Задача №1
Даны результаты определения октанового числа бензина по моторному методу, исследования его фракционного состава и давление насыщенных паров. По классификации испаряемости бензин относится к 3 классу.
Оценить детонационную стойкость бензина, его пусковые свойства, приемистость двигателя при работе на этом бензине, полноту испарения и склонность топлива к нагарообразованию. Будет ли происходить смыв масла со стенок цилиндра при работе двигателя? Возможно, ли будет образование паровых пробок в системе питания в жаркие дни?
Предпо- следняя цифра шифра |
Марка бензина |
Октановое число по моторному методу |
Темпера-тура перегонки 10% бензина |
Послед-няя цифра шифра |
Темпера-тура перегонки 50% бензина |
Темпера-тура перегонки 90% бензина |
Давление насыщен-ных паров |
3 |
Регуляр-92 |
83 |
67 |
8 |
107 |
176 |
66500 |
Детонационная устойчивость, октановое число для бензина АИ-92 по ГОСТ 2084-77 для моторного метода должно быть не менее 83. В нашем случае 82, поэтому у нас двигатель будет работать ровно, без стука.
Пусковые свойства двигателя оцениваются температурой перегонки 10% бензина по ГОСТ Р 51105-97 3 класс испаряемости 650С [3]. Установим минимальную температуру окружающего воздуха при котором на данном бензине возможен легкий запуск двигателя.
tB=0,5t10%-50/5,
где t10%- температура выкипания 10% бензина, °С.
tB =0,5*67- 50,5=-170С
Это означает, что при температуре ниже -17°С данный бензин не обеспечивает легкий запуск двигателя. Затем необходимо выявить возможность появления паровых пробок в системе питания двигателя. Для этого необходимо сопоставить значение температуры перегонки 10% фракции с расчетным значением, которое вычисляется из выражения
t10% > 0,5 tB + 46,5,
где tB - положительная температура окружающего воздуха, °С
67>= 0,5* tB +46,5 ,
tB=41
Следовательно при температуре выше 41 °С будут появляться паровые пробки.
Температура выкипания 50% топлива равна t50%=107°С. Зимой t50% должно быть не выше 100°С, а летом не выше 115°С. Зимой топливо не будет обеспечивать после пуска и прогрева плавный переход двигателя с одного скоростного режима работы на другой, плохая приемистость.
Температура выкипания 90% топлива равна t90%=176°С. Зимой t90% должно быть не выше 160°С, а летом не выше 180°С [3]. Бензин в зимний период склонен к смыву масла со стенок цилиндра и к нагарообразованию.
Данное давление насыщенных паров топлива, входит в допустимый предел 55-90 кПа, не приводит к образованию паровых пробок.
Задача №2
Установите марку дизельного топлива, которое может быть использовано для заправки трактора или автомобиля при заданной температуре окружающего воздуха. Определите вид топлива, если содержание серы в нем известно. Как отразится величина цетанового числа на работе дизеля и содержание фактических смол на его техническом состоянии? Укажите для выбранной марки дизтоплива стандартизованные значения температуры помутнения, застывания и вспышки. Как влияют эти параметры на качество топлива?
Предпо- следняя цифра шифра |
Температура окружающего воздуха |
Цетановое число |
Последняя цифра шифра |
Массовая доля серы, % |
Концентратция фактических смол, мг на 100см3 топлива |
3 |
+10 |
43 |
8 |
0,35 |
34 |
Для заправки автотракторных двигателей при данной температуре можно использовать топливо Л-0,3-40.
Температура вспышки 40°С
Температура помутнения -5°С
Температура застывания -10°С [3].
Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов. Чем выше цетановое число топлива, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жестко работает двигатель. Однако с повышением цетанового числа топлива сверх оптимального, обеспечивающего работу двигателя с допустимой жесткостью (менее 0,5 МПа/ °ПВК*) ухудшается его экономичность в среднем на 0,2—0,3 % и дымность отработавших газов на единицу цетанового числа повышается на 1—1,5 единицы Хартриджа.
Чем выше цетановое число топлива, тем быстрее произойдут процессы предварительного окисления его в камере сгорания, тем скорее воспламенится смесь и запустится двигатель.
При содержание серы >0,5 нагар становиться твердым, что приводит к абразивному изнашиванию цилиндропоршневой группы. Сернистые соединения в топливе способствуют также увеличению отложений на масляных фильтрах грубой и тонкой очистки.
Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как температура помутнения и температура застывания последняя определяет условия складского хранения топлива, температура помутнения — условия применения топлива.
Температура вспышки определяет пожароопасность топлива. Согласно ГОСТ 305—82 предусматривается выпуск топлива с температурой вспышки не ниже 40 °С — для дизелей общего назначения и не ниже 62 °С — для тепловозных и судовых дизелей. Температура вспышки является функцией содержащихся в топливе низкокипящих фракций. Повысить температуру вспышки дизельного топлива можно, повысив температуру начала кипения, а следовательно, снизив отбор топлива от нефти [3].