Главная -> Словарь

Топливной аппаратуры

Склонность бензинов к калильному зажиганию. При полной оценке качества автобензинов определяют также их способность к калильному зажиганию — косвенный показатель склонности к нагарообразованию. Калильное число — показатель, характеризующий вероятность возникновения неуправляемого воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя вне зависимости от момента подачи искры свечей зажигания. Оно связано с появлением "горячих" точек в камере сгорания . Калильное зажигание делает процесс сгорания неуправляемым. Оно сопровождается снижением мощности и топливной экономичности двигателя и т.д. Калильное зажигание принципиально отличается от детонационного сгорания. Сгорание рабочей смеси после калильного зажигания может протекать с нормальными скоростями без детонации. КЧ выше у ароматических углеводородов и низкое у изопарафинов. ТЭС и сернистые соединения повышают склонность бензина к отложениям нагара. Основные направления борьбы с калильным зажиганием — это снижение содержания ароматических углеводородов в бензине, улу1 шение полноты сгорания путем совершенствования конструкций ДВС и применение присадок .

— повышение топливной экономичности транспортных средств за счет снижения их тоннажное™ , применения легких синтетических материалов взамен стали, кузо — ВОЕ с малым аэродинамическим сопротивлением и т.д;

и, как следствие, снижением требований к топливной экономичности автомобилей.

Основные тенденции производства автобензинов. Мировое производство автобензина по состоянию на 1985 г. составило около 640 млн. т/год. Предполагается, что, несмотря на высокие темпы роста автомобильного парка в мире , потребление автобензина в ближайшие годы сохранится на нынешнем уровне за счет существенного повышения топливной экономичности автомобилей, перевода части автотранспорта на альтернативные источники топлива и ускорения дизелизации. Так, в США средний удельный расход автобензина на личном легковом трг нспорте уменьшился за период с 1975 по 1985 г. с 14,9 до 8,65 л/ 10, повышению эффективного к.п.д. двигателя и трансмиссии, снижению аэродинамичес —

С целью улучшения транспортной обеспеченности населения страны предусматривается значительное увеличение выпуска автомобилей преимущественно повышенной топливной экономичности: грузовых спецмашин меньшей грузоподъемности, легковых среднего , малого и особо малого классов и ряд других мероприятий по оптимизации структуры автопарка.

Наряду с повышением топливной экономичности применение высокооктановых бензинов способствует снижению металлоемкости двигателя, повышению его мощности и увеличению межремонтного пробега автомобиля. Поэтому в современных условиях экономически целесообразно развивать производство автобензинов высокого качества путем внедрения высокоэффективных вторичных процессов — каталитического ри-форминга при пониженном давлении, низкотемпературной изомеризации фракции С5 —С6, производства высокооктановых кислородсодержащих добавок. Реализация этих процессов в нефтеперерабатывающей промышленности в комплексе с переводом автомобильного транспорта на двигатели с повышенной степенью сжатия позволит более эффективно использовать ресурсы нефти.

Преждевременное воспламенение горючей смеси сопровождается снижением мощности и топливной экономичности двигателя, а в ряде случаев приводит к прогоранию и механическому разрушению поршней, залеганию колец и другим механическим повреждениям деталей цилиндро-поршневой группы . Оценку склонности бензина к калильному зажиганию проводят по двум, принципиально разным методикам.

Стремление к более полному использованию детонационной стойкости топлива и улучшению топливной экономичности двигателей на частичных нагрузках привело к созданию ряда конструкций дви-, гателей с переменной степенью сжатия . Предлагаемые конструкции предусматривают увеличение степени сжатия двигателя при работе на частичных нагрузках, когда это не лимитируется детонацией. К сожалению, конструктивные усложнения, вводимые в двигателях с переменной степенью сжатия, пока столь велики, что они не компенсируются получаемыми преимуществами.

Общий экономический спад в сочетании со значительным ростом цен на нефтепродукты, вызванным последовавшей в 1981 г. отменой контроля •над ценами на нефть и нефтепродукты, привели к дальнейшему снижению потребления нефти и ее доли в ТЭБ. Полагают, что в 1990 г. абсолютное •потребление нефти составит 808 млн. т/год. В частности, с увеличением топливной экономичности автомобилей с 6 до 8,9—9,3 км/л и усилением дизелизации автопарка потребление бензина уменьшится на 20—30%, потребление остаточного котельного и печного топлива вследствие роста использования угля и ядерной энергии снизится на 15— 30%, повысится потребление только дизельного и реактивного топлива , а также сырья для нефтехимии.

Наиболее массовым нефтепродуктом в США является автобензин. За последние' годы был принят ряд законов, ограничивающих использование в бензинах антидетонационных присадок на основе свинца, поскольку образующиеся при сжигании таких бензинов соединения свинца загрязняют атмосферу, а главное быстро отравляют катализаторы дожига выхлопных газов. В 1984 г. потребление бензина, не содержащего свинцовых антидетонаторов, достигло 62% от общего его потребления, а к 1990 г. должно возрасти до 70—90% . Однако отказ от использования свинцовых антидетонаторов не означает снижения требований к октановым числам бензина, которые вследствие необходимости повышения топливной экономичности, автомобилей должны оставаться на достаточно высоком уровне . Поэтому в целях увеличения производства высокооктановых компонентов бензина предполагается повысить мощность и жесткость процесса каталитического 'риформинга, в том числе за счет дальнейшего увеличения числа установок, работающих на би- и полиметаллических катализаторах , а также строительства установок .непрерывного риформинга. Предусматривается расширить мощности традиционных процессов производства высокооктановых компонентов бензина и новых каталитических процессов, например получения димеров пропилена . Намечается также заметно повысить октановое число крекинг-бензина в результате применения в процессе ККФ специальных новых катализаторов.

Образование нагара в цилиндрах приводит к снижению мощности и топливной экономичности двигателей и сокращает срок их службы. 'Уменьшение нагарообразования может быть достигнуто улучшением качества применяемых топлив, совершенствованием

Минеральные примеси и вода. Содержание золы в авиационных топливах не превышает 0,003% весовых. Зола образуется в результате попадания в топливо почвенной пыли, продуктов коррозии емкостей и трубопроводов, продуктов износа деталей топливной аппаратуры. Количество минеральных примесей резко увеличивается при нарушении правил хранения и транспортирования топлив, а также при увеличении коррозии и износа деталей топливной аппаратуры при повышенных температурах.

Механические примесив топливе весьма опасны, так как приводят к быстрому износу деталей топливной аппаратуры и закупорке фильтров. Они определяются весовым способом по ГОСТ 6370 — 59: 100 г топлива фильтруют через беззольный фильтр, на котором и задерживаются механические примеси; затем фильтр , высушивают и взвешивают. Полученные механические примеси выражают в процентах к взятой массе топлива. Содержание механических примесей в топливе менее 0,005% принимают за отсутствие их.

Однако опыт эксплуатации авиационной топливной аппаратуры свидетельствует о том, что механические примеси, содержащиеся в топливе даже в количестве менее 0,005%, могут существенно увеличивать износ деталей топливной системы. Поэтому в настоящее время разработаны более точные лабораторные методы определения

Водорастворимые кислоты и щелочи. Минеральные кислоты и щелочи в топливах не допускаются, так как вызывают очень сильную коррозию металлов топливной аппаратуры. Присутствие водорастворимых кислот и щелочей устанавливают по ГОСТ 6307—60 реакцией на лакмус водной вытяжки. Анилиновая точка — температура, при которой топливо и анилин CeH5NH2 смешиваются между собой в любых соотношениях. Определение анилиновых точек основано на неодинаковой растворимости различных углеводородов в полярных растворителях. Критическая температура растворения фракции парафино-40

Элементарная сера вызывает коррозию главным образом деталей топливной аппаратуры, изготовленных из сплавов меди. На рис. 30 показано влияние элементарной серы на коррозию т„'и количество коррозионных отложений т0 на сурмянистой бронзе В Б-24. Коррозионный процесс сопровождается вначале разрушением поверхности бронзы, затем на ней образуются значительные коррозионные отложения черного цвета, которые в последующем откалываются от поверхности и скапливаются в топливе

Серьезные затруднения при эксплуатации возникают при использовании топлив, обладающих повышенной коррозионной агрессивностью, вследствие присутствия в них меркаптановой серы. Наиболее чувствительными к действию меркаптановой серы оказываются бронзовые и кадмированные детали топливной аппаратуры. При работе двигателей на топливах широкой фракции и облегченного керосина с повышенным содержанием меркаптановой серы отмечалось появление коррозионных отложений на бронзовых деталях

топливной аппаратуры и появление студенистых отложений на кад-мированных деталях топливного насоса. Часть коррозионных отложений, попав в топливо, забивает проходные сечения форсунок, нарушает работу топливных регуляторов и т. п. Коррозионная агрессивность топлив возрастает при увеличении содержания в них меркаптановой серы, что иллюстрируется данными табл. 8.

торый может нарушить нормальную работу топливной аппаратуры. Разложение тетраэтилсвинца может также привести к возникновению детонации в двигателях. Для повышения стабильности растворенного в бензине тетраэтилсвинца в бензин добавляется антиокислительная присадка — параоксидифениламин в количестве 0,004—0,005%.

4. Влияние топлива на коррозию деталей топливной аппаратуры

Поскольку топливный насос смазывается дизельным топливом, то при уменьшении вязкости до определенных пределов повышается износ топливной аппаратуры двигателя. Для каждой марки дизельного топлива определено оптимальное значение вязкости.

Коррозионная активность характеризует способность топлива вызывать коррозию деталей двигателя, топливной аппаратуры, топ —