Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Определение фракционного состава бензина

Испаряемость — это способность жидкого топлива перехо­дить в парообразное состояние при данных условиях. Испаряемость обуславливает эффективность смесеобразова­ния и подачи топлива при пуске и эксплуатации двигателя в условиях низких и высоких температур или низкого давления. Пуск двигателя, время его прогрева и приемистость, расход топ­лива и износ цилиндропоршневой группы в значительной степе­ни зависят от испаряемости топлива. Процесс испарения не то­лько предшествует воспламенению и горению, но в значитель­ной мере определяет скорость этих процессов, а следовательно, надежность и эффективность работы двигателя. Испаряемость топлива оценивают по совокупности двух главных показателей: теплоте испарения и фракционному составу. Под фракционном составом топлива понимается содержание в нем различных фракций, выкипающих в определенных температурных пределах. Фракционный состав выражается в объем­ных % или массовых %. Фракция топлива — это часть топлива, характеризуемая определенными температурными пределами выки­пания.

Фракционный состав бензина во многом определяет его важ­нейшие эксплуатационные свойства. Легкость пуска холодного двигателя, необходимая интенсивность подогрева впускного тру­бопровода, мощностные показатели, топливная экономичность, интенсивность изнашивания двигателя зависят от фракционного состава бензина.

В отличие от химически одно­родных веществ (например, вода, спирт, эфиры), имеющих посто­янную температуру кипения, зависящую только от баромет­рического давления, бензин яв­ляется сложной смесью ряда углеводородов, кипящих при различных температурах. Поэто­му для оценки испаряемости бен­зина определяют зависимость количества испарившегося бен­зина от температуры.

Зависимость объема перегнан­ного топлива от температуры — кривая перегонки — дает нагляд­ное представление о фракцион­ном составе топлива (рис. 3). Для характеристики фракционного состава в стандартах указаны тем­пературы, при которых перегоняется 10; 50 и 90 % бензина, а также температуры начала (tн.п.) и конца (tк.п.)его перегонки.

Рисунок 1.3 - Кривая перегонки бензина:

q — количество перегнанного топлива; t — температура разгонки

По характерным точкам на кривой фракционного состава можно приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бен­зина.

Температуры начала перегонки (tнп) и перегонки 10 % (t10%) ха­рактеризуют пусковые качества бензина, т. е. способность обес­печивать запуск двигателя при низких температурах и склон­ность топлива к образованию паровоздушных пробок в топлив­ной системе двигателя.

Чем ниже температура окружающего воздуха при пуске дви­гателя, тем больше должен иметь бензин легких фракций и тем ниже должна быть их температура кипения. Это качество бензи­на характеризуется температурами начала его перегонки и пере­гонки 10 %.

Однако чрезмерно низкая температура перегонки 10 % при­водит к образованию в прогретом двигателе «паровых пробок» в топливопроводах и каналах карбюратора. При этом горючая смесь значительно обедняется. Практически это приводит к тому, что двигатель теряет мощность, начинает «чихать» и из-за перебоев подачи топлива может остановиться.

Температура перегонки 50 % бензина (t50%) характеризует его способность обеспечивать быстрый прогрев и приемистость (бы­стрый переход двигателя на большие обороты) двигателей, не­обходимую интенсивность прогрева впускного трубопровода, а также скорость прогрева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения горючей смеси при пуске.

Чем ниже температура перегонки 50 % бензина, тем выше его испаряемость, лучше приемистость и устойчивость работы двигателя на этом бензине.

Температуры перегонки 90 % (t90%) и конца перегонки (tкп) ха­рактеризуют наличие в бензине тяжелых фракций, которые ис­паряются в последнюю очередь. С повышением этих температур увеличивается расход бензина, так как тяжелые фракции не успевают сгорать. Больше бензина проникает в картер, смывая масло со стенок цилиндра и разжижая масло в картере, что ведет к износу деталей и повышенному расходу масла.

Температуры перегонки 90% бензина (t90%)и конца перегон­ки (tкп) достаточно полно характеризуют противоизносные свой­ства бензина, так как с повышением этих температур увеличива­ется количество тяжелых трудноиспаряющихся фракций, попада­ющих в цилиндр в капельно-жидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндров.

Схема прибора для определения фракционного состава бензи­на показана на рис. 4. В колбу 2 вместимостью 125 мл, помещен­ную в кожух 3, наливают 100 мл бензина. Колбу подогревают, регулируя пламя газовой горелки 7 так, чтобы первая капля бен­зина с момента начала перегонки попала в мерный цилиндр 9 не ранее чем через 5 мин и не позднее чем через 10 мин. По термо­метру 5, установленному при помощи уплотнительной пробки 4 в горловине колбы так, чтобы его ртутный шарик был на уровне отводной трубки 6, отмечают температуру падения в мерный ци­линдр первой капли бензина, т. е. температуру начала перегонки бензина. В дальнейшем замеряют температуру после каждых 10 мл бензина, поступающего в мерный цилиндр. При этом интенсив­ность нагревания колбы должна обеспечивать перегонку 4...5 мл бензина в течение минуты (20 — 25 капель за 10 с). Для конденса­ции паров бензина трубка 7 расположена в холодильнике 8, за­полненном водой со льдом или проточной водой.

Рисунок 1.4 - Прибор для определения фракционного состава бензина: 1 — горелка; 2 — колба; 3 — кожух; 4 — пробка; 5 — термометр; 6 — отводная трубка; 7 — трубка для конденсата; 8 — холодильник; 9 — стеклянный мерный цилиндр

 

Решение о применении всех бензинов (как стандартных, так и нестандартных) принимают после обязательной эксплуатацион­ной оценки их фракционного состава с помощью номограммы (рис. 6).

Легкость пуска карбюраторного двигателя непосредственно свя­зана с наличием в бензине легких фракций. Очевидно, что чем больше в бензине низкокипящих углеводородов, тем лучше его пусковые свойства. Поэтому возможность легкого или затруднен­ного пуска двигателя связывают с испарением при перегонке пер­вых 10 % бензина или с температурой перегонки 10 % бензина (t10%).

Для оценки пусковых свойств бензинов необходимо найти по номограмме два значения температуры наружного воздуха, явля­ющиеся нижними границами легкого и затрудненного пуска дви­гателя. Практически этот вопрос решают следующим образом: на оси абсцисс отмечают точку, соответствующую t10% испытуемого бензина (для иллюстрации на номограмме t10 % взята равной 70 °С); из нее восстанавливают перпендикуляр (вертикальная пунк­тирная прямая); из точки его пересечения с наклонными сплош­ными линиями (нижними границами областей, представленных на номограмме) проводят горизонтальную линию до пересече­ния с осью ординат и на ней читают ответ. В рассматриваемом примере легкий пуск холодного двигателя возможен при мини­мальной температуре наружного воздуха -5°С, а затрудненный пуск — при -15 °С.

Оборудование:

— колба на 100 мл;

— холодильник;

— мерный цилиндр на 100 мл;

— мерный цилиндр на 10 мл воронка;

— штатив;

— колбонагреватель;

— термометр;

— образец топлива.

Порядок выполнения работы

1. Анализируемый образец бензина сначала с целью обезвожи­вания подвергается осушке. Осушку бензина производят взбал­тыванием его в течение 10—15 минут с зерненным хлористым кальцием и фильтрацией после отстоя через бумажный фильтр.

2. Чистым сухим цилиндром отметить 100 мл испытуемого топлива и залить его в колбу.

3. Установить в колбу термометр. (Термометр устанавливает­ся при помощи пробки так, чтобы верхний край шарика термо­метра был на уровне нижнего края отводной трубки.)

4. Установить колбу в колбонагреватель и соединить с холо­дильником. Колба помещена в жестяной кожух, в нижней части которого укреплена асбестовая прокладка с отвер­стием для дна колбы. При перегонке бензина и других легких топлив диаметр отверстия должен быть 30 мм, а при перегонке керосина и дизельного топлива — 50 мм.

5. Установить мерный цилиндр под нижний конец трубки холодильника. Цилиндр устанавливается так, чтобы трубка холо­дильника входила в него не менее чем на 25 мм, но не ниже от­метки 100 мл и не касалась его стенок. Цилиндр на время пере­гонки закрыть ватой для уменьшения потерь на испарение. При перегонке бензина цилиндр поставить в стеклянный сосуд с во­дой, температуру которой поддерживают в пределах 20±3 °С.

6. Включить колбонагреватель. Горелку для нагрева колбы зажигают вдали от прибора, уста­навливают высоту пламени 50—60 мм и помещают в специаль­ный держатель так, чтобы верхушка пламени едва касалась кол­бы (рис.4). Нагрев вести так, чтобы пер­вая капля топлива упала с конца трубки холодильника не ранее 5 и не позже 10 минут от начало нагрева. В противном случае вести регулирование высоты пламени горелки.

7. Отметить температуру, при которой упадает первая капля топлива, как температуру начала перегонки.

8. При появлении на конце отводной трубки первой капли конденсата фиксируют температуру начала разгонки. После па­дения первой капли топлива перегонку ведут с равномерной скоростью — 4—5 мл в минуту, что соответствует 20—25 каплям за 10 с. Нарушение установленного режима перегонки ведет к искажению результата испытания. Так, при повышении скоро­сти выше установленной четкость разделения топлива на фрак­ции ухудшается и наряду с легкими фракциями перегоняются более тяжелые. В результате этого фракционный состав топлива будет казаться более легким. При малой скорости перегонки фракционный состав топлива будет казаться более тяжелым.

9. Отметить температуру после отгона каждых 10 мл топлива. Для облегчения замеров необходимо, чтобы перегоняемое топ­ливо с нижнего конца трубки холодильника стекало по стенке приемного цилиндра. Для этого после падения первой капли мерный цилиндр сдвинуть так, чтобы конец трубки холодильни­ка коснулся внутренней стенки цилиндра. Для проверки скоро­сти перегонки по отсчету капель цилиндр на короткое время от­ставляют от конца трубки холодильника с тем, чтобы капли топ­лива падали по центру цилиндра. По мере повышения температуры усиливать подогрев колбы, чтобы скорость пере­гонки была постоянной.

10. После отгона 90 мл топлива нагрев колбы усилить до по­явления синих язычков пламени из окошек нижней части кожу­ха так, чтобы до конца перегонки прошло от 3 до 5 минут.

11. Не уменьшая размера пламени, следить за термометром и при снижении температуры на 5—10 "С от максимального значе­ния горелку погасить и дать стечь конденсату в течение 5 мин.

12. Максимальную температуру, достигнутую при разгонке, отметить как температуру конца разгонки.

13. После прекращения разгонки верхнюю часть кожуха снять и охладить прибор в течение 5 мин.

14. Горячий остаток из колбы слить в мерный цилиндр емко­стью 10 мл, охладить его до комнатной температуры и опреде­лить оставшееся количество. Затем вычислить потери, которые составляют разность между 100 % бензина, залитого в колбу, и суммой процентов собранного конденсата и остатка.

15. Результаты разгонки занести в отчет.

16. Построить график фракционного состава топлива. Для этого по горизонтальной оси откладывают значения температур перегонки, а по вертикальной — соответствующие им значения объемов испарившегося топлива. На пересечении перпендикуля­ров, восстановленных из отложенных на осях значений, полу­чатся точки кривой графика разгонки бензина или графика его фракционного состава

17. Вычитая из количества бензина, залитого в колбу, количество бензина, находящегося в мерном цилиндре, и остаток в колбе, получают потери при перегонке.

18. Результаты проведенного исследования необходимо занести в таблицу 4 и, используя их, построить кривую перегонки (рис. 5) и заполнить итоговую табл. 5.

 

Таблица 1.4




Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 103 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

Оценка бензина по внешним признакам | Бензины, содержащие водорастворимые кислоты и щелочи, к эксплуатации непригодны. | Соответствие основных показателей образца бензина требованиям ГОСТа | Теоретическая часть | Отчет о лабораторной работе по оценке качества |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав