Топливо и его физико-химические свойства

В ДВС тепловая энергия, необходимая для совершения механической работы, получается в результате химической реакции между вводимым в цилиндр топливом и кислородом воздуха.

Способ образования топливно-воздушной смеси, и протекание химической реакции обуславливает ряд требований к топливу.

В двигателях с внешним смесеобразованием топливо, подаваемое вместе с воздухом через впускной клапан, должно легко испарятся, и образовывать гомогенную смесь с воздухом.

В двигателях с внутренним смесеобразованием топливо подается непосредственно в цилиндр в конце сжатия и частично в процессе сгорания. В этих условиях необходимо обеспечить хорошее распыление топлива и тщательное перемешивание образующихся частиц с воздухом.

Необходимо, чтобы период сгорания топлива был небольшим, но процесс протекал плавно (мягко).

Кроме указанных требований необходимо, чтобы применяемое топливо:

1.  Обеспечивало быстрый и надежный пуск двигателя при любых температурах;

2.  Позволяло осуществить процесс сгорания без образования нагара и кокса на поверхности камеры сгорания;

3.  Способствовало ослаблению процесса износа зеркала цилиндра и поршневых колец;

4.  Обеспечивало полное и своевременное сгорание и наименьшее количество токсичных составляющих продуктов сгорания.

В двигателях применяются жидкие топлива, получаемые путем перегонки нефти. Эти виды топлива представляют собой смеси различных углеводородов: парафины , нафтены , ароматические и др.

Число атомов углерода, входящих в молекулы дизтоплива до 30, а в бензине до 5-12.

Испаряемость топлива, зависящая от его фракционного состава, упругости паров, поверхностного натяжения и теплоты парообразования, является одной из основных характеристик топлива.

Ее определяют в специальном приборе путем нагрева и фракционного отбора при определенной температуре.

Фракционный состав определяется температурными точками при которых выкипают 10, 50 и 90% его объема.

 

Рис. 4.1. Кривые фракционной разгонки.

1 - для бензина; 2 - для керосина; 3 - для дизтоплива.

 

Для бензина от 35-55 5о 0 до 200 5о 0С. Для дизтоплива от 185-200 5о 0 до 350 5о 0С.

В двигателях с искровым воспламенением скорость горения топливовоздушной смеси должна не превышать некоторых пределов. В противном случае на последней фазе горения процесс протекает ненормально (детонационное сгорание), с резкими стуками, перегревом и разрушением отдельных деталей.

Кроме условий работы возникновение детонации зависит от склонности топлива к детонационному сгоранию, которая у разных бензинов различна и зависит от их группового состава.

Детонационная стойкость бензинов оценивается октановым числом, которое численно равно процентному содержанию ( по объему) трудно детонирующего изооктана в смеси с легко детонирующем Н-гептаном, эквивалентной по детонационным свойствам данному бензину.

Для повышения детонационной стойкости наряду со специальной обработкой используют присадку - этиловую жидкость. ввиду токсичности процентное содержание ее невелико.

В дизельных двигателях топливо впрыскивается в нагретый вследствие сжатия воздух. Поэтому основным требованием к дизтопливу является его легкость воспламенения. Она оценивается минимальной задержкой от подачи до воспламенения топлива. Эта задержка зависит не только от условий работы, но и от физико-химических свойств топлива. Оценивается она цетановым числом. Чем оно выше, тем меньше период задержки.

Определение цетанового числа топлива производится на стандартизированной одноцилиндровой установке путем сравнения с эталонной смесью - цетана С₁₀Н₃₄, который легко воспламеняется (Ц.Ч.= 100), и -метил-нафталина С₁₀Н₇СН₃, который трудно воспламеняется (Ц.Ч.=0).

Цетановое число данного топлива характеризуется процентным содержанием цетана в смеси - метилнафталина.

А, АД - арктическое Т< - 30 ,

З, ЗС, ЗД -зимнее, зим.северное Т>30 ,

Л, ЛД - летнее Т>0 ,

ДС - специальное, ц.ч. = 50.

---

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 413; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!