Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

7.1. Свойства и сорта горючего

Основным видом горючего для автомобильных карбюраторных двигателей является бензин, получаемый из нефти путем прямой перегонки или крекинг-процесса.

Прямой перегонкой называется разделение нефти на отдельные части или фракции: нефть подогревают до определенной температуры, испарившиеся фракции отводят и охлаждают. При прямой перегонке химический состав нефти не изменяется. При этом способе переработки из нефти можно получить только около 10-20% бензина.

Из остаточных продуктов прямой перегонки нефти - мазута и солярового масла - можно дополнительно получить 40-50% бензина, применяя химический процесс, называемый крекинг-процессом.

Этот процесс ведется при высокой температуре (450-500° Ц) и под высоким давлением (до 70 кг/см2). Применяется крекинг-процесс с еще более высокой температурой, но процесс происходит под атмосферным давлением.

В результате крекинг-процесса вместо исходных продуктов (мазута и солярового масла) получаются совершенно новые продукты - газ, бензин и тяжелый остаток.

В изучении нефти и способов ее переработки исключительное значение имели работы русских ученых Д.И. Менделеева, В.В Марковникова, В.Г. Шухова, Н.Д. Зелинского и др.

Первый в мире нефтеочистительный завод был построен в 1745 году на Ухтинском промысле Ф. Прядуновым. Перегонка нефти для получения фотогена (керосина) была осуществлена впервые в мире крепостными крестьянами - братьями Дубиниными, построившими нефтеперегонный завод в Моздоке в 1823 году.

В 1891 году В. Г. Шухов разработал проект первой в мире крекинг-установки, по типу которой в Америке стали строить крекинг-заводы только через 20 с лишним лет.

Таким образом, первенство в разработке способов перегонки нефти и химических способов ее получения принадлежит нашей Родине.

Бензин - легко испаряющаяся жидкость, имеющая низкую температуру кипения и воспламенения и высокую теплотворную способность (теплотворной способностью горючего называется количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг горючего). Бензина производится несколько сортов, плотность его колеблется от 0,700 до 0,760 г/см3.

Бензины различаются в основном по способности испаряться и по склонности к детонации.

Легко испаряющиеся бензины облегчают запуск холодного двигателя и более полно сгорают. Плохо испаряющиеся бензины сгорают неполностью, что снижает мощность двигателя и повышает удельный расход горючего; эти бензины затрудняют также запуск холодного двигателя, повышают износ деталей двигателя, так как смывают масляную пленку со стенок цилиндров и разжижают масло в картере двигателя.

Бензины прямой гонки почти бесцветны. Крекинг-бензин имеет желтоватый цвет и неприятный, едкий чесночный запах; недостаточно очищенный, он обладает плохой стабильностью и выделяет трудно испаряющиеся смолистые вещества.

Очень важное значение имеет склонность бензина к детонации.

При нормальном сгорании рабочей смеси воспламеняются от электрической искры сначала верхние слои, затем горение распространяется на следующие слои. Волна горения распространяется в этом случае со скоростью, не превышающей 20-25 м/сек, давление в цилиндрах повышается плавно, хотя и очень быстро. Однако в некоторых условиях после появления искры в запальной свече и воспламенения части смеси вся масса несгоревшей смеси воспламеняется почти мгновенно. В этом случае волна горения может распространяться со скоростью до 1500-2500 м/сек.

Такое взрывное сгорание смеси называется детонацией; оно сопровождается резким, почти мгновенным повышением давления в цилиндрах.

Возникающая при детонации ударная взрывная волна вызывает перегрузку деталей кривошипно-шатунного механизма и быстрый износ подшипников и поршневых пальцев. В отдельных случаях возникают механические повреждения, например, разрушаются и прогорают поршни и клапаны, растрескивается заливка подшипников и т.д.

Детонация сопровождается: звонким металлическим стуком вследствие ударов взрывных волн о стенки цилиндров; перегревом двигателя из-за резкого нарастания температуры при сгорании; появлением черного дыма; падением мощности и экономичности двигателя из-за неполного сгорания рабочей смеси.

Появлению детонации способствуют главным образом: склонность горючего к детонации, зависящая от его химических и физических свойств; повышенное давление сжатия рабочей смеси; высокая температура головок цилиндров, днищ поршней, клапанов, свечей, нагара; большое опережение зажигания рабочей смеси.

Способность горючего детонировать характеризуется условным, так называемым октановым числом. Чем выше октановое число, тем меньше способность горючего к детонации. Для автомобиля обычно применяют бензины с октановым числом 56-74.

Чтобы повысить стойкость бензина против детонации, к бензину добавляются специальные жидкости - антидетонаторы.

В качестве антидетонатора применяется чаще всего этиловая жидкость (Р-9), основной составляющей которой является тетра-этилсвинец (ТЭС). Этиловой жидкости добавляется обычно 1,0- 1,5 мл (миллилитра) на 1 кг бензина: октановое число бензина повышается при этом примерно на 10-15 единиц. Бензины с этиловой жидкостью называются этилированными.

Для автомобилей выпускается главным образом крекинг-бензин.

Основными сортами автомобильного бензина (ГОСТ 2084 - 51) являются этилированные бензины А66 и А70, отличающиеся один от другого октановым числом. Бензин А66 рекомендуется применять в двигателях, имеющих степень сжатия до 6-6,2, а бензин А70 - со степенью сжатия 6,5. Для многооборотных двигателей со степенью сжатия от 6,5 и выше следует применять бензин А74 (неэтилированный).

В автомобильных двигателях могут применяться также авиабензины (Б70 и др.).

Наряду с указанными сортами бензина нефтебазы отпускают также автомобильный неэтилированный бензин с октановым числом 56-62, который можно применять для всех отечественных автомобилей, за исключением ЗИС-110 и ЗИМ, при соблюдении правил эксплуатации и установке более позднего зажигания.

В качестве основного горючего для быстроходных дизелей применяется дизельное топливо (летнее и зимнее), получаемое из нефти.

Дизельное топливо дешевле бензина и более безопасно в пожарном отношении. Кроме того, ввиду высокой степени сжатия удельный расход горючего в дизелях примерно на 30% меньше, чем в карбюраторных двигателях. Благодаря этим преимуществам дизели широко применяются на тяжелых грузовых автомобилях и тракторах.


Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

© 2010-2017 Algid.net. Все права защищены. Разработка: Дмитрий Ковалев.