Определение фракционного состава топлив
Приборы и оборудование
Прибор для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392–63 (рис. 4), цилиндры измерительные на 10 и 100 мл, круглодонная колба без шлифа на 200 мл, термометр с пробкой, электрическая плитка.
Краткие теоретические сведения
Фракционный состав топлива характеризует испаряемость его отдельных фракций по температурным пределам при стандартных условиях.
В отличие от химически однородных веществ, таких как вода, спирт и др., имеющих постоянную температуру кипения, которая зависит только от барометрического давления, углеводородные топлива являются сложной смесью индивидуальных углеводородов кипящих при различных температурах.
График, показывающий зависимость объема отогнанного топлива (в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая перегонки дает наглядное представление о фракционном составе топлива.
По характерным точкам на кривой фракционного состава можно приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бензина. Например, температура выкипания 10 % бензина характеризует его пусковые свойства, в частности возможность пуска при низких температурах воздуха.
Температура выкипания 50 % бензина характеризует необходимую интенсивность подогрева впускного трубопровода, а также скорость прогрева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения горючей смеси при пуске.
Температура выкипания 90 % бензина и конца разгонки достаточно полно характеризует его противоизносные свойства, так как с повышением этих температур увеличивается количество тяжелых трудноиспаряющихся фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндра.
Порядок выполнения работы
Отмерить измерительным цилиндром 100 мл испытуемого топлива и перелить его в колбу.
При переливании колбу нужно держать таким образом, чтобы отводная трубка находилась в верхнем положении. В шейку колбы вставить пробку с термометром, при этом ось термометра должна совпадать с осью колбы, а верх ртутного шарика должен находится на уровне нижнего края отводной трубки в месте ее припая.
Заполненную колбу установить на место и закрыть кожухом. Измеритель-цилиндр (рис. 4), не высушивая, следует поставить под нижний конец отводной трубки холодильника так, чтобы трубка входила в цилиндр, но не ниже метки 100 мл.
Рис. 4. Прибор для определения фракционного состава топлива:
1 – колба с образцом топлива; 2 – холодильник; 3 – термометр;
4 – мерный цилиндр; 5 – электроподогреватель; 6 – кожух
После проведения дополнительных операций приступаем непосредственно к перегонке:
Включить электроплитку. Интенсивность нагрева должна быть такой, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника через 5–10 мин.
Температуру, показанную термометром в момент падения первой капли, условно принять за температуру начала перегонки.
Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4–5 мл/мин, что соответствует 20–25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра производить через каждые 10 мл, перегонки дистиллята.
После отгона 90 % дистиллята нагрев колбы регулировать так, чтобы до конца перегонки прошло 3–5 минут. Перегонку закончить, когда ртутный столбик на термометре остановится. В этот момент записать температуру конца перегонки, выключить подогрев, снять верхний кожух и дать колбе охладиться в течение 5 мин.
После остывания колбы достать термометр и снять ее с прибора.
Остаток слить в цилиндр 10 мл, и замерить с точностью до 0,1 мл.
Обработка результатов испытаний
Результаты испытаний и стандартные значения испаряемости бензина (см. глава 2, табл. 2, 3) занести в табл. 58.
На основании табличных денных построить график определения фракционного состава бензина. Кривые стандартных бензинов строятся по характерным точкам, указанным в стандарте рис. 5.
Кривая перегонки имеет четкие границы начала и конца перегонки. Потери на испарение вычисляются арифметически, как разница объема топлива до и после окончания перегонки с учетом остатка.
Характерная кривая разгонки бензина показана на рис. 6.
Рис.6. Характерная кривая разгонки бензина
Характерными фракциями автомобильных бензинов являются:
температура начала перегонки и появления первой капли tн.к;
пусковая 10%-ная фракция, по которой определяют возможность запуска ДВС при отрицательных температурах;
50%-ная фракция, влияет на время прогрева и приемистость двигателя;
90%-ная фракция, характеризует склонность бензина к конденсации;
50%-ная и 90%-ная фракции составляют рабочую фракцию; – температура конца перегонки tк.к..
Возможность запуска двигателя на данном бензине можно определить по эмпирической зависимости:
(4)
где Тв – температура окружающего воздуха при которой возможен запуск ДВС, ºС.
По данным исследований определить температуру воздуха, при которой возможен запуск ДВС на испытуемом топливе.
№ |
Наименование топлива |
Определяемые параметры |
| |||||||||||||||||
Значение температур испарения топлива. |
Объём топлива при замерах V,мл | |||||||||||||||||||
н.к |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
к.к |
В мерном цилиндре |
Остаток в колбе |
Потери |
| ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
| ||||
1 |
Стандартный бензин марки, соответствующий испытуемому (летний) |
35 |
70 |
|
|
|
115 |
|
|
|
180 |
195 |
96 |
1,5 |
2,5 |
| ||||
2 |
Стандартный бензин марки, соответствующий испытуемому (зимний) |
__ |
55 |
|
|
|
100 |
|
|
|
160 |
185 |
96 |
1,5 |
2,5 | |||||
3 |
Испытуемый бензин |
36 |
56 |
62 |
69 |
77 |
87 |
100 |
120 |
144 |
170 |
201 |
94 |
2,2 |
3,8 |
̊С – температура окружающего воздуха при которой возможен запуск ДВС.