Файл: Алексеев, В. Н. Топлива и смазочные материалы для автомобилей.pdf

представляет собой сетчатый каркас, на который намота­ но несколько слоев хлопчато-бумажного шнура. Топливо, проходя через этот фильтр, оставляет на нем частицы ме­ ханических примесей размером более 50—60 мкм (мик­ рон) и основную часть воды, которая впитывается шну­ ром. Пройдя затем подкачивающий насос 3, топливо по­ падает в фильтр 4 тонкой очистки, фильтрующий патрон которого изготовлен из древесной муки, склеенной баке­ литовой смолой. Этот фильтр задерживает 90—95% частиц механических примесей, размеры которых превы­ шают 2—3 мкм. Остальная часть этих примесей и более мелкие частицы проникают вместе с топливом в насос 5 высокого давления и форсунку 6.

Топливные насосы высокого давления и форсунки из­ готавливают по высокому классу точности. Детали, изго­ товленные с очень большой точностью, называются пре­ цизионными. В топливном насосе прецизионными парами являются: плунжер-гильза (втулка) и нагнетательный клапан — седло клапана; в форсунке прецизионной парой являются: распылитель — игла распылителя. Эти детали изготовляют с точностью до 1 мкм, а зазор между такими сопряженными парами составляет всего 1,5—3 мкм. Что­ бы лучше представить этот размер, напомним, что толщи­ на человеческого волоса составляет 30—40 мкм (0,03— 0,04 мм), что в 10—15 раз больше величины зазора в пре­ цизионных парах.

Механические примеси, попадающие в дизельное топ­ ливо, представляют собой пыль, состоящую в основном из кварца (песка) и глины и частиц ржавчины от тары и резервуаров. Размеры частиц механических примесей са­

Механические примеси, оказавшиеся в дизельном топ­ ливе в большом количестве, засоряют фильтры грубой и тонкой очистки, снижают их пропускную способность и

26

тый фильтр, служащий для задержания случайно попав­

впускного и отсечного окон, вырабатывают в металле про­ дольные канавки. Такие разрушения приводят к наруше­ нию работы насоса, подтеканию форсунки, изменению до­ зировки подачи топлива в камеру сгорания, т. е. к отказу в работе топливоподающей системы двигателя. Возник­ шие повреждения практически не устранимы и ведут к остановке двигателя.

Из-за повышенной вязкости дизельных топлив механи­ ческие примеси в них осаждаются весьма медленно, осо­ бенно зимой. В резервуаре диаметром 2 м за двое суток осаждается всего лишь около 60—70% механических при­ месей, причем наиболее крупных, и лишь к исходу деся­ тых суток полнота осаждения примесей достигает 98%. Примеси же размером 15—20 мкм и менее практически не оседают на дно и остаются во взвешенном состоянии.

При отстаивании в первую очередь очищаются от ме­ ханических примесей верхние слои топлива. Поэтому при заправке машин не следует опускать приемный рукав до самого дна резервуара; топливо следует брать из верхних слоев. На постоянных заправочных пунктах резервуары с дизельными топливами следует оборудовать плавающи­ ми приемниками для отбора топлива из верхних, наибо­ лее чистых слоев.

27

этой цели автомобильные топливозаправщики оборудова­ ны тканевыми фильтрами. Такими же фильтрами снаб­ жены стационарные и передвижные заправочные колонки с механическим приводом.

Вода может находиться в дизельном топливе в виде эмульсии, в растворенном виде и в виде слоя. Чаще всего воду замечают в топливе в виде слоя, осевшего на дне резервуара. Отделить топливо от слоя воды относительно просто. Значительно сложнее удалить эмульсионную воду, находящуюся в топливе в виде мельчайших капелек и придающую ему мутный вид. Для осаждения капелек эмульсионной воды требуется несколько суток отстаива­ ния. При фильтрации топлива через тканевый фильтр часть эмульсионной воды впитывается в ткань и задержи­ вается.

Хотя количество растворенной воды в топливах и не­ значительно, но при охлаждении она выделяется из топ­ лива в виде эмульсии или мельчайших льдинок (при тем­

топливе во взвешенном состоянии и не поддающиеся уда­ лению отстаиванием. При использовании такого топлива льдом тотчас забиваются фильтры и прекращается пода­

коррозию топливной системы, а также вызывает намока­ ние патрона фильтров тонкой очистки.

В результате этого вначале уменьшается пропускная способность фильтра, а затем и полное прекращение пода­ чи топлива в двигатель.

28

Для предотвращения абразивного разрушения топлив­ ной аппаратуры, ее коррозии, а также намокания фильт­ ров тонкой очистки, необходимо заправлять автомобили профильтрованным или хорошо отстоенным топливом, содержать топливные фильтры в работоспособном состоя­ нии и своевременно менять патроны фильтров.

Низкотемпературные свойства топлив

При нормальных температурах дизельное топливо представляет собой слегка желтоватую, совершенно проз­ рачную жидкость (рис. 6, а). Но по мере охлаждения, при достижении некоторой минусовой температуры из топлива начинают выпадать мельчайшие кристаллики (микро­ кристаллы) парафина, который входит в состав дизель­ ных топлив. Кристаллы парафина настолько малы, что отдельно каждый из них невооруженным глазом не виден. Но кристалликов так много, что они в массе придают топливу мутный вид. При этом топливо не теряет подвиж­ ности (текучести), его можно переливать из тары в тару (рис. 6, б), перекачивать насосом. При поступлении помут­ невшего топлива из бака автомобиля в систему подачи дизельного двигателя кристаллики парафина задержива­

29

Be, несколько Нагревается. Может оказаться, что такого нагрева вполне достаточно для растворения выпавшего парафина; тогда дизельное топливо вновь станет прозрач­ ным. Следовательно, помутневшее топливо может вызвать остановку двигателя лишь в период пуска и прогрева или при его работе на пониженном тепловом режиме.

При дальнейшем охлаждении помутневшего топлива количество выпавших микрокристаллов парафина оказы­ вается настолько большим, что они образуют в топливе

стывшее топливо нельзя перекачать насосом, перелить из одной тары в другую, заправить им автомобиль. Есте­ ственно, что застывшее топливо не будет способно прока­ чиваться по системе подачи через фильтры и насосы. На застывшем топливе двигатель работать не может.

Обычно температура, при которой топливо застывает, на 8—10°С ниже температуры его помутнения. Для пре­ дупреждения перебоев в работе двигателя из-за помутне­ ния и застывания топлива необходимо, чтобы температура его застывания была, по крайней мере, на 10—12°С ниже температуры окружающего воздуха.

Для понижения температуры застывания дизельных топлив их разбавляют осветительным или авиационным керосином. Опытом установлено, что добавление 25% ке­ росина к дизельному топливу понижает температуру за­ стывания смеси на 10—12°С.

Смесеобразование, испаряемость и вязкость топлив

В дизельных двигателях топливо-воздушная смесь при­ готовляется непосредственно в камере сгорания и на про­ цесс смесеобразования отводится время в 8—10 раз мень­ ше, чем в карбюраторных двигателях.

30

Смесеобразование в дизельных двигателях происходит следующим образом. Вначале в цилиндры двигателя по­ ступает чистый воздух. В такт сжатия он сжимается до 35—40 кгс/см2, нагреваясь при этом за счет теплоты сжа­ тия до 550—650°С (иногда до 700°С). Затем за 12—17”С до верхней мертвой точки в сжатый и горячий воздух фор­ сункой впрыскивается под большим давлением жидкое топливо. Впрыск продолжается в течение 15—20° поворо­

Испаряемость дизельных топлив много ниже испаряе­ мости бензинов. Бензины выкипают в пределах от 35 до

размерами от 0,003 до 0,12 мм. Такое распыливание уве­ личивает поверхность топлива в сотни тысяч раз, в ре­ зультате чего жидкое топливо быстро и полностью испаря­ ется.

Таким образом на процесс смесеобразования влияют фракционный состав и вязкость дизельных топлив: фрак­ ционный состав влияет на скорость испарения, а вяз­ кость — па качество распыливания топлив.

Облегчение фракционного состава, т. е. снижение тем­ пературы кипения дизельных топлив, хотя и ускоряет их испарение и смесеобразование, но такая горючая смесь будет обладать плохой воспламеняемостью, что отрица­ тельно скажется на работе двигателя.

Чем выше вязкость топлив, тем хуже они распыливаются, тем крупнее получаются капли и меньше поверхность их испарения. Если вязкость топлива превышает опреде­ ленные пределы, испарение капель затягивается, они не успевают полностью испариться и, следовательно, сгореть в камере сгорания и выбрасываются с отработавшими

31