Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 0.69 Mb.
|
Температурой помутнения называют температуру, при которой меняется фазовый состав топлива, так как в топливе появляются кристаллы парафиновых углеводородов. При помутнении текучесть дизельного топлива не меняется. Размеры кристаллов таковы проходит через элементы фильтров грубой и тонкой очистки. При предельной температуре фильтрации их размеры увеличиваются, и кристаллы не проходят через элементы фильтров тонкой очистки, на которых образуется тонкая парафиновая пленка. Образовавшаяся пленка способна привести к нарушению подачи топлива при пуске и прогреве дизеля. Если топливо не содержит депрессорных присадок, то предельная температура фильтрации равна температуре помутнения или ниже ее на 1…2оС. Для обеспечения нормальной работы двигателя необходимо, чтобы температура помутнения дизельного топлива была ниже температуры окружающего воздуха не менее чем на 3…5оС. Температурой застывания называют такую температуру, при которой топливо полностью теряет подвижность. При температуре застывания микрокристаллы углеводородов срастаются и образуют пространственную структуру, которая придает топливу студне образный вид. Для обеспечения нормальной работы дизельного двигателя необходимо, чтобы температура застывания топлива была на 8…12оС ниже температуры окружающего воздуха. Низкотемпературные свойства топлив можно улучшить путем удаления из него часть парафиновых углеводородов (депарафинизации). При этом можно получить топливо с заранее заданной температурой застывания. Однако следует помнить, при депарафинизации удаляются высокоцетановые компоненты – парафиновые углеводороды, т.е. снижается цетановое число дизельного топлива. Температурой вспышки называют минимальную температуру, при которой пары топлива, нагреваемого в закрытом тигле, образуют с окружающим воздухом горючую смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Температура вспышки характеризует огнеопасность нефтепродукта при его транспортировании, хранении и заправки. Температура вспышки в закрытом тигле дизельных топлив должна быть не ниже: для летнего топлива (Л) – 40оС, зимнего (З) – 35оС, арктического (А) – 3оС. Литература: 2, с. 54-74; 3; 4. Вопросы для самопроверки
2.5. Эксплуатационные свойства и использование газообразных топлив По происхождению горючие газы делят на природные и промышленные. Природные газы – газы газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Промышленные газы – газы, получаемые при различных видах переработки жидких и твердых полезных ископаемых, растительных веществ и биомасс. Основное количество тепла при сжигании газообразного топлива получается от сгорания метана (СН4) и тяжелых углеводородов (СnHm), в которых количество углеродных атомов больше единицы, но меньше пяти. В настоящее время в сельскохозяйственном производстве широко применяются как природные, так и промышленные газы. В двигателях внутреннего сгорания может использоваться как сжатый, так и сжиженный газы. При работе двигателя на газообразном топливе (ГТ) отсутствует разжижение моторного масла остатками несгоревшего топлива, что снижает износ деталей, уменьшается интенсивность коррозии. Кроме того, ГТ обладает высокой детонационной стойкостью, их октановое число достигает 100 в ряде случаев и более единиц, двигатель может работать с более высокой степенью сжатия, а значит, экономичнее; с выделением меньшего количества токсичных компонентов Сжиженный газ. Основные компоненты сжиженных газов – пропан, бутан или их смесь. Для двигателей по ГОСТ 27578-87 выпускают сжиженный газ марок ПА – пропан автомобильный и ПБА – пропан-бутан автомобильный. Газ марки ПБА предназначен для климатических районов при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20оС, а газ марки ПА рекомендуется к применению в температурном диапазоне от минус 20оС до минус 35оС. Кроме того по ГОСТ 20448-88 выпускают следующие марки сжиженных газов: СПБТЗ – смесь пропана и бутана техническая зимняя для коммунально-бытового потребления; СПБТЛ – смесь пропана и бутана техническая летняя для коммунально-бытового потребления; БТ – бутан технический для коммунально-бытового потребления и других целей. Сжатые газы. Основные компоненты сжатых газов: метан, окись углерода и водорода. В сжатых газах могут находиться сернистые соединения (Н2S), смолистые вещества, аммиак, окислы азота, что способствует повышению коррозии деталей двигателя. Газовое топливо хранят в баллонах емкостью по воде 50 л, рассчитанные на давление 20мПа. Батарея из восьми баллонов емкостью по 50 л. весит более 0.5 т. и снижает полезную грузоподъемность автомобиля. Биогаз - газ, содержащий метан, образующийся в анаэробных микробиологических реакторах при сбраживании отходов жизнедеятельности животных (навоза). Содержание метана в биогазе достигает 70%. Биогаз можно использовать в любых тепловых установках, включая двигатели внутреннего сгорания. Литература: 2, с. 76-74; 3; 4. Вопросы для самопроверки
