Свойства бензина, влияющие на пуск двигателя

Свойства бензина, влияющие на пуск двигателя

В качестве основного вида топлива для двигателя с воспламенением от искры применяются различные виды бензинов. Заменителями бензинов могут служить метанол и этанол (метиловый и этиловый спирты), а также сжиженные нефтяные и сжатые природные газы. Последние по технико-экономическим и санитарно-гигиеническим показателям являются лучшими его заменителями.

В нашей стране согласно ГОСТ 2084—77 выпускаются бензины четырех марок: А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. Первые три сорта бензинов с 1 октября по 1 апреля выпускаются зимнего вида и могут применяться в любое время года в северных и северо-восточных районах страны. Летние сорта этих бензинов выпускаются соответственно с 1 апреля по 1 октября. Бензины АИ-98 не имеют сезонных различий, и их пусковые свойства больше соответствуют летним сортам. У всех сортов выпускаемых бензинов отсутствует маркировка по признаку сезонности, а возможность их использования в зимних условиях определяется пусковыми свойствами.

Пусковые свойства бензинов характеризуются фракционным составом и давлением насыщенных паров. Оказывают определенное влияние на образование смеси другие физические свойства бензина:

• скрытая теплота парообразования (испаряемость)
• коэффициент диффузии паров
• вязкость
• поверхностное натяжение
• теплоемкость
• плотность

Характер влияния данных параметров на разных стадиях образования смеси неодинаков.

Возможность обеспечения пуска двигателя зависит от эксплуатационно-технических свойств топлива, к которым относятся антикоррозионная стойкость и загрязненность механическими примесями и водой.

У бензинов различных сортов испаряемость при одинаковых температурах различна и в значительной мере определяется фракционные составом, в связи с чем оценку его испаряемости определяют по количеству испарившихся фракций в зависимости от температуры.

Температура выкипания Tвык 10 % бензина характеризует его пусковые свойства в условиях низких температур. От температуры выкипания 50 % бензина зависит время прогрева двигателя после пуска и возможность быстрого прекращения обогащения топливовоздушной смеси. С повышением температуры выкипания 90 % бензина увеличивается количество тяжелых фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндров.

Использование в качестве критерия оценки пусковых свойств топлива температуры выкипания 10 % бензина явно недостаточно. При одной и той же температуре выкипания 10 % бензина различных сортов топлива отличаются давлением насыщенных паров, от которого зависит интенсивность испарения. Давление насыщенных паров падает с понижением температуры, но характер этой зависимости для различных бензинов неодинаков. Поэтому пусковые свойства бензина дополнительно оценивают по величине давления насыщенных паров. Приведенная зависимость показывает, что условия пуска холодного двигателя резко ухудшаются при понижении давления насыщенных паров ниже 33,25 кПа. При использовании бензина с давлением насыщенных паров 28,5 кПа и Твык 10% бензина 55 «С пуск двигателя обеспечивается до температуры — 15 «С. При увеличении рн до 53,2 кПа и такой же Твык (60 «С) 10 % бензина пуск двигателя при n = 50 мин-1 осуществляется при температурах от -20 до -25 «С. Влияние физических свойств бензинов на его пусковые качества учитывается при разработке требований к фракционному составу и рн зимних сортов автомобильных бензинов. Однако при длительной стоянке автомобиля испарение легких фракций зимнего сорта бензина из поплавковой камеры карбюратора затрудняет пуск двигателя при низких температурах. Поэтому при обновлении топлива в поплавковой камере перед пуском сокращается продолжительность пуска двигателя.

Рис. Зависимость температуры пуска Т двигателя с Vh = 1,7 л от величины давления насыщенных паров бензина: А, Б — зоны соответственно надежного и ненадежного пусков

Рис. Зависимость времени пуска двигателя с Vh > 1,7 л на масле М-6/10Г, от n при различной Твык и использовании бензина с разной величиной рh: а — рh = 28,46 кПа; b-рh = 59,85 кПа

Несмотря на положительные физические свойства газового топлива такие, как высокое октановое число и широкие пределы воспламене ния, пуск холодного двигателя без специальных мер не всегда возможен. Наличие влаги приводит к образованию ледяных пробок в топливной системе и к шунтированию электродов свечей зажигания в процессе воспламенения смеси. Определенные трудности возникают в приготовлении газовоздушной смеси при наличии примесей и нестабильности фракционного состава газа.

При использовании в качестве топлива спиртов возникают трудности в осуществлении пуска из-за высокого значения скрытой теплоты испарения. Спирты, попадая на зеркало цилиндров, быстрее, чем бензин, разрушают масляную пленку. Соединяясь с водой, они образуют водоэмульсионную масляную пленку, снижающую смазочные свойства масла. Поэтому спирты применяются пока как добавки к бензину (до 10-15 %), что повышает технико-экономические показатели такого вида топлива, но ухудшает их пусковые свойства при низких температурах.

Влияние загрязненного топлива на дизельную топливную аппаратуру

Работоспособность топливной аппаратуры дизельных автомобилей непосредственно зависит от качества топлива. При наличии загрязнений, её надежность и производительность существенно снижаются. Примерно в 20% случаев ремонт дизельной топливной аппаратуры необходим для устранения дефектов, вызванных именно проблемами с топливом.

Механические примеси как фактор риска

Механические примеси представляют собой мелкие частицы, различного происхождения. Иногда попадают в топливо из нефти еще во время её переработки. Нередко они тверды и заостренны, а их действие на детали сравнимо с действием абразивных материалов. Особенно опасны они для прецизионных деталей, к которым относятся:

• Плунжеры с втулками;
• Иглы и корпуса распылителей форсунок;
• Нагнетательные клапаны с гнездами.

Высокая опасность обусловлена тем, что прецизионные детали отличаются исключительно чистой обработкой поверхностей и требуют как точного индивидуального подбора, так и взаимной притирки. Твёрдые частицы, вместе с топливом попадая в ТНВД и форсунки, повреждают прецизионные детали и ускоряют их износ.

В свою очередь износ плунжерных пар становится причиной увеличения продолжительности впрыска топлива. Увеличивается и период задержки воспламенения, а давление впрыска уменьшается, возникает перегрев двигателя. Негативное влияние оказывают механические загрязнения и на сопла распылителей, приводя к сбоям в подаче топлива и ухудшая процесс его сгорания.

Конечно же, при своевременном ремонте дизельной топливной аппаратуры, данные неполадки легко устраняются. Но если вовремя не обратиться к специалистам, последствия будут очень серьёзными:

• увеличится расход топлива,
• снизится мощность,
• ухудшатся пусковые характеристики,
• повысится токсичность выхлопных газов и дымность.

Сбои в работе двигателя сделают невозможной его эксплуатацию, потребуется более сложный ремонт с заменой дорогостоящих деталей.

На сегодняшний день технологии переработки нефти не столь совершенны и об идеально чистом дизельном топливе приходится только мечтать. Именно поэтому так важно контролировать работу топливной аппаратуры и при возникновении первых «симптомов», предпринимать все необходимые меры. Но самым лучшим и действенным вариантом являются профилактическая диагностика. Не занимая много времени и не обременяя бюджет, она обеспечивает бесперебойную эксплуатацию автомобиля в течение длительного срока.

Похожие статьи

Дизельные двигатели не просты в эксплуатации, но экономичны и имеют высокий ресурс. Но и у них узлы и агрегаты периодически выходят из строя, требуя восстановления. Это также касается топливных .

Словосочетание «троит дизель» знакомо каждому владельцу дизельного автомобиля. Вот только знаете ли вы, что означает такое понятие, да как с ним бороться? Итак, дизельный автоликбез: если один из .

SsangYong Kyron — среднеразмерный кроссовер (SUV) от южнокорейского производителя «SsangYong». Выпускается в полноприводной и заднеприводной модификациях. Комплектуется либо бензиновым, либо .

Топливный насос высокого давления входит в систему топливоподачи дизельного двигателя и является одним из наиболее важных и сложных её узлов. Техническое обслуживание и своевременный ремонт ТНВД .

Лекция 2. ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

Дизельное топливо — это смесь углеводородов различного строения, кипящая при температуре 150. ..360 °С.

Эксплуатационные свойства: несколь­ко отличаются от свойств топлива для бензиновых двигателей.

· самовоспламеняемость и смесеобразование;

Самовоспламеняемость дизельного топлива оказывает существенное влияние на мягкость и жесткость работы дизеля. О склонности дизельного топлива к самовоспламенению и су­дят по его цетановому числу (ЦЧ).

Цетановое число — это показатель самовоспламеняемости дизельного топлива, численно равный объемному проценту цетана в эталонной смеси, которая в условиях испытания равноценна по самовоспламеняемости эталонному топливу. В состав эталонной смеси входит цетан и а-метилнафталин.

Склонность к самовоспламенению: цетана — 100 единиц,

а-метилнафталина — в 0 единиц.

Так, если смесь состоит из 40 % цетана и 60 % а-метилнафталина, то считается, что ее цетановое число равно 40.

Цетан относится к нормальным углеводородам парафинового ряда, для которых характерны наиболее быстрый распад и окисление в сжатом воздухе под действием температуры и давления. У него очень небольшой период задержки воспламенения, что обес­печивает мягкую работу двигателя.

Представитель углеводородов ароматического ряда а-метилнафталин отличается наибольшим периодом задержки и высокой температурой воспламенения. Поэтому при большом содержании а-метилнафталина (низком цетановом числе) происходит резкое нарастание давления в ци­линдре двигателя на 1° угла поворота коленчатого вала и жест­кая работа дизеля.

Оценку самовоспламеняемости дизельных топлив — аналогично методу оценки де­тонационной стойкости бензинов.(на одно­цилиндровой установке серии ИТ-9-3).

Цетановое число может быть определено также расчетным путем, например, по плотности и кинематической вязкости при температуре +20 °С по формуле:

По ГОСТ 305-82 цетановое число дизельного топлива должно быть не менее 45.

Чем выше ЦЧ, тем лучше воспламе­няемость топлива.

ЦЧ более 50 – происходит прежде­временное воспламенение топливной смеси, которое снижает экономичность и мощность дизеля, вызывает обильное дымле­ние.

менее 40 – приво­дит к жесткой работе двигателя (возникает характерный метал­лический стук, напоминающей детонацию в бензиновом двига­теле, вибрация, перегрев поршней и головок цилиндров и др.).

ЦЧ топлива может быть повышено

· регули­рованием углеводородного состава (увеличение концентрации нормальных парафинов (цетана) при снижении ароматических ограничено повышенной температурой плавления нормальных парафинов, поэтому их содержание в зимних марках дизельных топлив строго регла­ментировано.)

· или введением специальных присадок.(кислородосодержащие присадки (органические перекиси, сложные эфиры азотной кислоты — этилнитрат, изопропилнитрат и др.) 1 % изопропилнитрата в зимнее, арктическое по­вышает ЦЧ на 10-12 единиц. )

Чем выше ЦЧ, тем при более низ­кой температуре возможен пуск дизеля.

На процесс смесеобразования в дизеле большое влияние оказывают и такие показатели, как кинематическая вязкость и фракционный состав топлива.

Для различных марок дизельного топлива кинематиче­ская вязкость составляет 1,5.. .6 мм 2 /с или (сСт) при температуре 20 °С.

Повышенная вязкость:

· ухудшает распыливание топлива,

· ведет к неполному сгоранию,

· образованию отло­жений в двигателе (в том числе на головке форсунки).

Пониженная вязкость

· ведет к подтеканию форсунок,

· на­рушению дозировки топлива и

· увеличению износов топливного насоса высокого давления.

Лучшие свойства — топливо средней вязкости — 2,5. 4 мм 2 /с при 20 °С.

Вязкость понижа­ется с ростом температуры, и наоборот.

Изменение вязкости оказывает существенное влияние на пусковые свойства, особенно в холодное время года.

Фракционный состав влияет на ка­чество его распыливания и сгорания.

Много лег­ких углеводородов — резко по­вышается давление на градус угла поворота коленчатого вала, т. е. двигатель работает жестко.

Утяжеленный фракционный со­став — ухудшение качества топливной смеси, недоиспарение в камере сгорания, неполное сгорание и дымле­ние.

Фракционный состав летнего и зимнего дизельного топлива

1 — зимнее дизельное топливо; 2 — летнее дизельное топливо

Низкотемпера­турные свойства топлива — его спо­собность оставаться гомогенным (однородным, стабильным) с понижением температуры и не вызывать затруднений при пере­качке по трубопроводам.

Низкотемпературные свойства стандартами оцениваются температурой помутнения и застывания.

В составе дизельного топлива находится большое количество углеводородов с высокой температурой плавления (парафиновые углеводороды нор­мального строения).

С понижением температуры они выпадают в виде кри­сталлов различной формы — топливо мутнеет — возникает опас­ность забивки фильтров.

Влияние качества топлива на работу двигателя внутреннего сгорания

1.1Современные и перспективные требования и технологии к качеству тяжелых моторных и судового маловязкого топлива. 4-7

2.1Влияние асфальтенов на работу ДВС. 8-11

2.2Влияние присадок на ДВС . 11-16 2.3Противоизносные свойства топлив. 16-19

2.4Влияния качество топлива на противоизносные

свойства топлив. 19-24

Список литературы. 25

Тяжелые моторные и судовые топлива использу­ют в судовых энергетических установках. К котельным топливам относят топочные мазуты марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585— 75, к тяжелым моторным топливам — флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-75, моторные топлива ДТ и ДМ — по ГОСТ 1667-68. К судовым топливам относят дистиллятное топливо ТМС по ТУ 38.101567— 87 и остаточные топлива СВТ, СВЛ, СВС по ТУ 38.1011314-90.

В общем балансе перечисленных топлив основное место занимают мазуты нефтяного происхождения. Жидкие котельные топлива из сланцев, получаемые на установках полукоксования горючих сланцев и угля, — продукты коксохимической промышленности — составляют лишь небольшую долю общего объема производства топлив. [3]

Требования, предъявляемые к качеству котельных, тяжелых моторных и судовых топлив, устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями качества, как вязкость, содержание серы, теплота сгорания, температуры застывания и вспышки, содержание воды, механических примесей и зольность.

Отсюда следует, что от качества топлива зависит надежная работа двигателя. Поэтому при выборе топлива рассматриваются его качество и как оно будет влиять на работу ДВС.

1.1Современные и перспективные требования и технологии к качеству тяжелых моторных и судового маловязкого топлива

Настоящие технические условия распространяются на топливо маловязкое судовое получаемое из дистиллятных фракций прямой перегонки и вторичной переработки нефти.

Топливо маловязкое судовое должно изготавливаться в соответ­ствии с требованиями настоящих технических условий по технологии, согласованной с разработчиком и утвержденной в установленное порядке.

Топливо маловязкое судовое вырабатывается трех видов в зависимости от массовой доли серы: [6]

I вид — с массовой долей серы не более 0,5 %; код ОКП 02 5195 0301

II вид — с массовой долей серы не более 1,0 %; код ОКП 02 5195 0302

III вид — с массовой долей серы не более 1,5 %; код ОКП 02 5195 0303

При производстве топлива маловязкого судового разрешаемся использование присадок, допущенных к применению в установленном порядке.

Топливо маловязкое судовое соответствует марке ДМА MS IPO — 8217.

На предприятиях, впервые осваивающих производство топлива маловязкого судового, осуществляется постановка его на промыш­ленное производство по ГОСТ 15.001.

Производство топлива маловязкого судового допускается только на предприятиях, согласовавших настоящие технические условия и внесенных, как производитель, в каталожный лист продукции, зарегистрированный в установленном порядке.

Топливо маловязкое судовое должно соответствовать требо­ваниям настоящие технических условий, указанным в таблице. [ 6 ]

Таблица 14 — Технические требования на СМТ (ТУ 38.101567-2000)