен в последовательности его преподавания в ноу «Русская Техническая Школа» на курсах профессиональной подготовки профессии...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconНаша мастерская Мопед в хороших руках
Так поговорим о твоем моледе, твоем первом механизированном транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconКак правильно форсировать поршневой двигатель по объёму
Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять моментные (в большей степени) и мощностные...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) icon“Проектирование и расчёт двигателей внутреннего сгорания”
По исходным данным мною был подобран трактор который наиболее подходит под эту характеристику по технико-экономическим показателям...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconПродукция
Этот катализатор, встречающийся только в mpg-boost™, ускоряет реальную скорость, при которой топливо смешивается с воздухом в камере...

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) iconПереводной экзамен дисциплины: «Фармакология». Специальность «сестринское дело»
Твердая лекарственная форма для внутреннего и наружного применения, обладающая свойством сыпучести, называется

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов