Свойства бензинов. Классификация шин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет»

Контрольная работа

по дисциплине МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Санкт-Петербург 2014

Почему детонационные свойства бензинов оцениваются октановым числом

Октановое число (от [изо]октан) -- показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания. Октановое число топлива соответствует процентному содержанию изооктана в смеси изооктана и н-гептана, которая при испытаниях начинает детонировать при той же степени сжатия, что и бензин. Источником детонации в ДВС является образование свободных радикалов по цепному механизму. Нормальные неразветвленные алканы при горении образуют наиболее активные первичные радикалы, чем вторичные или третичные радикалы при горении разветвленных алканов с изостроением. Поэтому чем разветвленнее молекула, тем выше её детонационная стойкость, октановое число.

Почему при переработке нефти получают не товарные продукты, а так называемые базовые фракции: бензиновые, дизельные, масляные

Температура начала кипения (НК) нефти 30-60оС, а верхний предел (конец кипения - КК) определить нет возможности, т.к. при температуре свыше 480-500оС начинается термическое разложение органических соединений

По этой причине обычно нефть перерабатывается на установках первичной перегонки нефти в два этапа:

Первичная переработка (или же прямая перегонка) - перегонка и отбор фракций, имеющих температуры выкипания ниже 350-360оС; это разделение нефти на отдельные фракции по температурам кипения. Она осуществляется в специальных ректификационных колоннах. В результате этого процесса получают фракции, использующиеся для изготовления соответствующего топлива. Вторичная перегонка и отбор под вакуумом фракций, имеющих при нормальном давлении температуры кипения выше 350-360оС; изменяет химический состав и структуру углеводородов. Основной ее метод - крекинг, при котором происходит расщепление крупных молекул мазута на более мелкие. Крекинг может быть: термическим (расщепление идет под действием высоких температур без участия какого- либо катализатора), каталитическим (в присутствии катализатора), а также гидрокрекингом (помимо катализатора присутствует водород). Далее начинается удаление из топлива серы, для чего используется гидроочистка, которая, по сути, является разновидностью гидрокрекинга. По сравнению с прямой перегонкой все процессы вторичной переработки весьма сложны в технологическом плане и отличаются очень высокой стоимостью. Однако они необходимы, поскольку помогают заметно увеличить выход товарного топлива и заодно улучшить его качество.

Поясните, как связаны вязкостно-температурные свойства дизельного топлива с возможностью их применения в тех или иных климатических условиях

бензин переработка дизельный топливо

Вязкость - сопротивление при перемещении одних слоев топлива относительно других слоев. Изменение вязкости оказывает существенное влияние на пусковые свойства, особенно в холодное время года. Чем выше вязкость, при 20°С, тем сильнее изменения, происходящие при понижении температуры.

Летние сорта дизельного топлива уже при минус 3…7°С загустевают, становятся малоподвижными.

Зимние сорта сохраняют подвижность до более низкой температуры (минус 30…35°С).

Вязкость летнего топлива для быстроходных двигателей должна находиться в пределах 3,0…6,0;

для зимнего 1,8…6,0;

для арктического 1,5…4,0 сСт.

Укажите, по каким признакам классифицируют шины

Шины классифицируются по различным признакам.

1. Классификация шин по назначению:

- для легковых автомобилей;

- для грузовых автомобилей;

- для специальной и строительной техники;

- для сельскохозяйственной техники;

-для мотоциклов и мопедов;

- для велосипедов;

- для детских и инвалидных колясок;

- для самолетов.

2. Классификация шин по способу герметизации внутреннего объема:

- камерные (состоят из покрышки, камеры с вентилем, проедставляющим собой обратный клапан, ободной ленты, надеваемой на обод для предотвращения трения камеры о колесо и борт покрышки);

- бескамерные (вместо камеры присутствует воздухонепроницаемый резиновый слой, наложенный на первый слой каркаса, что обеспечивает меньшую массу шин, повышенную безопасность при проколе шины, лучший теплообмен, упрщенный ремонт).

3. Классификация шин по типу конструкции (по расположению нитей корда в каркасе):

- диагональные (каркас состоит из прорезиненных кордовых прокладок, края которых обвиваются вокруг проволочных кольцевых стержней, эти стержни обеспечивают посадку шины на диск; нити корда каркаса и брекера перекрещиваются в смежных слоях и имеют в средней части беговой дорожки углы наклона нитей корда каркаса и брекера 45°--60°; шины относительно дешевы в производстве, их каркас менее подвержен разрушению при ударах и порезах); - радиальные (нити корда каркаса расположены параллельно по радиусу от одного борта к другому; нити корда брекера лежат под углом не менее 65°; одного каркаса недостаточно, чтобы выдерживать значительные нагрузки, поэтому в конструкции шин применяется пояс стального корда, нейлоновый бандаж).

4. Классификация шин по форме профиля.

В зависимости от отношения высоты профиля (H) к ширине профиля (В) и отношения ширины профиля (В) и обода (А) шины делятся на:

- шины обычного профиля (Н/В - свыше 0.90, В/А - от 0.65 до 0.76);

- шины широкопрофильные (Н/В - от 0.60 до 0.90, В/А - от 0.77 до 0.89);

- шины низкопрофильные (Н/В - от 0.71 до 0.88, В/А - от 0.69 до 0.76);

- шины сверхнизкопрофильные (Н/В - не более 0.70, В/А - от 0.69 до 0.76);

- шины арочные (Н/В - от 0.39 до 0.50).

Со снижением высоты профиля шин повышаются устойчивость автомобиля, управляемость и плавность его хода, безопасность и комфортность езды, увеличиваются экономичность, ходимость и грузоподъемност.

Широкопрофильные шины обеспечивают повышенную проходимость по дорогам с мягким грунтом или плохим покрытием и несколько уменьшенный расход топлива в таких условиях.

5. Классификация шин по условиям эксплуатации:

- летние (шоссейные, дождевые, спортивные, трековые и проч.) отличаются глубокими продольными канавками для отвода воды из пятна контакта протектора с дорогой и, наоборот, слабо выраженными поперечными канавками и отсутствием микрорисунка. Летняя дорожная шина всегда имеет цельные без разрезов шашки протектора, плавный скругленный переход от протектора к боковинам без грунтозацепов. Летние шоссейные (HIGHWAY) шины характеризуются заносо- и износостойкостью, низким уровнем шума на твердых покрытиях, их эксплуатируют на шоссейных дорогах, именно они обеспечивают максимальную зону сцепления с дорожным покрытием. Летние "дождевые" шины имеют ярко выраженный направленный V-образный рисунок протектора и предназначены для безопасной езды в дождливую погоду. Главное отличие протектора аквапокрышки - желоб посередине, разделяющий шину на две части. Скоростные (PERFORMANCE) шины обладают высокой устойчивостью к перегреванию и износу, стабильно сохраняют сцепление на сухих и мокрых дорогах с твердым покрытием независимо от особенностей вращения колеса на высокой скорости, рекомендуются к использованию в весенне-летне-осенний период при температуре выше +7С. Летние покрышки со скоростным индексом менее 210 км/час обычно имеют ненаправленный рисунок протектора, а более скоростные более 210 км/час - направленный или асимметричный.

- зимние (нешипуемые, шипованные). Зимние шины (SNOW или MUD + SNOW - M+S) предназначаются для эксплуатации на заснеженных и обледенелых зимних дорогах. Сцепные показатели поверхностей таких шин могут изменяться от минимальных значений (гладкий лед или снежная каша) до невысоких (укатанный снег на морозе). Протектор зимних шин отличается четко выраженным рисунком с глубокими продольными и поперечными канавками. Шашки протектора имеют сложный рельеф и множество разрезов (ламелей) для увеличения рабочих боковых поверхностей, переход от протектора к боковине покрышки резкий, обязательно наличие грунтозацепов. Состав резины зимних шин пластичен при отрицательных температурах, содержит специальные компоненты для "всасывания" водяной пленки из пятна контакта и микрочастицы для увеличения сцепных свойств с ледяной поверхностью.Зимние покрышки чаще всего имеют направленный рисунок протектора, а наиболее скоростные - асимметричный. Зачастую они имеют строго определенное направление движения (указано стрелкой). Зимние шины, как правило, маркируют индексом "M+S" (Mud+Snow = грязь + снег). Только зимние шины бывают с шипами. Шипы предназначены для разрушения тонкого льда. Зимние нешипуемые шины имеют направленный рисунок с большим количеством ламелей, их изготавливают из мягких сортов резины. Наилучшие результаты они показывают на чистом сухом и мокром асфальте, а также при наличии неглубокого слоя снега. Поэтому нешипуемые шины лучше эксплуатировать там, где дороги очищают от снега (в черте города), а зимние покрышки с шипами - в остальных случаях. Зимние шипованные покрышки изготавливаются из резины средней жесткости, они имеют шипы или размеченные места для монтажа шипов, развитую сеть ламелей, рисунок протектора разреженный. Зимние шипованные шины более шумные по сравнению с нешипуемыми, но именно они остаются непревзойденными по своим характеристикам при движении на заснеженных дорогах, покрытых льдом, укатанным или глубоким снегом. При движении автомобиля при температуре воздуха - 10 0С в зоне контакта шины с дорогой всегда присутствует тонкий слой влаги (шина нагревается от трения и деформации). Поэтому на заснеженной дороге задача шипов противоскольжения - продавливать влажную пленку, играющую роль смазки, и обеспечивать надежный контакт шины с дорогой.

- всесезонные шины обладают приемлемыми эксплуатационными характеристиками при использовании как в летнее, так и в зимнее время, как на шоссейных, так и на грунтовых дорогах, на сухом и мокром асфальте, отличаются удовлетворительной приспособленностью к зимним дорогам и большим износом, по сравнению с летними. Рисунок протектора более разветвленный, чем у дорожных шин, может иметь ламели и грунтозацепы. Всесезонные покрышки имеют невысокий скоростной индекс до 210 км/час (как исключение -240 км/час), рисунок протектора - ненаправленный или направленный. Обычно всесезонные шины обозначаются: "All Season", ALL WEATHER, "М+S","Tous terrain" или условными знаками "снежинка" или "капля". Всесезонные скоростные шины (ALL SEASON PERFORMANCE) шины - новейшая технологическая разработка с применением современных технологий, обеспечивающих улучшенные скоростные показатели при круглогодичной эксплуатации авто, в том числе по льду и снегу. Допускается эксплуатация всесезонных шин круглогодично в регионах с мягкой зимой.

- универсальные шины предназначаются для эксплуатации на дорогах «любого качества», под которыми в СНГ можно понимать порядка 75% всех дорог, поэтому данный вид шин во многом - отечественная задумка. Сложно определить конкретное различие между ними и всесезонными. Отличаются шины универсального типа более глубоким и разветвленным рисунком протектора. По европейским меркам к универсальным относят шины категории «М+S» , но с менее расчлененным канавками рисунком протектора, слабо выраженным микрорисунком или без него, что обеспечивает шинам повышенную проходимость. Шины повышенной проходимости для внедорожников (4х4) предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья и мягких грунтов, имеют разреженный рисунок протектора шашечного типа с развитыми грунтозацепами по краям, мощными недеформируемыми шашками по центру беговой дорожки, часто с нерасчлененными прорезями.

- шины повышенной проходимости (предназначены для эксплуатации, в основном, в условиях бездорожья и мягких грунтов, имеют разреженный рисунок протектора, развитые грунтазацепы по краям и мощные недеформирующиеся шашки по центру беговой дорожки)

6. Классификация шин по расположению элементов рисунка:

- ненаправленные (рисунок протекторв симметричен относительно оси вращения колеса);

- направленные (рисунок симметричен относительно плоскости, проходящей через середину протектора);

- ассиметричные (рисунок протектора не симметричен относительно центральной плоскости вращения колеса, используются для совмещения разных свойств в одной шине).

7. Классы шин с учетом их размеров (габаритов):

- крупногабаритные, ширина профиля которых составляет 350 мм (14 дюймов) и более, независимо от посадочного диаметра;

- среднегабаритные, ширина профиля которых варьируется от 200 мм до 350 мм (от 7 до14 дюймов), посадочный диаметр не менее 457 мм (18 дюймов);

- малогабаритные, ширина профиля которых не превышает 260 мм (10 дюймов), а посадочный диаметр - 457мм (18 дюймов).

Рассчитайте расход топлива на эксплуатацию грузового автомобиля ГАЗ-66, совершившего в карьере пробег 90 км и выполнившего при этом транспортную работу 185 т км

Необходимые данные для расчета:

Базовая норма расхода на пробег для грузового автомобиля ГАЗ-66 Hs=28л/100км.

Норма расхода бензина на перевозку полезного груза = 2л.

Надбавка за работу в карьереD=40%

Нормируемый расход топлива

1. Автомобиль марки ИЖ-2125 в зимнее время на севере в городе с населением 600 тыс. жителей работал в почтовом ведомстве, выгружая из почтовых ящиков корреспонденцию, и совершил пробег 150 км. Рассчитайте нормируемый расход топлива.

Для расчета используем следующие данные:

Базовая норма для автомобиля ИЖ-2125 Hs=10,0 л/100 км, надбавка за работу в зимнее время в северных регионах D=18%, за работу в городе с населением от 250 тыс. до 1 млн человек D=15%, за работу, требующую частых технологических остановок, связанных с погрузкой и выгрузкой, D=10%, итого D=43%.

Нормируемый расход топлива

2. Спланируйте годовой расход топлива и смазочных материалов автопредприятием, имеющим самосвалы МАЗ-513 с самосвальными прицепами (масса 1,9 т, грузоподъемность 3 т) и САЗ-3305 и работающем в южных регионах (зимняя надбавка действует 3 месяца), в карьерах, если предстоит выполнить следующую работу:

Расчет необходимо вести для каждой марки автомобиля и для каждого вида работы в отдельности.

Учитывая, что предприятие расположено в южном регионе, срок действия зимних надбавок к нормам расхода 3 месяца в году. Предельная величина надбавки 5%, тогда среднегодовая составит

Надбавка за работу в карьере D=40%. Итого общая среднегодовая надбавкка составит D=41,25.

Рассчитываем расход дизельного топлива автомобилем МАЗ.

Базовая норма для МАЗ-513 Hs=28л/100км.

Норма расхода на транспортную работу Hw=1.3л.

1. Общий расход дизельного топлива на пробег и транспортную работу

Hsanc=28+1.3*(1.9+0.5*3)=32.7л

Qn=0.01*32.7*6000*1000*(1+0.01*41.25)+0.25*1430=2 771 682,5л.

2. Расход на внутригаражные нужды

3. Общий годовой расход дизельного топлива автопредприятием составит

Расход бензина самосвалом САЗ-3305 рассчитывают подобным же образом. Базовая норма расхода бензина на САЗ-3305 имеет величину 26,0 л/100 км. Расход на одну ездку с грузом 0,25 л.

1. Расход на пробег и ездки с грузом

Qn=0.01*26*3800*1000*(1+0.01*41.25)+0.25*850=1 395 762,5л.

2. Расход на внутригаражные нужды

3. Общий расход бензина автопредприятием

Расход смазочных материалов на автотранспорте рассчитывается по общему расходу топлива. Нормы расхода установлены на 100 л расхода топлива (для масел в литрах, для смазок в кг на 100 л топлива). Индивидуальные нормы расхода смазочных материалов для каждой марки автомобиля:

Таблица

Тогда годовой расход моторных масел по АТП:

Расход трансмиссионных масел

Расход специальных масел

Расход пластичных смазок

Размещено на Allbest.ru