Диссертация (1172993), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Показатели качества приведены в таблице 20:Таблица 20 – Показатели качества антикоррозионной присадки БНаименование показателяЗначение показателя1 Кинематическая вязкость при 40 оС, сСт2 Кинематическая вязкость при 20 оС, сСт3 Плотность при 15 оС, кг/л4 Температура застывания, оС, не выше4,86,60,90-422.2 Методы исследованияИспытанияфизико-химическихиэксплуатационныхсвойствбиоэтанольного топлива Е30 проводились на базе лабораторий АО «ВНИИ НП».Ниже описаны специальные методы испытаний автомобильных бензинов и топливс вовлечением повышенного содержания этанола.1.
Объёмная доля этилового и метилового спиртов определяется всоответствии с ГОСТ Р 53199 [114] с учётом требований АСТМ Д 5501 [115] вредакции не ранее 2012 г., позволяющих проводить определение в образце,содержащем не менее 20 % об. этанола.Сущность метода. Представленная аликвота образца топлива помещается вгазовыйхроматограф,оснащённыйкапиллярнойколонкойсполидиметилсилоксановой фазой, привитой к внутренней поверхности колонки.Газом-носителем являетсягелий. Компонентыдетектируютсяплазменно-ионизационным детектором по мере того, как они элюируют в колонке.Идентификация метанола и этанола происходит путём сравнения их времениудерживания со временем удерживания, определённым для стандартных растворовпри одинаковых условиях. Массовые доли всех компонентов определяются по59нормализованным площадям пиков.
После коррекции на содержание водырезультаты могут быть представлены в массовых или объёмных долях.2. Температура помутнения определяется в соответствии с ГОСТ 5066 [77].Сущность метода состоит в охлаждении пробы образца топлива наавтоматическом приборе и определении его температуры помутнения.3. Массовая доля воды определяется в соответствии с АСТМ Е 1064 [116].Сущность метода заключается в определении содержания воды сиспользованием реагента Карла Фишера в автоматизированной процедурекулонометрического титрования.4. Удельная низшая теплота сгорания определяется в соответствии с ГОСТ21261 [117].Сущность метода заключается в полном сжигании массы испытуемогожидкого топлива в калориметрической бомбе в среде сжатого кислорода иизмерении количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива ивспомогательных веществ, а также при образовании водных растворов азотной исерной кислот в условиях испытания.5.
Степень коррозии стального стержня определяется в соответствии с СТО11605031-008 [118].Сущность метода. Стакан с испытуемым топливом, стальным стержнем имешалкой помещается в термостат и выдерживается при температуре испытания38±1 °С на протяжении 30 минут. Затем прибавляется 30 см3 дистиллированнойводы, стержень в топливе выдерживается в течение 4 часов. По окончаниииспытания осматривается и оценивается поверхность стержня на присутствиекоррозии.Моторные стендовые испытания топлив проведены на базе лабораториикафедры ДВС и ЭСА ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)», на испытательном стенде,представляющимсобойпоршневойчетырёхцилиндровыйчетырёхтактный60бензиновый двигатель 4Ч8,2/7,11 с впрыском бензина во впускной трубопровод, сизмерительной аппаратурой и нагрузочным устройством (рисунок 32).Рисунок 32 – Фото испытательного стенда (1 – фундаментная рама; 2 – панельуправления стендом; 3 – поршневой двигатель; 4 – нагрузочное устройство; 5 –масляный бак; 6 – стойка весового устройства; 7 – трубопроводы; 8 – стойка ЭВМи газоанализатора)Испытания на стенде проводятся при нормальных условиях: атмосферноедавление – 101,3 кПа (760 мм рт.
ст.); температура воздуха на впуске – 17-21 °С;температура топлива перед подкачивающим насосом – 20 °С.В рамках работы была оценена работа двигателя по нагрузочнойхарактеристике и характеристике холостого хода.Нагрузочная характеристика двигателя предполагает оценку зависимостиудельного эффективного и часового расходов топлива, коэффициента избыткавоздуха и других показателей двигателя от среднего эффективного давления (илиэффективной мощности) при постоянной частоте вращения коленчатого вала,соответствующей максимальному вращающему моменту.Экспериментальное определение нагрузочной характеристики предполагаетвыполнение следующей последовательности действий:1.
Запустить двигатель, прогреть его до температуры охлаждающей жидкости50-55 С и установить частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу (n =1двигатель для автомобиля Лада Приора612800 мин-1), что соответствует режиму максимального вращающего момента наколенчатом валу двигателя 4Ч8,2/7,1.2. Провести измерения всех подлежащих экспериментальной оценкепараметров. Результаты занести в протокол испытаний.3. Последовательно увеличивая нагрузку и изменяя положение дроссельнойзаслонки в сторону увеличения проходного сечения, перевести двигатель наследующий режим нагружения, сохраняя частоту вращения коленчатого валанеизменной.4.
Повторить процедуры, соответствующие пунктам 2 и 3 таким образом,чтобы в результате проведения работы обработать 6-8 режимов по уровнюнагружения двигателя. Последний режим нагружения должен соответствоватьмаксимально возможной нагрузке двигателя при заданной частоте вращенияколенчатого вала.5. По окончании работы следует установить минимальную частоту вращенияколенчатого вала на холостом ходу и остановить двигатель.В дополнение к измеренным параметрам рассчитывается эффективнаямощность, удельный эффективный расход топлива, коэффициент избытка воздуха исреднее эффективное давление.На основании расчетных и опытных данных строятся графическиезависимости от эффективной мощности следующих параметров: удельногоэффективного и часового расходов топлива, температуры отработавших газов,коэффициента избытка воздуха и параметров токсичности отработавших газовдвигателя СО, СН и NOx.Характеристика холостого хода двигателя представляет собой зависимостьчасового расхода топлива, цикловой подачи и других показателей от частотывращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки.
Даннуюхарактеристику получают экспериментально для выявления экономичности работыдвигателя на «холостом» ходу, определения характера изменения коэффициентовнаполнения и избытка воздуха, оптимального угла опережения зажигания, а такжетемпературы отработавших газов. Характеристики холостого хода автомобильных62двигателей с искровым зажиганием определяются при работе без нагрузки вдиапазоне частот вращения коленчатого вала от минимально устойчивой досоответствующей 75 % от максимальной частоты вращения.Экспериментальноеопределениехарактеристикихолостогоходапредполагает выполнение следующей последовательности действий:1.
Запустить двигатель и прогреть его до температуры охлаждающей жидкости50-55 С. Установить минимально возможную частоту вращения коленчатого валана холостом ходу.2. Провести измерения всех подлежащих экспериментальной оценкепараметров. Результаты занести в протокол испытаний.3. Плавным открытием дроссельной заслонки, изменить частоту вращенияколенчатого вала в сторону увеличения.4. Повторить процедуры, соответствующие пунктам 2 и 3 таким образом,чтобы в результате проведения работы обработать 6-8 режимов по частоте вращенияколенчатого вала. Последний экспериментальный режим должен соответствоватьмаксимально возможной частоте вращения коленчатого вала двигателя при работебез нагрузки.5. По окончании работы установить минимально возможную частотувращения коленчатого вала и остановить двигатель.На основании полученных опытных данных и результатов расчёта строятсяграфические зависимости от частоты вращения коленчатого вала следующихпоказателей: часовой расход топлива, коэффициент избытка воздуха и температураотработавших газов.ИсследованиясовместимостибиоэтанольноготопливаЕ30срезинотехническими изделиями в сравнении со стандартными автомобильнымибензинамипроведенывпроизводственныхлабораторияхПАО«Балаковорезинотехника» по ГОСТ 9.030 [119].Сущность метода заключается в том, что образцы резин, применяемых вдвигателе и топливной системе автомобиля, в ненапряженном состоянии63подвергают воздействию сред при заданных температуре и продолжительности, иопределяют их стойкость к указанному воздействию по изменению массы, объемаили размеров.Выводы по главе 21.
Приведены основные объекты испытаний, используемые при проведенииисследований: различные низкооктановые и высокооктановые углеводородныефракции, биоэтанол и побочные продукты его производства, присадки.2. Приведены сведения об используемых в работе специальных методахоценки эксплуатационных и экологических свойств автомобильного бензина.64ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА БИОЭТАНОЛЬНОГО ТОПЛИВА Е303.1 Разработка технических требований к качеству биоэтанольного топливаЕ30ВнастоящеевремявРоссииотсутствуетнормативно-техническаядокументация и требования к среднеэтанольному топливу, данные требованиясформулированы впервые.Разрабатываемое биоэтанольное топливо Е30 предполагается к применениюв автомобилях с бензиновыми двигателями без переоборудования, как альтернативаавтомобильному бензину, поэтому, в технических требованиях необходимо учестьне только существующие стандарты на этанольные топлива, типа Е85 (АСТМ Д5798 [120]), но и требования к бензинам.
В качестве основы для техническихтребований приняты ТР ТС 013/2011 и ГОСТ 32513 на бензин марки АИ-95-К5,выпускаемый в оборот на территории России. Кроме того, учитывалисьевропейские требования к автомобильным бензинам, изложенные в последнейверсии стандарта ЕН 228 (для автомобилей Евро-6), которые могут содержатьповышенное количество оксигенатов – до 3,7 % мас. кислорода. Для сравнениябыли рассмотрены требования к альтернативному украинскому топливу InnovativeЕ-95 согласно ТУ У 24.6-30661021-004-2010 [34], которое содержит не менее 31 %оксигенатов и рекомендуется к применению в автомобилях без какого-либопереоборудования, а также бразильского стандарта Resolução ANP Nº 38 [121] кавтомобильному бензину, содержащему до 27 % биоэтанола, который можетприменяться на всём существующем автотранспорте Бразилии.Поскольку разрабатываемое топливо содержит значительное количествоэтанола, были рассмотрены отдельные специфические требования, не характерныедля автомобильных бензинов, но установленные для топлива с повышеннымсодержанием спирта (Е85).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
