Контрольная работа по «Эксплуатационные материалы»

_{1. Физико-химические  свойства}

Основные  физико-химические свойства дизельного топлива, определяющие его эксплуатационные качества, приведены в табл.8.

1.1 Свойства дизельного  топлива, влияющие на безотказность работы двигателя, мощность и расход топлива, это прежде всего свойства, характеризующие надежность подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя, качество горючей смеси., склонность к самовоспламеняемости, а также свойства, определяющие протекание процесса сгорания смеси.

Вязкость  дизельного топлива характеризует его подвижность, величину внутреннего трения, взаимную силу сцепления молекул.

Для дизельного топлива указывается кинематическая вязкость. От вязкости топлива зависит  качество его расплава в цилиндре дизели, дальнобойность струи, четкость начала и конца подачи топлива форсункой. Высокая вязкость топлива приводит к затруднениям при фильтрации, к перебоям подачи топлива насосом, ухудшению распыливания и неполному сгоранию. Отрицательно сказывается на работе двигателя и топливо с слишком малой вязкостью. В этом случае нарушается дозировка топлива вследствие его просачивания между плунжером и гильзой насоса высокого давления. Происходит также подтекание топлива через распыливающие отверстия форсунок и, как следствие, закоксовывание их. Кроме того, при слишком малой вязкости топлива дальнобойность его струи оказывается недостаточной вследствие чрезмерного распыливания. Поэтому топливо в основном сосредоточивается и сгорает вокруг форсунки вместо равномерного распределения по всей камере сгорания. Недостаточная вязкость приводит к неоднородности рабочей смеси, ухудшению процесса сгорания и перегреву форсунок, что может вызвать повышенный износ подвижных деталей, подающих топливо, и, прежде всего, плунжерной пары высокого давления, для которых топливо является одновременно и смазкой.

Кинематическую  вязкость определяют капиллярным вискозиметром на основе замера времени истечения через его капилляр определенного количества испытуемой жидкости. Склонность дизельного топлива к образованию микрокристаллов парафина и льда характеризуется температурой помутнения. При этом помутнение из-за образовавшихся микрокристаллов льда начинается при температуре немного ниже 0°С, в то время как парафины могут давать помутнение и при более низких температурах.

Температурой  застывания называется температура, при которой дизельное топливо загустевает настолько, что уровень его остается неподвижным в течение одной минуты при наклоне стандартной пробирки с топливом на 45°. Температура застывания является важнейшим показателем дизельного топлива и определяет возможность его использования при данной температуре воздуха. Минимальная температура воздуха должна быть на 10-15°С выше температуры застывания топлива. Температура помутнения и застывания дизтоплива определяется прибором.

Вода  в дизельном топливе может послужить причиной нарушения его подачи в цилиндры двигателя при низкой температуре. При плюсовых температурах вода с типом образует эмульсию, а при отрицательной она превращается в кристаллы льда, которые закупоривают топливные фильтры. ГОСТ на дизтопливо не разрешает присутствия в нем воды.

Механические  примеси могут попасть в дизельное топливо при небрежном его хранении и заправке автомобилей. При этом наиболее опасны механические примеси в виде песка и глинозема, так как, попадая на стенки трущихся деталей, они образуют на них риски, царапины и подвергают ускоренному износу.

Фракционный состав косвенно характеризует испаряемость дизельного топлива. Топливо с облегченным фракционным составом легче испаряется. Но применять дизельное топливо со слишком облегченным фракционным составом нельзя, так как такое топливо состояло бы из углеводородов, плохо самовоспламеняющихся, и его вязкость могла бы оказаться недостаточной. Применение дизельного топлива с утяжеленным фракционным составом, вследствие плохой его испаряемости, приводит к несвоевременному воспламенению и плохому сгоранию, дымному выхлопу и ухудшению топливной экономичности. Такое топливо затрудняет, пуск холодного двигателя, особенно при низких температурах. Метод определения фракционного состава дизельного топлива принципиально не отличается от описанного метода определения фракционного состава бензина.

Самовоспламеняемостью называется способность дизельного топлива воспламеняться без источника зажигания. Самовоспламеняемость топлива оценивается цетановым числом, и от нее зависит протекание процесса-сгорания топлива в цилиндрах двигателя. Для нормальной работы двигателя необходимо, чтобы топливо самовоспламенялось и в дальнейшем энергично сгорало, вызывая интенсивное, но достаточно плавное нарастание давления. В этом случае будет иметь, место так называемая мягкая работа двигателя, т.е. не будет перегрузки его деталей, будет развиваться максимальная мощность и обеспечиваться необходимая топливная экономичность. Если же топливо самовоспламеняется не своевременно, а с запаздыванием, то это приводит к жесткой работе двигателя, напоминающей работу карбюраторного двигателя с детонацией. При жесткой работе детали двигателя работают с перегрузкой, что приводит к ускоренному их износу и даже поломкам, перерасходу топлива, дымному выхлопу и снижению мощности.

Метановым числом топлива называется показатель его самовоспламеняемости, численно равный процентному (объему) содержанию метана в такой его смеси с метил-нафталином,, которая равноценна данному топливу по самовоспламеняемости при испытании в стандартном двигателе.

Метановые числа дизельных топлив зависят  от их химического и фракционного состава. Наиболее высокие цетановые  числа у парафиновых углеводородов, более низкие - у нафтеновых, и  самые низкие - у ароматиков. От величины метанового числа зависят пусковые свойства дизельного топлива. У топлива с более высоким метановым числом лучшая самовоспламеняемость и двигатель на нем лучше запускается. Метановое число дизельного топлива может быть повышено с помощью высокометановых компонентов или специальных присадок.

Согласно  техническим условиям метановое  число у топлив должно быть не менее 45.

Интенсивность износа деталей. двигателя зависит  от коррозионных свойств топлива, самовоспламеняемости и наличия в нем механических примесей. В зависимости от качества топлива интенсивность износа деталей двигателя может возрастать более чем в 2 раза. Из-за недостаточного качества топлива увеличиваются затраты на техническое обслуживание двигателя, так как появляется необходимость в проведении работ или же их приходится выполнять через более короткие межсмотровые пробеги.

Коррозионные  свойства дизельных  топлив, как и бензинов, зависят от содержания в них серы и сернистых соединений, щелочей, минеральных и органических кислот Наиболее агрессивными являются активная сера, минеральные кислоты и щелочи. Поэтому их присутствие в дизельном топливе не допускается даже в незначительных количествах.

Кислотность характеризует содержание органических кислот в дизельном топливе и не должна превышать 5 мг КОН на 100 см³ топлива.

Содержание  водорастворимых кислот и щелочей  в дизельном топливе не допускается. В зависимости от содержания в  дизельном топливе смолистых  веществ и непредельных углеводородов  проявляется его способность к образованию отложений и нагара в камере сгорания, на клапанах, форсунках и других деталях двигателя. Отложения нарушают нормальный режим работы двигателя (перегрев, ухудшение продувки и очистки от отработавших газов), приводят к ухудшению топливной экономичности и снижению мощности, Закоксование, например, распыливающих отверстий форсунки вызывает нарушение подачи топлива, а иногда обрыв головок форсунок. Причиной образования нагара могут также служить высокая вязкость и плохая испаряемость топлива.

Коксуемость выражается количеством в процентах образовавшегося твердого углистого остатка (кокса) после коксования навески топлива в специальном приборе. Коксуемость 10% остатка не должна быть больше 0,3% по всем маркам топлив.

Содержание  золы определяется количеством в процентах остатка, образовавшегося после сжигания навески испытуемого топлива при помощи фитиля из бумажного обеззоленного фильтра и прокаливания твердого остатка до постоянного веса. Зола повышает нагарообразование в двигателе и может, попадая в масло, вызывать ускоренный износ. Техническими условиями содержание золы допускается не более 0,01% для всех марок дизельного топлива.

Температура вспышки ограничивает содержание в топливе наиболее легких фракций и характеризует его огнеопасность. Температура вспышки - это та наименьшая температура, до которой нужно нагреть дизельное топливо в закрытом тигле, чтобы его пары образовали с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Температура вспышки должна быть не ниже 35°С для всех марок дизельного топлива.

Показатели  топлив в зависимости от условий  применения приведены в табл.1. 

Таблица 1. Основные показатели дизельных топлив в зависимости от условий применения

Техническими  требованиями; не допускается содержание сероводорода и водорастворимых  кислот и. щелочей.

В - зависимости  от содержания массовой доли серы установлено 3 вида дизельных топлив:

I - массовая  доля серы - не более 0,05%,;

II - массовая доля серы - не более 0,1%;

III - массовая доля серы - не более 0,2%. .

Определение качества и дизельного топлива

Чем определяется подача и распыление дизельного топлива.

Надежность  подачи топлива является необходимым  предварительным условием правильного  смесеобразования и сгорания. Топливо  должно быть чистым. Механические примеси даже в небольшом количестве забивают фильтрующие элементы и, самое главное, вызывают износ плунжерных пар, корпуса и иглы распылителя форсунок, изготовленных с высокой точностью. Износ прецизионных деталей приводит к снижению давления и цикловой массовой подачи топлива, уменьшению давления впрыскивания, подтеканию топлива из-под иглы распылителя форсунок, что практически полностью нарушает работу дизеля. Содержание механических примесей в дизельном топливе не допускается, и их определяют по ГОСТ 6370-59.

При присутствии  воды в топливе снижается надежность топливоподачи, ухудшается пуск двигателя, а при эксплуатации в зимнее время нарушается подача топлива из-за образования в трубопроводах кристалликов льда.

Поэтому содержание механических примесей и  воды в дизельном топливе не допускается.

Увеличение  противодавления или повышение  плотности среды, в которую впрыскивается  топливо, улучшают распыливание.

При повышении  вязкости дизельное топливо хуже проходит через топливные фильтры, в результате чего снижается подача топлива. Распиливание топлива ухудшается с повышением вязкости.

Оптимальная кинематическая вязкость дизельного топлива  составляет 3-8 мм /с при 20°С. Важным показателем топлива является температура, при которой входящие в его состав парафиновые углеводороды переходят в твердое состояние. Образовавшиеся кристаллы забивают топливные фильтры, что ведет к нарушению или прекращению подачи топлива. 
 
 
 

3. МАРКИ МАСЕЛ

М8Б2 – М –моторное масло; 8 – номинальное значение вязкости при 100ºС в сантистоксах; Б2 – масло предназначено для малофорсированных дизельных двигателей.