Дизельні палива. Пуск бензинового двигуна

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Національний транспортний університет

Кафедра «Технічна експлуатація автомобілів та автосервіс»

Контрольна робота студента

з дисципліни «Експлуатаційні матеріали»

Київ-2016

Зміст

1. Дизельні палива, їх марки. Показники, що характеризують прокачування палива. Можливості визначення якості дизельного палива в умовах експлуатації і застосування некондиційного палив

2. Пуск бензинового двигуна (залежність від якості палив та олив, охолоджувальної рідини тощо). Можливості полегшення пуску двигуна

3. Відпрацювання і заміна моторної оливи. Причини термінової заміни оливи

Список використаної літератури

1. Дизельні палива, їх марки. Показники, що характеризують прокачування палива. Можливості визначення якості дизельного палива в умовах експлуатації і застосування некондиційного палив

паливо дизельний бензиновий двигун

Дизельне паливо - це нафтова фракція, основу якої складають вуглеводні з температурою кипіння 200…350 ⁰С.

Це прозора і більш в'язка, ніж бензин, рідина жовтого або світло-коричневого кольору (в залежності від вмісту в ній смол). З щільністю 0,8 ... 0,83 кг / м ^3.

Для автомобільних дизельних двигунів випускаються палива на базі гасових, газойльових і соляровим дистиляторів прямої перегонки нафти. Для зниження вмісту сірки використовують гідроочищення і депарафінізацію.

У силу цього дизельне паливо за своїм хімічним складом являє складну суміш: алканів (від 10 до 40%), циклоалканів (20 ... 60%) і ароматичних вуглеводнів (14 ... 30%) та їх похідних. З підвищенням температури кипіння фракції вміст ароматичних вуглеводнів може збільшуватися до 40…47%. Середня молекулярна маса дизельного палива знаходиться в межах від 110 до 230.

Основними властивостями дизельного палива є наступні параметри:

· густина

· фракційний склад

· кислотність

· в'язкість

· цетанове число

· температурні показники (температура: спалаху, помутніння, застигання, фільтрованості)

· прокачуваність палива.

Густина впливає на склад горючої суміші, на повноту згорання палива, його витрати, склад відпрацьованих газів тощо.

Фракційний склад дизельного палива визначає його випаровування, впливає на повноту згорання, пуск і роботу двигуна, нагаро-, лакоутворення, зношування двигуна, склад відпрацьованих газів, витрати палива та оливи.

Від значення в'язкості залежить прокачуваність палива, якість розпилювання палива, відповідно - швидкість випаровування і повнота згорання палива, надійність і довговічність паливної апаратури (для якої дизельне паливо є одночасно мастильним матеріалом).

Кислотність впливає на корозійне зношування паливної апаратури, циліндро-поршневої групи двигуна, прискорює лакоутворення, закоксовування розпилювачів форсунок.

Цетанове число необхідне для оцінки самозапалювання палива, швидкості підвищення тиску в циліндрах при згорянні палива.

Температура спалаху характеризує паливо з точки зору його пожежної безпеки під час зберігання та експлуатації, особливо за тих умов, коли необхідно підігрівати паливо.

Температура помутніння необхідна, щоб знати при значенні якої в дизельному паливі починається парафінізація.

Температура застигання показує, при якій температурі паливо втратить здатність прокачуватися по паливо проводі.

Температура фільтрованості - це температура, при якій паливо після охолодження ще здатне проходити через фільтр з встановленою швидкістю. Гранична температура фільтрації звичайно нижче температури помутніння, але вище температури застигання.

Прокачуваність палива характеризує здатність палива до безперебійної подачі його в двигун при різних температурах експлуатації. Прокачуваність залежить від в'язкості палива, температури помутніння і застигання, температури фільтрованості.

За технологією виробництва дизельне паливо одержувати простіше, паливо менш пожежонебезпечне порівняно з бензином. Але дизельне паливо має суттєвий недолік порівняно з бензином - набагато обмеженіша сировинна база, бо його одержують в основному атмосферною (прямою) перегонкою та каталітичним крекінгом.

За фізико-хімічними властивостями, експлуатаційними характеристиками і умовами застосування дизельне паливо поділяють на чотири марки:

· Літнє (Л), до якого відносяться сорти палива А, В, С, D з граничною температурою фільтрованості від +5 до -10 ° С. Це дизпаливо можна використовувати при температурах не нижче 0 ° С. Його цетанове число - не нижче 45, густина при 20 градусах за Цельсієм - не більше 860 кг/м³, в'язкість при 20 градусах за Цельсієм - від 3 до 6 кв. мм/с, температура застигання становить -10градусів за Цельсієм.

· Міжсезонне (Е), сортів Е і F, з температурою до -15 і -20 ° С, відповідно використовується восени, коли температура повітря коливається в межах від +5 до -5 ° С. Його цетанове число - 45, густина при 20 градусах за Цельсієм - не більше 850 кг/м³, в'язкість при 20 градусах за Цельсієм - від 2 до 5.5 кв. мм/с, температура застигання становить -20 градусів за Цельсієм.

· Зимове (З), яке ділиться на класи з 0 по 3 і температурою фільтрованості в діапазоні від -20 до -38 ° С і застосовується при температурі повітря не нижче мінус 20 ° С. Цетанове число зимового палива - 45, густина при 20 градусах за Цельсієм - не більше 840 кг/м³, в'язкість при 20 градусах за Цельсієм - від 1,8 до 5 кв. мм/с, температура застигання становить -38 градусів за Цельсієм.

· Арктичне (А) паливо класу 4 з граничною температурою фільтрованості мінус 44 ° С і температурою навколишнього середовища до -50 ° С. Його цетанове число - 40, густина при 20 градусах за Цельсієм - не більше 830 кг/ м³, в'язкість при 20 градусах за Цельсієм - від 1,4 до 4 кв. мм/с, температура застигання становить -55 градусів за Цельсієм.

В процесі експлуатації якість дизельного палива можна перевірити за такими параметрами:

· вміст водорозчинних кислот та лугів

· вміст ненасичених вуглеводнів

· вміст активних і неактивних сірчаних сполук

· сезонність палива

· вміст води.

Водорозчинні кислоти та луги мають дуже сильну корозійну дію, тому їх наявність у паливах не допускається.

Водорозчинні кислоти і луги визначаються у водяній витяжці з палива.

З цією метою необхідно змішати 50 см³ пального і стільки ж води. Після цього воді дають відстоятись. Потім водяну витяжку розливають у дві ємності. В одну з них додають дві краплі розчину метилоранжу, в іншу - стільки ж фенолфталеїну. Забарвлення в рожевий колір водяної витяжки від метилоранжу свідчить про вміст в паливі водорозчинних кислот, в малиновий колір від фенолфталеїну - про вміст лугів.

Ненасичені вуглеводні під час зберігання легко окислюються, полімеризуються з утворенням альдегідів, спиртів, кислих продуктів, в подальшому смолистих речовин. Останні відкладаються у бензобаках, паливопроводах, а також спричинюють підвищене утворення нагарів і лаків у камері згорання, перевитрати палива та оливи, збільшення токсичності відпрацьованих газів, підвищене зношування двигуна.

Для визначення вмісту ненасичених вуглеводнів у ємність заливають приблизно 2 мл палива і додають 2-3 краплі 0.2Н розчину перманганату калі (KMnO₄). При наявності в паливі ненасичених вуглеводнів через 2-3 хв KMnO₄ змінить свій колір з фіолетового на бурий.

Паливо, в якому міститься ненасичені вуглеводні, не можна зберігати. Його слід в найкоротший термін використати.

Сірчані сполуки - небажаний компонент палива, підвищений вміст яких спричинює збільшене зношування двигуна, передусім корозійне. Сірчані сполуки сприяють нагароутворенню, підвищують токсичність відпрацьованих газів.

Активні сірчані сполуки зумовлюють корозію металевих деталей, навіть при низьких температурах, тому їх наявність у паливі не допускається. Неактивні сірчані сполуки під час зберігання палива корозії не спричинюють. Небезпечними є продукти їх згорання, які викликають «рідинну» та «газову» корозію металів. Тому наявність неактивних сірчаних сполук суворо обмежена.

Для визначення вмісту активних сірчаних сполук у пробірку заливають паливо і занурюють в нього мідну пластинку червоної електролітичної міді, зачищену наждачним папером. Пробірку закривають коркою і на 15-18 хв опускають у киплячу воду. Далі пробірку виймають з бані і розглядають пластинку. Якщо пластинка змінила колір на коричневий, темно-червоний або з'явилися корозійні плями, то це свідчить про наявність активних сірчаних сполук.

Якщо у паливі виявлені активні сірчані сполуки, то його не можна використовувати, тому що його якість в умовах експлуатації виправити не можливо.

Іноді виникають ускладнення у використанні палива взимку. Тому визначення сезонності використання дизельного палива має досить велике значення.

У посуд місткістю близько 2000 мл засипають сніг (або дрібно товчений лід), в середину якого додають 3-4 ложки крупної солі і перемішують. У суху чисту пробірку заливають на ј дизельне паливо, закривають ватою і вставляють вертикально в охолоджувальну суміш. Через 15-20 хв пробірку виймають, протирають та переглядають її вміст. Якщо паливо помутніло, втратило прозорість, воно є літньої марки.

Наявність води і механічних домішок у дизельному паливі - одна з основних причин відказів систем живлення і паливної апаратури.

Вода, що міститься у паливі, погіршує подачу палива, збільшує корозійне спрацювання. При низьких температурах вода замерзає і може забити систему паливоподачі. В дизельному паливі вона може бути причиною зупинки двигуна, навіть після його пуску при позитивних температурах повітря. Вода «насичує» паливні фільтри і припиняє подачу палива.

Для визначення наявності води у дизельному паливі необхідно у суху чисту пробірку на ј висоти залити добре перемішане паливо. Нахиливши пробірку від себе на 45^о, обережно підігрівають її дно сірниками. При наявності води у паливі утворюються водяні бульбашки, чути потріскування.

Наявну воду у дизельному паливі можна видалити за допомогою фільтрування через спеціальні абсорбери, сепарацію тощо. Після фільтрації, дизельне паливо придатне до використання.

Використання некондиційного пального може призвести до небажаних наслідків, серед яких передчасний знос двигуна, порушення роботи паливної системи, бензонасоса, каталізатора, кисневого датчика, паливного насоса високого тиску. Також таке паливо позначається на роботі двигуна, а саме: призводить до погіршення експлуатаційних характеристик і зниження його потужності, двигун працює нерівномірно та з перебоями під час прискорення, жорсткий запуск двигуна. Використання некондиційного палива згодом веде до промивки системи паливоподачі або заміни її складових.

2. Пуск бензинового двигуна (залежність від якості палив та олив, охолоджувальних рідин тощо). Можливості полегшення пуску двигуна

Більше половини загального зношування двигуна припадає на період пуску, так зване пускове зношування. Легкість пуску двигуна характеризується температурою кипіння 10% бензину, фракція називається пусковою. Чим нижча ця температура, тим легше запустити двигун при низьких температурах оточуючого повітря без використання методів полегшення пуску, тим менше зношення деталей двигуна. Пуск на важкому паливі утруднений, потрібне значне збагачення суміші бензином, більша частина якого не випариться. Це призводить до перевитрат палива, підвищення зношення циліндра і поршня, розрідження оливи паливом, що не згоріло, підвищення токсичності відпрацьованих газів тощо. Підвищення зношування двигуна в період пуску пояснюється змивом мастильної плівки з циліндра-поршневої групи невипареним важким паливом.

Легкість пуску також залежить від в'язкості оливи. Чим менше в'язкість оливи, тим краще її прокачування по оливній системі, відведення теплоти від тертьових деталей тощо. Пуск двигуна, з використанням оливи підвищеної в'язкості негативно впливає на двигун, так як в момент пуску і перший час прогрівання мастильним матеріалом є плівка, що залишилась на стінках циліндра, кінець, поршня. Але ця тоненька плівка може бути змитою паливом, що не згоріло. Пуск двигуна в холодну погоду з додатковою кількістю палива (з прикритою повітряною заслінкою) провокує підвищене зношування двигуна більшою кількістю палива, що не згоряє і стікає в оливний картер.

Під час пуску та прогрівання двигуна має місце корозійне зношування. Цьому сприяють низькі температури повітря та продукти згоряння палива, що конденсуються.

Охолоджувальна рідина також впливає на пуск двигуна. Надмірне охолодження двигуна зменшує потужність двигуна, погіршується випаровуваність палива, що призводить до неповного його згоряння, збільшуються втрати потужності на тертя за рахунок підвищення в'язкості оливи, інтенсифікуються корозійні процеси. Підвищення швидкості корозійного зношування при низькій температурі охолоджувальної рідини зумовлене збільшенням кількості кислот, які утворюються з продуктів згоряння палив.

Для полегшення пуску двигуна при низьких температурах повітря, економії бензину необхідно збільшити кількість легкої частини (фракції) бензину. З цією метою в умовах експлуатації можлива добавка до бензину "газового" бензину (газоліну), рідкої (бензинової) частини палив газових магістралей, а також конденсату, злитого з балонів із зрідженим газом (пропан-бутану). Газові бензини, які киплять у межах температур 33...103 ^ос, як правило, мають октанові числа до 89 за дослідницьким методом. При температурах повітря від 0 до мінус 15...20 ^ос можлива кількість легкого конденсату (газоліну, "газового" бензину) може становити до 10%, при більш низькій температурі повітря - до 20%. Повністю заміняти бензин газоліном, рідким (газовим) конденсатом та “газовим" бензином не слід. До стандартних бензинів можна додавати бензинові фракції, що одержують на газоконденсатних родовищах, після їх стабілізації (бензин газовий стабільний легкий і бензин газовий стабільний важкий) до 50%.

Для полегшення пуску двигуна при низьких температурах повітря, необхідно використовувати оливу з меншою в'язкістю. Олива з меншою в'язкістю при низькій температурі краще прокачується по системі, швидше надходить до тертьових поверхонь, зменшуючи зношування двигуна під час пуску за рахунок зменшення крутного моменту колінчастого валам порівняно з використанням оливи підвищеної в'язкості. Тому в'язкість зимових олив менша порівняно з в'язкістю літніх олив. До того ж, використання взимку літніх олив веде до додаткової перевитрати палива (іноді до 8...10%).

Одним із способів полегшення запуску двигуна є розігрів двигуна гарячою водою. Гаряча вода, що надходить в систему охолодження, нагріває циліндри, головку блоку і частково вхідну трубу і корінні підшипники, температура масла в картері двигуна залишається майже незмінною. Для розігріву двигуна при температурі навколишнього повітря -10 °С витрата гарячої води (80-85 °С) становить приблизно 1.5 ємності охолодження; при температурі мінус 10-20 °С витрата води становить 1.5-2 ємності охолодження і при температурі нижче -20 °С - не менше 2.5 ємності системи охолодження, тобто витрата води (і тепла) дуже великі. Крім того, вода інтенсивно утворює накип в системі охолодження.

Крім підігріву двигуна водою, застосовують підігрів парою. Підігрів двигуна парою можна здійснювати безперервно протягом усього періоду зберігання автомобіля або короткочасно перед виїздом автомобіля. У першому випадку пар підводять в систему охолодження двигуна, заповнену водою. В результаті конденсації пари рівень води в системі охолодження підвищується і зайва вода стікає через контрольну трубку. У другому випадку пар підводять в систему охолодження, з якої вода була злита перед постановкою автомобіля на зберігання. Після розігріву парою двигун пускають і одночасно заповнюють систему охолодження водою.

Дані методи є актуальні при використанні води в якості охолоджуючої рідини.

Ще одним способом для полегшення пуску двигуна є підігрів двигуна електроенергією. Електронагрівальні елементи безпосередньо встановлюються на двигуні. Забезпечують підгірів охолоджуючої рідини і масла в піддоні картера.

3. Відпрацювання і заміна моторної оливи. Причини термінової заміни оливи

У зв'язку з підвищенням ступеня стиснення двигуна, використанням надувку, удосконаленням конструкції, зменшенням об'єму оливної системи тощо в сучасних двигунах умови роботи олив стали більш жорсткими. Проте термін роботи олив до заміни не зменшується завдяки підвищенню їх якості. Між якістю оливи (чи іншого мастильного матеріалу) та умовами її роботи існує дуже тісний зв'язок. З одного боку, правильний вибір мастильного матеріалу забезпечує надійну довгочасну роботу вузла чи агрегату, з другого - конструкційні зміни вузла чи агрегату, викликані більш жорсткими умовами роботи, можуть призвести до різкого погіршення якості мастильного матеріалу, що в ньому використовувався.

Мастильний матеріал - це елемент конструкції змащувального об'єкта. Тому для надійної роботи агрегату чи вузла треба підвищувати вимоги щодо якості оливи, а також обґрунтовано і раціонально вводити зміни в конструкції змащувальних об'єктів. При цьому треба враховувати економічну сторону. Зменшення витрат оливи досягають не тільки підвищенням її якості, але й за рахунок зниження витрат оливи на угар, на випаровування при експлуатації тощо.

Передчасна заміна оливи економічно недоцільна з точки зору витрат на оливу. Безпідставне збільшення терміну її служби призводить до підвищеного забруднення оливи, утворення осадів, що знижує надійність двигуна і збільшує відмови в роботі.

Термін роботи оливи залежить від ряду факторів: якості оливи, умов експлуатації, технічного стану двигуна і його конструкції, якості палива.

Під час роботи олива окислюється. Під дією високих температур утворюються осади, лакові відкладення, нагари, кислоти, які можуть спровокувати пригоряння поршневих кілець, клапанів і поршнів, забруднення оливопроводів та сітки оливоприймачів, корозію підшипників та ін.

Окислення та забруднення оливи є причиною її заміни. Періодичне доливання оливи в період експлуатації тільки частково відновлює первісні властивості, але не може зупинити окислення оливи, спрацювання присадок, розбавлення оливи паливом, що не згоріло, та відпрацьованими газами з утворенням різних осадів. Через визначений час оливу слід повністю міняти. “Старіння” оливи пов'язане з втратою її основних експлуатаційних властивостей.

Двигун, що експлуатується у важких умовах при максимальних навантаженнях та високих температурах, менше зношується порівняно з двигуном, що експлуатується в умовах низьких температур.

При роботі двигуна на низькотемпературному режимі холодні стінки двигуна провокують конденсацію парів палива, що не згоріло, газів, водяних парів. Сажа, паливо, водяні пари проникають в картер двигуна через поршневі кільця і змішуються з оливою. Потім такі продукти емульгуються, коагулюються і випадають у вигляді різних осадів. Власне, з таких продуктів складаються осади, що забруднюють оливу, а не продукти її окислення (їх значно менше). Більш часта заміна оливи запобігає накопиченню сполук, що викликають передчасне зношування двигуна.

В нових двигунах термін роботи оливи до заміни більший порівняно із терміном до заміни оливи в зношених двигунах. Збільшення зазорів сприяє прориву продуктів згоряння палив в оливний картер, забруднення оливи збільшується.

Зниження температури спалаху, зменшення в'язкості оливи може бути наслідком розбавлення оливи паливом, що не згоріло, а також деструкції в'язкісних присадок, що добавляються в оливу для одержання загущених олив всесезонного користування. Підвищення в'язкості і температури спалаху оливи може бути також наслідком окислення оливи з утворенням високомолекулярних сполук, утворенням осадів за рахунок засмічення оливи сполуками коагуляції продуктів згоряння палива і конденсації газів, продуктів окислення.

При роботі на змінних режимах двигуни не набувають необхідної температури в охолоджувальній системі і оливному картері. Все це викликає підвищену конденсацію відпрацьованих газів, палива, водяних парів, що прориваються в оливний картер. Вміст в оливі води, сажі, палива, металу викликає прискорене зношування двигуна. Вода не розчиняється в оливі. В присутності сажі, металів та деяких інших сполук відбувається прискорене утворення осадів.

Осадоутворенню сприяє наявність в оливі заліза, кремнію, що можуть потрапити в оливу з повітрям і як продукти зношення двигуна (можуть бути і інші метали). Але серед всіх небажаних компонентів оливи вода залишається основним.

Фільтруючі елементи сповільнюють, але не запобігають старінню оливи.

На спрацювання оливи каталітично впливає стара олива, яка залишилась при її заміні. Залишки продуктів старіння оливи в мастильній системі інтенсифікують процес окислення свіжої оливи, утворення осадів.

При накопиченні відкладень пригоряють поршневі кільця, що може викликати зменшення компресії. Тому можна періодично промивати оливну систему.

Періодична промивка оливної системи з використанням спеціальних промивочних олив, яку можна проводити при заміні оливи, може сприяти покращенню роботи поршневих кілець, підвищенню компресії двигуна.

Спеціальні промивочні оливи повинні мати високі розчинні властивості щодо смолистих відкладень (в канавках поршневих кілець, інших місцях двигуна) і мастильні властивості. Розчинник, що міститься в промивочних оливах, повинен встигати розчинити також осади на стрижнях клапанів.

Відкладення, що розчиняються під дією розчинників, промивок, змиваються з деталей і попадають в оливу. До складу вимитих відкладень можуть входити механічні домішки, метали, які можуть попасти до підшипників, на стінки циліндрів, забити вже засмічений оливоприймач, його сітку. Любий розчинник, промивач розчиняє не тільки смоли, але й мастильну плівку. Більшість розчинників, промивачів мають підвищену корозійність. Тому таку продукцію автохімії використовують дуже обережно, коли існує нагальна потреба, є відповідні знання та навички її використання.

Якщо експлуатація двигунів відбувається при скороченні часу роботи оливи до заміни, промивка оливної системи не потрібна.

Частіша заміна оливи забезпечує чистоту двигуна, запобігає накопиченню осадів та засмічення.

Використання окремих продуктів автохімії як добавок до залитих у двигун товарних олив для поліпшення мастильних, антикорозійних, миючих (детергентно-диспергуючих) властивостей, різних кондиціонерів і т.ін. може різко погіршити якість оливи (або мати нейтральну дію) та прискорити зношення двигуна.

Якісна олива має в своєму складі всі компоненти, присадки для надання їй необхідних експлуатаційних властивостей і не потребує введення додаткових добавок, присадок, компонентів.

Періодичність заміни оливи вказується в технічних паспортах для кожного двигуна і не залежить від рекомендацій виготовлювачів олив.

При необхідності (наприклад, заміна оливи другою маркою чи такою, що виготовлена іншою фірмою, мінеральної - синтетичною чи навпаки) оливну систему можна промити індустріальною оливою.

До оливи може попадати вода не тільки та, що конденсується з відпрацьованих газів, а ще й з зовні.

Шкідлива дія води в оливі полягає в тому, що вона є каталізатором (прискорює процеси) окислення оливи, провокує корозійні процеси, спричинює піноутворення і погіршує мастильні властивості, вимиває і руйнує присадки.

Вода не видаляється з оливи повністю навіть після довгого відстоювання. Відстоюванню води перешкоджає в'язкість оливи. Осушення оливи від води в умовах експлуатації методами прогрівання, продувкою гарячим повітрям та іншими методами неприпустиме, тому що всі методи ведуть до руйнування присадок. Тому при наявності води оливу слід замінити.

Список використаної літератури

1. Павловський М. В. Експлуатаційні матеріали. Конспект лекції. -К.: НТУ, 2014 - 139 с.

2. Колосюк Д. С., Зеркалов Д. В. Експлуатаційні матеріали. Підручник. -К.: «Основа», 2003 - 200 с.

3. Колосюк Д. С. Практикум з ПММ та технічних рідин. - К.: НТУ, 2005 - 71 с.

4. http://ua-referat.com/Автомобільні_дизельні_палива

5. http://faqukrs.xyz/biznes/promislovist/90911-dizelne-palivo-ce-vidi-sorti-marki-klasi-dizelnogo.html

6. http://www.npblog.com.ua/index.php/himiya/dizelne-palivo.html

7. http://budtehnika.pp.ua/6050-sposobi-polegshennya-pusku-avtomoblnih-dvigunv-pri-nizkih-temperaturah.html

8. http://studopedia.info/1-108740.html

Размещено на Allbest.ru