147066 (Использование эксплуатационных материалов и экономия топливно-энергетических ресурсов)

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный

технический университет.

Кафедра Автомобильного транспорта.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

« Использование эксплуатационных материалов и экономия топливно-энергетических ресурсов»

Выполнил :

Студент гр. АВ – 32 З

№ зач. кн. 051463

Ченакал А. В.

Проверил :

Севастополь

2007г.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ <>

Специальность – 7.090258

ГРУППЫ АВ. – 32- З СевНТУ

ЧЕНАКАЛ АНДРЕЯ ВАЛЕРИЕВИЧА

ШИФР 051463

Адрес: г. СИМФЕРОПОЛЬ, ул. КИЕВСКАЯ 137, кв. 64

Тема контрольной работы: - <>.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

3.Характеристика непредельных углеводородов.

3.1.Нефть и её переработка. Характеристика непредельных углеводородов.

3.2.Топлива для ДВС с искровым зажиганием. Коэффициент избытка воздуха. Зависимость работы двигателя от состава смеси.

3.Топлива для дизельных двигателей. Способы повышения самовоспломеняемости топлив стр.№ 7.

4. Масла и смазки. Технология очистки базовых масел.

5. Технические жидкости. Специальные охлаждающие жидкости.

6. Топливная экономичность автомобиля и охрана окружающей среды. Факторы, влияющие на величину расхода топлива.

5. Вывод, Список литературы

3.Характеристика непредельных углеводородов.

3.1 Нефть и её переработка.

Непредельные углеводороды- большая группа углеводородов, в молекулах которых два или несколько атомов углерода связаны между собой кратными связями(двойными или тройными). К ним относятся: алкены, или олефины, простейший представитель- этилен СН2= СН2, общая формула Сn Н2n.

Они склонны присоединять водород, кислород, галогены, воду, галогеноводородные кислоты и др. реагенты.

Например:

СН3

О

СН3

Н2 СН2 ——СН2

[O]

СН2= СН2 СН2Cl- СН2Cl

Н2O

СН3 -СН2ОН

НВr

СН3­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ -СН2Вr

Непредельные углеводороды могут вступать и в реакции замещения, широко используемые в лабораторной практике и в промышленности.

Например; пропилен при высокой температуре хлорируется по месту метильной группы:

СН2= СН – СН3 + Cl2 → СН2= СН– СН2Cl+НCl

Ацетилен и алкилацетилен замещают атом водорода при тройной связи на металл:

2R– С ≡ С–Н+2 Nа→2R– С ≡ С– Nа+ Н2↑

Реакция объясняется повышенной активностью этих углеводородов в звене ≡С– Н.

Для химического синтеза непредельных углеводородов используются разные реакции, в последнее время среди них всё большее значение приобретают термическое и плазменные процессы дегидрирования

tº

СН3­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ –СН3 →СН2= СН2

tº tº

СН3­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ –СН2– СН2­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ –СН3→ СН3­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ –СН2–СН= СН2→СН2= СН– СН­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­= СН2

Эл. заряд

СН4 → СН ≡ СН.

3.2Топлива для ДВС с искровым зажиганием. Коэффициент избытка воздуха. Зависимость работы двигателя от состава смеси.

По ГОСТ 2084-77 выпускаются бензины следующих марок: А-66, А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. буква А означает, что бензин автомобильный; цифра – наименьшее октановое число, определённое по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние.

В автомобильные бензины А-66, А-76, АИ-93 и АИ-98 добавляют антидетонатор – тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Для отличия обыкновенных бензинов от этилированных последние окрашивают в оранжевый (А-66), зелёный (А-76), синий (АИ-93) и жёлтый (АИ-98) цвета.

В зависимости от состава горючей смеси нормальная скорость распространения сгорания различна, но не превышает 35 м/с. При детонации (взрывное горение) скорость распространения сгорания смеси доходит до 2000 м/с.

Чем выше октановое число бензина, тем большую степень сжатия он выдержит без детонации.

Коэффициент избытка воздуха(ά)- это отношение сколько воздуха в килограммах, истрачено в двигателе на сгорание 1кг. топлива(VФ),к количеству воздуха, теоретически необходимо для полного сгорания 1кг. топлива (Vт =14,9).

Соотношение VФ/ Vт = 14,9/14,9 характеризует нормальную (стехиометричную) топливную смесь. При ά<1 эта смесь называется богатой, а при ά > 1 называется бедною. Современные двигатели работают на бензине при ά = 08…1,1.

На стехиометричной смеси (ά = 1) двигатель работает устойчиво, развивает мощность, близкую к рассчитанной но имеет сниженную экономичность. Поэтому практически воздух в горючей смеси должен быть чуть больше от теоретически необходимого количества.

Максимальную мощность развивает двигатель, который работает на богатой смеси ά= 0,8… 0,9.

Однако экономичность двигателя при этом снижается. Лишнее обогащение горючей смесью обусловливает неполное её сгорание, уменьшает мощность двигателя, увеличение расхода топлива. Кроме того, при работе на сильно обогащённой смеси повышается нагарообразование на клапанах, днище поршня, электродах свечей и на стенках камеры сгорания. Часть несгоревшего топлива смывает масло со стенок цилиндров и, проникая в картер двигателя, разбавляет её, а бедная смесь уменьшает мощность двигателя и экономичность его работы, увеличивает расход топлива, уменьшает инертный азот и свободный воздух уносит с собой часть тепла с отработанными газами.

Таким образом, горючая смесь с коэффициентом лишнего воздуха, больше от άек и меньшим от άп, обеспечивают надёжную работу двигателя.

Рис№1.Диаграмма процесса сгорания топлива в двигателе с искровым зажиганием.

Влияние состава смеси на скорость расширения фронта пламени.

Бензин - легковоспламеняющаяся горючая смесь(tº воспламенения бензинов составляет 27… 39ºС, а tº самовозгорания 355…370ºС); поэтому следует тщательно исполнять правила техники безопасности.

Бензин должен отвечать конструкциям двигателей и иметь такие физико-химические особенности которые обеспечивали бы:

- бесперебойную подачу в систему питания;

- образование топливовоздушной смеси нужного состава;

- нормальное и полное сгорание её в двигателях (без детонации);

- уменьшение коррозии, а также коррозийного износа деталей двигателей;

- уменьшение отложений в впускном трубопроводе, камеры сгорания;

- топливо не должно быть токсичным и быть безопасным для окружающей среды.

Образование горючей смеси зависит как от физических особенностей самого топлива, так и условий, в каких происходит этот процесс, от количества теплоты, что подводится к горючей смеси, и продолжительности процесса смесеобразования. Эта особенность бензинов называется парообразованием. Она характеризует его возможность переходить из жидкого состояния в газообразный. От парообразования бензина зависит пуск и приемистость двигателя, надёжность его работы в различных условиях, расход и потери бензина при транспортировке, а также износ деталей, которые трутся. Про парообразование бензина судят по двум стандартизованным показателям: фракционным составом и давлением насыщенных паров.

Рис№2.Фракционный состав бензина.

Чем выше давление насыщенных паров, тем больше в бензине фракций, которые легко парообразуются и как последствие, хорошие его пусковые особенности и быстрее прогревается двигатель. Также возрастает опасность возникновения воздушных пробок и потеря бензина при парообразовании при его хранении.

3.3 Топлива для дизельных двигателей. 3. Способы повышения самовоспламеняемости топлив.

Для дизелей используют более дешёвые, чем бензины, сорта нефтяных топлив (керосиногазойлевые и соляровые фракции). Согласно существующим стандартам дизельное топливо получают двух видов: из малосернистых (ГОСТ 4749-73) и сернистых (ГОСТ 305-73) нефтей. Дизельное топливо выпускается следующих марок: ДА, ДЗ, ДЛ, и ДС (ГОСТ 4749-73) и А,ЗС,Л и С (ГОСТ 305-73).

Зимние и летние топлива различаются главным образом температурой застывания. Качество дизельного топлива оценивают цетановым числом. Дизельное топливо сравнивают со смесью из двух топлив: цетана и альфаметилнафталина. Цетан обладает минимальным периодом запаздывания воспламенения, обеспечивает работу двигателя по мягкой характеристике, для него цетановое число условно принимают равным 100. Альфаметилнафталин обладает наибольшим периодом запаздывания воспламенения (трудно воспламеняется) и вызывает работу двигателя по жёсткой характеристике: его цетановое число условно принимают равным 0. Если испытываемое дизельное топливо ведёт себя в отношении воспламеняемости как объёмная смесь, состоящая например, из 40% цетана и 60% альфаметилнафталина, то цетановое число такого топлива равно 40 и т.д. По содержанию серы дизельное топливо бывает двух видов: содержание серы не более 0,2%; содержание серы от 0,2 до 0,5%. Например, топливо Л – 0,2 – летнее с содержанием серы до 0,2%, топливо ЗС – 0,5 – зимнее северное с содержанием серы до 0,5%.

Чем тяжелее фракции дизельного топлива, тем ниже tº его воспламенения. Бензин имеет tº самовоспламенения 425ºС, газолин 400ºС, а дизельное топливо 300…330ºС.

Топливо, которое имеет высокую tº самовоспламенения, не может использоваться для дизельных двигателей.

Для воспламенения топлива необходимо чтобы tº при которой самовоспламеняется распыленное топливо, была бы ниже от tº, которая возникает при сжатии воздуха в цилиндре двигателя.

Для обозначения самовоспламенения Д.П. необходимо подобрать такой состав смеси цетану и альфаметилнафталину, который был бы равнозначным с tº самовоспламенению, исследуемому топливу.

Таким образом, цетановое число топлива обозначается процентным составом(за объёмом) цетана в эталонном топливе, которое имеет одинаковое самовоспламенение с исследуемым топливом.

Из рис. 3 и 4 выходит, что Д.П. должно иметь цетановое число определённых оптимальных границ.

Рис№3.Зависимость цетанового числа Д.П. от степени сжатия в дизели.

Рис№4.Зависимость параметров от цетанового числа топлива.

При очень высоком цетановом числе время пуска двигателя при заданной tº уменьшается (рис.5). однако надёжный пуск холодного двигателя больше зависит от его конструкции и режима пуска, нежели от цетанового числа топлива.

Для современных высокооборотистых двигателей отечественного производства используют топливо с цетановыми числами 45:52.

Рис№5.Зависимость продолжительности пуска двигателя от цетанового числа топлива при разных tº воздуха(частота вращения коленвала 100кв-¹­).