- •Энергетикалық қондырғылар түрлері.
- •Жылулық қозғалтқыштардың даму тарихы.
- •Дәріс 2
- •Піспекті қозғалтқыштар
- •4.Сурет. Піспекті іштей жану қозғалтқышының сұлбасы. Газшығыр қозғалтқыштар
- •3. Дәріс.
- •Энергетикалық қондырғылыр сараптамасы.
- •Энергетикалық қондырғылыр маркировкасы.
- •Лекция.4.
- •Теоретический необходимое количество воздуха для сгорания топлива
- •0,21 – Объемное мольное содержание кислорода в воздухе;
- •Действительное количество воздуха для сгорания топлива (l)
- •Состав продуктов сгорания
- •5. Дәріс.
- •Жанармай жүйелері.
- •Қозғалтқыштардың жанармай жүйелерінің түрлері
- •Майлау жүйелері.
- •Майлау жүйесінің түрлері.
- •6. Дәріс.
- •Толтыру үрдісі.
- •- Толтыру үрдісінің соңында цилиндрдегі ауа қысымы (сығылу басы).
- •- Толтыру үрдісінің соңында цилиндрдегі ауа температурасы (сығылу басы).
- •Толтыру коэффициенті
- •Төртырғақты үшін
- •Сығымдау үрдісі. Сығымдау көрсеткіштерін есептеу
- •6 Сурет. Сығымдау үрдісінің диаграммасы.
- •Сығымдау үрдісінің көрсеткіштерін есептеу
- •7. Дәріс.
- •Дизельдерде қоспа түзу тәсілдері
- •Жану үрдісі. Жанармайдың термохимиялық сипаттамалары.
- •Жану үрдісінің соңындағы көрсеткіштерді есептеу
- •8. Дәріс.
- •Кеңею үрдісінің көрсеткіштерін есептеу.
- •9. Дәріс.
- •Индикаторлық көрсеткіштер.
- •Индикаторлық қуат
- •Тиімді көрсеткіштер
- •10. Дәріс. Қозғалтқыштың жылулық тепетеңдігі.
- •Жылудың қалған мөлшері
Лекция.4.
Тақырып КҚ‑да қолданатын жанармайлар.
Мазмұны: Жанармай түрлері. Жанармайдың физико-химиялық қасиеттері. Жағу тәсілдері. Ауа‑жанармай қатынасы. Балама отындар.
Жағу арқылы жылулық энергия алуға арналған жанғыш заттар жанармай деп аталады.
Қолданатын жанармай түрлеріне байланысты қозғалтқыштардың талдануы:
Көгілдір отынмен — газдық қозғалтқыштар;
бензинмен — бензиндік.
әртүрлі отын түрлермен (бензин, керосин, дизельдік отын) — көпотынды;
газ және дизельдік отынмен — газ сұйықты.
Жанармайлардың қасиеті
Жану жылуы жармайдың қай түрініңде маңызды техникалық сипаттамасы болып табылады, яғни жанармайдың толық жануында бөлінетін жылу мөлшері. Көгілдір отынның жану жылуын 1 м3 үшін О °С температурада және 101,3 кПа қысымда анықтайды, ал сұйықта — сол жағдайларда 1 кг үшін анықтайды.
Жанармайдың төменгі және жоғарғы жану жылу Различают низшую и высшую теплоту сгорания.
Между низшей и высшей теплотой сгорания топлива существует следующая связь:
Qн = Qo-2,512 W
где: W — масса водяных паров продуктов сгорания, полученных при сгорании 1 кг или 1 м3 топлива, кг; 2,512 — приближенное значение теплоты парообразования воды, принимаемое при технических расчетах, МДж/кг.
Более высокая теплота сгорания топлива обеспечивает меньший расход его в двигателе. Это особенно важно для транспортных двигателей, так как позволяет увеличивать пробег транспортного средства при заданном запасе топлива.
Жидкие топлива нефтяного происхождения состоят в основном из углеводородов, т. е. органических соединений, включающих только два горючих элемента — углерод и водород. По соотношению углерода и водорода углеводороды подразделяют на группы:
1) парафиновые (алканы) соответствующий общей формуле СпН2п+2;
2) нафтеновые (цикланы) с общими формулами СпН2п, СпН2п-2 и др.;
3) ароматические углеводороды с общими формулами СпН2п-6, СпН2п- 12 и др.
Крекинг — процесс деструктивной переработки нефти или ее фракций — характеризуется увеличенным выходом легких продуктов и повышенным их качеством. Термический крекинг происходит под воздействием высокой температуры (470..750 оС), каталитический - одновременно под действием высокой температуры (450..520 оС) и катализатора.
