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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 110

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

выбрасываемые вместе с выхлопными газами. Такие по­ мещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с верхним и нижним отсосами.

§ 12. Методические указания к выполнению лабораторной работы и типовые задачи

По материалу, изложенному во II и III главах, выпол­ няется одна лабораторная работа № 3 «Исследование топ­ лива для карбюраторных двигателей». На выполнение ра­ боты требуется 4 ч.

Цель работы. Ознакомить студентов с методами опреде­ ления основных физико-химических констант топлива для карбюраторного двигателя. Научить разбираться в пас­ портах и ГОСТах. По анализу продуктов сгорания опре­ делить коэффициент избытка воздуха и подсчитать теп­ лоту сгорания горючей смеси. Определить сорт и марку топлива и дать заключение о его эксплуатационных свойст­ вах.

Содержание работы. Студенту дается образец топлива и к нему ряд дополнительных данных, которые требуют дли­ тельного времени при исследовании или не могут быть оп­ ределены из-за отсутствия аппаратуры. Например, могут быть даны: октановое число, содержание серы, индукци­ онный период. Если не определялась теплота сгорания во второй работе, то дается количество углерода и водорода для подсчета (?низ по формуле Менделеева.

Самостоятельно выполняются следующие работы.

По результату осмотра образца дают заключение о на­ личии воды и механических примесей (глава II, § 2), наличии этиловой жидкости (глава III, § 5). Определяют фракционный состав (глава II, § 8). Строят кривую раз­ гонки бензина и дают ее анализ (глава III, § 2). Опреде­ ляют содержание органических и минеральных кислот (глава II, § 10 и глава III, § 7). Определяют содержание фактических смол (глава II, § 9) и склонность топлива к нагарообразованию (глава III, § 6). Проводят анализ про­ дуктов сгорания и подсчитывают коэффициент избытка воздуха (глава II, § 6). Подсчитывают Qro смеси (глава И, § 7).

Результаты исследования. По полученным данным нуж­ но составить паспорт исследуемого топлива. Образец для бензина АИ-93 (зимний) ГОСТ 2084—67 приведен в табл. 10. В графу испытания записать результаты анализа и

107

данные, полученные от преподавателя. По паспорту по­ добрать сорт и марку образца и выписать данные, требуе­ мые ГОСТом. По имеющимся отклонениям дать заключение о качестве исследуемого топлива и возможностях его ис­ пользования.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10

 

 

 

 

 

 

Требова­

Данные

Откло­

Показатель качества

 

 

ния

 

 

испытания

нения

 

 

 

 

 

 

гост

Октановое число:

 

 

не менее

85

85

Нет

по моторному методу,

по исследовательскому

методу,

93

94

+1

не менее

г/кг,

не более

 

0,82

Отсут­

Бензин

Содержание ТЭС,

 

 

 

 

 

 

 

 

ствует

неэтили­

 

 

 

 

 

 

 

 

рован­

Фракционный состав:

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

Не нор­

32

Нет

Начало кипения t a

 

 

 

10% перегоняется при t°, не выше

мируется

60

—5

55

50%

»

»

t °

»

»

100

112

—12

90%

»

»

»

»

160

173

—13

Конец кипения /°, не выше

 

185

190

—5

Остаток и потери, %, не более

не

4

6

—2

Кислотность,

мг

КОН/100

мл,

3

4

—1

более

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

.фактических

смол,

7

23

—16

мг/100 мл, не более

 

 

 

 

 

 

Индукционный период, мин, не менее

900

900

Нет

Содержание серы, %, не более

 

0,10

0,08

+0,02

Водорастворимые кислоты и щелочи

Отсут­

Отсут­

Нет

Механические примеси

 

 

 

ствуют

ствуют

 

 

 

Отсут­

Следы

Содержание воды

 

 

 

 

ствуют

Отсут­

Нет

 

 

 

 

Отсут­

Оценка

процесса горения

 

ствует

ствует

 

 

 

 

 

Теплота сгорания:

 

 

 

 

10 500

 

 

Фниз.топлива» Ккал/кг

 

 

10 520

+20

Qrop.смеси» ККал/кг

 

 

664

580

—84

Заключение о качестве. Бензин АИ-93 выпускается этилированный и неэтилированный. Исследуемый бензин неэтилированный, получен каталитическим крекингом с добавлением высокооктановых компонентов. Применяется зимой в высокофорсированных автомобильных двигателях ВАЗ-2101, МЗМА-412, «Волга» ГАЗ-24 и др.

108


Исследуемый бензин хорошей детонационной стойко­ сти, но имеет ухудшенный фракционный состав, несколь­ ко затруднен пуск двигателя, хуже рабочая фракция, повышенный конец кипения, что не обеспечивает полноту сгорания топлива и несколько повышает расход бензи­ на. Резко увеличено содержание фактических смол, что при применении бензина приведет к повышенному нагарообразованию. Стабильность бензина высокая и отве­ чает требованию ГОСТа; можно предположить, что плохие условия транспорта или хранения привели к резкому по­ вышению фактических смол. Заметных отклонений по кор­ розийным свойствам нет. Значительное снижение Qrop смеси свидетельствует о том, что установка, где проводилось сжигание бензина, отрегулирована неправильно (высо­ кий коэффициент избытка воздуха).

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ

Задача № i

1.Определите теплоту сгорания 5 л нормальной смеси углево­

дорода С8Н16, имеющего р£° = 0,740.

 

 

Р е ш е н и е

 

 

 

а) Определяем молекулярную массу:

 

 

 

М = 8 X 12 +

1,008 X 16 =

96 +

16,

128 =

112,128.

б) Зная молекулярную массу, подсчитываем

% углерода и

водорода:

 

 

 

 

 

 

112,128 —100

v

9600

0_

 

С = 85,52

96 - X

Л

112,120—

'

11 = 14,48.

в) Определяем массу сгоревшего углеводорода:

 

 

0,740 X 5 =

3,700 кг.

 

 

г)

Определяем Q mi3

по формуле Q Ha3 =

81С + 246Н ккал/кг.

(?низ= 81 X 85,52 + 246 X 14,48 = 10 489,2

ккал/кг,

или

43 949

кДж/кг.

 

 

 

 

 

 

д) Определяем теоретически необходимое для горения коли­

чество

воздуха

LTeop:

 

 

 

 

 

,

2,67-С+8Н

,

,

2,67-85,524-8-14,48

~

Чеор—

23,2

кг/кг, Т-теор--

23,2

 

 

 

=

14,83

кг/кг.

 

 

109



е) Определяем <?гор. смеси (нормальной):

crop,

с низ топлива ккал/кг для нормальной смеси а = 1,

смеси i _|_aьтеор

 

 

Qгор. смеси

10 489,2

10 489,2

 

Г + 1 4 ^ 3 =

Т 5 Ж =662 ККЙЛ/КГ-

 

 

ж)

Общее количество тепла будет:

662 Х3,7 = 2449,4 ккал/кг, или 2449,4 X4,1868 = 10 255,1 кДж/кг.

 

 

Задача

№ 2

Бензин следующего состава: С = 85,6%, Н = 14,2%, S =0,1%; 0 = 0,1% сгорал в двигателе, который имел степень сжатия е =7,5. Состав выхлопных газов: С02 = 11,5%; 0 2 = 3,2%; СО = 1,0%!

Установить марку бензина, на котором должен работать дви­ гатель и определить @гор. смеси.

Р е ш е н и е

а) Если степень сжатия двигателя 7,5, то бензин должен быть марки А-76.

б) Определяем <?низ бензина

*?низ ~ 81С + 246Н —26 (О—S) ккал/кг,

Q низ = 81 ’85,6-)-246-14,2 —26 (0,1 —0,1) = 10 426,8 ккал/кг, или 10 426,8-4,1868 = 43 654,9 кДж/кг.

в) Определяем коэффициент избытка воздуха а:

а = 7 ~ зЖ (57-0,5СОТ [N* = Ю0~(СО2 + 0 2 + СО) = 85,2%];

N,

1

, 3,67 (3,2-0,5-1,0 ) ~ 1,ld85,2

г) Определяем Q гор. смеси

'гор. смеси

Qниз топлива

 

1+«%теор

 

 

 

 

 

L теор

- 2.67-C + 8H + S -

кг/кг;

 

23,2

 

теор

_ 2 167-85,6 + 8-14,2 + 0,1— 0,1

-

2s ~2— -------------= 14,74 кг/кг,

п

10 426,8

’'гор. смеси

1 + 1 ^1 3 . 1 4 ^ 4 590,5 ккал/кг = 2472,3 кДж/кг.

110


Вопросы для повторения

1.Какие эксплуатационные требования предъявляются к топливу для карбюраторных двигателей?

2.Какие точки характеризуют кривую разгонки бензина?

3.Как определить минимальную температуру окружающей среды, при которой возможен пуск двигателя?

4.В чем сущность детонационного горения и каковы внешние признаки детонации?

5.Какие факторы способствуют возникновению детонации?

6.Какие углеводороды наименее склонны к детонации и почему?

7.Что такое октановое число топлива?

8.В чем сущность моторного и исследовательского методов опре­ деления октанового числа?

9.Что показывает сортность топлива?

10.Какие бензины называются этилированными.

11.Что называется индукционным периодом и что он характе­ ризует?

12.Каковы причины смолообразования и нагарообразования в дви­ гателе?

13.Что обусловливает корродирующие действия топлива?

14.Какие соединения вызывают коррозию резервуаров, цистерн, баков?

15.Какие соединения, содержащиеся в топливе, вызывают корро­

зию деталей двигателя?

16. Какие марки автомобильных бензинов широко используются в сельском хозяйстве сейчас и какие для перспективных двига­ телей?

17.Какие авиационные бензины используются в сельском хозяйстве, их марки и свойства?

18.В чем разница между тракторным и осветительным керосинами, их использование в сельском хозяйстве?

19.За счет чего меняются свойства карбюраторных топлив при транспорте и хранении?

20.Меры борьбы с количественными потерями бензинов.

21.Охарактеризуйте качественные потери бензинов и меры борьбы

сними.

22.Какие качественные и количественные потери происходят при испарении бензина?

23.Меры предосторожности при работе с бензинами, керосинами.

24.Меры предосторожности при работе с этилированным бензином.