2.6. Свойства и использование твердых топлив К естественному твердому топливу относятся ископаемые угли, сланцы, торф и дрова. Твердое топливо состоит из горючей части, в состав которой входят органические элементы, и не горючей части – балласта (вода и минеральные примеси). В зависимости от степени изменения органического вещества, или от «химического» возраста угли подразделяются на бурые, каменные и антрациты. Бурые угли представляют собой бурую землистую массу, имеют высокую зольность (15…30%) и влажность (15…50%), поэтому диапазон значений их теплоты сгорания очень большой (8,4…18,8). Они легко самовозгораются, вследствие чего их рекомендуется укладывать в штабеля высотой не более 2,5 м и хранить не более месяца. Каменный уголь имеет черный цвет и отличается от бурого меньшим содержанием золы и влаги. Низшая теплота сгорания колеблется от 20,73 до 29 мДж/кг. Антрацит представляет собой разновидность каменного угля и содержит углерода 96,5%. Он имеет черный цвет и самую высокую теплоту сгорания 27,2…30,6 мДж/кг Сланцы по составу органической части приближаются к углям, но отличаются от них высоким содержанием золы (40…70%). В горючей части сланцев в отличие от других видов твердого топлива находится большое количество водорода (8…10%). Поэтому сланцы легко воспламеняются. Теплота сгорания сланцев невысока (6,3…11,7 мДж/кг). Торф представляет собой продукт разложения растительных остатков в условиях избытка влаги и малого доступа воздуха. Зольность торфа составляет от 6 до 24%. Теплота сгорания горючей массы торфа составляет около 12,6 мДж/кг. Дрова содержат 60% целлюлозы, около 30% лигнина и около 1% минеральных солей. Основным балластом в топливе этого вида является влага, содержание которой в свежесрубленной древесине достигает 50…60%. Теплота сгорания дров находится в пределах 8,4…14,7 мДж/кг. В общих чертах изучите процесс брикетирования топлива, а также сущность получения пылевидного топлива и его преимущества в процессе сгорания. Разберитесь в процессе сухой перегонки топлива, какие продукты получаются в результате этого и где они используются? Обратите внимание на различие между процессами коксования, полукоксования каменных углей и уясните, с какой целью и для каких видов углей ведутся процессы коксования и полукоксования. Литература: 2, с. 86-90; 3; 4. Вопросы для самопроверки
При взаимном перемещении соприкасающихся поверхностей работающих механизмов возникает трение – сопротивление перемещению одной поверхности относительно другой, в результате чего трущиеся детали изнашиваются. При этом работа сил трения превращается в теплоту, которая определяет тепловой режим работающего механизма. Для уменьшения затрат энергии на преодоление трения и снижения износа на трущихся поверхностях искусственно создаются хемосорбированные и адсорбированные пленки. Хемосорбированные пленки удерживаются на поверхности трения за счет химических сил, а адсорбированные -–за счет молекулярных сил. В зависимости от характера относительного перемещения деталей различают трение скольжения и трение качения. Кроме того, существует статическое трение – сила, препятствующая началу движения, и динамическое трение – сила, возникающая при движении поверхностей. Трение скольжения в зависимости от наличия и количества смазки на трущихся поверхностях может быть: сухим, граничным и жидкостным. Для расчета минимальной толщины смазочного слоя в подшипнике профессором Петровым Н. П. предложена следующая формула: Fж=ηvS/h, где Fж – сила жидкостного трения, Н; η – динамическая вязкость, Н·с/м2; v – относительная скорость перемещения трущихся поверхностей, м/с; S – площадь поверхности трения, м2; h – толщина масляного слоя, м. Смазочные материалы могут быть минеральными (нефтяными), органическими (растительными или животными) и синтетическими. Основную часть составляют (более 90%) минеральные смазочные материалы, которые получают путем переработки нефти. Товарное масло состоит из базового масла (основы) и присадок. Все базовые масла делятся на дистиллятные, остаточные и смешанные. Дистиллятными маслами – называют масла, полученные в результате вакуумной перегонки мазута и представленые легкими фракциями. Остаточные масла получают в результате разгонки гудрона. Основу масел получают, как правило, путем смешения дистиллятных и остаточных в различных соотношениях. Наряду с минеральными маслами широкое распространение получили синтетические масла. Такие масла получают путем синтезирования определенных групп углеводородов с введением ряда специальных присадок. Литература: 3, с.153-170; 2; 4. Вопросы для самопроверки
К смазочным материалам, работающих в различных механизмах, агрегатах предъявляются разнообразные и жесткие требования. Удовлетворить эти требования традиционными путями (подбором сырья, улучшения технологии переработки) не всегда возможно. Присадки – это сложные органические или металлоорганические соединения, которые вводят в масло для улучшения их эксплуатационных свойств. Присадки используют при производстве моторных, трансмиссионных, гидравлических масел и пластичных смазок. Количество добавляемых присадок колеблется от сотых долей до 15 и более процентов. Присадки могут быть однофункциональными, многофункциональными и композиционными. Однофункциональные присадки вводят в масло для придания одного определенного свойства. К этому виду присадок относятся, например, такие присадки как: моюще-диспергирующие, противоизносные и противозадирные, вязкостные, антиокислительные, противопенные, депрессорные, модификаторы трения (антифрикционные присадки) и т. п. Многофункциональные присадки используют в случаях, когда маслу необходимо одновременно придать ряд эксплуатационных свойств. Эти присадки состоят, как правило, из полимерных соединений высокой эффективности. С помощью этого типа присадок получают масла более высокого качества. Композиции и пакеты присадок. Постоянно возрастающие требования к качеству масел привели к необходимости создания композиций многофункциональных присадок. При составлении композиций присадки не просто смешиваются, а химически взаимодействуют, в результате чего могут усиливаться старые или проявляться новые качества. Пакеты присадок обычно содержат до 15 компонентов. Их вводят в масло в концентрации до 12 и более процентов. С помощью этого типа присадок удается получать высококачественные масла. Литература: 2, с. 100-108; 3; 4. Вопросы для самопроверки
3.3. Оценка эксплуатационных свойств смазочных масел Основные функции смазочных масел в узлах и агрегатах машин – снижение трения между трущимися поверхностями деталей; снижение износа трущихся поверхностей и их заеданий; охлаждение деталей; дополнительное уплотнение поршневых колец; защита деталей от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями. Процесс оценки качества смазочных материалов из четырех этапов: лабораторных исследований; испытаний на модельной установке и малоразмерных одноцилиндровых двигателях; стендовых испытаний на полноразмерных установках; эксплуатационных испытаний на машинах. К эксплуатационным свойствам смазочных масел в первую очередь относятся смазывающие, моющие, термоокислительная стабильность, антиокислительные свойства и антикоррозионные. Смазывающие свойства объединяют ряд свойств, влияющих на процессы трения и изнашивания трущихся поверхностей деталей. Например, антифрикционные, противоизносные и противозадирные свойства. Главным показателем смазывающих свойств является вязкость. Вязкость – свойство жидкости оказывать сопротивление течению одного слоя жидкости относительно другого под действием внешней силы. Различают динамическую и кинематическую вязкости. Динамическая вязкость служит мерой сопротивления жидкости течению. За единицу динамической вязкости в системе СИ принята вязкость такой жидкости, которая оказывает сопротивление в 1 Н взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 м2, находящихся один от другого на расстоянии 1 м и перемещающих с относительной скоростью 1 м/с. Единица динамической вязкости в системе СИ – Паскаль-секунда (Па·с) На практике применяют миллипаскаль – секунда (мПа·с или 10-3 Па·с), а также сантипуаз (1сП = 1мПа·с). Между динамической и кинематической вязкостью жидкости при одинаковых температурах существует следующая зависимость: ηt = νt ρt, где ηt - динамическая вязкость, Па·с; νt - кинематическая вязкость, м2/с; ρt - плотность жидкости, кг/м3. |
