Файл: Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.07.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
Увеличение вязкости масла снижает |
количественную его подачу |
к трущимся деталям. Холодное масло |
с высокой вязкостью в те |
чение некоторого времени после пуска |
(до 2—3 мин) .вообще не |
поступает к поверхностям тренмя. |
|
Особенно велико время задержки подачи масла к трущимся поверхностям цилиндро-порлшевой группы двигателя, которые смазываются разбрызгиванием. Известно, что смазка разбрызги ванием возможна только после достаточного разогрева двигателя й масла.
При прочих равных условиях снижение температуры пуска ди зельного двигателя от 15 до —15°С приводит к уменьшению коли чества прокачиваемого масла в 5—6 раз, а повышение вязкости масла от 100 до 500 п при пуске карбюраторного двигателя вызы
вает уменьшение |
количества подаваемого |
масла в 8 раз. Кроме то |
|
го, возрастающая вязкость |
масла при снижении температуры .влия |
||
ет на увеличение |
момента |
сопротивления |
проворачиванию коленча |
того вала двигателя. |
|
|
Это, в свою очередь, приводит к снижению скорости вращения вала при пуске, что затрудняет или вообще делает невозможным
пуск двигателя.
Рис. |
Вязкостно-температурные кривые |
масел |
для |
карбюраторных (а) |
и |
ди |
|||
зельных |
(б) двигателей: |
|
|
|
|
|
|
||
/ — АС - 10: |
2 — АС - 6: |
3 — АКЗп - 10; 4 — АКЗп-6; |
5 — АСЗп-6; |
fi—масло |
Д - 8 бакинское |
с к о м |
|||
позицией присадок |
ЦНХП; 7 — м а с л о ДС - 8 восточное |
с композицией |
присадок |
В Н И И НП |
12
|
|
|
|
|
|
|
M, |
|
|
|
|
Ряс. 2. Зависимость |
момента |
сопро- к |
^ м |
|
|
|
|||||
давления |
проворачиванию |
вала |
дви |
|
|
|
|
||||
гателя Уірал-3і76 от температуры |
мас |
ѵ^лр \\- |
|
|
|||||||
ла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
\ ° |
V - |
||
/ — м а с л о |
АС-8; |
2 — АСЗп - 10; |
3 — АСЗп-6 |
i/ß |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V \ |
V3- |
|
Как |
видно |
из рис. 2, при |
|
V |
\ |
\ |
|||||
|
|
|
|
||||||||
использовании |
всесезонного SO % \ \\ \\ |
||||||||||
масла АСЗп-10 |
момент |
сопро |
> \ |
\ |
А |
\ 1 |
|||||
тивления |
проворачиванию |
ва |
|
||||||||
ла двигателя Урал-376 со ско |
|
|
|
Ni |
|||||||
ростью |
50 |
и 100 об/мин |
при |
20 |
|
|
|
||||
предельной |
температуре |
пус |
|
|
|
||||||
ка —25°С |
составляет |
соответ |
|
|
|
|
|||||
ственно 37 il 45 кГм. На |
менее |
|
|
|
|
||||||
вязком северном масле АСЗп-6 |
10 |
|
|
|
|||||||
момент сопротивления не пре- |
-jg |
-20 |
|
-/О |
|||||||
вышает |
|
соответственно |
18' и |
|
|
|
|
||||
22 кГм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения условий пуска холодных двигателей .вязкость |
|||||||||||
зимних масел при температурах |
минус 30°С должна быть не более |
||||||||||
2500 ест для карбюраторных и не более |
3000 ест для дизельных |
||||||||||
двигателей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У Х У Д Ш Е Н И Е П Р О Ц Е С С А В О С П Л А М Е Н Е Н И Я В Ц И Л И Н Д Р А Х Д В И Г А Т Е Л Е Й
Процесс питания двигателей и воспламенения .топливо-воздуш ных смесей зависит как -от свойств топлив (особенно низкотемпера турных), так и от пусковых скоростей вращения коленчатого .вала. Оба эти параметра заметно вл.ияют на процессы смесеобразования, существенно различающиеся в карбюраторных и дизельных двига телях.
Топливо для дизельных двигателей. Условия смесеобразования в дизельном двигателе более сложные и менее благоприятные, чем в карбюраторном. Важнейшими факторами, определяющими ка
чество процесса смесеобразования в дизельном |
двигателе, |
являют |
ся температура .и плотность воздуха в камере |
сгорания, |
качество |
расныливания топлива при впрыске. |
|
|
Зимнее дизельное топливо прежде всего характеризуется тем пературой его самовоспламенения, температурой выкипания (ис паряемостью) и вязкостью. Чем ниже (в определенных пределах) абсолютные значения параметров, определяющих указанные пока затели топлива, тем оно больше соответствует условиям работы автомобиля при низких температурах.
1*
t°c
Рис. 3. |
Зависимость |
температуры |
конца |
|||
сжатия |
топливного |
з а р я д а |
/°С |
от |
пус |
|
ковых |
оборотов |
вала дизельного |
двига |
|||
теля ЧГГ6 при |
различных |
температурах |
||||
воздуха |
(іпо даяньш |
H . Сметнева) : |
|
|||
/ — при |
20°С; 2 — п р и |
0°С; 3 — |
при — 10"С; |
4 — |
при —20°С
Ухудшение работы дизельного двигателя при низкой темпера туре воздуха, поступающего в цилиндры, объясняется резким охлаждением камеры сгорания. Кроме того, .воздух при сжатии на гревается недостаточно и его температура не достигает необходи мого значения. В результате топливо воспламеняется с большим запозданием и к моменту .воспламенения оно в большом количест ве накапливается в камере сгорания. Это сопровождается высокой скоростью нарастания давления и неполным сгоранием топлива, в результате чего показатели рабочего процесса дизельного двигате ля заметно ухудшаются.
Пуск дизельного двигателя зависит в значительной степени от давления и температуры топливного заряда в конце такта сжатия, которые, в свою очередь, определяются скоростью вращения вала двигателя (рис. 3). Эксперименты показали, что при температуре наружного воздуха —20°С (кривая 4) температура заряда сни жается до 220-н280°С при пусковых скоростях вращения вала 100—150 об/мин. При снижении температуры в цилиндре ниже 300—350°С дизельное топливо не .воспламеняется и пуск двигателя становится невозможным.
Температура самовоспламенения топлива оказывает влияние на величину периода задержки .воспламенения и зависит от скорости
химической реакции окисления |
частиц топлива и от интенсивно |
||
сти теплообмена |
между топливом |
и воздухом. Более короткий пе |
|
риод задержки |
воспламенения |
(т. |
е. хорошая .воспламеняемость) |
присущ тем типам топлива, которые термически менее устойчивы и склонны к образованию перекисей. Входящие в состав дизельного топлива углеводороды с кольцевой структурой, в том числе .нафтены и ароматаіки, отличаются большой стойкостью внутримолеку лярных связей и менее склонны к образованию перекисей. Пара финовые же углеводороды обладают меньшей стойкостью моле кул, легче поддаются расщеплению, более склонны к образованию перекисей и поэтому способность их к воспламенению выше, чем у нафтенов и ароматиков.
Таким образом, химическая структура топлива существенно влияет на продолжительность периода запаздывания воспламене ния. Увеличение количества парафинов в топливе уменьшает, а
14
увеличение нафтенob и ароматиков увеличивает период задержки воспламенения. Однако в ряде нормальных парафиновых углево дородов одновременно с увеличением длины цепи (и возрастанием цетановых чисел) повышаются температуры застывания, что совер шенно недопустимо для зимних топлив. Например, С12Н26 (Н-до- декан) имеет температуру застывания 20°С, хотя его цетановоечисло равно 100.
Лучшие по низкотемпературным свойствам топлива моігут полу чаться путем глубокой низкотемпературной депарафинизации соот ветствующих фракций прямой перегонки.
Химический состав оказывает существенное влияние и на важ нейшее свойство дизельного топлива — вязкость. Это свойство топ лива имеет исключительно -важное значение в период пуска дви гателя при низких температурах. С повышением вязкости заметно' возрастает сопротивление топливной системы (трубопроводов,, фильтров) прокачиванию топлива, уменьшается наполнение насо са, ухудшается процесс распыливания или вообще прекращается; подача топлива в цилиндры двигателя.
іВязкость дизельных топлив зависит от температуры. Эта зави симость сравнительно мала в области положительных температур и очень велика в области отрицательных температур. Улучшение низкотемпературных свойств топл.и.ва сопровождается понижением цетанового числа, т. е. ухудшением его воспламеняемости. Поэтому в производстве зимних топлив приходится отказаться от оптималь ных величин цетанового числа, несколько занижая его.
Чтобы обеспечить хорошую прокачиваемость зимних сортов топлив, делают их фракционный состав более легким, благодаря 'чему обеспечивается малая вязкость и низкая температура потери подвижности. Дизельное топливо .из нефтей парафинового основа ния имеет более пологую кривую вязкости, нежели топливо из неф тей нафтеново-ароматического основания. Однако их применение в зимний лериод ограничено высокой температурой застывания. Та ким образом, при выборе оптимального состава зимнего дизельно го топлива приходится прибегать к компромиссу менаду двумя трудносовм-естимыми качествами: низкой температурой помутне ния и низкой температурой самовоспламенения.
Характеристики применяемых для автомобильных дизельных двигателей зимних топлив указаны в табл. 2.
Следует отметить, что при температуре ниже —40°С ни одно из, зимних сортов указанных топлив не прокачивается из бака в дви гатель вследствие выпадения парафина. Пусковые подогреватели дизельных двигателей в этих условиях не могут быть пущены в ход, а следовательно, и пуск самих двигателей без разогрева ста новится невозможным. Поэтому в практике эксплуатации при тем пературе ниже —40°С арктическое топливо марки ДА разбавляют тракторным керосином в пропорции 1:1. Специальные эксперимен ты .подтверждают правильность этой меры. Г " ~ — ~ —
Т а б л и ц а 2
Характеристики зимних топлив для автомобильных дизельных двигателей
Марка топлива
Показатель качества
Д А |
д з |
А |
3 |
Цета.новое число, не |
менее |
|
||||
Фракционный |
состав: |
|
|
|||
Ш°/о |
перегоняется |
гтря |
темпера.туре, |
|||
°С, не выше |
|
|
|
|||
50°/о |
перегоняется |
при |
температуре, |
|||
°С, не выше |
|
|
|
|||
90%' |
перегоняется |
при |
температуре, |
|||
°С, не выше |
|
|
|
|||
96°/о |
перегоняется |
пр« |
температуре, |
|||
°С, |
не выше |
|
|
|
||
98%' |
перегоняется |
при |
температуре. |
|||
°С, |
не выше |
|
|
|
||
Температура |
вспышк-и в закрытом |
тиг |
||||
ле, °С, не ниже |
|
|
|
|
||
Кинематическая |
вязкость |
прл |
20°С, |
|||
ест, в пределах |
|
|
|
|
|
|
Температура |
за,стываи»я, |
°С, не выше |
||||
Температура |
помутнения, |
°С, не |
выше |
|||
Содержание: |
|
|
|
|
|
|
серы, |
°/о, не |
более |
|
|
|
|
фактических |
смол, |
кг на100 ли |
топ |
|||
лива, |
не более |
|
|
|
40 |
40 |
45 |
45 |
200 |
200 |
— |
— |
|
|
||
255 |
275 |
240 |
250 |
300 |
335 |
— |
— |
330 |
— |
— |
— |
|
|
|
|
— |
— |
380 |
340 |
|
|
||
35 |
50 |
30 |
35 |
2 , 5 - 4 , 0 |
3 , 5 - 6 , 0 |
1,5 - 2, 5 |
2,2—3,2 |
- 6 0 |
—45 |
- 5 5 |
- 3 5 |
— |
- 3 5 |
— |
—26 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
— |
— |
30 |
40 |
|
|
Топливо для карбюраторных двигателей. Работоспособность автомобилей при низких температурах .в решающей степени зави сит от пусковых и эксплуатационных качеств применяемых бензи нов. Правильный выбор оптимального состава зимнего или север ного сортов бензина зависит от целого ряда факторов. Ниже изла гается точка зрения автора по вопросу обоснования оптимального состава бензина для северных условий эксплуатации, принятая в НИИАТе.
Северлые бензины должны обеспечивать быстрый пуск холод ных двигателей (в определенном диапазоне температур) без пред варительного разогрева, а также последующую нормальную их ра боту на всех режимах при температуре воздуха до —60°С.
Скорость и полнота испарения бензина на рабочих режимах двигателя зависят главным образом от температуры выкипания 50% и 90% фракций, а возможность обеспечения пуска холодного двигателя —от температуры выкипания 10% фракций. Кроме то го, .на испаряемость бензина оказывают влияние давление насы щенных паров топлива, скрытая теплота испарения, вязкость и не которые другие свойства. Давление насыщенных паров тесно свя зано с фракционным составом топлива и значительно изменяется с изменением температуры.
16