Фракционный состав - объемная доля в нефтепродукте углеводородов, выкипающих в определенных температурных пределах.
Групповой химический состав характеризует процентное содержание в топливе углеводородов различных групп, определяющих его физико-химические и эксплуатационные свойства.
Элементарный состав показывает содержание в топливе отдельных элементов. Нефтяное жидкое топливо состоит в основном из углерода С (85..87 %), водорода Н (12,5..14,7 %) и относительно небольшого объема кислорода О (0..0,5 %). Иногда в топливе содержатся сера S(2..5%) и азот N.
Если содержание отдельных элементов в 1 кг топлива выразить массовыми долями и обозначить их символами соответствующих элементов, то получим
С + Н + О + S + N = 1
Зная элементарный состав топлива, можно произвести тепловой расчет рабочего процесса. При отсутствии данных непосредственного определения Q ее величину подсчитывают по формуле Д. И. Менделеева:
Q = 33,913С+102,995Н - 10,885(О - S) - 2,512w,
где: w - доля воды, содержащейся в 1 кг топлива.
Групповой химический состав бензинов определяет допустимую степень сжатия двигателя, при которой сгорание горючей смеси в цилиндре протекает нормально.
Давление насыщенных паров — давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью при определенных соотношениях жидкой и паровой фаз и данной температуре; оно зависит от температуры и давления жидкости. Давление насыщенных паров бензина, кПа, не более:летнего вида 66,7,зимнего вида 93,3.
Детонационная стойкость топлива положена в основу классификации автомобильных (А) бензинов. В марке автомобильного бензина указывается октановое число, определенное моторным методом (А-72, А-76) или исследовательским (И) методом (АИ-93, АИ-98).
Изоктан С8Н18-углеводород парафиновой группы: плотность 0,692 г/см3; октановое число 100; температура кипения 99,23 оС; теплота сгорания 44,6 МДж/кг.
Гептан С7Н16—углеводород парафиновой группы: плотность 0.684 г/см3; октановое число 0, температура кипения 98,4 оС, теплота сгорания 44,8 МДж/кг.
Различные бензины имеют октановые числа 70... 100. Октановое число топлив, имеющих детонационную стойкость лучшую, чем у изооктана, оценивают по условной шкале октановых чисел; при этом за эталон принимают смесь изооктана с 1,59 мг/л тетраэтилсвинца, для которой октановое число равно 120.
Дизельные топлива.
Цетановым числом называется процентное (по объему) содержание цетана в смеси с альфа-метилнафталином, которая имеет такую же склонность к воспламенению, как данное топливо. Например, если исследуемое топливо имеет такую же склонность к воспламенению, как смесь, содержащая 45 % цетана и 55 % альфа-метилнафталина, то его цетановое число равно 45
Цетан С16Н34—углеводород парафиновой группы: плотность 0,7733 г/см3; цетановое число 100; температура кипения 286,5 оС; теплота сгорания 44,2 МДж/кг. Альфа-метилнафталин С11Н10 — углеводород ароматической группы: плотность 1,0179 г/см3;цетановое число 0; температура кипения 241 °С; теплота сгорания 42 МДж/кг.
Газообразное топливо. Газообразное топливо является механической смесью различных горючих и инертных газов. В общем случае химическую формулу любого содержащего углерод С, водород Н и кислород О горючего или негорючего компонента, входящего в состав газообразного топлива, можно представить в виде СпНmОr.
Например:
при п=1, m = О и r = 2 — получим формулу углекислого газа СО2;
при п =2, m = 6 и r = 0 — химическую формулу этана С2Н6;
при п = 0, m = 2 и r =0 — химическую формулу водорода Н2 и т. д.
Для оценки детонационной стойкости газообразных топлив используется метановая шкала, в которой за 100 единиц принята детонационная стойкость метана СН4, а за ноль — детонационная стойкость водорода Н.
Общие требования к топливам
Наряду со специфическими требованиями к физико-химическим свойствам топлива, определяющим протекание рабочего цикла двигателя, ко всем жидким и газообразным топливам в равной степени предъявляют и общие требования, связанные с обеспечением надежной и бесперебойной работы двигателя.
Для предупреждения механического и коррозионного износа деталей двигателя, в первую очередь топливоподающей аппаратуры, содержание в жидких и газообразных топливах механических примесей, воды и корродирующих веществ строго ограничено и допускается лишь в ничтожных количествах.
Основным условием эффективной и надежной работы двигателя внутреннего сгорания является применение топлив, которые по своим физико-химическим свойствам соответствуют его конструкции и условиям эксплуатации.