otdat_GOS_SDM / госы сдм вопросы и приблизительные ответы / Приблизительные варианты ответов на вопросы к гос. экзамену / 2007 / 67. Нагарообразующие и коррозионные св-ва топлив, их влияни

67. Нагарообразующие и коррозионные свойства топлив, их влияние на работу двигателей.

Процесс нагарообразования на деталях двигателя сложен и зависит от конструкции камеры сгорания и системы питания, технического состояния, условий эксплуатации, а главное, от качества применяемого топлива и смазочного масла Зa время работы на деталях двигателя отлагаются смолистые вещества различного состава. В баке, фильтре, карбюраторе они сравнительно мягкие, а во всасывающем патрубке и на стержнях клапанов - плотные и нарушают нормальную работу газораспределительного механизма. Нагар на поверхности камеры сгорания служит причиной замыкания электродов свечой, на жиклере карбюратора - уменьшает проходное сечение, объединяя тем самим горючую смесь

Количество и характер отложений в двигателе зависит в основном от качества применяемого топлива и условий эксплуатации. Склонность бензинов к нагарообразованию увеличивается с повышением содержания и них ароматических углеводородов, серы и присадок на базе ТЭС и ТМС. Если бензин содержит смолистые соединения, его использование приводит не только к их отложению, но и дальнейшему окислению с образованием новых продуктов.

В случае применения в двигателе бензинов, содержащих смолистые вещества, образуются отложения в виде жидкой фазы В дальнейшем, окисляясь и полимеризуясь, они переходят в твердую фазу - нагар.

В связи этим топливо для карбюраторных двигателей не должно содержать смолистых соединений и веществ, малоустойчивых к образованию смол. С этой целью в бензинах определяют наличие фактических смол (ГОСТ 8489-58) и их содержание строго нормируют. Фактические смолы - это остаток, образовавшийся в стеклянной чашки специального прибора после испарения определенного объема (100мл) испытуемого бензина на водяной бане и струе воздуха.

Количество фактических смол вычисляют в расчете на 100 мл топлива (мг/100мл) по формуле 100·m/V, где m - масса смол в стакане (мг), V - объем испытуемого топлива (мл). Содержание фактических смол в автомобильных бензинах не должно превышать 7…10 мг/100мл топлива В таком случае двигатель будет работать без повышенного образования отложений системе впуска и без значительного нагарообразования в камере сгорания.

Содержащиеся в топливе смолы ухудшают полноту сгорания последнего, снижают детонационную стойкость, а накапливающиеся органические кислоты повышают коррозийность. Интенсивность окисления и осмоления топлива в значительной степени зависит не только от углеводородного состава, но и способов переработки сырья, качества очистки, температуры, и также наличия каталитически действующих на процесс окисления веществ. Наиболее легко окисляются непре­дельные углеводород топлива, содержащиеся в крекинг-бензинах в значительных количествах.

На сохранение первоначальных свойств бензинов большое значение оказывают условия хранения и транспортировки. Уменьшить смолообразование бензинов при хранении можно, применяя различные методы и средства.

Коррозийные свойства.

Входящие в состав топлива углеводороды коррозии металлов не вызывают. Коррозию резервуаров, цистерн, топливных баков, трубопроводов, деталей топливоподающей аппаратуры вызывают водорастворимые кислоты, или щелочи, остающиеся в топливе при очистке; органические кислоты, преимущественно нафтеновые; сера и активные сернистые соединения, вода.

Наиболее вредны и опасны в коррозионном отношении водорастворимые кислоты и щелочи, активные сернистые соединении и вода. Их наличие в топливах не допускается

Органические кислоты, содержащиеся в топливе, являются либо нафтеновыми и попадают с высококипящими фракциями бензина при перегонке нефти, либо продуктами окислительных процессов топлива при хранении. Нафтеновые кислоты подвергают коррозии только цветные металлы, кислые же продукты действуют агрессивно практически на все металлы.

По коррозионной активности органические кислоты топлива значительно слабее водорастворимых, поэтому их наличие в топливе допускается, но ограничивается Содержание органических кислот в топливе оценивают показателем кислотности, под которым понимают количество щелочи КОН (в мг), необходимое для нейтрализации органических кислот в 100 мл топлива.

Бензины при транспортировке, хранении и применении вызывают коррозию стальных материалов трубопроводов и резервуаров, меди, латуни и других сплавов топливных систем, деталей арматуры и т.д. Исследованиями установлено, что износы деталей двигателей возрастают с увеличением общего содержания серы в бензине В результате износа ухудшаются мощностные и экономические показатели двигателей.

Кроме этого, с повышением содержания серы в бензинах увеличивается кислотность смазки, содержание золы и осадка, что приводит к сокращению сроков его службы.

Наличие в бензине элементарной серы и сернистых соединений обуславливает коррозионные свойства самого бензина, а продукты сгорания серы вызывают дополнительную коррозию деталей двигателя Наиболее агрессивным в коррозионном отношении к металлам сероводород, элементарная сера и низшие меркаптаны, которые даже в обычных условиях подвергают коррозии емкости и детали топливной системы двигателей. Поэтому содержание меркаптановой серы в товарных бензинах не должно превышать 0,01%.

Другие неактивные сернистые соединения (сульфиды, тиофены и др.) практически не действуют на металлы в обычных условиях, но образующиеся при их сгорании сернистый S0₂ и серный SO₃ ангидриды в присутствии воды образуют сернистую и серную кислоты, коррозийно действующие на металлы деталей Чем больше в топливе содержится сернистых соединений, тем сильнее коррозионные процессы в двигателе.