Файл: Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости учеб. пособие.pdf

УЧЕБНИКИ И УЧЕБН Ы Е ПОСОБИЯ ДЛЯ ВЫСШ ИХ СЕЛЬСКО ХО ЗЯЙ СТВЕН Н Ы Х УЧ ЕБН Ы Х ЗАВЕДЕНИЙ

н. и. итинскля

МОСКВА « К О Л О С » 1974

6П5.5

И 92

УДК 631.3:621.89 (075.8)

P r / S & l b

Р е ц е н з е н т : канд. техн. наук Л. И. КЛЮЕВ, доцент Волгоградского с.-х. института.

Р е д а к т о р ишк. Л. М. РУНОВА

Итинская Надежда Ивановна

И 92 Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Колос», 1974.

352 с. с ил. (Учебники и учеб, пособия для высш. с.-х. учеб, заведений).

В учебном пособии основное внимание уделено вопросам при­ менения жидких видов топлив и смазочных материалов, изучению влияния качества горюче-смазочных материалов на работу машин. В отчичие от первого издания в нем рассмотрены изменения свойств жидких топлив при транспорте и хранении. Дана новая классифи­ кация моторных масел. Значительно расширен материал по присадкам и смазочным маслам. Все остальные главы дополнены новыми данными.

И--------------- 243-74 035 (011-74

Редактор Л. М. Рунова. Художественный редактор 3. П. Зубрилина. Технический редактор Г. Б. Славнова. Корректор В. М. Русинова

Сдано в набор 16/XI 1973 г. Подписано к печати 19/11 1974 г. Формат 84Х1087з2. Бумага тип. № 2. Уел. печ. л. 18,48. Уч.-изд. л. 19,50.

Изд. Л» 383. Тираж 32 000 экз. Заказ тип. 834. Цена 89 коп.

Отпечатано с матриц Ордена Трудового Красного Знамени Первой Образцовой типографии имени А. А. Жданова в Московской типографии № 4 Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии

© Издательство «Колос», 1974

Предисловие ко второму изданию

Решения исторического XXIV съезда КПСС опреде­ лили, что главной задачей пятилетнего плана является обеспечение значительного подъема материального и куль­ турного уровня жизни народа на основе высоких темпов развития социалистического производства, повышения его эффективности, научно-технического прогресса и ускоре­ ния роста производительности труда. В выполнении этих грандиозных задач значительная роль принадлежит сель­ скому хозяйству. За текущее пятилетие производитель­ ность труда в колхозах и совхозах должна возрасти на 37—40% при значительном снижении себестоимости про­ дукции.

Для достижения этих целей Директивы XXIV съезда предусматривают «оснащение хозяйств тракторами повы­ шенной мощности, высокопроизводительными комбайна­ ми, широкозахватными и многорядными машинами, а так­ же комбинированными машинами, выполняющими за один проход несколько технологических операций; увеличение поставки сельскому хозяйству высокопроизводительной землеройной и мелиоративной техники, автомобилей по­ вышенной проходимости и грузоподъемности, автосамо­ свалов, автомобильных и тракторных прицепов, специа­ лизированного автотранспорта, автобусов».

Вся эта современная техника, интенсивно поступающая в сельское хозяйство, для своей надежной и долговечной работы требует все возрастающих количеств высококаче­ ственных топлив, смазочных материалов и различных технических жидкостей. Только за текущее пятилетие выпуск нефтепродуктов должен возрасти в 1,5 раза при

значительном улучшении их качества. Сейчас применяются главным образом высокооктановые бензины, увеличивает­ ся количество дизельных топлив с невысоким содержанием серы, смазочных масел с высокоэффективными многофунк­ циональными присадками, вырабатываются новые виды пластичных смазок, создаются новые виды синтетических материалов. Рациональное использование высококачествен­ ных нефтепродуктов в современных машинах и механизмах настоятельно требует знания не только свойств и марок применяемых продуктов, но и того влияния, которое они оказывают на работу двигателей внутреннего сгорания или других машин и механизмов.

При эксплуатации и ремонте тракторов, автомобилей, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники исполь­ зуют многие виды топлив, смазочных масел, пластичных смазок, охлаждающих и гидравлических жидкостей и других эксплуатационных материалов. От качества, пра­ вильного выбора и умелого применения этих материалов зависит не только их расход, но техническая исправность и срок службы машин, а также затраты труда и средств на техническое обслуживание и ремонт машин. Изучению этих вопросов особенно большое внимание должно быть уделено при подготовке механизаторов сельскохозяйствен­ ного производства.

Сельское хозяйство — наиболее крупный потребитель нефтепродуктов, вырабатываемых в стране. Экономное использование горюче-смазочных материалов представ­ ляет задачу государственной важности, решение которой во многом зависит от знания эксплуатационных свойств этих материалов и умелого их применения. По данным ГОСНИТИ, экономия только 1 % дизельного топлива до­ полнительно обеспечит заправку 15—20 тыс. тракторов в течение года. В себестоимости полевых работ расходы на нефтепродукты составляют более 20% (без учета зарплаты механизаторов).

Из 500—600 руб., затрачиваемых на обеспечение трак­ тора нефтепродуктами в год, только половину составля-

4

от их стоимость, а остальное расходуется на доставку, прием, хранение и отпуск топлив и смазочных материа­ лов. Следовательно, рациональное применение нефтепро­ дуктов не только снижает их качественные и количе­ ственные потерн, но и дает значительную экономию де­ нежных средств.

Второе издание книги «Топливо, смазочные материалы и технические жидкости» написано в полном соответствии с программой для студентов институтов и факультетов ме­ ханизации сельского хозяйства очного и заочного обуче­ ния. Программа курса «Топливо, смазочные материалы и технические жидкости» по специальности 1509 «Механи­ зация сельского хозяйства» была разработана в 1972 г. преподавателями данного курса на Всесоюзном методиче­ ском совещании, созванном Главным управлением высшего и среднего сельскохозяйственного образования МСХ СССР. Книга может быть рекомендована студентам факультетов механизации гидромелиоративных институтов, а также может быть полезна инженерно-техническим работникам, связанным с вопросами использования нефтепродуктов.

В учебнике объединен материал, необходимый для изу­ чения теоретических вопросов и выполнения лабораторных работ. В отличие от первого издания описание лаборатор­ ных работ и методические указания, необходимые для выполнения лабораторных работ, не выделены в отдель­ ную главу, а даны в соответствующих разделах курса.

Для облегчения работы студентам заочных факуль­ тетов в книге, кроме перечня вопросов для повторения, приводятся типовые задачи и их решение. Основное вни­ мание в учебнике уделено вопросам применения жидких видов топлив и смазочных материалов, изучению влияния качества горюче-смазочных материалов на работу машин, изучению ассортимента современных топлив и смазочных материалов, используемых в сельском хозяйстве. В отличие от первого издания рассмотрены изменения свойств жидких топлив и смазочных материалов при транспорте и хране­ нии. Значительно расширен материал по изучению приса­

5

Г л а в а I

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТИ, ПОЛУЧЕНИИ

ИОЧИСТКЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ

§1. Физико-химические свойства нефти

Нефть — очень сложная смесь большого числа раз­ личных соединений углерода с водородом. Хотя по элементарному составу нефти различных месторождений мало отличаются друг от друга (углерода 83—87%, водо­ рода 11—14, кислорода и азота 0,1 —1,5, серы 0,05—5%), свойства нефтей и получаемых нефтепродуктов различны и зависят от химического состава (строения) составляю­ щих их углеводородов.

По внешнему виду нефть — это маслянистая жидкость с характерным, в отдельных случаях резким неприятным запахом. Обычно нефти темно-коричневого цвета, реже желтого, но бывают и светлые, почти неокрашенные. Плот­ ность нефтей колеблется от 0,75 до 1,03 (обычно 0,82— 0,95) г/см3. Чем светлее нефть, тем больше в ней легкокипящих углеводородов и меньше плотность. С повышением содержания в нефти смол и твердых углеводородов она темнеет, увеличивается вязкость, плотность и молекуляр­ ная масса.

Электропроводность нефтей и нефтепродуктов низкая, но с повышением температуры она несколько увеличивает­ ся. Скрытая теплота испарения (тепло, необходимое для превращения единицы массы кипящей жидкости в пар при той же температуре) высококипящих фракций состав­ ляет примерно 350 Дж, а низкокипящих (бензиновых) —> около 180 Дж. Теплота сгорания — 10 000—11 000 ккал/кг, или 41 000—46 000 кДж/кг. Наиболее высокой теплотой сгорания обладают бензины, низкой — мазуты.

В нефтях и нефтепродуктах атомы углерода составляют остов сложных молекул, соединенных с водородом и между собой в цепочные, кольцевые, ветвистые и другие формы. Различных углеводородов в нефтях насчитывается сотни тысяч и даже миллионы, но по строению и химическим свойствам все их можно отнести к трем классам и их про­ изводным. Больше всего в нефтях содержится парафино­

7

вых углеводородов (алканов) общей формулы С„Н2П+2. Широко распространены нафтеновые углеводороды (ци­ клами); общая формула моноцикланов СпН 2п. Во всех нефтях, но в меньших количествах, содержатся аро­ матические углеводороды (арены) общей формулы

CnHsn_,.

Кроме углеводородов указанных классов, в состав неф­ ти входят сернистые, кислородные, азотистые соединения и свободная сера. В очень небольших количествах в ра­ створенном состоянии находятся вода и минеральные ве­

щества.

При химическом исследовании нефти и нефтепродуктов обычно определяют отдельные классы углеводородов, это называется групповым анализом. В таблице 1 приведен групповой состав фракций (выкипающих до 200°) нефтей некоторых месторождений [2].

В нефтепродуктах, кроме основных классов углеводо­ родов, могут находиться различные непредельные (нена­ сыщенные) углеводороды с открытыми двойными и трой­ ными связями — алкены, алкадиены и др., образующиеся при переработке нефти.

§ 2. Влияние химического состава нефтей

на свойства получаемых топлив и масел

Свойства получаемых нефтепродуктов зависят от типа и строения содержащихся в них углеводородов. Чтобы лучше разобраться в эксплуатационных свойствах жид­ ких топлив и смазочных материалов, кратко рассмотрим строение и свойства соединений, входящих в состав неф­ тей.

8