Реферат
Дисципліна: матеріалознавство
Тема: Фізико-хімічні властивості бензину
2009
Введення
Вітчизняні легкові автомобілі та автобуси, а також більшість вантажних автомобілів мають карбюраторні двигуни. Паливом для цих двигунів служить автомобільний бензин.
Основні техніко-економічні вимоги до бензинів зводяться до наступного:
- бензин повинен забезпечувати безвідмовну роботу автомобільного двигуна на всіх режимах і у всіх практично зустрічаються умовах експлуатації;
- двигун повинен розвивати передбачену для нього потужність при мінімальній витраті бензину;
- бензин повинен забезпечувати мінімальні знос двигуна, трудові та матеріальні витрати на ремонт і технічне обслуговування двигуна;
- якість бензину не повинно погіршуватися при транспортуванні, зберіганні і використанні;
- поводження з бензином не повинно викликати підвищеної небезпеки для персоналу, займається експлуатацією, технічним обслуговуванням та ремонтом автомобілів.
Виходячи з названих вище вимог встановлюється відповідність бензину даними конкретним умовам і можливість його застосування.
Фізико-хімічні властивості
Відповідність бензину перерахованим вимогам залежить, насамперед, від його фізико-хімічних властивостей, які визначаються низкою показників. Основні показники фізико-хімічних властивостей бензинів вказуються в стандарті або в технічних умовах на бензин даної марки.
Наведені показники могли б значно змінюватися залежно від природи нафти, способів її переробки і очищення бензину. Стандартизація основних показників фізико-хімічних властивостей забезпечує одне і те ж якість бензину даної марки.
Фракційний склад, тиск насичених парів, детонаційна стійкість, а також зміст механічних домішок та води в бензині визначають здатність даного бензину утворювати бензино-повітряну суміш потрібного складу при різних умовах роботи двигуна, в тому числі при низьких і високих температурах, мінімальних та максимальних числах оборотів колінчастого валу, при прочиненому або повністю відкритому дроселі, тобто визначають карбюраціонние якості бензину, від яких залежить безвідмовність роботи двигуна.
Від них залежать також швидкість і повнота згоряння бензино-повітряної суміші в циліндрах двигуна, можливість роботи двигуна на найбільш економічних режимах, т. е, потужність, що розвивається двигуном, і кількість витрачається при цьому бензину.
Фракційний склад встановлює залежність між кількістю палива (в% за об'ємом) і температурою, при якої воно переганяється. Для характеристики фракційного складу в стандарті вказується температура, при якій переганяється 10, 50 і 90% бензину, а також температура кінця його перегонки, іноді і початку.
Застосування бензину з високою температурою кінця перегонки призводить до підвищеного зносу циліндрів і поршневої групи внаслідок змивання масла із стінок циліндрів і його розрідження в картері, а також внаслідок нерівномірного розподілу робочої суміші по циліндрах.
Тиск насичених парів характеризує випаровуваність головних фракцій бензинів, і в першу чергу їх пускові якості. Чим вище тиск насичених парів бензину, тим легше він випаровується і тим швидше відбувається пуск і нагрів двигуна. Однак якщо бензин має занадто високий тиск насичених парів, то він може випаровуватися до змішувальної камери карбюратора.
Це призведе до погіршення наповнення циліндрів, можливому утворенню парових пробок у системі живлення і зниження потужності, перебоїв і навіть зупинці двигуна.
Тому тиск насичених парів бензину встановлюється таким, щоб при хорошому його випаровуванні не утворювалися парові пробки в системі живлення двигуна.
При оцінці випаровуваності бензину необхідно поряд з тиском насичених парів враховувати його фракційний склад.
Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину, що є найважливішим його експлуатаційним якістю.
Детонаційна стійкість бензину оцінюється октановим числом, вказуються в стандартах або технічних умовах в числі найважливіших фізико-хімічних властивостей бензину. Показник октанового числа входить і маркування бензину. Октанове число бензину чисельно дорівнює процентній (за обсягом) змістом ізооктану в такої суміші з нормальним гептаном, яка рівноцінна по детонаційної стійкості випробуваному бензину.
Чим вище октанове число, тим більше стійкий бензин перед детонацією і тим кращими експлуатаційними якостями він володіє.
При порівнянних умовах бензини з легшим фракційним складом мають більш високе октанове число. Краще протистоять детонації бензини, в яких переважають ароматичні вуглеводні, потім слідують нафтенові, і найменша детонаційна стійкість у бензинів, що складаються в основному з нормальних парафінових вуглеводнів.
Наявність в бензині сірчистих з'єднань і смолянистих речовин знижує його октанове число, тому зміст їх в бензині строго контролюється.
Детонація частіше всього виникає при роботі прогрітого двигуна на повному навантаженні при невеликому числі oборотов колінчастого валу. Виникненню детонації сприяє погіршення охолоджування двигуна (нагар, накип, пробуксовка ременя вентилятора і ін), збільшення відкриття дроселя, зменшення числа оборотів колінчастого валу двигуна, збільшення кута випередження запалювання.
Змінюючи режим роботи двигуна, можна запобігти або припинити вже почалася детонацію
Октанове число бензину підвищується шляхом додавання до бензину високооктанових компонентів або присадок-антидетонаторов.
Механічні домішки в бензині не допускаються. Вони призводять до засмічення паливних фільтрів, паливопроводів, жиклерів, що порушує нормальну роботу двигуна, збільшує знос циліндрів і поршневих кілець,
Наявність води в бензині також виключено. Вона небезпечна насамперед при температурі нижче 0 В° С, так як, замерзаючи, утворює кристали, які можуть перегородити доступ бензину в циліндри двигуна; вона сприяє осмолению бензину, а також викликає корозію паливних баків і резервуарів.
На безвідмовну роботу двигуна, що розвивається їм потужність і витрата бензину крім розглянутих властивостей роблять деякий вплив і інші фізико-хімічні властивості. Так, розвивається двигуном потужність залежить від теплоти згорання палива. У той же час у вживаних марок бензинів теплота згоряння практично не відрізняється.
Для автомобільних бензинів не нормуються в'язкість і щільність. Фактичне відхилення в'язкості і щільності бензинів однієї марки не викликає необхідності змінювати регулювання та режим роботи двигуна для різних партій бензину. Однак в цьому може виникнути необхідність при переході на літній або зимовий період експлуатації або на бензин іншої марки.
Щільністю бензину називається його маса, що міститься в одиниці об'єму. Найчастіше щільність визначається нефтеденсіметром при 20 В° С. З пониженням температури в'язкість і щільність зростають. Збільшення в'язкості зменшує пропускну здатність жиклерів, а з підвищенням щільності збільшується кількість одного і того ж обсягу бензину, що надходить через жиклери,
автогосподарств отримують бензин з нафтобаз у вагових одиницях (кг), а при заправці автомобілів через заправні станції (бензоколонки) завмер виробляється в об'ємних (л). Тому, знаючи щільність, виробляють перерахунок вагових одиниць (одиниць маси) в об'ємні.
Крім перерахованих фізико-хімічних властивостей на знос двигуна і на витрати по догляду за автомобілем впливає також вміст у бензині мінеральних і органічних кислот, лугів, смол, сірки та її сполук.
Водорозчинні (Мінеральні) кислоти і луги отруйніметали, і їх присутність в бензині викликає інтенсивний знос деталей двигуна. У бензині в результаті неякісної очистки можуть виявитися сірчана кислота і луг. Стандартами на автомоб...
