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

В настоящее время во все моторные масла вводят мно­ гофункциональные присадки для улучшения их эксплуа­ тационных свойств. О присадках более подробно будет сказано в главе IX. Здесь отметим только, что присадки — очень сложные комплексные соединения. Одной из функ­ ций присадок является снижение сернистой коррозии, что осуществляется нейтрализацией образующихся при сгорании топлива кислотных окислов щелочными компо­ нентами присадки. Концентрация присадок зависит от форсировки двигателя, его теплонапряженности и содер­ жания серы в топливе. Чем выше теплопапряженность двигателя и содержание серы, тем с большим количеством присадок требуются масла.

§ 8. Другие свойства дизельных топлив

а) Механические примеси. Механические примеси в топ­ ливах для быстроходных дизелей стандартом не допускают­ ся. Топливо загрязняется механическими примесями при несоблюдении правил перевозки, хранения и заправки.

Размеры частиц, состав и количество примесей могут быть различными. Наиболее вредны кварциты и глино­ земы, так как они обладают высокой твердостью и вызы­ вают абразивный износ деталей системы питания двигате­ лей. Прецизионные пары топливных насосов имеют зазоры 1,5—3,0 мкм, поэтому даже небольшое количество приме­ сей, проходящих с топливом, вызывает повышенный износ плунжерных пар. В результате снижается цикловой заряд топлива, топливо подтекает, ухудшается качество распыла, нарушается регулировка топливного насоса, появляются перебои в работе двигателя. При использовании топлив, содержащих механические примеси, топливные фильтры тонкой очистки быстро выходят из строя, снижается про­ изводительность, что также ухудшает работу двигателей.

Основная масса механических примесей в большинстве случаев состоит из кварца (пылинки, песчинки) с размера­ ми частиц от 1 до 20 мкм. Для удаления механических примесей дизельное топливо нужно фильтровать перед заправкой его в баки машин.

О п р е д е л е н и е м е х а н и ч е с к и х п р и м е ­ с е й . ГОСТ 6370—59 предусматривает определение ме­ ханических примесей весовым способом. Среднюю пробу топлива в количестве 100 мл или 100 г (взвешенную на техноаналитических весах) разбавляют двумя частями

13U

бензина, не содержащего механических примесей. Раствор фильтруют через беззольный фильтр, предварительно взвешенный и доведенный до постоянного веса. Осадок на фильтре промывают легким бензином, а затем фильтр с осадком высушивают и доводят до постоянного веса при температуре 102—105°. Увеличение массы фильтра позво­ ляет подсчитать процентное содержание механических при­ месей. Этим методом мелкие примеси (менее 3,0—4,0 мкм) определить нельзя, так как они свободно проходят через поры фильтров.

По ГОСТ 10577—63 можно определять все механиче­ ские примеси, содержащиеся в дизельном топливе, разме­ ром более 1,0 мкм. Этот метод применим только для сухих топлив (содержание свободной воды не более 0,1%). Если в топливе содержится вода, его предварительно следует осушить. Сущность метода заключается в фильтрации образца топлива через мембранный (нитроцеллюлозный) фильтр. Метод очень точен, но требует специальной ап­ паратуры.

б) Вода. Все топлива в большей или меньшей степени гигроскопичны, поэтому вода всегда содержится в дизель­ ном топливе в растворенном состоянии и в виде эмульсии. Растворенной воды очень мало (тысячные, реже сотые доли процента), так что на процесс сгорания топлива в двигателях она практически не оказывает действия.

В значительно больших количествах содержится эмуль­ сионная вода, распределенная в виде мельчайших капелек по объему топлива. Часто на дне резервуаров и других емкостей накапливается слой воды, механических при­ месей, смолистых и кислых соединений в виде рыхлого иногда студенистого отстоя. Эмульсионная вода не всегда легко оседает из топлива. На вид дизельное топливо, со­ держащее эмульсионную воду, мутное. Особенно неприят­ но наличие эмульсионной воды зимой, так как она замер­ зает и в виде кристалликов льда находится во взвешенном состоянии в массе топлива. В этом случае кристаллы льда могут оседать на фильтрах очистки топлива и забивать их, нарушая или прекращая работу двигателя. Вода, как

механические примеси, обнаруживается внешним осмот­ ром образца и методом отстоя.

в) Температура вспышки — минимальная температура при которой пары топлива с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении источника огня 1емпература вспышки показывает огнеопасность, а сле-

140

Температура вспышки определяется в стандартном при­ боре (рис. 36). Металлический стакан 6, вмонтированный в ванну 7 с электрическим подогревателем, закрывают крышкой 2. В крышке предусмотрена подвижная заслонка, прикрывающая отверстия при помощи ручки 5. Сверху крышки расположен штуцер для термометра 4, зажига­ тельная лампочка 1 и мешалка 3. Под заслонкой находятся три отверстия. В центральное опускается зажигательная лампочка, а через два крайних поступает воздух, необ­ ходимый для образования горючей смеси. Внутри стакана 6 имеется риска, до которой наливают исследуемое топ­ ливо. Стакан с топливом помещают в ванну, закрывают крышкой и включают электроподогреватель, следя за по­ вышением температуры по термометру 4. При достижении 28—30° ток отключают, температура топлива повышается за счет тепла разогретой ванны.

В приборах закрытого типа первая вспышка происхо­ дит, когда давление паров топлива достигает 8—10 мм рт. ст., ее и нужно определить. При интенсивном нагревании очень быстро возрастает давление паров топлива, обра­ зуется богатая горючая смесь, которая уже не воспламе­ няется при поднесении огня, так как количество воздуха, поступающего через отверстия, становится недостаточным! Поэтому нужно медленно повышать температуру испытуе­ мого топлива (не более 2° в минуту).

Начиная с 30° можно проверять, нет ли вспышки. Для этого ручкой 5 поворачивают заслонку, в стакан поступает воздух, а в центральное отверстие опускается зажига­ тельная лампочка 2; заслонку нужно держать открытой 1—2 с (для образования горючей смеси). При возникнове­ нии вспышки на поверхности топлива образуется и гаснет пламя, слышен легкий хлопок. Если вспышки не было, продолжают нагревание и повторяют пробу через 2°'

Нужно отметить температуру, при которой обнаружена первая вспышка.

г) Йодное число — количество йода, выраженное в г которое вступает в реакцию со 100 г топлива. Например’ при взаимодействии йода J 2 с молекулой бутена С4н ’ (углеводород имеет одну двойную связь) молекула йода® присоединяется по месту двойной связи и образуется U,H8J 2. Поэтому по количеству J 2, затраченного на титро­ вание, судят о количестве в топливе малостабильных (не­ предельных) углеводородов. В дизельных топливах йод­ ное число желательно не более 6—10 г/100 г топлива.

142

§ 9. Ассортимент дизельных топлив

а) Марки топлив для быстроходных дизельных двига­ телей. Основную массу топлив для быстроходных дизель­ ных двигателей получают прямой перегонкой нефти из газойле-соляровых фракций, в небольших количествах (не более 20%) могут добавляться компоненты каталити­ ческого крекинга (газойль). Продукты термического кре­ кинга, имеющие низкую стабильность, в дизельных топ­ ливах не допускаются. Топливо для быстроходных авто­ тракторных двигателей вырабатывают из малосернистьтх и сернистых нефтей, основную массу (до 80%) — из сер­ нистых. Повышение моторесурса двигателей тесно свя­ зано с проблемой снижения содержания серы в топливах. С каждым годом увеличивается количество установок по гидроочистке дизельных дистиллятов, что позволяет снизить содержание серы до 0,15—0,40% и выпускать топлива с более высокими цетановыми числами.

Автотракторные дизельные топлива вырабатывают че­ тырех сортов: арктическое, зимнее, летнее и специальное. Каждый сорт выпускается с разным содержанием серь:. Если топливо получено из малосернистой нефти, оно мар­ кируется двумя буквами, например «ДЛ» — дизельное летнее, а если из сернистой, то только одной, например, «Л» — летнее. Специальные топлива марок «ДС» и «С» в сельское хозяйство не поступают, поэтому их свойства в данном руководстве не рассматриваются. Характеристика топлив для быстроходных дизелей приведена в таблице 13.

Арктические топлива предназначены для двигателей, ра­ ботающих в северных районах в холодное время года при температуре окружающей среды ниже .минус 30°, зим­ нее — при температуре от 0 до минус 30°, а летнее — пои положительных температурах. Летние топлива взаимоза­ меняемы для летней эксплуатации, а зимние — для зим­ ней, но топлива с меньшим содержанием серы обладают более высокими эксплуатационными свойствами, поэтому их рекомендуют использовать в теплонапряженных дви­ гателях. В настоящее время на тракторы, комбайны, са­ моходные шасси, а также на мощные грузовые автомобили установлены быстроходные дизельные двигатели с часто­ той вращения более 1300 оборотов в минуту. Все перечис­

143