Методы повышения антидетонационных свойств бензина

Наиболее эффективным и экономичным методом повышения антидетонационных свойств бензина является добавление к ним антидетонаторов. В качестве антидетонатора применяется тетраэтилсвинец [(Р_в(С₂Н₅)₄], - это токсичное вещество.

В настоящее время антидетонационные свойства бензина улучшаются за счет неметаллических добавок, таких, как метилбутиловые эфиры (МТВЕ) в концентрации 3…15 % или спиртовые смеси (2…3 % метанола и этилового спирта).

В высофорсированных двигателях применяется более эффективная присадка, чем тетраэтилсвинец (ТЭС). Это органическое соединение свинца – тетраметилсвинец (ТМС). Он обладает более высокой термической устойчивостью, чем ТЭС, и разлагается в момент максимального образования перекисных соединений.

 

Смолообразование и коррозионные свойства бензина

 

В процессе работы карбюраторного двигателя на деталях топливной системы и камеры сгорания образуются отложения. В баке, фильтре и карбюраторе отложения смолистых веществ, сравнительно мягкой консистенции, во всасывающем патрубке, где температура выше – плотные. На стержнях всасывающих клапанов отложения могут мешать их плотному закрыванию. На поверхностях деталей камеры сгорания образуется нагар, а на тронковой части поршня смолистые отложения образуют лак. При образовании нагара в камере сгорания, ухудшается теплопроводность, что приводит к преждевременным вспышкам и детонационному горению бензина.

При образовании на жиклере карбюратора смолистых отложений уменьшается его проходное сечение, в результате чего обедняется бензовоздушная смесь, мощность двигателя снижается.

Характер отложений в двигателе зависит от качества используемого бензина, а также от условий эксплуатации и режима работы.

Нагарообразование увеличивается с повышением содержания в бензине ароматических углеводородов, серы и смолообразующих соединений.

Интенсивность окисления и осмоление бензина зависит не только от углеводородного состава, но и от степени аэрации, а также наличия каталитически действующих на процесс окисления веществ.

Содержание в бензине таких веществ, как водорастворимые кислоты и щелочи, органических кислот, серы и сернистых соединений вызывает коррозию деталей двигателя, системы его питания и т.д. В виду сильного коррозионного воздействия водорастворимых кислот и щелочей на металлы наличие их в бензине не допускается.

Неактивные сернистые соединения – сульфиды, теофены при сгорании образуют сернистые SO₂ и серные SO₃ ангидриды, из которых образуются сернистая и серная кислоты. Содержание серы в бензине по техническим требованиям ГОСТ Р51105-97 не должно превышать 0,05 %, а по EN-228, ЕВРО-4, не более 0,002 %.

 

Дизельное топливо

 

В соответствии с ГОСТ 305-82, для различных условий применения вырабатывается дизельное топливо трех марок:

Л - летнее для использования при положительной температуре;

3 - зимнее для эксплуатации при температуре окружающего воздуха до -20 °С с температурой застывания (потеря подвижности) не выше -35 °С. В тех случаях, когда двигатели эксплуатируют при температуре до -35 °С, используют зимнее топливо с температурой застывания не выше -45 °С;

А - арктическое для эксплуатации при температурах окружающего воздуха не выше -55 °С.

По содержанию серы дизельное топливо делится на два вида:

I-е содержанием серы не более 0,2 % (по массе);

II - с содержанием серы от 0,2 до 0,5 %, но не более 0,4 % для арктического.

В условиях обозначения марок летнего топлива для высокооборотных дизельных двигателей входит массовая доля серы и температура вспышки:

Л-0,5-40 - летнее топливо с содержанием серы до 0, 5 % и температу­рой вспышки не менее 40 °С.

В обозначения марок зимнего топлива входит массовая доля серы и температура застывания:

3-0,2-минус 45 - зимнее топливо с содержанием серы до 0,2 % и температурой застывания не выше -45 °С.

 

А-0,4 или А-0,2 - арктическое топливо с содержанием серы до 0,4 % (0,2 %).

Топливо для дизельных двигателей должно обеспечивать хорошее смесеобразование, мягкую работу, легкий запуск двигателя и полностью сгорать при бездымном выхлопе. Важнейшим эксплуатационным показате­лем качества дизельного топлива является ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО (ЦЧ) -условный показатель самовоспламеняемости дизельного топлива, равный процентному содержанию цетана (углеводорода, обладающего легкой воспламеняемостью) в смеси с альфа-метилнафталином (углеводородом, обладающим трудным воспламенением), которая при стандартных условиях испытания имеет одинаковую самовоспламеняемость с исследуемым дизельным топливом. Цетановое число определяется на моторной установке ИТ 9-3 (метод совпадения вспышек - ГОСТ 3122-67) [4,12,13].

При использовании дизельного топлива с более низким цетановым числом, чем это требуется для данного двигателя, возрастают нагрузки на поршень, вызывающие повышенный износ деталей кривошипно-шатунного механизма, снижение экономичности двигателя. При использовании дизельного топлива с повышенным цетановым числом происходит неполное сгорание его, в результате снижается экономичность двигателя. Для безотказной работы современных дизельных двигателей применяется топливо с цетановым числом 45...50. Топливо с повышенным цетановым числом применяется при эксплуатации дизельных двигателей в зимних условиях [14,21].

Для лесных машин в зависимости от сезона и климатической зоны должны применяться топлива марок, указанных в табл. 4.

Все марки летнего дизельного топлива взаимозаменяемые, это отно­сится и к зимним маркам.

Зимние сорта топлива по сравнению с летними имеют облегченный фракционный состав - 96 % топлива выкипает при температуре не выше 340 °С (летние - не выше 360 °С) и меньшую вязкость (1,8...5 мм²/с), которая нормируется при 20 °С (летние 3...6 мм/с). При отсутствии необходимых топлив при низких температурах воздуха дизельное топливо рекомендуется разбавлять техническим керосином (ГОСТ 18499-73). Рекомендуемые пропорции при разбавлении дизельного топлива керосином приведены в табл. 5.

 

Таблица 4