Файл: Гуреев, А. А. Автомобильные эксплуатационные материалы учебник.pdf

В зарубежных автомобильных бензинах в качестве антиокислительных присадок содержатся, как правило, индивидуальные химические

85

Антиокислительные присадки эффективны как в неэтилированных бензинах, так и в этилированных. В последнем случае антиокислители предотвращают не только окисление углеводородов, но и окислитель­

(рис. 34). Считают, что ионы металла каталитически ускоряют окис­ ление антиокислителя кислородом воздуха, вызывая тем самым уско­ рение его расхода.

Для защиты антиокислителя от каталитического воздействия ме­

Действие деактиваторов металла объясняют их способностью связы­ вать ионы металла в комплексные соединения, не обладающие катали­ тическими свойствами.

Деактиваторы металлов добавляют в зарубежные бензины в коли­ честве до 0,001%.

§ 7. СКЛОННОСТЬ К ОБРАЗОВАНИЮ ОТЛОЖЕНИЙ В ДВИГАТЕЛЯХ

При использовании автомобильных бензинов в двигателях наблю­ дается образование отложений в системе питания, впускном трубопро­ воде и на стенках камер сгорания.

Способность бензинов давать отложения в двигателе связана глав­ ным образом с их химическим составом. Роль отдельных групп хими­ ческих соединений, входящих в состав бензинов, в процессе образо­ вания отложений различна и во многом зависит от температурных ус­ ловий. Отложения в системе питания и впускном трубопроводе обра­ зуются при невысоких температурах и по составу и свойствам значи­ тельно отличаются от высокотемпературных отложений на стенках ка­ мер сгорания.

86

Образование отложений в системе питания

На стенках топливного бака, топливопроводов, топливного насоса, фильтра грубой и тонкой очистки, карбюратора и других деталей сис­ темы питания могут образовываться смолистые отложения в виде плот­ но прилегающего коричневого слоя мазеобразной консистенции. При эксплуатации автомобиля на бензинах, содержащих небольшое ко­ личество смол (в пределах норм, допустимых стандартом на бензин), в системе питания образуются лишь небольшие отложения, практи­ чески не влияющие на работу двигателя. При использовании бензинов с повышенным содержанием смол (бензины после длительного хране­ ния в резервуарах, топливных баках автомобилей и т. д.) возможно образование отложений, способных вызвать нарушение нормальной работы двигателя. Смолистые отложения на стенках жиклеров, до­ зирующих систем, стенках поплавка карбюратора могут быть при­ чиной нарушения процесса карбюрации. Засорение фильтрующих элементов системы питания смолистыми веществами может привести к прекращению подачи бензина.

Образованию смолистых отложений в системе питания способствует наличие в бензине механических примесей в виде почвенной пыли, песчинок и т. д. Такие примеси способны прилипать к ранее образовав­ шимся отложениям в системе питания и адсорбировать на своей по­ верхности новые смолистые вещества.

Каких-либо специальных мер по предотвращению образования смолистых отложений в системе питания не разработано. Заправка автомобиля стандартным, кондиционным бензином, предотвращение загрязнения бензина при заправке автомобиля и в процессе эксплуа­ тации, периодическая промывка деталей карбюратора —вот перечень основных мероприятий, позволяющих практически полностью избе­ жать нарушений в работе двигателя вследствие образования отложе­ ний в системе питания.

Образование отложений во впускной системе двигателя

При работе двигателя часть низкокипящих фракций бензина попа­ дает на стенки впускного трубопровода и движется по ним в направле­ нии цилиндров двигателя. Вместе с этими фракциями бензина в жидкой пленке находится большая часть высокомолекулярных продуктов окис­ ления — смолистых веществ. Естественно, что концентрация смолистых веществ в жидкой пленке в десятки раз превышает концентрацию смо­ листых веществ в исходном бензине. На пути от карбюратора до впускного клапана стенки трубопровода, по которому поступает жидкая пленка, для лучшего испарения непрерывно подогреваются выпуск­ ными газами или охлаждающей жидкостью, применяемой для охлаж­ дения двигателя. В этих условиях происходит довольно энергичное окисление не только углеводородной части бензина, но и ранее нако­ пившихся смолистых веществ с образованием продуктов, нераство­ римых в бензине. Выпавшие смолы отлагаются на стенках впускного

87

трубопровода, где под действием температуры претерпевают химические изменения и превращаются в твердые, трудно удаляемые отложения.

