Promremont34.ru

Авто мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние температуры бензина на работу двигателя

Устройство автомобилей

Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Для бензиновых двигателей применяют бензин – легкое топливо, представляющее собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся. С химической точки зрения бензин является смесью лёгких углеводородов, получаемых из нефти и нефтепродуктов.
Температура кипения бензина может варьировать в достаточно широких пределах — от 33 до 205 °C (в зависимости от содержания примесей).
Бензин несколько легче дизельного топлива – его плотность составляет 0,71…0,74 г/см³, тогда как у дизтоплива этот показатель может достигать 0,85 г/см³.
При сжигании бензина выделяется значительная тепловая энергия – его теплотворная способность может превышать 10 тыс. ккал/кг.
Замерзает бензин (в отличие от дизельного топлива) при достаточно низкой температуре – примерно -70…-74 °C.

Наиболее важными свойствами бензина являются испаряемость, антидетонационная стойкость и теплота сгорания.

Испаряемость бензина

Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями.

Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами: фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар-жидкость).

Испаряемость бензина должна обеспечивать оптимальный состав топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя независимо от способа ее приготовления (карбюрация, впрыск).
С испаряемостью бензина связаны такие характеристики двигателя, как пуск при низких температурах, вероятность образования паровых пробок в системе питания в летний период, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, а также износ цилиндропоршневой группы и расход топлива.

Содержание тяжелых фракций бензина ограничивают, так как в определенных условиях эксплуатации они могут испаряться не полностью и попадать в цилиндры двигателя в жидком состоянии. При этом топливо в цилиндрах смывает масляную пленку, из-за чего увеличивается износ, разжижается масло, повышается расход топлива.

Давление насыщенных паров — фактор, влияющий на надежность работы топливной системы, а также на потери от испарения, загрязняющие атмосферу при хранении, транспортировании и применении бензина.

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость – свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.
Детонация представляет собой особый вид сгорания горючей смеси, протекающего с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях распространения фронта пламени в камере сгорания (2000 м/с и выше). Для сравнения: при нормальном сгорании эта скорость составляет 20…40 м/с, т. е. в 50…100 раз меньше, чем при детонационном сгорании. Детонационное сгорание топлива сопровождается значительным повышением давления в зоне детонации.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей.
Кроме того, наблюдаются дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров.
В результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.

Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но и к образованию крупных дефектов в виде трещин и деформации деталей или даже их разрушения. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.

Возникшая в двигателе детонация при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки карбюратора.
Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива.

Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.

Октановое число бензина

Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия, сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива – приготовляемой в разных пропорциях смеси сильнодетонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изооктана) – эквивалентной смеси.

Читать еще:  Чем промыть двигатель после синтетического масла

При одинаковых антидетонационных свойствах эквивалентной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина принимают равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси. Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может иметь двигатель, работающий на этом бензине.
Октановое число бензина является очень важным свойством топлива, поскольку, как мы знаем из теплотехники, от степени сжатия зависят многие динамические и экономические характеристики двигателя внутреннего сгорания, в том числе – его КПД. Т. е. чем выше степень сжатия в цилиндрах двигателя, тем эффективнее протекают процессы преобразования тепловой энергии в механическую.

Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторых сортах бензина используют специальные добавки – антидетонаторы. Наиболее сильным из применяемых антидетонаторов является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Бензин с добавками этиловой жидкости называют этилированным. Этилированный бензин ядовит, поэтому в него добавляют красящее вещество для отличия от обычного бензина. Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. В последнее время производство этилированного бензина в России запрещено.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют бензин марок: АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» в маркировке бензина означает «автомобильный», буква «И» — метод определения октанового числа (исследовательский), цифры – октановое число бензина.

Оптимальный состав горючей смеси

Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции. Горючая смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:

  • при воспламенении в цилиндре двигателя смесь должна сгорать очень быстро (в течение короткого промежутка времени), чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале рабочего хода;
  • бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты, и работа двигателя была наиболее экономичной. Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.

Подробнее процессы горения топлива рассматриваются на отдельной странице сайта.

Для быстрого и полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы бензин с воздухом смешивались в строго определенной массовой пропорции, было очень мелко распылен и хорошо перемешан с воздухом. В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом для полного окисления количестве. Не следует забывать, что горение – это процесс окисления топлива, т. е. его химическое взаимодействие с кислородом, сопровождающееся выделением тепловой энергии.

Состав горючей смеси в зависимости от соотношения топлива и воздуха в ней характеризуют специальным показателем – коэффициентом избытка воздуха α, представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси (в кг), приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.

Как указывалось в предыдущей статье, в зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают нормальную, обедненную, обогащенную и богатую горючую смесь.

Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензина. Коэффициент α для нормальной горючей смеси равен единице.
Соотношение 1:15 является примерным (обычно системы питания бензиновых двигателей регулируются на нормальный состав 1:14,7), поскольку с точки зрения химии количество кислорода в смеси должно обеспечивать окисление водорода и углерода, содержащихся в данной марке бензина. В процессе сгорания участвует не только кислород воздуха, но и кислород, в том или ином количестве содержащийся в самом топливе. Если учесть этот факт, а также то, что в разных марках и сортах бензина может содержаться разное массовое количество водорода и углерода (основных теплотворных компонентов топлива), то можно понять, что состав нормальной смеси для разных сортов бензина будет несколько отличаться.

Обедненной (α = 1,1…1,15) называют смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с нормальной смесью, а бедной (α > 1,2) – смесь, в которой воздуха существенно больше, чем необходимо для полного сгорания бензина.

Читать еще:  Двигатель 4 микс штиль принцип работы

Обогащенная смесь (α = 0,85…0,9) имеет недостаток воздуха – до 13 кг на 1 кг топлива. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндрах двигателя увеличивается. Такая смесь позволяет развить двигателю максимальную мощность, но при этом общий расход топлива увеличивается из-за неполноты его сгорания.

Октановое число и степень сжатия

Высокая степень сжатия в двигателе обеспечивает выработку большей мощности при использовании меньшего количества топлива. Это значение представляет собой показатель того, насколько сильно сжимается топливно-воздушная смесь в камере сгорания цилиндра двигателя.

В новых бензиновых ДВС этот показатель достигает значения 10 к 1. Такие автомоторы оснащаются системами прямого впрыска топлива. Если мотор оснащается наддувом, то значение степени сжатия меньше.

Детонационная устойчивость топливной смеси оказывает существенное влияние на работу двигателя.

Высокое сжатие применяется в ДВС спортивных автомобилей. Для моторов спорткаров требуется высокооктановый бензин . Наличие высокого показателя сжатия в цилиндрах требует от топлива большой степени детонационной устойчивости для предупреждения повреждения мотора в процессе работы.

Бензин

Топливо наиболее популярно, особенно среди владельцев легковых машин. Оно состоит из смеси углеводородов, азота, серы, кислорода. Есть разные марки бензина. В каждой из них перечисленных компонентов больше либо менее. Из-за этого эксплуатационные качества отличаются.

Температура испарения

Термином называют тепловой порог, пройдя который, бензин самопроизвольно смешивается с воздухом. Ее нельзя определить, используя одну цифру.

Эта величина зависит от таких факторов:

  • давления насыщенных паров;
  • фракционного состава;
  • вязкости поверхности натяжения;
  • плотности;
  • теплоемкости.

Температура испарения бензина разного состава не слишком отличается между собой. Это происходит при 30°С, а если фракции тяжелые – 205°С. Когда на улице холодно, бензину, чтобы попасть в камеру сгорания и запустить двигатель, понадобиться затратить больше энергии.

Температура кипения

Молодые автолюбители не знают, что в жару при закипании топлива в карбюраторе машина могла стать обездвиженной. В системе горючее делались пробки из-за перегрева легких фракций. Они отсоединялись от тяжелых, став газовыми пузырями. Транспортному средству нужно было остыть, а потом продолжать поездку.

Сегодняшнее топливо закипает при +80 °C. Но показатели могут отличаться в зависимости от состава бензина.

Температура вспышки

Собственная формула у нефтепродукта отсутствует. В него входит множество компонентов. Бензин способен воспламеняться при -40 °C, если произойдет возникновение открытого огня.

Температура горения

Октановое число на нее не влияет. От него зависит только устойчивость к детонации. У популярных марок бензина характеристики практически одинаковы. В двигателе температура 900-1100 °C, может быть и ниже. На это влияет давление цилиндров. Что касается открытого огня, то для бензина это – 800-900 °C.

Популярные присадки для топлива

В зависимости от применяемого вида топлива, ключевым является подбор соответствующих облагораживающих присадок. Из-за разницы в температуре сгорания, одни модификаторы нужны будут для бензина и другие – для дизельного топлива. Конечно, существуют также присадки для топлива, которые применяют для обоих видов – они выполняют при этом похожие функции. Интересно, что широко используемое в авиации нефтяное топливо, как правило, не требует применения каких-либо присадок и облагораживающих процессов.

Присадки для бензина

Чрезвычайно широко применяемой группой присадок для бензина являются ингибиторы окисления. Их добавляют для того, чтобы предотвратить процесс окисления топлива во время его хранения. Этот процесс крайне нежелателен, так как приводит к ухудшению свойств топлива, снижая его октановое число.

Второй очень важной группой присадок являются диспергирующе-эмульгирующие соединения. Их задачей является поддержание отложений и продуктов коррозии в виде дисперсии. В этой роли отлично оправдывают себя продукты серии ROKAmer. Это неионные поверхностно-активные вещества, которые могут выполнять роль диспергаторов, эмульгаторов и чистящих средств. Благодаря использованию продуктов серии ROKAmer можно удалить отложения, образовавшиеся во впускных трубах, а также в форсунках. Кроме того, эти продукты характеризуются отличными противопенными свойствами, что является весьма желательным свойством при транспортировке и перекачке топлива.

Читать еще:  Чем проверить давления в цилиндре двигателя

Еще одной важной группой присадок, добавляемых в бензин, являются деэмульгаторы. Они обеспечивают отделение воды от бензина в баке, что особенно важно при перекачке топлива.

Кроме упомянутых выше присадок, часто используют также смазочные вещества и ингибиторы коррозии. Первые, благодаря обеспечению бензину соответствующей смазки, снижают износ элементов топливного насоса. В свою очередь, ингибиторы коррозии создают защитный барьер, предотвращая воздействие агрессивных коррозионных факторов.

Присадки для дизельного топлива

Дизельное топливо, как и бензин, также требует применения ряда облагораживающих средств. Большинство из них выполняет аналогичные функции, как и в случае бензина. Однако, ключевыми присадками для дизельного топлива являются диспергаторы, противопенные и антиэлектростатические средства, а также модификаторы цетанового числа.

Применение диспергаторов, называемых иначе антигелями, чрезвычайно важно. Они снижают температуру блокировки холодного фильтра и температуру помутнения дизельного топлива.

В свою очередь, задачей противопенных средств является предотвращение образования пены при подготовке топлива и наполнении баков. Для этой цели отлично подойдут рекомендованные уже ранее средства под названием ROKAmer. Они позволяют ограничить вспенивание дизельного топлива во время перекачки, которое может привести к утечке. Продукты серии ROKAmer позволяют уменьшить поверхностное натяжение между жидкостью и воздухом, благодаря чему улучшают дренаж пены, тем самым вызывая ее сокращение.

Задачей модификаторов цетанового числа является сокращение периода задержки воспламенения и увеличение скорости сгорания. Наиболее распространенными средствами для повышения цетанового числа являются 2-этилгексилнитрат и ди-трет-бутилпероксид.

Последнюю группу присадок образуют антиэлектростатики, которые повышают электропроводимость дизельного топлива, что тем самым приводя к снижению угрозы взрыва, пожара.

На срок службы силовых агрегатов оказывают влияние не только топливо и облагораживающие препараты, но и вещества, используемые при производстве масел и смазок. Стоит в этом случае обратить внимание на додецилфенол. Это вещество применяют в качестве промежуточного продукта именно при производстве масел и смазок. При добавлении двухвалентного катиона кальция, бария либо магния в процессе дальнейшей сульфитации он позволяет производить феноланы с моющими и антиокислительными свойствами. Пропоксилированный додецилфенол, доступный в виде продукта Petrotex DF30, является широко используемой добавкой к моторным топливам. И это благодаря свойствам, предотвращающим накопление отложений в клапанах и, в то же время, гарантирующим их низкий уровень в камере сгорания. В свою очередь, кислоту ABS (Dodecylobenzene Sulfonic Acid), ввиду ее отличных диспергирующих, эмульгирующих, увлажняющих и вспенивающих свойств, часто используют в процессе очистки металлов в топливной промышленности. Также соляная кислота с концентрацией 33-35% находит применение как при производстве масел и биотоплива, так и для очистки поверхностей металлов.

Месть КГБ СССР, за гибель советских пленных в душманской тюрьме Бадабер.

Но западные СМИ уверены — за гибель советских военнопленных, восставших в секретной тюрьме в Бадабере, КГБ отомстил. Причем отомстил самым жестоким образом.

Укреплённый район Бадабера был построен американцами в начале холодной войны в качестве Пешеварского филиала пакистанской резидентуры ЦРУ. Во время афганской войны в селении Бадабер располагался центр гуманитарной помощи, который якобы должен был предотвратить голодные смерти среди беженцев. Однако на деле он служил прикрытием для школы боевиков контрреволюционной афганской партии Исламского Общества Афганистана. Здесь же тайно содержались советские военнопленные, считавшихся на Родине без вести пропавшими.

Больше 30 лет назад, 26 апреля 1985 года, когда весь Советский Союз готовился к наступавшему 40-летнему юбилею Дня Победы, примерно в 18:00 в крепости Бадабера послышались выстрелы… Воспользовавшись тем, что почти вся охрана лагеря отправилась совершать вечерний намаз, группа советских военнопленных, устранив двух часовых у артиллерийских складов, вооружилась, освободила пленных и попыталась скрыться.

Как вспоминал впоследствии лидер ИОА, экс-президент Афганистана Бурхануддин Раббани, сигналом к восстанию послужили действия одного из советских солдат.

Парень смог разоружить охранника, принёсшего похлёбку. После этого он выпустил на свободу заключённых, которые завладели оружием, оставленным смотрителями тюрьмы. Дальше версии расходятся.

По одним данным, они попробовали прорваться к воротам, чтобы скрыться. По другим — их целью была радиовышка, через кот

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector