147066 (Использование эксплуатационных материалов и экономия топливно-энергетических ресурсов), страница 2

Способы повышения.

Цетановое число топлива можно повысить 2-мя способами: регулированием углеводородного состава или введением специальных присадок.

1. Способ: состоит в том что, цетановое число можно значительно повысить, увеличивая % разных нормальных парафинов и уменьшая – ароматичных углеводов.

2. Способ: это введение в топливо всего 1% косметических присадок (органические присадки, сложные эфиры и др.), даёт возможность повысить цетановое число на 8…12 единиц.

3.4 Масла и смазки. 3. Технология очистки базовых масел.

Для смазки автомобильных двигателей согласно ГОСТ 17479-72 (введён с 1 января 1974г.) применяют следующие масла: М6Б,М8В,М10Г и т.д. в обозначении масла первая буква указывает на его назначение (М - моторное); цифры – кинематическую вязкость масла в сантистоксах (сСт) при 100°С; вторая буква – группу масла. Моторные масла по эксплуатационным свойствам делят на шесть групп: А,Б,В,Г,Д и Е. группы масел отличаются количеством и эффективностью введённых присадок. Меньше всего присадок в маслах группы А, а в каждой последующей больше, чем в предыдущей.

Масла группы Д и Е используют для специальных двигателей. Масла групп Б,В и Г вырабатывают двух видов: Б1, В1 и Г1 – для карбюраторных двигателей; Б2, В2 и Г2 – для дизелей. Универсальные масла, предназначенные для применения как в карбюраторных двигателях, так и в дизелях, обозначают буквой без цифрового индекса, например М10Г (ГОСТ17479-72).

Для смазки двигателей необходимо применять масла только тех сортов, которые рекомендует завод. В тёплое время года применяют масла с большей вязкостью, а в холодное время – масла с меньшей вязкостью или всесезонные.

Существует 3 основных способа: кислотно-лужёная, кислотно-контактная и селективными кислотами.

Кислотно-лужёная и кислотно-контактная очистка.

Главным способом реагентом есть серная кислота, которую добавляют в дистилянтные масла до 6%, а в оставшиеся до 10%. Серная кислота уничтожают смолистно-асфальтные и ненасыщенные сполуки, которые вместе с непрореагонированной кислотой выпадают в осадок, образуя кислый гудрон. При этом главными для масел есть непарафированые углеводы. После выделения кислого гудрону масла промывают водным луженым растворителем, который нейтрализует остатки серной кислоты и кислого гудрону. Очистка заканчивается промыванием масла водой и просушиванием перегретым паром или горячим воздухом. Из этого способа очистки масел образуются стойкие водомасляные эмульсии, поэтому обработку лугами заменяют контактной фильтрацией с использованием отбеливающих глин, которые имеют большую абсорбирующую способность полярно-активных растворителей.

У кислотно-контактной очистки 2 недостатка, это:

- большая стоимость и дефицит серной кислоты,

- образование кислого гудрона, очень токсичного и опасного для окружающей среды.

Очистка масел селективными растворителями. Это современный и эффективный способ очистки масел. Сначала подбирают растворитель (фенол,фурицилол и др.), который при определённых tº и количественному отношении с очищенным маслом выборочно (селективно) растворяет все вредные присадки и плохо, или совсем не растворяет масло. При этом получают 2 шара: масло и шар растворителя с вредными присадками. Шары разделяют, очищенное масло дочищают отбеливающими глинами, а экстрат раствора с вредными присадками поддают регенерации, после чего растворитель используют повторно. Для обеспечения качественной очистки высоковязких остальных масел используют способ парных растворителей. При этом один из них имеет выборочно растворить вредные присадки, а другой- очищенное масло. В этом разе для растворения присадок используют креозол с 30..50% фенола, а для растворения очищенного масла (рафината)- пропан. С целью поддержки пропана в жидком состоянии очистку проводят под давлением 2МПа.

Очистка масел гидрогенизацией.

Этот способ наисовременнейший. Процесс подобен гидроочистке топлива. Проводят его под давлением до 2 МПа в присутствии водорода при tº 380…400ºC.

Для улучшения низкотемпературных особенностей зимних и северных масел их поддают деасфальтации и депарафинизации.

Качество масел регламентируется условиями, в которых они работают, и оцениваются проявлением специфических особенностей: вязко-температурных, смазывающих, защищающих и коррозийных, а также наличием присадок.

3.5 Технические жидкости. Специальные охлаждающие жидкости.

В качестве антифризов применяют смеси этиленгликоля с водой и антикоррозийной присадкой.

Эксплуатационно-технические свойства специальных жидкостей.

Основными Эксплуатационно-техническими свойствами специальных жидкостей является: вязкостно-температурные (возможность использовать в широком диапазоне температур (от -50 до +80ºC), от большинства жидкостей требуется низкая температура застывания (ниже -50ºC), достаточная вязкость при положительных температурах (8-16 сСт при +50ºC) и невысокая вязкость при низких температурах (1500-5000 сСт при -40ºC), противоизносные (способность обеспечивать уменьшение трения и предохранять от износа или задира детали механизмов, в которых они применяются), антикоррозийные свойства (характеризуют их агрессивное воздействие на металл и др. сплавы) , стабильность (возможность длительного использования без замены, для повышения стабильности в них вводят специальные присадки), а также воздействие на уплотняющие детали (воздействие на резину оценивается изменением объёма резиновых деталей при длительном выдерживании их в жидкости, а также изменением упругих свойств резины).

Для заполнения системы охлаждения автомобильных двигателей, как правило, применяют низкозамерзающие жидкости – антифризы, представляющие собой смесь воды с этиленгликолем и антикоррозийной присадкой (таб-1)

Таблица №1

Характеристика охлаждающих жидкостей.

* показатели для ТОСОЛ А, разбавленного на 50% дистиллированной водой.

Вода имеет наивысшую из всех жидкостей потому что теплоёмкость (4,2кДж/Н(кг.г), низкую вязкость (υ=1мм²/с), что обеспечивает легкость её циркуляции в системе охлаждения, а также высокую tº кипения (105…108ºС при давлении 0,11…0,12 МПа в закрытых системах охлаждения).

Однако у воды есть 2 недостатка:

Она замерзает при негативных tº, увеличиваясь в объёме почти на 10%, и образует накипь в системе охлаждения двигателя.

В последнее время широко используется незамерзающий при низких tº жидкости (антифризы). Кроме основных требований, они должны иметь как можно меньшую агрессивность, то есть иметь присадки, быть физически и химически стабильными.

Эти жидкости не должны пениться под час работы двигателя и иметь небольшую стоимость.

В нашей стране с 1952г. выпускают две этиленгликолевые жидкости марок 40 и 65 с температурой замерзания соответственно -40 и -65ºС.этиленгликовые жидкости вызывают сильную коррозию стали, меди, алюминия, цинка и их сплавы, поэтому в антифриз добавляют специальные присадки. Теперь они маркируются как ОНЖ-40 и ОНЖ-65.

В системах охлаждения двигателя автомобилей ВАЗ, КамАЗ и др. используют охлаждающие жидкости Тосол А-40, А-65(с 1985г) которые имеют композицию присадок. Тосол А-концентрированный раствор, который разводиться дистиллированной водой до нужной концентрации. Тосол А-40М имеет голубой цвет, а Тосол А-65- красный.

Установлено, что Тосол работает 2 года, а при интенсивной эксплуатации – до 60 тыс. км пробега автомобиля. Следует помнить, что этиленгликолевые жидкости очень ядовиты (смертельная доза составляет всего 20…30 г). однако отравляющее действие проявляются только при попадании в желудочно-кишечный тракт; поэтому специальные способы для защиты тела и дыхательных путей при использовании антифризов не требуется.

При эксплуатации антифризов прежде всего выпаривается вода, поскольку tº кипения этиленгликоля = 197,5ºС. Поэтому в случае выкипания в систему охлаждения необходимо доливать не антифриз, а воду. Если система охлаждения не герметична, то в неё заливают только антифриз.

В условиях высокогорности при тяжёлых тепловых режимах форсированных двигателях применяется охлаждающие жидкости с высокой tº кипения (140…145ºС). Чаще это смесь высокомолекулярных спиртов и эфиров, что очень важно, поскольку при повышении tº в системе охлаждения двигателя улучшается теплопередача, а это даёт возможность уменьшить поверхность теплообмена и сберечь металлоемкость и габариты, размеры теплообменных устройств.

Кроме того, с повышением tº стенок цилиндров, увеличивается потеря теплоты в охлаждающей среде; при этом вырастает мощность двигателя и уменьшается потеря топлива.

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

Топливную экономичность оценивают удельным расходом топлива в литрах на 100 ткм или на 100 км пробега.

Удельный расход топлива на 100 ткм транспортной работы

Gсумм

Qт = ———— 100000

LгрGгр ρт

Удельный расход топлива на 100 км пробега автомобиля выражается:

Gсумм

Q = ———— 100

Lсумм ρт

Удельный расход топлива на 100 км пробега при движении автомобиля связан с удельным расходом топлива двигателя (г/л.с.ч) соотношением:

Gт gе Nе

Q = ———— 100 = ———— 0,1.

υа ρт υа ρт

используя уравнение мощностного баланса, получаем

Gа

—— Ја

gе Gа КFυа² δ g

Q = —— ( ψ —— + ——— ± ———— ﴿ 0.1

ηi 270 3500 270

Это уравнение показывает, от каких факторов зависит расход топлива при движении автомобиля.

Если Nj = 0, то приведённое уравнение даёт возможность определить расход топлива при установившемся движении автомобиля по дороге с определённым сопротивлением ψ.

График зависимости удельного расхода топлива от скорости движения для различных значений ψ называется экономической характеристикой автомобиля.

Qт - удельный расход топлива автомобилем, л/100 ткм;

Q - удельный расход топлива автомобилем, л/100 км;

Gсумм - количество топлива, израсходованного автомобилем за определённый пробег, кг;

Gт - часовой расход топлива двигателем, кг/ч;

gе - удельный расход топлива двигателем, г/л.с.ч;

Lсумм - общий пробег автомобиля (с грузом и без груза), км;

Lгр - пробег автомобиля с грузом, км;

Ρт - плотность топлива, г/см³;

Gгр - полезный груз, перевозимый автомобилем, кг.

100Gr

Уравнение затратами топливом Q = ———— (11.2)

υа ρп

где Gr - время затраты топлива, кг/ч

υа - скорость автомобиля, км/ч

ρп - густота топлива, г/см³.

В целом с учётом параметров автомобиля уравнение профессора М.Я.Говорущенко затраты топлива можно записать так:

1

Q = —— [ Аiк + Вiк²υа + С ( GаΨ + 0,077КоnFл υа² ± 0,1ßаυа)] (11.3)

ηi

ηi - индикаторный КПД двигателя

А,В и С – коэффициенты, которыми считают раб. объём цилиндров