Слой смолистых отложений сокращает полезное сечение впускного трубопровода и создает дополнительное сопротивление на всасывании, в результате чего ухудшается наполнение цилиндров двигателя горю­ чей смесью. Отложения, образующиеся во впускном трубопроводе, кро­ ме того, обладают плохой теплопроводностью, что затрудняет подвод тепла к рабочей смеси и тем самым ухудшает условия испарения топлива. Отложения такого типа, образующиеся на штоках и тарел­ ках впускных клапанов, нарушают нормальную работу клапанного механизма и могут привести к зависанию клапанов. Все эти явления сопровождаются снижением мощности и экономичности двигателя.

Состав и свойства образующихся отложений зависят от многих экс­ плуатационных условий. Органическая часть отложений составляет обычно 70—90%,остальная часть — неорганические вещества, попа­ дающие во впускной трубопровод с воздухом и бензином. При этом от­ ложения во впускном трубопроводе содержат меньше неорганических примесей, чем отложения на впускных клапанах.

Для определения содержания в бензине высокомолекулярных смолистых веществ разработаны методы, в основу которых положен принцип испарения бензина с последующим определением количества неиспарившегося остатка смолистых веществ. Испарение ведется в ста­ канчике при повышенной температуре струей подогретого воздуха (ГОСТ 1567—67) или водяного пара (ГОСТ 8485—58) в приборах (рис. 35). Смолистые вещества, оставшиеся в стаканчике после испа­ рения бензина, принято называть «фактическими» смолами, т. е. смо­ лам», фактически присутствующими в бензине.

88

Содержание фактических смол в бензине является одним из важ­ нейших показателей его качества и обязательно указывается в паспор­ те на бензин.

Между содержанием фактиче­ ских смол в бензине и количест­

зина, мельчайшие капельки масла, пары воды и т. д. Все эго, по­ падая во впускную систему, вызывает загрязнение диффузора и дрос­ селя и увеличение количества отложений во впускном трубопро­ воде. Загрязнение дросселя наблюдается в любых условиях эксплуа­ тации, но особенно сильное — в жаркое время года. Загрязнение уси­ ливается при езде автомобиля на низкотемпературном режиме (го­ родская езда с частыми остановками). При этом увеличивается коли­ чество продуктов конденсации, попадающих во впускную систему.

Наиболее эффективным средством борьбы с загрязнением впускной системы оказалось введение в бензин специальных присадок, облада­ ющих «моющими» свойствами.

Нагарообразование в камерах сгорания

Образование нагара в камерах сгорания вызывает значительное ухудшение эксплуатационных показателей автомобильных карбюра­ торных двигателей. В результате нагарообразования снижается к. п. д. двигателя и соответственно ухудшаются его мощностные и экономиче­

Образование нагара в камере сгорания вызывает увеличение требу­ емого октанового числа топлива, а при неизменном октановом числе приводит к работе с детонацией или падению мощности при более позднем угле опережения зажигания.

Октановое число бензина, необходимое для работы того или иного двигателя, определяют обычно на новом двигателе. При эксплуатации двигателя по мере отложения нагара в камере сгорания создаются бо­ лее «благоприятные» условия для возникновения детонации и ранее подобранная антидетонационная стойкость бензина для такого двига­ теля становится недостаточной.

Исследования показали, что для нового двигателя и для двигателя, долго эксплуатировавшегося, разница в требованиях к антидетонацион-

89