Топлива и масла доклад

Обновлено: 02.07.2024

Данная работа показывает межпредметную связь химии с профессиональным циклом предметов по профессии "Автомеханик". В работе описаны основные виды автомобильного топлива, области его применения, процессы, происходящие при сгорании топлива.

Вложение	Размер
avtomobilnoe_toplivo.zip	2.05 МБ

Предварительный просмотр:

Другие виды топлива

Принцип работы карбюраторного двигателя.

Принцип работы дизельного ДВС

Топливо, не содержащее в своём составе окислитель, часто называют горючее. Понятие топлива более общее, нежели горючее или горючее ископаемое, потому как включает в себя древесину и различные топливные смеси. В широком смысле — один из видов потенциальной энергии , энергоноситель .

Химическая или ядерная энергия топлива переводится в различные виды энергии, и чаще всего через преобразование выделяемого при реакциях тепла тепловыми двигателями .

Бензи́н — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. Плотность около 0,75 г/см³. Теплотворная способность примерно 10500 ккал /кг (46 МДж/кг, 34,5 МДж/литр). Температура замерзания ниже −60 °C.

Цель работы: изучить основные виды автомобильного топлива, его свойства, принцип сгорания топлива в основных видах двигателей

Тепловая энергия, совершающая полезную работу в двигателе внутреннего сгорания, получается в результате химических реакций между топливом и кислородом воздуха в процессе сгорания топлива в цилиндрах двигателя. В современных быстроходных двигателях процесс сгорания топлива протекает очень быстро - за десятые или сотые доли секунды. Соответственно столь же быстро должны проходить процессы подготовки смеси топлива с воздухом. Указанное обстоятельство предъявляет определенные требования к качеству топлив, применяемых в двигателях автомобилей.

В карбюраторных двигателях топливо, подаваемое вместе с воздухом, должно быстро испаряться и образовывать гомогенную (однородную) смесь с воздухом. В дизелях подаваемое топливо с целью его быстрейшего испарения и перемешивания с воздухом должно хорошо распылятся. Скорость сгорания должна быть оптимальной. Скорость распространение фронта пламени при нормальном процессе сгорания может меняться в пределах 15-50 м/с.

Предпочтительно применение топлив, обладающих большей теплотой сгорания (табл. 1.1)

Теплота сгорания различных топлив

Теплота сгорания кДж/кг

Необходимое для сгорания количество воздуха, кг на 1 кг топлива

Температура помутнения определяет начало выпадения из топлива в виде кристаллов высокоплавких углеводородов (парафинов, алканов), которых в дизельных топливах значительно больше, чем в бензинах. Возникает опасность забивки топливных фильтров кристаллами парафиновых углеводородов. В связи с этим t помутнения должна быть несколько ниже возможной t применения топлива.

Температура застывания топлива соответствует такой предельной t, при которой топлива теряет свою текучесть. Этот показатель служит приблизительно ориентиром при определении возможных предельных условий применения топлив и в большей мере по этому показателю судят о возможностях заправки, транспортирования, слива и налива топлива.

Коэффициент фильтруемости характеризует срок службы фильтров тонкой отчистки топлива. Этот показатель равен отношению времени фильтрования последней порции топлива ко времени фильтрования первой порции при пропускании через бумажный фильтр определенного объема топлива. Значение коэффициента зависит от содержания в топливе механических примесей. Износ деталей примерно пропорционален содержанию в топливе общей серы. В зависимости от этого показателя топлива делят на 2 вида первый с содержанием серы до 0,2%, второй- с содержанием серы до 0,5%.

Важным эксплуатационным свойством дизельного топлива является его склонность к образованию нагара и лакоотложений в двигателе. На образование отложений влияют фракционный состав, содержания сернистых соединений, непредельных и ароматических углеводородов, смолистых соединений, а также неорганических примесей. Более тяжелые топлива, с большим содержанием серы и её соединений дают большее количество нагара. С увеличением содержания ароматических и непредельных углеводородов склонность топлив к нагарообразованию возрастает. Количество непредельных углеводородов регламентируется введением в стандарт показателя - йодного числа . С увеличением количества непредельных углеводородов йодное число возрастает. Количество смолистых веществ в дизельных топливах оценивается, как и в бензинах, количеством фактических смол. Склонность дизельного топлива к нагарообразованию оценивается его зольностью и коксуемостью. Зольность

Кроме того топливо должно: своевременно и полностью сгорать в цилиндрах двигателя и образовывать минимальное количество токсичных веществ в отработавших газах; сгорать с наименьшим количеством нагара в камере сгорания и не вызывать отложения во впускной системе двигателя; обладать противоизносными и антикоррозийными свойствами; обеспечивать быстрый и надежный пуск при различных температурах . Эффективность использования топлив в двигателях внутреннего сгорания в значительной мере определяется их эксплуатационными показателями, и в первую очередь такими, как испаряемость, воспламеняемость и горючесть. Испаряемость характеризуется в основном фракционным составом топлива (температурными пределами выкипания отдельных фракций топлива) и давлением насыщенных паров.

Воспламеняемость и горючесть определяются температурными и концентрационными пределами воспламенения, пределами устойчивого горения, температурой самовоспламенения, устойчивость против детонации.

Температурные и концентрационные пределы воспламенения характеризуют топливо с точки зрения их пожарной опасности при транспортировке и хранении. Пределы устойчивого горения - это пределы изменения состава топливовоздушной системы в двигателях, при которых обеспечивается устойчивое, полное и бездымное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Состав смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха, представляющим собой отношение массы воздуха, расходуемого двигателем к количеству воздуха, теоретически необходимому для сгорания подаваемого в двигатель количество топливо. Для карбюраторного двигателя предельные значения коэффициента избытка воздуха составляют 0,6- 1,2 и для дизельного 1,1- 1,5.

