Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ВИЗНАЧЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АВТОМОБІЛЬНИХ І АВІАЦІЙНИХ БЕНЗИНІВ.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
ЛАБОРАТОРНА РОБОТІ № 2
ВИЗНАЧЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
АВТОМОБІЛЬНИХ І АВІАЦІЙНИХ БЕНЗИНІВ
Короткі теоретичні відомоcti
Автомобільні бензини за масштаба виробництва, застосуванням та значенням для розвитку народного господарства країни займають провідне місце у першій групі нафтових палив. Щорічно у світі споживається приблизно 0,7 млрд.т автомобільних бензинів. Майже весь бензин, що виробляється, витрачається для двигунів вантажних і легкових автомобілів, які експлуатуються в різних кліматичних і природних умовах. - Тому до експлуатаційних властивостей автомобільних бензинів висувають досить високі та іноді суперечливі вимоги, пов'язані з використанням складних вторинних процесів переробки нафти і застосуванням різних присадок.
При виконанні лабораторних робіт по випробовуванню експлуатаційних, властивостей автомобільних і авіаційних бензинів студенти повинні засвоїти найважливіші методи оцінки таких експлуатаційних властивостей: випаровуваність, спалахування та горючість, прокачуваність, корозійна активність, стабільність, схильність до утворення відкладів у двигуні.
Випаровуваність бензину характеризує умови сумішеутворення і склад горючої суміші у паливній системі двигуна, здатність бензину утворювати парові корки у паливній системі двигуна, а також повноту згоряння бензину і ступінь розрідження моторної оливи бензиновими фракціями. Випаровуваність бензину оцінюється фракційним складом і тиском насичених парів.
Спалахування і горючість визначають ефективність корисного використання енергії, яка виділяється при згорянні бензину у двигуні, а також пожежну безпеку при його зберіганні, транспортуванні і застосуванні.
Показники спалахування бензину визначають тільки при . проведенні дослідницьких робіт, тому методи їх оцінки не входять у комплекс методів кваліфікаційних досліджень.
Прокачуваність бензину характеризує можливість його безперешкодного проходження по трубопроводах і агрегатах системи живлення автомобіля. Вона оцінюється такими показниками, як вміст механічних домішок, води, в'язкісно-температурними та /^зькотемпературними характеристиками.
Корозійна активність ^"оактеризує швидкість хімічної взаємодії бензинів "Г продуктів їх згоряння з мааСіалами' 3 яких виготовлено засоби транспортування, зберігання і перекачування .Гльного, а також деталі двигуна. Корозійна активність оцінюється такими показниками: ^ислотність, загальний вміст сірки, дослідження на мідній пластинці, вміст водорозчинні кислот І лугів.
Стабільність палива визначає можливість тривалого зберігання його якості. Розрізняють фізичну та хімічну стабільність.
Фізична стабільність характеризує здатність бензину до зміни фракційного складу (особливо температури початку перегонки і перегонки 10%), тиску насичених парів та інтенсивності забарвлення.
Хімічна стабільність бензину визначає його здатність протистояти хімічним змінам у процесі зберігання, транспортування та застосування у двигуні і залежить від хімічного складу бензинів. Для оцінки хімічної стабільності використовують такі показники: кислотність, вміст фактичних смол та індукційний період.
Здатність до утворення відкладі^ у двигуні. При експлуатації карбюраторних двигунів можливі різні неполагодження, пов'язані з накопиченням відкладів в агрегатах паливної системи. Швидкість накопичення і склад таких відкладів визначається конструктивними особливостями і режимом експлуатації двигуна і його окремих агрегатів, а також у значній мірі груповим вуглеводневим складом бензину, наявністю у ньому присадок і випадкових домішок.
З усього комплексу кваліфікаційних методів досліджень палив у лабораторному практикумі студенти виконують такі роботи:
Визначення фракційного складу.
Визначення тиску насичених парів бензину.
Дослідження на мідній пластинці.
Визначення наявності водорозчинних кислот та лугів.
Визначення фракційного складу (ТОСТ 2177-82)
Фракційний склад - вміст в нафтопродуктах фракцій, які википають у визначених температурних границях (в об'ємних процентах).
Для світлих нафтопродуктів при проведенні розгонки у стандартних умовах нормуються: температура початку кипіння, температура, при якій відганяються 10, 50, 90 і 97,5% об'єму завантаження, а також процент залишку і, іноді, температура кінця кипіння.
Температура початку кипіння і, особливо, температура википання 10% палива (Ію%) характеризують пускові властивості палива. Чим нижча ця температура, тим більше у паливі речовин, які легко випаровуються і тим легше при нижчій температурі запустити холодний двигун. Але надмірне полегшення фракційного складу, особливо для авіапалив, недопустиме, оскільки воно веде до утворення- газових корків у системі подання палива і припинення подання палива у камеру згоряння. Тому температура початку кипіння завжди нормується не нижчою від визначеного значення.
Температура википання 50% палива (І5о%) впливає на швидкість прогрівання двигуна, який запустили на холоді, і на відповідну витрату палива. Із зменшенням Ізо% прогрівання прискорюється, а витрата палива на нього зменшується. Крім того, при зниженні І5о% значно покращується приємистість двигуна, тобто легкість переходу його з одного режиму в інший, що особливо важливо для автомобільних двигунів в умовах роботи міського транспорту. Однак надмірне зменшення середнього випаровування палива, яке характеризується І5о%, також небажане у зв'язку з можливим обмерзанням карбюратора навіть при температурах вищих ніж 10°С. Це явище пов'язане з 12 помітним зниженням температури при випаровуванні легколетких речовин.
Не менше значення має повнота випаровування палива, яка добре характеризується температурами википання 90, 97-98% об'єму палива і кінця кипіння. При підвищенні цих температур зменшується повнота випаровування палива, що веде до нерівномірності в його розподілі по циліндрах-двигуна,розрідження оливи, збільшення витрати палива і оливи і, як наслідок, до швидкого зношування двигуна.
Фракційний склад визначають за ГОСТ 2177-82 дистиляцією 100 см3 бензину у регламентованих стандартом умовах на спеціальному приладі.
Методика проведення дослідження
У,чисту суху колбу за допомогою мірного циліндра наливають 100 мл досліджуваного нафтопродукту з температурою (20±3)°С. Потім у шийку колби вставляють на добре підігнаному корку термометр з градуйованою шкалою від О до 360°С. При цьому вісь термометра повинна співпадати з віссю шийки колби, а верх ртутної кульки повинен знаходитися на рівні нижнього краю відвідної трубки у місці її припаювання. Протирають трубку холодильника і приєднують до неї відвідну трубку за допомогою корка. Відвідна трубка колби повинна входити у трубку холодильника на 25.. .40 мм і не торкатися її стінок.
При дистиляції бензинів ванну холодильника заповнюють льодом і заливають водою, підтримуючи температуру 0...5°С. При дистиляції висококиплячих нафтопродуктів їх охолоджують проточною водою, подаючи її через нижній патрубок і виводячи її через верхній. Температура води, яка виводиться, не повинна перевищувати 30°С.
У складеному приладі колба повинна стояти на азбестовій прокладці нижньої половини кожуха строго вертикально. При перегонці бензинів і розчинників застосовується прокладка з внутрішнім діаметром ЗО мм, а при перегонці гасу і легкого дизельного палива - діаметром 50 мм. Потім закривають колбу верхньою частиною кожуха. Мірний циліндр не висушують, ставлять під нижній кінець трубки холодильника так, щоб вона входила у циліндр не менше ніж на 25 мм, але не нижче відмітки 100 мм. При перегонці важких палив використовують чистий і сухий циліндр, а при перегонці бензинів мірний циліндр поміщають у скляний посуд з водою і, щоб він не плавав, на його ніжку кладуть підковоподібний вантаж. Отвір циліндра закривають ватою.
Для нагрівання колби використовують газовий пальник або електричний нагрівач з реостатом, який дозволяє регулювати нагрівання. Після складання приладу починають рівномірно нагрівати колбу. Нафтопродукт випаровується, конденсується у холодильнику, і поступає у мірний циліндр. Для дотримання стандартних умов перегонки необхідно регулювати обігрівання так, щоб від його початку до падіння першої краплі дистиляту у приймач пройшло не менше 5 і не більше 10 хвилин (для гасу і легких дизельних палив 10.. .15 хв.), а далі інтенсивність нагрівання повинна забезпечувати рівномірну швидкість перегонки з відбором 4...5 мл дестиляту за 1 хв., що приблизно відповідає 20...25 краплям за 10 с.
Температуру, при якій у мірний циліндр падає перша крапля, відзначають як температуру початку кипіння.
Для побудови кривої залежності "температура - % відгону" відмічають температуру кожних подальших 10% википання. Після відгону 90% нагрівання регулюють так, щоб до кінця перегонки, тобто до вимикання нагрівання, пройшло 3...5 хвилин. При перегонці гасу і легкого дизельного палива після відгону 95% нагрівання посилюють, але фіксують час до кінця перегонки - він не повинен перевищувати 3 хв. Обігрівання виключають у той момент, коли у мірному циліндрі об'єм буде дорівнювати вищому нормальному проценту відгону (97,5, 98% і т.п.) для даного нафтопродукту. Якщо ж нормується температура кінця кипіння, то нагрівання ведуть доти, поки ртутний стовпчик
термометра не зупиниться на якійсь висоті, а після цього не почне опускатися
Останній об'єм дестиляту у мірному цюцндрі записують через 5 хвилин
після зупинки нагрівання, щоб він стік з холодильника. Для встановлення
процента залишку прилад розбирають і гарячий залишок виливають у циліндр
місткістю 10 мл. Після охолодження до 20±3°С відмічають об'єм залишку. Усі підрахунки при перегонці ведуть з точністю до 0,5 мл і 1°С. Різниця між 100 мл і сумою об'ємів дестиляту і залишку записують як втрати при перегонці.
Результати роботи оформляють у вигляді табл.2.1 і графіка стандартної розгонки.
. Таблиця 2.1 Фракційний склад бензину
Характерні точки у відповідності з технічними умовами на даний нафтопродукт заносяться у табл. 2.2 для визначення марки нафтопродукту.
Визначення тиску насичених парів бензину
Тиск насичених парів бензину - це тиск парів, які знаходяться у рівновазі з рідкою фазою при визначеному співвідношенні об'ємів рідкої і парової фаз та даній температурі. Тиск насичених парів дає додаткову характеристику про вміст і склад низькокиплячих фракцій бензину. По ньому можна судити про пускові властивості бензину, здатності бензину до утворення парових корків у паливній системі двигуна, можливих втратах бензину при транспортуванні і зберіганні.
Тиск насичених парів бензину визначають за ГОСТ 3654-82 статичним прямим методом у металічній бомбі Рейда, який аналогічний закордонним методам АЗТМВ 323 (США) і ІР69 (Великобританія).
Прилад Рейда (рис.2.1) складається з двох стальних камер, з'єднаних на різьбі. Верхня камера за об'ємом в 4 рази більша від нижньої і має штуцер для приєднання манометра.
Методика проведення дослідження
Перед дослідженням пробу і пристрій для переливання проби у паливну камеру поміщають у льодяну ванну. Пристрій для переливання проби склада-
5
Рис.2.1. Апарат для визначення тиску насичених парів: 1 - паливна камера; 2 ,4 - перехідники; 3 - повітряна камера; 5 - манометр
ється з' пляшки з добре притертим корком, через який проходять дві скляні трубки. Одна з них доходить до дна камери і призначена для з'єднання з атмосферою. Друга трубка призначена для переливання проби, з внутрішнього боку вона вставлена врівень з корком, а з зовнішнього - виступає на таку довжину, щоб при переливанні проби вона не досягала дна паливної камери на 7... 10 мм. Металічну бомбу перед визначенням тиску розбирають. Повітряну камеру і гумову з'єднувальну трубку промивають не менше ніж 5 разів підігрітою до 30...40°С водою. Це необхідно для виведення парів палива, що утворилися під час попереднього досліду і створення постійної вологості повітря. Після цього вимірюють температуру повітря у повітряній камері термометром не менше ніж 5 хв. Паливну камеру промивають досліджуваним паливом і за допомогою описаного пристрою заповнюють пробою так, щоб паливо виливалося через край камери. Потім швидко приєднують повітряну камеру до паливної камери і манометра.
Складений апарат перекидають і сильно струшують кілька разів, після чого його повністю занурюють у нагріту водяну баню. При цьому спостерігають, чи не відбувається вихід парів палива з апарата. Якщо апарат негерметичний, то дослід проводять з новою пробою палива. Під час дослідження температуру бані підтримують до 38±0,5°С. Після занурення бомби у баню відкривають кран і через 5 хв. відмічають тиск за манометром. Потім закривають кран і виймають бомбу з бані, лерекидають її і сильно струшують зі швидкістю, яка не допускає охолодження бомби, після чого її знову занурюють у баню і відкривають кран. Цю операцію повторюють через кожні 2 хв., спостерігаючи за тиском. -Коли послідовні покази манометра стають постійними, що відбувається приблизно через 20 хв., відмічають тиск як "невиправлений тиск насичених парів".
Під час досліду вимірюють за барометром атмосферний тиск. У відрахований за манометром тиск насичених парів необхідно внести поправку на зміну тисків повітря і парів у повітряній камері, викликану різницею між початковою температурою повітря і температурою водяної бані. Поправку (АР) вираховують за формулою або знаходять за таблицею (дод. 4) і додають до показів манометра. Тиск насичених парів, виміряний при даній температурі і атмосферному тиску, перераховують в інші одиниці вимірювання відповідно до технічних стандартів на бензин:
Па = 7,5024 10'3 мм рт.ст = 1,02 • 10'5 кгс/см2.
Результати аналізу записують за такою схемою:
Рнас-Іврі» Через 5ХВ. = І Т.Д. ЧСрСЗ КОЖНІ 2ХВ. ДО Р пост, і Р:вИпр.=Рпосг. + АР. .
Результати аналізу заносять у табл.2.2 для визначення марки бензину. Випробовування на мідній пластинці
Цей показник визначає корозійну активність .бензину, -яка залежить від загального вмісту активних сполук сірки (меркаптанів, сірководню, вільної сірки), при підвищеній температурі. Позитивні .результати випробовування бензину на мідній пластинці свідчать про те, що масова частка сірководню у паливі нй перевищує 0,00.03, а вільної сірки — 0,0015%. У таких концентраціях ці сполуки практично не впливають на корозійну активність бензину.
Методика проведення дослідження
Дослідження за ГОСТ 6321-69 проводять з пластинками з електролітної міді розміром 40x10x12 мм, відшліфованими шкіркою. Відшліфовані пластинки промивають спиртом та ефіром і висушують на фільтрувальному папері. Після підготовки пластинки не можна торкатися її руками. Нефільтроване досліджуване паливо наливають у пробірку висотою 140...150 мм і діаметром 15...20 мм, приблизно до половини і туди ж щипцями опускають підготовлену мідну пластинку. Пробірку закривають . корком і поміщають у водяну баню, нагріту до 50°С. Рівень води у бані повинен бути вищим від рівня палива у пробірках. Через, З год. пластинки виймають і промивають у фарфоровій чашці підігрітим на водяній бані ацетоном чи спиртобензольною сумішшю.
Для кожного зразка палива проводять два паралельних досліди.
Якщо після досліду мідна пластинка хоча б в одній з паралельних проб покрилася чорними, темно-коричневими чи сіро-стальними плямами, то вважається, що паливо не витримало випробування, і бракується. Результати заносяться у табл 2.2. .
18 Визначення наявності водорозчинних кислот і лугів
Суть методу полягає у видаленні водорозчинних кислот і лугів з нафтопродуктів водою чи водним розчином спирту і визначенні величини рН водної витяжки рН-метром або реакції середовища за допомогою індикаторів. Дослідження проводять відповідно до ГОСТ 6307—75.
Методика проведення дослідження
Пробу досліджуваного нафтопродукту перемішують струшуванням протягом 5 хв. у склянці, заповненій не більше ніж на половину.
У ділильну лійку поміщають 50 мл досліджуваного нафтопродукту і 50 мл дестильованої води, нагрітих до 50...60°С. Легкі нафтопродукти (бензин, дизельне паливо) не нагрівають.
Вміст ділильної лійки збовтують протягом 5 хв.,-не допускаючи утворення емульсії. Після відстоювання нижній водний шар зливають через лійку.з паперовим фільтром в конічну колбу. -
. Для Визначення наявності водорозчинних кислот-і лугів у склянку поміщають 35...50 мл екстракту, занурюють електрод на глибину 10...12 мм і вимірюють величину-рН відповідно до вимог, що стосуються рН-метра. Відсутність чи наявність водорозчинних кислот і лугів у водному чи водно-спиртовому екстракті нафтопродуктів визначають за довіднйковими даними.
Для визначення наявності чи відсутності водорозчинних кислот і лугів за допомогою індикаторів у дві пробірки поміщають по 1. ..2 мл екстракту.
В одну з пробірок поміщають дві краплі розчину метилу оранжевого і порівнюють колір екстракту з кольором такого ж об'єму налитої у третю пробірку дестильованої води, в яку додають дві краплі розчину метилу оранжевого. Забарвлення екстракту у рожевий колір вказує на наявність у досліджуваному нафтопродукті водорозчинних кислот.
У другу пробірку додають три краплі розчину фенолфталеїну. Забарвлення розчину у рожевий чи червоний колір свідчить про наявність водорозчинних лугів.
19 Вважається, що нафтопродукт не містить водорозчинних лугів чи кислот
при відсутності рожевого чи червоного забарвлення екстракту від фенолфталеїну чи від метилового оранжевого індикатора. Результати досліду заносять у табл.2.2.
Таблиця 2.2 Характеристика бензинових фракцій
За даними порівняння бензинових фракцій (табл 2.2) роблять висновок про відповідність досліджуваного бензину стандарту та про можливість його практичного застосування.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора