Лабораторный практикум ЭМ июнь 2012 КРАСНОЯРСК

Лабораторная работа № 6

Методы оперативного контроля автомобильных топлив и масел

Цель работы: используя анализатор качества нефтепродуктов типа SHATOX SX – 300 определить основные показатели качества автомобильных топлив и масел, отклонение которых от стандартных значений приводит к интенсивному износу деталей, повышенному расходу топлива и отклонению экологических показателей транспортных средств от нормативных значений.

Инструкция по технике безопасности при выполнении лабораторной работы № 6

При подготовке к работе необходимо проверить исправность всех приборов и оборудования входящих в состав анализатора.

Начинать работу можно только с разрешения преподавателя. При выполнении работы:

1.Запрещается наливать нефтепродукты в датчик прибора сверх нормы указанной в инструкции;

2.Исключить попадание паров топлива в дыхательную систему;

3.Рабочее место должно быть свободно от посторонних предметов, образцов топлива и масел.

По завершении работы образцы топлива и масел должны быть слиты

вспециальную емкость, приборы выключены.

Приборы и оборудование

Анализатор качества нефтепродуктов SHATOX SX – 300 (рис. 38, 39), мерный цилиндр 100 мл, образцы автомобильных бензинов, дизельного топлива, моторного масла, бумажные салфетки или чистая ветошь.

Краткие теоретические сведения

Прибор предназначен для определения октановых чисел автомобильных бензинов, цетановых чисел дизельных топлив, температуры застывания и вида дизельного топлива, содержания антидетонационных присадок, повышающих октановое число в бензинах, содержания депрессорных присадок, понижающих температуру застывания в дизельных топливах, содержания керосина в дизтопливе, индукционный период окисления бензина (устойчивость к окислению), степень чистоты (очистки) мо-

151

торных, индустриальных, масел и щелочного числа.

Определение основных показателей качества нефтепродуктов с применением анализатора SHATOX SX – 300 основано на зависимости относительной диэлектрической проницаемости, удельного объемного сопротивления от химического состава нефтепродуктов, наличия в них присадок, примесей и воды. Определение показателей качества производится путем сравнения характеристик образца испытуемого нефтепродукта по одному из выбранных режимов, с данными заложенными в память прибора в соответствии с требованиями стандартов об этом нефтепродукте.

Принцип работы прибора заключается в определении детонационной стойкости бензинов, самовоспламеняемости дизельных топлив и параметров масел на основании измерения их диэлектрической проницаемости и удельного объемного сопротивления.

Эксплуатационные ограничения

ЗАПРЕЩАЕТСЯ заливать в датчик прибора иные жидкости, кроме бензинов, дизельных топлив и масел.

Эксплуатация прибора допускается при температуре окружающего воздуха от минус 10 °С до плюс 45 °С. При измерениях вне указанного температурного диапазона значение измеренной температуры будет мигать.

При более низких температурах возможно замерзание жидкокристаллического дисплея. Проведение измерений при более высоких температурах может привести к искажениям результатов ввиду интенсивного испарения легких фракций исследуемого образца топлива.

Устройство и работа прибора

Прибор выполнен в переносном малогабаритном исполнении и предназначен для оперативного контроля качества ГСМ в полевых и лабораторных условиях. Рабочие условия: температура окружающего воздуха от – 10 ºС до + 45 ºС.

Датчик прибора представляет собой неразборную конструкцию в виде стакана емкостью 75 мл. Его объем определяет характеристики сигнала генератора, размещенного в нижней части датчика.

Также датчик имеет встроенный элемент для контроля температуры образца топлива и комплектуется имитатором, который позволяет произвести проверку работоспособности прибора без использования образцов топлив.

152

Рис. 38. Внешний вид прибора.

Рис. 39. Датчик и имитатор пробы прибора

153

Показания дисплея

Прибор оснащен четырехстрочным матричным жидкокристаллическим дисплеем. На рис. 40 представлен вид дисплея с отображением всех возможных полей и символов. Вид отдельных полей зависит от режима, в котором находится прибор.

8		1	2	3
	® < O c t a n e		> C o r =
4	T e m P = 2 1 . 6 º c
	R O N 1 = 9 3 . 3		* *
5	M O N 1 < 8 5 . 1		*
6		7	9
	Рис. 40. Символы и поля дисплея

1. Поле, отображающее режим работы прибора; может принимать разные значения, например: Octane, Cetane, Oct+Oct, Cet+Cet, Cet+% Keros

и др.

2. Поле, отображаемое только при осуществлении программной коррекции показаний прибора.

3. Отображение символа батареи в этом поле, показывает состояние элементов питания. Полная батарея показывает достаточное напряжение. Отображение мигающего контура батареи, сигнализирует о недостаточном напряжении питания; при этом следует заменить батареи.

4. Поле, отображающее температуру исследуемого образца топлива, индицируется в любом режиме работы прибора.

5. Наименование параметров, измеряемых в данном режиме работы. 6. При проведении измерений всегда индицируется знак «=». В ре-

жиме коррекции знак операции, производимой с данным параметром.

7.Значение измеряемых параметров.

8.Отображение мигающего символа при работе прибора свидетельствует о его полной исправности.

9.Символы, показывающие наличие коррекции для расчета параметров данного режима.

Вданной модели предусмотрено сохранение результатов измерений

впамять прибора. Для сохранения результата в память прибора, нажать кнопку [S]. Журнал результатов хранит данные 10 измерений.

Для идентификации измерений они последовательно нумеруются RN01...RN10. Сохраненные данные можно просмотреть с помощью прибора или компьютера. Для этого необходимо нажать кнопку [М], при этом прибор перейдет в режим просмотра.

154

Перемещение по значениям осуществляется при помощи кнопок [<=] [=>]. Для удаления всех записей нажмите 2 раза кнопку [COR]. Для выхода из режима просмотра [М].

Порядок выполнения работы

Включить Прибор нажатием кнопки [ON]. Прибор автоматически переходит в режим работы, при котором было произведено выключение. При необходимости установить требуемый режим работы с помощью кнопок (табл. 63).

			Таблица 63
		Управление функциями прибора при анализе
	Кнопка	Функция	Дополнительная
	[ON]	Включение прибора
	[OFF]	Выключение прибора
	[<=]	Переключение режимов	Просмотр результатов измерений,
	[=>]	работы	коррекция параметра (+ –)
	[SEL]	Выбор параметра	Выбор корректируемого параметра
		в режиме измерения
	[S]	Сохранение результата	Выбор операции (+-<>z) при коррекции
		в память прибора
	[M]	Вход в режим просмот-
		ра сохраненных
	[COR]	Вход в коррекцию	Удаление всех результатов измерений из
			памяти прибора (двойное нажатие)

Установление показаний прибора произойдет через 1–5 секунд. Если датчик пуст, то индицируются нули. Если в датчик вставлен имитатор, прибор должен индицировать значения из рабочего диапазона измерений.

Используя лабораторную посуду емкостью 75–100 мл, аккуратно залить в датчик до полного наполнения образец исследуемого топлива. Допускается включать прибор с уже наполненным датчиком.

Процесс измерения и обновления показаний занимает не более 5 сек. Если температура образца и окружающей среды отличаются, необходимо дождаться установления показаний температуры образца. Записать показания прибора. Режимы измерения параметров бензина приведены в табл.

64, 65, 66, 67.

В случае выхода параметров образца за пределы рабочего диапазона

155

дисплей индицирует значения «00.0».

В результате измерения на экране дисплея отображается значение температуры образца топлива, октановые числа исследовательским и моторным методом, а также их среднее значение.

Вылить образец топлива, перевернуть измерительный датчик и слить остатки топлива; при необходимости протереть чистой ветошью или салфеткой. После анализа дизельного топлива, керосина или масла датчик необходимо промыть бензином.

Приступить к следующим измерениям или выключить прибор нажатием кнопки [OFF].

Определение детонационной стойкости бензинов

			Таблица 64
			Режимы измерения параметров бензина
	Режим		Описание
	Octane		Режим является базовым. Предназначен для измерения ок-
	Temp =		тановых чисел товарных бензинов по исследовательскому
	RON =		(RON) и по моторному (MON) методу. Также отображает-
	AKI=		ся AKI=(RON+MON)/2 – антидетонационный коэффици-
	MON =		ент (насосное октановое число).
			Используется для измерения октановых чисел, но специ-
	Oct+Oct		ально предназначен для работы с бензинами, как правило,
	Temp =		низкооктановыми, полученные путем компаундирования,
	RON =		по технологии малолитражного производства или по от-
	AKI= MON =		раслевым ТУ, а также для анализа нестандартных бензи-
			нов.
	Oct+Dope		Режим предназначен для измерения октановых чисел
	Temp =
			бензинов с металлосодержащими присадками (использо-
	RON =	AKI=
			вать одновременно датчик № 1 и № 2).
	MON =
	Octl+Dope
	Temp =		Дополнительный. См. режим «Oct+Dope»
	RON1 =	AKI=
	MON1 =
	Oct1+Addit		Режим предназначен для определения содержания антиде-
			тонационных присадок в бензинах (использовать датчик
	Sensor2
			№ 2).
	Kad =
			[Kad] – количество присадки (%) [ON+] – изменение ок-
	ON+ =
			танового числа (ед.)

156

Таблица 65 Технические характеристики прибора SHATOX SX-300

№		Наименование параметра			Единицы	Значение
					измерения
1	Диапазон измеряемых октановых чисел бензи-				оч	40–125
	нов
2	Предел допускаемой основной погрешности из-				оч	±0,5
	мерения октановых чисел, не более
	Предел допускаемого значения расхождения
3	между параллельными измерениями октановых				оч	±0,2
	чисел, не более
4	Диапазон определения содержания антидетона-				%	0,5–15
	ционных присадок в бензинах
	Предел допускаемой основной погрешности оп-
5	ределении содержания антидетонационных при-				%	0,1
	садок в бензинах
6	Диапазон измерения индукционного периода				Мин.	50–2400
	окисления бензина
7	Предел допускаемой основной погрешности ин-				%	5
	дукционного периода окисления бензина
		Определение цетанового числа дизельного топлива
					Таблица 66
		Режим работы прибора с дизельным топливом
		Режим		Описание
			Режим является базовым. Предназначен для опре-
Cetane			деления цетановых чисел дизельных топлив (Сет).
			В качестве факультативного параметра приводится
Temp =
			температура застывания образца дизельного топ-
Cet	=	TYPE
			лива (TFr). Также	отображается тип топлива
TFR =
			(TYPE):
			S – летнее; W – зимнее; А –арктическое.
Cet+Cet
Temp =			Дополнительный. См. режим «Cetane»
Cet =		ТУРЕ
TFR
			157

	Окончание таблицы 66
Режим	Описание
Cet+%Keros	Режим предназначен для определения содержания
Temp =	керосина в дизельном топливе. [Туре] – тип топли-
Type =	ва (см. режим «Cetane») [К] – количество керосина
К =	в ДТ (%)
Cet+Resist	Режим предназначен для определения содержания
Sensor2	депрессорных присадок в дизельном топливе (ис-
T =	пользовать датчик № 2) – [р] – объемное сопротив-
p =	ление
			Таблица 67
Технические характеристики прибора при анализе дизельных топлив
Диапазон измерения цетановых чисел		ЦЧ		20-100
Предел допускаемой погрешности измерения це-		ЦЧ		±1.0
тановых чисел, не более
Предел допускаемого значения расхождения меж-
ду параллельными измерениями цетановых чисел, не		ЦЧ		±0.5
более
Предел допускаемой погрешности при определе-		°С		2
нии температуры застывания дизельного топлива
Диапазон определения содержания керосина в ди-		%		0–50
зельных топливах
Предел допускаемой основной погрешности при
определении содержания керосина в дизельных топли-		%		3
вах
Режим для определения содержания депрессорных		%		0,2–1
присадок в дизельном топливе
Предел допускаемой основной погрешности при
определении содержания депрессорных присадок в ди-		%		0,01
зельном топливе

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 6

1.Основные причины необходимости оперативного контроля перед применением нефтепродуктов.

2.Влияние детонационной стойкости бензина на ресурс и техникоэкономические показатели ДВС.

3.Влияние цетанового числа и низкотемпературных свойств на ресурс и технико-экономические показатели дизельных ДВС.

158

Лабораторная работа № 7

Определение показателей качества пластичных смазок

Цель работы: Определить основные показатели качества пластичных смазок и дать рекомендации по их применению.

Инструкция по технике безопасности при выполнении лабораторной работы № 7

К работе в лаборатории допускаются лица, прошедшие инструктаж по безопасным методам обращения с горючими, легковоспламеняющимися и агрессивными материалами, только под руководством преподавателя.

При проведении работы:

убедиться в исправности приборов и оборудования; недопустимо нахождение на рабочем месте посторонних предметов; по окончании работ отключить все приборы и оборудование.

В соответствии с действующей классификацией все пластичные смазки разделены на четыре группы: антифрикционные, консервационные, уплотнительные и канатные. Наиболее обширная группа смазок – антифрикционная – предназначены для снижения износа и трения, широко применяется для смазки узлов трения автомобиля (прил. П 12).

Ознакомление с внешними признаками и определение основы смазок

Краткие теоретические сведения

К числу внешних признаков смазок относятся цвет и однородность. Цвет для большинства смазок не является характерным внешним

признаком. Многие смазки разных марок обладают одинаковым цветом, изменяющимся от светло-желтого до темно-коричневого. При этом отдельные марки смазок имеют характерный цвет. Например, графитная смазка обладает черным цветом, а технический вазелин в тонком слое прозрачен. Однородность смазки свидетельствует о равномерном перемешивании загустителя с маслом. Качественная смазка должна быть однородной, без комков и выделяющегося масла.

Основу, на которой приготовлена смазка, легко определить растворением смазки в воде и бензине или расплавлением смазки до образования «жирового пятна».

159

Порядок выполнения работы

Небольшой комочек смазки поместить в пробирку, добавить воды (желательно теплой) и тщательно перемешать. Характер растворения смазки в воде покажет ее основу. Если смазка на натриевой основе, то в пробирке образуются мутноватый мыльный раствор и пена. На смазки на кальциевой основе (солидолы) вода не действует.

Водостойкость смазки можно также проверить путем растирания ее комочка между пальцами в воде. При этом консталин намыливается, а солидол нет.

Жировое пятно позволяет еще более точно определить состав смазки. Основные сорта смазок дают характерные жировые пятна. Этим способом можно отличить не только солидол от консталина, но также жировой солидол от синтетического, обнаружить технический вазелин и т. д.

Образцы смазок в форме маленьких комочков или шариков диаметром 5 мм помещают на кусочек фильтрованной бумаги и осторожно подогревают бумагу над плиткой или другим источником тепла. При этом легкоплавящаяся часть смазки впитывается бумагой, а остальная часть остается в виде плотного остатка.

Технический вазелин УН плавится и впитывается полностью, оставляя ровное светлое пятно.

Солидол синтетический УСс образует пятно с небольшим мягким остатком посередине. Цвет остатка обычно мало отличается от цвета остальной части пятна. В ходе подогрева замечается выделение пузырьков за счет наличия в солидолах до 3 % воды.

Солидол жировой УС образует пятно с более плотным и тѐмным остатком посередине. Замечается также выделение пузырьков.

Консталин УТ-1 и смазка УТВ остаются на бумаге в первоначальном виде, но с небольшим масляным ореолом по краям. При сильном нагреве бумага обугливается, а смазка полностью не расплавляется. Пузырьков при нагреве не наблюдается.

Графическая смазка УСс-А оставляет темное жировое пятно с ясно различимыми включениями частиц графита. Карданная смазка коричневожелтая, ореол желтый. Униол – смазка коричнево-желтая, ореол светложѐлтый. Литол 24 – смазка коричнево-желтая, ореол светлый.

Определение числа пенетрации пластичных смазок

Применяемая аппаратура и материалы

Пенетрометр с конусом и смесителем (рис. 41, 42); водяная или масляная ванна цилиндрической формы диаметром 200 мм, высота 110 мм; термометр ртутный стеклянный с интервалом измеряемых температур

160