Температура самовоспламенения топлива - температура, при которой возникает быстрое нарастание скорости химической реакций, приводящие к воспламенению топлива без постороннего источника зажигания.

Детонационное (аномальное) сгорание топлива характерно главным образом для карбюраторных двигателей. В этом случае скорость сгорания примерно в 100 раз больше чем при нормальном сгорании.

К важным эксплуатационным свойствам относятся также прокачиваемость топлива, склонность к нагара - и лакоотложениям, коррозионная активность, физическая и химическая стабильность.

Прокачиваемость топлива определяется температурой его помутнения и застывания, вязкостью.

Склонность топлива к нагару и лакоотложениям зависит от содержания в топливе ароматических углеводородов, смолистых веществ, тетраэтилсвинца.

Коррозионная активность топлива и продуктов его сгорания определяется наличием в топливе коррозионно-активных веществ.

Физическая и химическая стабильность характеризуется потерями от испарения, склонностью к расслаиванию отдельных компонентов топлив, гигроскопичность, склонность к окислению в процессе хранения топлива.

К числу эксплуатационных свойств топлива отнесется и такие свойства, как пусковые, защитные, противоизносные и д.р.

Основные эксплуатационными свойства. Наиболее важными для бензинов является требования к детонационной стойкости.

Детонационной стойкость - важнейший показатель качества бензина, оказывающий в первую очередь влияние на работу двигателя. Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от запальной свечи части бензиновоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер. Условия для детонации наиболее благоприятные в той части камеры сгорания, где выше температура и больше пребывания смеси. Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная t окружающего воздуха и его пониженная влажность, особенности конструкции камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижается

экономические показатели двигателя. уменьшается его мощность, ухудшается токсические показатели отработавших газов.

Бездетонационная работа двигателя достигается применением бензина с высокой детонационной стойкостью. Наименьший детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей - ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, по детонационной стойкости занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая характеризуется октановым числом. Важнейшим условием бездетонационной работы двигателей является соответствие требований к детонационной стойкости двигателя октановому числу применяемых бензинов.

Степень сжатия наиболее распространенных отечественных автомобилей ВАЗ, АЗЛК- 2140, ГАЗ-24, лежит в приделах 8,2-8,8. Эти автомобили рассчитаны на эксплуатацию на бензине АИ-93 с О.Ч.И 93. Совершенствование рабочего процесса и конструкции двигателя ВАЗ-2108 позволило повысить его степень сжатия до 9,0, обеспечив тем самым лучшие экономические и мощностные показатели при использовании того же бензина АИ-93.

Эксплуатация автомобиля на бензине с более низким о.ч, чем предусмотрено тех. условиями, вызывает детонацию, что нарушает нормальную работу двигателя, снижает ресурс и надежность. При длительной работе детонацией повышается t и увеличивается износ деталей двигателей. Это приводит к разрушению перемычек между канавками поршневых колец, прогару прокладки головки цилиндра, оплавлению поверхности днища поршней. Поэтому работа двигателей должна осуществляться строго на бензине с о.ч , рекомендуемым заводом - изготовителем. При кратковременным использовании бензина с меньшим о.ч ,чем предусмотрено для данного автомобиля, следует установить более позднее зажигание. При езде на таком бензине нельзя перегружать двигатель, не допускается резкая, динамичная езда, пользоваться следует в основном низкими передачами. При необходимости постоянной эксплуатации двигателей автомобилей ВАЗ и АЗЛК на бензине А-76 степень сжатия должна быть уменьшена до 7,0-7,2. Наиболее простой и распространенный способ снижения степени сжатия - установка под головку цилиндров между двумя штатными прокладками головки блока дополнительной прокладки из мягкого алюминия А5М толщиной 1 мм для двигателей автомобилей Ваз и 1,5 мм - для двигателей автомобилей АЗЛК. Степень сжатия двигателей автомобилей АЗЛК можно снизить установкой поршней с уменьшенной выпуклостью днища. При этом никаких других переделок двигателя не требуется. Естественно, мощность двигателя при этом уменьшается на 5-7л.с. (4-5 кВт), что влечет за собой некоторое ухудшение динамических и экономических показателей автомобилей.

Для автолюбителей интерес вопрос о детонационной стойкости бензинов, полученных смешением двух марок с различными октановыми числами. Октановое число смеси ( по моторному методу ) подсчитывается по формуле:

где Н и В – октановые числа ( по моторному методу) соответственно низко — и высокооктанового бензина; х- доля высокооктанового бензина в смеси, %.

В парке частных автомобилей сейчас существует еще значительная часть моделей, предназначенных для работы на бензине А-72 и даже на А -66. Бензин А-66 в настоящее время не выпускается, а объёмы производства бензина А-72 из года в год снижается, и к 1995 г. его выпуск должен прекратится. При переводе автомобилей, предназначенных для работы на бензине А- 66, на бензин А -76, необходимо увеличить степень сжатия двигателя ( до 7,0- 7,5) путем шлифовки головки блока цилиндров. При переводе автомобиля с бензина А-76 на бензин А-76 изменение степени сжатия не обязательно. При работе на бензине А-76 зажигание устанавливается точно по метке. Корректировать угол опережения зажигания на легкую детонацию в дорожных в дорожных условиях не следует. Пользуясь октан- корректором прерывателя-распределителя, допустимо увеличить угол опережения зажигания на 2-3 деления.

Для достижения детонационной стойкости бензинов в их состав вводят антидетонаторы. Антидетонаторами называют такие вещества, которые при добавлении к бензину в относительно небольших количествах резко повышают его детонационную стойкость. К их числу относятся металл органические соединения, т.е. соединения, в состав которых входит металл, связанный с органическим веществом. Наиболее эффективным антидетонатором, широко применяющимся при производстве бензинов, является тетраэтилсвинец ( ТЭС).

ТЭС - РЬ (С2Н50)4 -бесцветная прозрачная жидкость плотностью 1,65. В воде ГЭС не растворяется, но хорошо растворяется в бензине и других органических растворителях. ТЭС - сильно ядовитое вещество.

В чистом виде антидетонационные присадки к бензинам использовать не удаётся, т.к. продукты сгорания в виде нагара откладываются и накапливаются в камере сгорания и двигатель через короткое время может перестать работать. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси с веществами - выносителями, образующими со свинцом и его оксидами при сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя с отработавшими газами. Температура плавления этих соединений ниже температуры стенок камеры сгорания, поэтому они не конденсируются и не отлагаются в двигатели или отлагаются в незначительных количествах.

В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром и, в меньшей степени хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется как антидетонатор, называется этиловой жидкостью. Автомобильные бензины, содержащие этиловую жидкость называются этилированными.

Этиловая жидкость - высокотоксичное ядовитое соединение . В целях обеспечения безопасности в этиловую жидкость добавляют специальные красители. Этилированные бензины А- 76 окрашены в желтый цвет, АИ-93 в оранжево-красный, АИ- 98 в синий.

Этиловая жидкость бывает двух марок Р-9 и П-2. Жидкость Р-9 представляет собой смесь тетраэтилсвинца с этилбромидом и хлорнафталином, П-2 смесь тетраэтилсвинца с дибромпропаном и хлорнафталином. При работе на этилированном бензине разгон должен быть более плавным, исключающим появление детонации в двигателе.

Приемистостью двигателя называют его способность обеспечивать быстрый разгон автомобиля. Чем меньше время прогрева двигателя, тем ниже расход бензина, не производительные затраты времени, а так же меньше износ детали двигателя.

Износ двигателя его экономичность в значительной мере зависят от наличия в бензинах тяжелых фракций углеводородов. Их количество характеризуется температурами конца кипения и перегонки 90% бензина. Если эти температуры высокие, то тяжелые фракции не успевают испарятся во впускной системе и поступают в цилиндры, в жидком виде. В результате часть их не успевает сгорать и экономичность двигателя уменьшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло с трущихся поверхностей и ухудшают условия смазки. Поэтому, чем меньше температура конца кипения бензина и перегонки его 90% , тем лучше бензин с точки зрения его влияния на износ двигателя и экономичность. Норма для летнего бензина- 180 и 195 градусов и для зимнего не выше 160 и 185.

Способность бензина противостоять химическим превращениям называют химической стабильностью . Химическая стабильность определяется содержанием в них не придельных углеводородов, которые в силу их химической структуры легко взаимодействуют с кислородом воздуха с образованием высокомолекулярных смолистых веществ.

Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется индукционным периодом.

Марки и виды бензинов.

В зависимости от октанового числа устанавливают следующие марки бензинов: А-72 - с октановым числом не менее 72 А-76- не менее 76, АИ-93 - с октановым числом по исследовательскому методу не менее 93 АИ-98 - не менее 98

Автомобильные бензины за исключением АИ-98 подразделяются на виды: Летний - для применения во всех районах кроме северных и северо-восточных, в период с 1 апреля до 1 октября, в южных районах в течении всего года. Зимний - для применения в течениях всех сезонов в северных районах и остальных районах с 1 октября до 1 апреля.

Топливо: виды, характеристика, области использования, топливный баланс. Перевод химической или ядерной энергии топлива в различные виды энергии. Классификация топлива. Содержание химических элементов в топливе и теплота их сгорания. Балласт топлива.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	14.03.2012
Размер файла	91,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

История развития человечества теснейшим образом связана с получением и использованием энергии. Уже в древнем мире люди использовали тепловую энергию для обогрева жилища, приготовления еды, изготовления из меди, бронзы, железа и других металлов предметов быта, инструментов и т.д.

1. Топливо: виды, характеристика, области использования, топливный баланс

Топливо представляет из себя смесь (механическую) горючего и окислителя (как правило кислород). В широком смысле понятие топлива более общее, нежели горючее или горючее ископаемое. Например, строго говоря, древесину нельзя назвать топливом, древесина - горючее, так как для её горения нужен окислитель (кислород). В широком смысле - один из видов потенциальной энергии, энергоноситель.

Химическая или ядерная энергия топлива переводится в различные виды энергии, и чаще всего через преобразование выделяемого при реакциях тепла тепловыми двигателями.

К топливу относятся нефть и нефтепродукты (керосин, бензин, мазут, дизельное топливо), уголь, природный горючий газ, древесина и растительные отходы (солома, лузга и т.п.), торф, горючие сланцы, а в настоящее время и вещества, используемые в ядерных реакторах на АЭС и ракетных двигателях. На рисунке 1. приведена классификация топлива по агрегатному состоянию и происхождению.

Рисунок 1. Классификация топлива

Таким образом, классификацию топлива можно провести, например по его агрегатному состоянию: твердое (уголь, торф, древесина, сланцы), жидкое (нефть и нефтепродукты) и газообразное (природный газ). Также можно разделить виды топлива и по его происхождению: растительное, минеральное и продукты промышленной переработки.

Кроме того, топливо можно разделить на две группы: горючее и расщепляющееся. Горючее - топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты при взаимодействии с другим веществом (окислителем); при этом химические компоненты горючего переходят в его окислы. Расщепляющееся топливо - это топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты в результате расщепления при определенных условиях молекул его вещества с одновременным образованием молекул других химических элементов.

Горючее топливо делится на органическое и неорганическое. Органическое топливо включает углеводородные химические соединения природного и искусственного происхождения, углерод и водород, а также их смеси. Неорганическим топливом являются неорганические вещества и их композиции, которые при взаимодействии с окислителем выделяют большое количество теплоты. Такими веществами могут быть металлы: алюминий (А1), магний (Mg), железо (Fe) и др.

Свойства топлива зависят главным образом от его химического состава. Основным элементом любого топлива природного происхождения является углерод (его содержание составляет от 30 до 85% массы). В состав топлива также входят H, N, S, зола, вода.

Топливо состоит из горючей и негорючей составляющих. Горючая часть - смесь углеводородов, элементный состав: С, Н, а также S. Негорючая часть - влага и минеральные соли, элементный состав: О, N, Me (металлы). При полном сгорании одного килограмма химических элементов, составляющих топливо, выделяется различное количество тепловой энергии (табл. 1).

Основным оценочным показателем любого топлива является теплота сгорания топлива (ТСТ). Это количество тепла, кДж/кг, выделяющегося при полном сгорании одного килограмма топлива. Различают высшую Q_В и низшую Q_Н теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания Q_В топлива называют количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива или 1 м 3 газообразного (при температуре 0єС и давлении 0,1013 Мпа) и превращении водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, в жидкость. При определении Q_В учитывают теплоту, которая выделяется при конденсации воды, содержащейся в продуктах сгорания. Величину Q_Н определяют без учета этой составляющей. В расчетах для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) обычно принимают значение Q_Н, так как пары воды в цилиндрах не конденсируются.

Таблица 1. Содержание химических элементов в топливе и теплота их сгорания

Содержание в топливе в процентах

Количество тепла, кДж/кг

Негорючая часть, с повышением ее содержания горючая часть топлива уменьшается

Негорючая часть, снижает тепловую ценность топлива, особенно для газов

Так как каждое топливо характеризуется различным химическим составом, оно обладает различной теплотой сгорания (табл. 2).

Таблица 2. Теплотворная способность топлива

Топливный эквивалент Э, кал

Таким образом, по величине Q_Н различают 3 группы топлива:

- высококалорийное - Q_Н > 42000 кДж/кг (сжиженный газ, бензин, дизтопливо, керосин);

- среднекалорийное - Q_Н = 25000 - 42000 кДж/кг (природный газ, мазут, каменный уголь и пр.);

- низкокалорийное - Q_Н р называется коэффициентом полезного действия парогенератора, который по своей физической сущности является коэффициент использования тепла топлива.

Будем называть отношение количества теплоты, использованного по назначению, к выделившейся при этом низшей теплоты сгорания топлива коэффициентом использования тепла топлива.

топливо энергия теплота балласт

3. Уровень и структура потребления топлива

Несмотря на огромное разнообразие видов топлива, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ и уголь. Положение дел 100 лет назад было освещено Менделеевым. Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Нефтяные топлива обладают особой ценностью для транспортных средств (основных потребителей энергии), в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных. Также огромны запасы ядерного топлива, однако его использование накладывает высокие требования к безопасности, высокие затраты на подготовку, эксплуатацию и утилизацию топлива и попутных материалов.

Основная трудность использования угля состоит в высоком уровне выбросов от сжигания угля - газообразных и твёрдых (зола). В большинстве развитых стран, включая Россию, действуют жёсткие требования по уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. В странах ЕС используются жёсткие штрафные санкции к ТЭЦ, превышающим нормы (вплоть до 50 евро за каждый выработанный МВт*ч электроэнергии). Выходом из ситуации является использование различных фильтров (например, электрофильтров) в газоходах котлов, либо сжигание угля в виде водоугольных суспензий (Водоугольное топливо). В последнем случае из-за более низкой температуры горения угля существенно (до 70%) снижаются выбросы оксидов Nx (температурный Nx). Зола, получаемая от сжигания угля, в ряде случаев может быть использована в строительной индустрии. Ещё в СССР были разработаны ГОСТы, предусматривающие добавку золы в шлакопортландцементы. Трудностью использования золы является то, что удаление золы происходит в большинстве случаев путём гидрозолоудаления, что затрудняет её погрузку для дальнейшей транспортировки и использования.

Наука тоже не стоит на месте: разрабатываются новые виды топлива. Интересным нововведением являются топливные гранулы (пемллеты) - биотопливо, получаемое из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Представляет собой цилиндрические гранулы стандартного размера. Сырьём для производства гранул могут быть торф, балансовая (некачественная) древесина и древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства: отходы кукурузы, солома, отходы крупяного производства, лузга подсолнечника и т.д. Топливные гранулы - экологически чистое топливо с содержанием золы не более 3%. При сжигании гранул в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста. Однако, если в месте произрастания сырья окружающая среда содержит токсины или радиоактивные вещества, то при сжигании гранул эти вещества могут быть распылены в атмосферу.

Гранулы менее подвержены самовоспламенению, так как не содержат пыли и спор, которые также могут вызывать аллергическую реакцию у людей.

Низкая влажность - это не только преимущество гранул как топлива, но и проблема их производства. Сушка может оказаться одной из основных статей расходов при производстве топливных материалов из отходов деревообработки. Кроме того, в зависимости от производства, сбор, сортировка и очистка сырья также могут повлечь дополнительные затраты. Процесс сушки важно тщательно спланировать, что позволит уменьшить риски, связанные с качеством готовой продукции, её себестоимостью и пожароопасностью производства. Лучшим вариантом является производство биотоплива из сухой стружки.

Одно из важнейших преимуществ гранул - высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот сыпучий продукт на большие расстояния. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции продукта гранулы можно пересыпать через специальные рукава, что позволяет автоматизировать процессы погрузки-разгрузки и также сжигания этого вида топлива.

За период с 1985 по 2005 гг. мировое энергопотребление возросло на 30% (и этот рост, по-видимому, продолжится в связи ростом потребности бурно развивающихся стран азиатского региона). В развитых странах за тот же период сильно изменилась структура потребления - произошло замещение части угля более экологичным газом (Европа и прежде всего Россия, где доля газа в потреблении составила до 40%), а также возросла с 4% до 10% доля атомной энергии.

После приведения цифр стоит указать пример Австралии, в балансе которой солнечная энергетика занимает около 30%. Эту долю потребляет солевая промышленность, вырабатывающая продукцию естественным испарением на солнце.

Список источников

1. З.Ф. Немцев, Г.В. Арсеньев. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение: учебное пособие для втузов. - М.: Энергоиздат, 1982.

Зная это вы точно сможете отремонтировать обогрев заднего стекла. И это почти бесплатно

Не заглушил мотор на АЗС - потерял миллион рублей: почему важно выполнять одно правило при заправке?

Начались продажи экономичного конкурента Lexus NX: на рынок вышла новая версия кросса WEY Mocha

Совершенно новая, возрожденная "Волга" ГАЗ-24 2022-2023 представлена на эксклюзивных фото: лучше Toyota Camry?

Совершенно новая Lada Vesta FL 2022-2023 представлена: теперь известно, как бы мог выглядеть седан

ТОП-5 моделей, которые запрещено брать в России за любые деньги: вы в них разочаруетесь

Марка ЗИС возрождается в виде бюджетного кроссовера ЗИС-3 2022-2023. Первые фото незадолго до премьеры

Первое кросс-купе ПАЗ-3205 2022-2023 представлено на дебютных фото: "доступное" как Arkana, но в стиле BMW X4

С того момента, как был изобретен двигатель внутреннего сгорания, человечество активно использует горючие жидкости. Самыми распространенными вариантами топлива неизменно остается бензин и дизель, так как основная масса современных транспортных средств работают именно на этих вариантах. Эти вещества легко воспламеняются, а кроме того, обладают прекрасными противоизносными свойствами, испаряются и без каких-либо ограничений совмещаются с неметаллическими материалами. Дизель и бензин — это продукты переработки сырой нефти. Чтобы эти смеси в полной мере соответствовали эксплуатационным характеристикам, в их состав добавляются специальные углеродные добавки и примеси. Примечательно, что доля дополнительных компонентов должна быть строго ограниченной и соответствовать ГОСТу.

Разновидности топлива для автомобилей

Современные транспортные средства в основном работают за счет двигателей внутреннего сгорания, которые необходимо заправлять соответствующим топливом. В настоящее время можно выделить несколько вариантов горючих смесей:

бензин – основной вид топлива для легкового транспорта;
дизель – горючая смесь для легковых авто, грузовиков, автобусов и спецтехники;
биодизель – альтернативное дизельное топливо;
биоэтанол – этанол, используемый в качестве горючей смеси;
керосин – топливо, которое используется в авиации;
газ – искусственный или естественный вариант горючей смеси.

Также можно отметить электричество, как альтернативный источник питания для автомобилей. Правда на данный момент в мире общая доля электрокаров ничтожно мала в сравнении с машинами, оборудованными ДВС.

Регламенты, которые регулируют качество топлива

Стоит отметить, что на данный момент на территории России качество реализуемого топлива регламентируют сразу семь ГОСТов. В данном случае три из них имеют непосредственное отношение к бензину (P51105, P51866 и 32513), а четыре относятся к солярке (P52368, 32511, P55475 и 305). Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что текущее российское законодательство не обязывает компании строго следовать условиям ГОСТа, из-за чего можно придерживаться и некоторых иных нормативов. В частности, производители нередко принимают во внимание технические условия (ТУ) или соответствующий стандарт организации (СТО).

Бензин – самое распространенное топливо для легковых авто

Ключевыми параметрами этой горючей смеси являются октановое число, а также экологический класс. В первом случае речь идет про меру детонационной стойкости топлива. Основная масса современных силовых агрегатов спроектированы для работы с бензином, имеющим октановое число 95. Реже встречаются силовые агрегаты, созданные под октановое число 92. Если же говорить про АИ-98, то это горючее применяется для транспортных средств с высокофорсированными установками. В ситуации, когда автолюбитель будет использовать неподходящее топливо, можно столкнуться с неприятностями. К примеру, смесь горючего и воздуха будет не прогорать, а взрываться. Впоследствии, это приведет к механическим повреждениям силового агрегата. По этой причине, стоит придерживаться рекомендаций производителя и заливать только подходящее топливо.

Дизельное топливо – второй по популярности вариант горючего

Многие автомобилисты все еще держат в памяти, что ранее дизельное топливо часто называли соляркой. Это неудивительно, так как наименование данной смеси происходит от немецкого слова Solarol, что переводится, как солнечное масло. Следует понимать, что эта смесь относится к тяжелым вариантам топлива, которое образуется в процессе перегонки сырой нефти. Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что для дизельных моторов крайне важно не только значение экологического класса, но и показатель температуры замерзания.

На практике, существует всего три варианта солярки, а именно летняя, которая застывает уже при минус 5 градусах Цельсия, зимняя, выдерживающая морозы до -35, а также арктическая, которая начинает густеть лишь в тот момент, когда столбик термометра опускается ниже 55 градусов Цельсия. Как показывает практика, современные АЗС дорожат клиентами и торгуют только качественным топливом. Поэтому, здесь достаточно сложно встретить солярку, которая может загустеть при низких температурах.

Биодизель

Также существует не только обычная солярка, но и биодизель, который создается искусственно не из нефтяных продуктов и при этом практически ничем не уступает оригинальной смеси. Как показала практика, растительные масла стали подходящим сырьем, из которого можно синтезировать горючее для транспортных средств, работающих на тяжелом топливе. Примечательно, что биодизель можно без каких-либо последствий заливать в топливный бак дизельных автомобилей, а кроме того, при необходимости доливать в солярку. При этом, для стабильной работы не потребуется вносить конструктивные изменения в двигатель.

Биоэтанол

Еще один альтернативный вариант топлива, который широко применяется на территории США и Бразилии. Речь в данном случае идет про этанол. Этот состав производится из растительного сырья и прекрасно подходит для работы модернизированных двигателей внутреннего сгорания. Более того, это топливо также можно использовать и в случае со стандартными бензиновыми моторами, но при условии, что за основу будет взят бензин, а биоэтанол составит не больше 15% от всего состава. На территории России это вещество не производится. Что же касается мировых цифр, то 87% автомобилей, работающих на такой горючей смеси, приходятся на США и Бразилию.

Природный или искусственный газ пропан или метан активно используется не территории России в качестве альтернативного источника топлива. Специально для этого вещество проходит обработку, после чего в полной готовности заправляется в баллон, установленный на автомобиль. Современные транспортные средства с бензиновыми двигателями могут без существенных проблем работать на газу, при этом, демонстрируется некоторая экономия в плане расхода. Также для использования этого топлива необходимо переоборудовать топливную систему. Мотор модернизировать не требуется, правда, переводить его исключительно на газ не следует, так как в составе этого вещества отсутствуют смазывающие компоненты, двигатель начинает сохнуть и постепенно выходит из строя.

Керосин

Еще один вариант топлива, который, правда, не применяется для автомобилей, а используется преимущественно в авиации. Керосин производится путем прямой перегонки сырой нефти или ректификацией. Примечательно, что этого вещества температура горения значительно выше, нежели у других представленных вариантов топливных смесей, из-за чего на легковом транспорте попросту опасно применять это горючее из-за невозможности монтирования должной системы охлаждения.

Как определить, что двигатель неисправен

Если на регулярной основе заправлять свое транспортное средство некачественным топливом, то рано или поздно это приведет к неисправностям и поломкам силового агрегата. Однако, здесь необходимо учитывать, что автолюбитель может определить неисправность еще на начальной стадии по следующим моментам:

наличие дыма, выходящего из выхлопной трубы (белого, сизого или черного);
значительная утрата динами авто;
появление посторонних звуков при работе мотора;
заметное увеличение шума при работе силового агрегата;
плавающие обороты на холостом ходу;
характерные хлопки, связанные с нестабильным давлением.

При появлении таких намеков на неисправность двигателя не стоит оттягивать визит в сервисный центр, так как ситуация будет усугубляться с каждым днем. Впоследствии также необходимо будет поменять АЗС.

Особые сорта топлива

В последнее время некоторые автозаправочные станции все чаще стали предлагать более дорогое и лучшее топливо с соответствующими приставками Экто, Ultimate, GT и другими. Главное отличие такого горючего вещества от сопоставимого бензина по октановому числу в наличии большого числа мощностных присадок. По этой причине, производители часто ссылаются на увеличение КПД силового агрегата. Однако, верить в такие сказки не следует, так как это всего лишь очередной маркетинговый ход.

Здесь крайне важно принимать во внимание тот факт, что, если силовой агрегат сильно загрязнен или имеет определенные неисправности, то использование данных присадок может не улучшить ситуацию, а напротив усугубить все. При таких обстоятельствах с более дорогим топливом вся грязь начнет проникать в форсунки, после чего из-за насоса высокого давления они попросту засорятся и перестанут своевременно делать впрыск горючего в камеры сгорания. Если же использовать моющие присадки, то постепенно эта грязь из двигателя будет выводиться. По этой причине, автомобилистам стоит рассматривать моющие присадки для транспортных средств, как некие витамины для машины. Однако, если мотор в действительности доживает свой век, то здесь от присадок и вовсе толку не будет, напротив, они могут убить силовой агрегат гораздо быстрей, нежели это бы произошло по естественным причинам.

Вывод

Для современных транспортных средств существует несколько вариантов топлива. На данный момент на территории России активно используются только три варианта, а именно бензин, солярка и газ. Каждая упомянутая разновидность имеет свои ключевые преимущества и недостатки, именно поэтому, не стоит выделить определенную смесь по отношению к другой, так как на практике, многое зависит именно от силовых агрегатов, которыми оснащаются автомобили, а не от топлива, которое заливается в бак. Если же говорить непосредственно про горючее, то за ним следует пристально следить, заправляясь только на проверенных АЗС, где у производителя нормы выпуска смесей соответствуют ГОСТам.

Современное сельское хозяйство требует потребления огромного количества энергии. Наибольшее потребление энергии в виде жидкого топлива приходится на сельскохозяйственные машины и тракторы. В качестве топлива в этих машинах и тракторах используются бензин и солярка, которые являются продуктами переработки нефти.

Ежегодно отрасль предъявляет спрос на 18,5% дизельного топлива (5 млн. т), поставляемого на внутренний рынок, закупает 1,5 млн. т бензина[1]. Бензин и дизельное топливо - два основных нефтепродукта, используемых в двигателях внутреннего сгорания сельскохозяйственных машин.

Бензин - продукт переработки нефти, представляющий собой горючее с низкими детонационными характеристиками. Из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив.

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные.

Автомобильный бензин марки А-76 (Low octane motor gasoline)

Автомобильный бензин низкого качества. Содержит продукты термического и каталитического крекинга, коксования и пиролиза, прямогонный бензин, антиокислительные и антидетонационные присадки. Самая распространенная марка бензина для использования в сельском хозяйстве.

А-76 производят этилированный (желтого цвета) с содержанием свинца не более 0,17 г/л и неэтилированный (бесцветный) с содержанием свинца не более 0,013 г/л. Плотность не нормируется. Октановое число по моторному методу — 76, а по исследовательскому методу не нормируется, но обычно близко к 80[2].

Автомобильный бензин марки А-80 (Low octane motor gasoline)

Автомобильный бензин обычного качества. Содержит антидетонационные присадки. Производят этилированный с содержанием свинца не более 0,15 г/л и неэтилированный с содержанием свинца не более 0,013 г/л. Содержание серы — не более 0,05%. Плотность — не более 0,755 г/смА-803. Октановое число по моторному методу — 76, а по исследовательскому методу — 80. Фактически — это бензин марки с немного улучшенными характеристиками[3].

Автомобильный бензин марки А-92 (Regular motor gasoline)

Автомобильный бензин марки АИ-95 (AI-95 premium motor gasoline)

Дизельное топливо — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45).

В настоящее время отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305-82 трех марок: Л – летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха 0 °С и выше; 3 – зимнее, применяемое при температурах до -20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь tз

Топлива. Синтетические жидкие топлива сейчас начинают получать свое развитие, но пока они слишком дорогие, чтобы использовать их на судах. В основном используется жидкое топливо различных сортов, получаемое путем различных способов переработки нефти.

Переработка нефти осуществляется посредством подогрева и дистилляции ее различных фракций. Получаемый при этом газойль используется для средне- и высокооборотных дизелей. Нефтеостатки (тяжелые сорта топлив) применяются для малооборотных и некоторых среднеоборотных дизелей.

Дистилляты, такие как керосин и газойль, легко перекачиваются по трубопроводам, хорошо отстаиваются в цистернах и могут потом сжигаться без дальнейшей обработки. Остаточные тяжелые топлива очень вязкие (плотные) при нормальной температуре и требуют подогрева перед использованием. Для некоторых сортов нефтяного топлива требуется дополнительная обработка с целью удаления вредных частиц и серы в зависимости от сферы применения этих топлив. Для судовых нужд приготавливают топливные смеси из различных сортов нефтяных топлив в зависимости от того, для какой цели они будут использоваться.

Топлива имеют различные свойства, которые определяются посредством их испытаний по методикам, изложенным в государственных стандартах.

Плотность нефтепродукта измеряется его массой, содержащейся в единице объема (кг/м 3 ). Вязкость есть свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызываемому действием приложенной к жидкости силы.

Вязкость — это сопротивление при течении жидкости. Для высоковязких топлив требуется поэтому подогрев с целью обеспечения возможности их течения. Вязкость определяют путем измерения времени истечения данного объема топлива с помощью вискозиметров — приборов Редвуда, Сейеболта или Энглера.

Продолжительность самовоспламенения топлива соответствует времени между его впрыскиванием и началом сгорания, которое Должно быть как можно меньше для обеспечения полного сгора

ния. Качество воспламенения характеризуется цетановым числом, или дизельным индексом. Чем выше цетановое число, тем лучше качество воспламенения топлива.

Температура вспышки используется главным образом для ее сравнения с максимальной допустимой температурой безопасного хранения топлива в судовых цистернах. Путем испытаний определяют температуру, при которой топливо будет образовывать достаточное количество паров для их воспламенения при подведении пламени. Возможны два значения температуры вспышки топлива в открытом сосуде и температура вспышки при подогреве топлива в закрытом сосуде.

Коксовый остаток, или коксовое число, топлива определяется методом Конрадсона. Качество сгорания топлива характеризуется содержанием кокса по Конрадсону и наличием других остатков сгорания.

Содержание серы в топливе является важным показателем, так как ее наличие вызывает повышенный износ деталей дизелей. В спецификациях на топливо максимальное допустимое содержание серы обычно выражается в процентах по массе топлива.

Теплота сгорания топлива — это тепловая энергия, высвобождаемая во время сгорания. Применяются два понятия: высшая теплота сгорания представляет собой тепловую энергию, полученную от сгорания топлива; низшая теплота сгорания — это та же мера тепловой энергии, но в нее не включают тепловую энергию, содержащуюся в парах воды, образующихся при сгорании топлива, которая уходит вместе с выпускными газами. Теплоту сгорания топлива определяют путем испытаний в калориметрической бомбе, в которой небольшое количество топлива сжигают в контролируемых условиях.

Различные свойства топлива (физико-химические показатели) по-разному влияют на эксплуатационные показатели дизеля, и соответственно предъявляются разные требования к системе хранения и перекачки топлива. Смешивание различных сортов нефтяного топлива и применение разных топливных присадок также влияют на работу дизеля и его топливную систему. Топлива с высокой вязкостью оказывают большее влияние на работу топливных насосов и форсунок, чем легкие, маловязкие сорта топлива.

Плунжерные пары насосов смазываются самим перекачиваемым топливом. Если вязкость этого, топлива будет слишком низкой, то это может вызвать преждевременное изнашивание прецизионных деталей (плунжерных пар).

Температура помутнения и температура застывания имеют большое значение при эксплуатации топливной системы при низких температурах окружающей среды. Из-за отложений парафинистых частиц в фильтрах и в топливных трубопроводах могут образовываться пробки, ограничивающие подачу топлива в дизель.

Цетановое число или дизельный индекс влияют на период задержки воспламенения топлива, на появление шума при сгорании топлива (стуки в дизеле) и на образование дымного выпуска газов из дизеля.

Температура топливной системы должна быть как можно выше для того, чтобы перекачиваемое топливо имело нормальную небольшую вязкость у форсунок. Система очистки топлива имеет большое значение для уменьшения изнашивания многих прецизионных деталей топливной аппаратуры. Необходимо уделять постоянное внимание фильтрам и всей системе очистки топлива. Применяют также различные химические присадки к топливу для удаления нагара и других отложений с металлических поверхностей, для уменьшения изнашивания и предупреждения коррозии.

Смазочные масла. Они являются продуктом переработки нефти. В результате смешивания различных компонентов и введения присадок можно изменять свойства масла. Необходимые физические и химические свойства масла можно получить введением присадок, которые действуют как ингибиторы окисления, уменьшают изнашивание деталей, обладают диспергирующими и моющими свойствами и т. п. Рассмотрим наиболее важные свойства масел. Вязкость смазочного масла, так же как и для топлива, имеет большое значение. Скорость изменения вязкости масла с изменением ее температуры характеризуется индексом вязкости.

Кислотность смазочного масла контролируют для того, чтобы избежать повреждения дизеля. В качестве показателя в данном случае используется число нейтрализации. Антиокислительные качества масла также можно измерять числом нейтрализации. Когда масло чрезмерно окислилось, его следует заменить новой порцией масла.

Нагарообразующие свойства смазочного масла должны быть известны, особенно для масел, соприкасающихся с нагретыми поверхностями деталей. Для этого пробу масла испытывают на содержание коксового остатка в процентах.

Деэмульсационная способность масла характеризует его свойство смешиваться с водой и затем выделять из себя воду в центробежном сепараторе. Это свойство также характеризует склонность масла к осадкообразованию (отстой на дне цистерны).

Антикоррозионные свойства характеризуют способность масла предохранять поверхность металла от коррозии при наличии в масле воды. Это важно там, где в масло может попадать пресная или морская вода при наличии утечек.

Современное смазочное масло должно обладать очень многими положительными свойствами. Это достигается смешиванием различных компонентов смазки и добавлением присадок. Смазка предохраняет от соприкосновения металла с металлом, уменьшает трение и изнашивание движущихся частей. Масло должно быть стабильно, не расслаиваться и не образовывать углистых частиц, когда оно подвергается воздействию высоких температур, например, в случае использования масла в качестве охладителя. Все примеси, появляющиеся в масле, такие как продукты окисления, должны нейтрализоваться посредством щелочных присадок, добавляемых в масло для этой цели. Любые нагарообразования, появившиеся на деталях дизелей, должны смываться и удаляться моющими присадками. Моющие присадки должны находится во взвешенном состоянии в масле благодаря наличию диспергирующей присадки, которая добавляется в масло для этой цели. Если в масло попадает вода, то масло должно впитывать в себя воду, а затем выделять ее во время сепарации. Кроме того, масло должно предохранять металлические детали от коррозии.

Для дизелей различных типов и прочего оборудования разработаны и применяются смазочные масла, которые удовлетворяют требованиям, присущим каждому типу оборудования. Например, смазочное масло для тронковых дизелей должно быть эффективно для смазывания цилиндров и для использования его в картере дизеля, куда могут попадать частицы продуктов сгорания, которые окисляют масло и увеличивают содержание в нем углеродистых примесей. В этом случае масло должно, кроме смазывания, обладать кислотонейтрализирующими свойствами и удерживать углеродистые частицы во взвешенном состоянии.

Турбинное масло должно обеспечивать смазывание движущихся частей турбины, а также отводить значительное количество теплоты от подшипников. Для этого масло должно быть устойчивым, не расслаиваться при высоких температурах и не образовывать отложений (осадка).

Смазочные масла для зубчатых передач паровых турбин должны содержать присадки, повышающие прочность масляной пленки во избежание ее разрыва при чрезмерно высоких (предельных) давлениях на нее. Кроме того, в данном случае неизбежно соприкосновение масла с водяными парами. Поэтому такое масло должно обладать хорошими деэмульгирующими свойствами.

Малооборотные дизели должны иметь две раздельные смазочные системы; систему для смазки цилиндров и картерную систему для смазки подшипников. Цилиндровое масло должно нейтрализовать кислые продукты загрязнений (примеси), а также обладать хорошими моющими свойствами, чтобы смазываемые металлические поверхности были чистыми. Картерные масла бывают или детергентного (моющего) типа или многофункциональные с содержанием ингибиторов (замедлителей) коррозии и окисления. Необходимо также, чтобы масло имело хорошие деэмульсирующие и антикоррозионные свойства, а также обладало сопротивлением окислению, которое создается благодаря специальным ингибиторам, вводимым в картерное масло. Детергентные и многофункциональные масла, в частности, целесообразно использовать в тех конструкциях, где применяется масляное охлаждение поршней, или в тех случаях, когда возможно попадание в масло продуктов сгорания топлива.

Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор

Читайте также: