Автомобильные бензины и их свойства. Альтернативные виды топлив

Лекция 2

Очистка, легирование и получение топлив товарных марок

Методы очистки:

- щелочная - используют 10% водный раствор NaOH (KOH) – едкий натрий или калий. Раствор смешивают с топливом и пропускают через молекулярные сита или цеолиты.

- гидроочистка t=300ё350°С, Р=2…4 МПа – это очистка водородом, при этом из топлива удаляется сера, кислород и непредельные углеводороды.

- депарафинизация – это очистка дизельных топлив и масел от высококипящих парафиновых углеводородов с помощью карбидов.

На заключительном этапе очистки бензина используют различные присадки.

Существует 4 группы присадок:

I. улучшающие процесс сгорания (антидетонаторы, противодымные, уменьшающие нагарообразование)

II. присадки сохраняющие первоначальные показатели качества (антиокислительные, диспергирующие)

III. противокоррозионные и противозадирочные присадки

IV. присадки улучшающие низкотемпературные свойства (депрессаторы)

Автомобильные бензины – это сложная смесь парафиновых, нафтеновых, ароматических углеводородов с числом атомов углерода от 4 до 10, выкипающая в интервале температур от 35 до 205°С. температура вспышки t_всп= -20-40°С, t_заст= -60°С и ниже.

r=0,690 ё 0,750 гр/см².

Карбюраторные свойства бензинов или свойства влияющие на смесеобразование – это плотность, вязкость, испаряемость, упругость паров, скрытая теплота парообразования, поверхностное натяжение.

Плотность – это масса вещества, отнесенная к единице его объема.

Плотность измеряется:

- ареометром (или нефтеденсиметром);

- пикнонометром (колбы с калиброванным объемом);

- гидростатическими весами.

Плотность обычно определяется при 20°С. Если температура топлива в момент измерения отлична от указанной, то вводят температурные поправки по формуле:

r= r_t+ j (t-20°С),

где r_t – плотность при измеренной температуре; j – температурная поправка; t – температура.

Вязкость – это сопротивление, которое оказывает частицы жидкости их вынужденному перемещению под действием внешней среды.

Измеряют вязкость: кинематическую и динамическую.

За единицу динамической вязкости принята вязкость такой жидкости которая оказывает сопротивление силой в 1 Н взаимному сдвигу двух слоев жидкости площадью в 1м², находящихся на расстоянии 1м и перемещающихся друг относительно друга со скоростью 1м/с. Измеряется динамическая вязкость ротационным вискозиметром как время истечения жидкости через капилляр вискозиметра под действием давления:

h =c t r,

где h - динамическая вязкость [Па с]; c – постоянная вискозиметра (характеризует конкретные особенности этого прибора); t - время истечения жидкости; r - давление, под действием которого протекает жидкость (і 13кПа).

Кинематическая вязкость – отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Определяется с помощью вискозиметров по формуле:

u = С t,

где u - кинематическая вязкость (м²/с); t - время истечения под действием силы тяжести, (с); С – постоянная вискозиметра.

За единицу кинематической вязкости принимают: 1м²/с;

1 стокс = 1м²/с =10^-4 м²/с; 1 сантистокс (1сст = 10^-6 м²/с).

Испаряемост ь – способность топлива переходить из жидкого состояния в парообразное. Различают статическое и динамическое испарение топлива.

Статическое испарение – это испарение с неподвижной поверхности в неподвижную газовую среду. Характерно для хранения в резервуарах. Испарение происходит с тем большей скоростью, чем больше площадь резервуара, выше температура и ниже давление.

Динамическое испарение – выражено при подготовке топлив к сгоранию в двигателе. Основное влияние оказывает степень распыления топлива и скорости движения среды. Оценивают динамическое испарение фракционным составом по ГОСТ 2177- 82. Для определения фракционного состава берут 100мл топлива, выпаривают в специальной установке и определяют температуры начала, 10%, 50%, 90%, и конца выкипания топлива. По этим результатам определяют и строят кривую фракционной разгонки топлива

Хвостовая фракция

Объем,%

090%

50%

Пусковая фракцияРабочая фракция

10%

Т_выкип,°С

30° 50° 70° 90° 110° 130° 150° 170° 190° 210°

Рисунок 2. Основные фракции бензина

Пусковая фракция (от t_нк до t₅₀) – характеризует пусковые свойства топлива, определяет легкость и надежность пуска двигателя. Чем ниже температура выкипания, тем лучше пусковые свойства.

Рабочая фракция (от t₁₀ до t₅₀) характеризуется точкой t_{5 0} – основная часть топлива по кривой фракционной разгонки. Определяет продолжительность прогрева и приемистость автомобиля. Чем ниже t₅₀, тем однородней состав топлива, устойчивая работа двигателя и лучше приемистость.

Хвостовая фракция (от t₉₀ до t_кк) – показывает наличие тяжелых углеводородов и полноту сгорания топлива. Чем меньше интервал температур от t₉₀ до t_кк тем выше качество топлива, лучше экономичность и ниже темп изнашивания деталей.

Отличие летних и зимних топлив

	tнк	t10	t50	t90	tкк
З Л	- і 35°	Ј 55° Ј 70°	Ј 100° Ј 115°	Ј 160° Ј 180°	Ј 185° Ј 200°

Точка «росы» – характеризует склонность топлив к концентрации, чем она ниже, тем лучше свойство топлива.

Дата добавления: 2014-12-08