Присадки к топливам реферат

Обновлено: 28.06.2024

Дизельное топливо- это жидкое нефтяное топливо, представляющее собой смесь углеводородов, получаемое из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти, применяемое в дизельных двигателей внутреннего сгорания и для газотурбинных энергетических установок.

Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, который работает на использовании эффекта самовоспламенения распылённого дизельного топлива под воздействием разогретого при сжатии воздуха.

Для повышения качества и эксплуатационной способности дизельного топлива в него добавляют соответствующие присадки, т.к. требования к топливу для современных дизельных двигателей сегодня достаточно жесткие, особенно по цетановому числу и смазывающим свойствам.

Целью данной работы является: изучение возможности модификации эксплуатационных свойств дизельного топлива, а именно: поиск, изучение и синтезирование многофункциональной присадки, эффективность которой заключается в ингибировании коррозии деталей двигателя и деактивировании металлов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- произвести анализ существующих многофункциональных присадок;

- произвести оценку эффективности и подобрать методику синтезирования присадки для дальнейшей эксплуатации в промышленных масштабах.

Дизельное топливо и его основная характеристика

Состав дизельного топлива полностью отличается от состава бензина, поскольку способ поджигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах бензинового и дизельного двигателей разный. Бензин воспламеняется от искры свечи зажигания и для него важно такое свойство, как детонационная стойкость, обозначаемое октановым числом. У дизельного двигателя топливо самовоспламеняется за счет большой степени сжатия, и его основной качественной характеристикой является цетановое число, которое характеризует воспламеняемость горючего или время, требуемое на воспламенение топлива в цилиндре. Чем оно выше, тем меньше требуется времени. У дизельного топлива цетановое число составляет 40 - 50 (чаще всего 45).

Прогресс моторостроения, появление все более теплонапряженных двигателей ужесточают условия применения в них топлив и масел. Дальнейший рост потребления нефтепродуктов приводит к необходимости использовать для производства нефти различных месторождений, продукты вторичных процессов переработки нефти и т.д. Новые проблемы химмотологии вызывают к жизни новые, более совершенные технологические процессы. В применение поступают топлива со специфическими эксплуатационными свойствами, еще не полностью выявленными практикой. Все это выдвигает дополнительные задачи и в области разработки и использования присадок к топливам.

В настоящие время применяются присадки к топливам, имеющие весьма разнообразное назначение, и число функциональных типов присадок все возрастает. В связи с этим предложена классификация, объединяющая известные присадки в несколько основных групп.

I. Присадки, улучшающие энергетические свойства топлив и процесс их сгорания в двигателях: антидетонаторы и сопровождающие их противонагарные присадки к бензинам ("модификаторы" нагаров); улучшающие процесс сгорания среднедистиллятнных топлив и остаточных топлив (повышающие полноту сгорания среднедистиллятных топлив, уменьшающие количество отложений при сгорании остаточных топлив, противодымные присадки, присадки для уменьшения периода задержки самовоспламенения топлив).

II. Присадки, способствующие сохранению свойств топлив при их хранении, транспортировке и использовании в двигателях; антиокислительные; деактиваторы металлов; диспергирующие.

III. Присадки, предотвращающие вредное воздействие топлив на топливную аппаратуру, трубопроводы и емкости: противоизносные; противокоррозионные.

IV. Присадки, облегчающие эксплуатацию двигателей при низких температурах: противообледенительные, в том числе предотвращающие образования кристаллов льда в авиационных топливах; улучшающие низкотемпературные свойства топлив (депрессорные).

V. Присадки различного назначения: повышающие электропроводность топлив (антистатические), биоциды, красители, коагулянты, присадки для ускорения приработки деталей двигателей и др.

Известны также присадки, способные выполнять в топливе несколько функций, например противокоррозионные, антиокислительные, противоизносные или диспергирующие одновременно. Однако соединить в одном веществе все желательные свойства вряд ли возможно, поэтому большую роль приобретает разработка композиции присадок. Эти композиции должны быть эффективными и экономичными; при этом желательно, чтобы содержание компонентов было минимальным. Ключом к решению такой проблемы может служить явление синергизма, которое в последние годы привлекает все большее внимание исследователей. Создание присадок - синергистов, имеющих в смеси эффект, больший, чем можно ожидать по правилу аддитивности, позволяет подобрать композиции, в которых очень малые количества компонентов позволяют решить несколько химмотологических проблем.

Применение эффективных присадок и их композиций к топливам часто ограничивается второстепенными, но практически важными требованиями к ним. Присадка должна: быть доступной и недорогой; сгорать в топливе без отложений; растворяться в топливе или компонентах; не ухудшать другие свойства топлива; быть устойчивой в топливе при любых эксплуатационных условиях; совмещаться с другими присадками, необходимыми для топлива данного типа.

Спецификациями на некоторые топлива уже допускается добавление к ним нескольких присадок различного или одного и того же назначения, а в ряде спецификаций содержаться требования об обязательном добавлении присадок того или иного типа (например, противообледенительной, антиокислительной, антистатической, противокоррозионной и т.д.) Производство современных высококачественных топлив без добавления присадок вряд ли можно признать рациональным.

Их рекомендуется применять через каждые 2000—10000 км пробега автомобиля. В зависимости от типа топливной системы выпускаются присадки для карбюраторных и инжекторных двигателей. Карбюраторные присадки помимо моющих должны обладать еще и антиоблединительными качествами — ведь атмосферная влага постоянно попадает в карбюратор, а инжекторы от этого избавлены. Кроме того, и те и другие присадки обладают связующими свойствами, то есть возможностью частично связывать попавшую в бензин воду. Но это не означает, что если в бензобаке содержится литр воды, то вся она окажется в связанном виде.

Файлы: 1 файл

ПРИСАДКИ В БЕНЗИН.doc

Федеральное агентство морского и речного транспорта Российской Федерации

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Морской государственный университет

Имени адмирала Г.И. Невельского

Выполнил: студент 212.21 гр.

ПРИСАДКИ В БЕНЗИН

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРИСАДКИ В ТОПЛИВО

Для топлива существуют и универсальные присадки, например универсальная присадка в бензин, очиститель клапанов и комплексная присадка. Область их применения шире, чем просто присадок в топливо, и действие их направлено в основном на очистку всей топливной системы: камеры сгорания, топливопроводов, впускных клапанов и др. Отметим, что присадки очищают именно впускные клапаны. Если на этикетке какой-либо универсальной присадки в топливо написано, что она очищает также и выпускные клапана, то в эффективности этого средства можно усомниться. Присадки интенсифицируют процесс сгорания топливно-воздушной смеси и предотвращают возможное образование нагара на выпускных клапанах, но формально их не очищает. Необходимо отметить, что эти присадки безопасны для каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

ПРИСАДКИ В ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

Дизельное топливо еще более нуждается в дополнительных присадках, чем бензин. Отечественные промышленные технологии изготовления дизельного топлива давно требуют модернизации. Основные проблемы, возникающие у автомобилей, работающих на солярке, — образование сажи в системе выпуска газов и большой расход горючего. Используя различные присадки, оптимизирующие процесс сгорания дизельного топлива, можно улучшить и характеристики самого топлива, и работу самого двигателя. Чистить двигатель, то есть смывать отложения, которые остались от сгорания некачественной солярки, следует регулярно. Существует специальный очиститель дизельных форсунок. Есть присадка для снижения содержания сажи в выхлопе. Но, естественно, никакие присадки не создадут чуда — старый, разбитый, спроектированный наспех и собранный как попало движок невозможно преобразить в последнее достижение мировой инженерной мысли.
Основное преимущество дизеля — экономичность может быть сведена на нет при использовании отечественного дизтоплива без присадок.

ПРИСАДКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ
СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Среди них можно выделить те, которые добавляются в топливный бак, и те, которые нужно заливать непосредственно в систему впрыска, то есть не смешивая с дизтопливом. Формально их уже нельзя считать присадками. Понятно, что эффективность очистки именно системы впрыска у последних выше. Первый тип присадок, который обеспечивает очистку всей топливной системы и предотвращает образование отложений в камере сгорания и системе впрыска, рекомендуется применять примерно через каждые 2000 км.
Второй тип присадок используют, сняв топливный шланг и опустив его в банку с присадкой, после чего заводят двигатель. Такие присадки добавлять в бак не рекомендуется, так как они могут повредить его внутренний окрашенный слой. Но зато действие их на систему впрыска, в частности на форсунки, можно назвать ударным. Они снимают не только нагар, но и лаковые отложения, что бывает трудно сделать даже ультразвуком. Кстати сказать, BMW выпускает именно такой продукт в фирменной упаковке, хотя ее отношение к присадкам часто бывает негативным.
Присадки для уменьшения дымности дизельного двигателя и присадки для смазки плунжерных пар топливного насоса высокого давления в ряду присадок в дизельное топливо стоят особняком. Первые снижают дымность выхлопа за счет улучшения процесса сгорания топлива и модификации его цетанового числа. Применение вторых может стать актуальным при переходе на низкосерное дизельное топливо, ведь, как известно, смазка узлов топливного насоса осуществляется дизтопливом, и пониженное содержание серы может привести к увеличенному износу плунжерных пар.

Ассортимент присадок к топливу насчитывает более 20 основных типов, а количество композиций, используемых на практике, исчисляется сотнями. Большинство из них предназначено для улучшения процессов горения топлива и тем самым способствует снижению токсичности продуктов сгорания. Принципиальный ассортимент присадок, прямо или косвенно улучшающих экологические характеристики топлива, представлен ниже:
Антиоксиданты, антидетонаторы и промоторы воспламенения вводят в топлива на нефтеперерабатывающих заводах для обеспечения нормируемых показателей качества продукции. Антидетонаторы на основе тетраэтилсвинца и промоторы воспламенения, содержащие алкилнитраты, ядовиты и в розницу не продаются.
Применение моющих присадок к бензинам и дизельным топливам предполагает несколько вариантов. Присадки могут как добавляться в топливо непосредственно его производителями, так и поступать отдельно в розничную продажу в мелкой фасовке. К нам в Россию топливо поступает в основном без добавления присадок, а это значит, ответственность за их регулярное и правильное применение ложится на потребителя.

В данной работе рассматривается влияние различных присадок в автомобильном топливе на работу двигателя и окружающую среду, т.е. эксплуатационные и экологические характеристики присадок.

Вложение	Размер
prisadki_v_avtomobilnom_toplive_-_za_i_protiv.doc	81 КБ
prisadki_-_2013.pptx	1.52 МБ

Предварительный просмотр:

ПРИСАДКИ В АВТОМОБИЛЬНОМ ТОПЛИВЕ: ЗА И ПРОТИВ

Авторы - Сергеев Д.В., Громов И.А.

Научные руководители – Шалаева Т.В., Любавин К.А.

ГАОУ СПО Тольяттинский электротехнический техникум

Во все времена человек был тесно связан с окружающим миром. Но как только появилось высокоиндустриальное общество, резко увеличилось количество опасных вмешательств в природу со стороны человека. В настоящее время эти вмешательства грозят глобальной опасностью для человечества. В крупных городах около 70% вредных выбросов в атмосферу поступает с отработанными газами автомобилей. Не являются исключением и крупные города нашей области - Самара и Тольятти, а в Москве из года в год на долю автомобильного парка в загрязнении воздуха приходится более 90%.

Как известно, подавляющая масса автомобилей всех стран мира использует в качестве горючего различные виды моторного топлива, а это самые различные углеводороды и их производные – бензины, дизельное топливо, пропан-бутановая смесь и даже этиловый спирт. С целью улучшения эксплуатационных характеристик моторного топлива, к ним в малых количествах добавляют разнообразные топливные присадки. Обычно их содержание не превышает сотых или десятых долей процента по массе.

Цель нашей работы следующая: на основании данных ресурсов сети Интернет разобраться в многообразии топливных присадок, а также изучить влияние некоторых присадок на работу двигателя и окружающую среду, т.е. эксплуатационные и экологические характеристики этих видов присадок.

Присадки к топливам улучшают процессы сгорания, способствуют сохранению начальных свойств топлива при хранении, транспортировке и использовании, снижают вредное воздействие топлива на механизмы и аппаратуру, облегчают применение топлива при низких температурах и т. д.

По назначению присадки к топливам делят на следующие группы:

Улучшение процесса сгорания топлива в двигателе

Антидетонаторы, промоторы воспламенения, противодымные (антидымные), антисажевые, катализаторы горения

Сохранение свойств топлив при хранении и транспортировке

Антиоксиданты; деактиваторы металлов; присадки, улучшающие физическую и коллоидную стабильность топлив; биоциды; кислородпоглощающие; газовытесняющие; экранирующие; противотурбулентные

Облегчение использования при низкой температуре

Депрессорные, диспергаторы парафинов, антиобледенительные, противокристаллизующие

Улучшение эксплуатационных свойств топлив

Антикоррозионные, антиржавейные, модификаторы трения (противоизносные, антифрикционные, приработочные), моющие, антинагарные (противонагарные), антистатические, антипенные

Наибольшее применение получили антидетонаторы - вещества, снижающие детонацию моторных топлив. До недавнего времени наиболее дешевым, действенным и распространенным способом повышения детонационной стойкости бензина было добавление в их состав алкилсвинцовых присадок, в том числе и такой, как тетраэтилсвинец ( (C 2 H 5 ) 4 Pb) в виде этиловой жидкости.

В результате получаются этилированные бензины различных сортов. В концентрации 0,05% тетраэтилсвинец повышает октановое число бензина на 15–17 единиц, но из-за высокой токсичности продуктов сгорания этилированного бензина в России его выпуск и продажа были запрещены. Дополнительным аргументом в пользу принятия этого решения послужило и то, что продукты сгорания свинца способны быстро вывести из строя автомобильный катализатор. В качестве альтернативы антидетонационным алкилсвинцовым присадкам в России разрешены к использованию органические соединения марганца, железа и ароматические амины. Антидетонаторы на основе соединений марганца и железа гораздо менее токсичны, чем алкилсвинцовые присадки, и не столь губительны для автомобильных катализаторов, но наличие в бензине железосодержащих присадок приводит к образованию отложений оксидов марганца и железа на стенках камеры сгорания, тарелках клапанов и свечах зажигания. Что приводит к коррозии выпускных клапанов, калильному воспламенению бензо-воздушной смеси, ускоренному выходу из строя свечей зажигания.

Антидетонаторы на основе ароматических соединений (экстралин, ксилидин и др.) малотоксичны, стабильны и обладают хорошей эффективностью.

Для выполнения международных норм по содержанию вредных веществ в отработанных газах предусматриваются достаточно жесткие требования к топливам. Для соблюдения этих требований нефтехимики и нефтепереработчики разрабатывают все более и более чистые топлива, снижая в них содержание ненасыщенных, ароматических и полициклических углеводородов и серы. Однако, выигрывая в экологических свойствах топлива, мы зачастую проигрываем в эксплуатационных свойствах. Такие очень чистые топлива приводят к потере мощности и повышенному износу, поэтому дополнительно требуют применения различных химических топливных добавок и модификаторов, позволяющих сохранить мощность и уменьшить износ.

Чем выше температура воспламенения горючего (октановое число), тем меньше скорость его горения. Соответственно, процесс полного сгорания топлива в камере сгорания не завершен, и топливо обычно догорает в выхлопном коллекторе. По этой причине выпускные тракты современных автомобилей, работающих на высокооктановых топливах, оснащают дорогостоящими каталитическими нейтрализаторами дожига.

Катализаторы горения – это вещества, изменяющие процесс горения (окисления) топлив; относятся к отдельному, самостоятельному классу присадок, изменяющих скорость и механизм горения топлив в камерах сгорания.

В отличие от других топливных присадок и модификаторов, катализаторы горения, применяются в мизерных концентрациях 0,001-0,01%, фактически не изменяют физико-химические свойства базового топлива, но обеспечивают изменение процесса горения, переводя топливо в новый класс, соответствующий выполнению норм выбросов ЕВРО-4, при работе на исправном двигателе.

Особой популярностью пользуются органические катализаторы горения, являющиеся абсолютно безопасными для двигателей современных автомобилей.

Между тем, сторонников той точки зрения, что бензины качественной марки содержат в своем составе полноценный комплекс присадок, способных самостоятельно поддерживать чистоту в топливной системе автомобиля и эффективно справляться с нагаром в камере сгорания, ждет неминуемо разочарование хотя бы после знакомства с отчетами недавно проведенной независимой экспертизы, объектом которой стало исследование качества бензина, поступающего на рынок США и Канады. Полученные результаты показали, что по сравнению с 1995 годом, когда американским агентствам по защите окружающей среды был определен минимально допустимый уровень содержания моющих присадок в бензине, их количество сократилось почти в два раза.

Использование практически любого бензина чревато теми или иными неприятностями для топливной системы питания автомобиля и его двигателя. При этом, как показывает практика, первые доступные для обозрения невооруженным глазом отложения на топливных форсунках инжекторных двигателей появляются уже после первых полутора тысяч (1500) километров пробега. А так как к числу основных эксплуатационно-качественных показателей бензина относят: показатели его испаряемости, детонационной стойкости и склонности к нагарообразованию, для продления эксплуатационного периода автомобиля необходимо повышать качество бензина.

Среди автолюбителей споры о вреде и пользе присадок не утихают десятилетиями. Сторонники использования приводят одни аргументы, противники – другие. При этом противники добавок умалчивают тот факт, что негативное действие присадки чаще всего вызвано неправильным ее использованием и несоблюдением инструкции. В подавляющем большинстве случаев на колпачке флакона с присадкой есть мерные деления. А вот как вычислить количество бензина? Ведь датчик топлива на приборной панели показывает лишь приблизительное количество (возможно расхождение в 5-7 литров). Чтобы не ошибиться, рекомендуем смешивать бензин еще до попадания его в бак, в емкости с известным объемом. Канистра в этом случае подходит просто идеально.

Конечно, профилактику двигателя можно доверить профессионалам. Но стоимость диагностики и работы, например, по демонтажу и очистке топливной системы не всегда будет по карману автолюбителю. Поэтому стоит использовать добавки к топливу для поддержания двигателя и топливной системы вашего автомобиля в норме. Главное, как и во всем, - не переусердствовать.

Транспортные средства, эксплуатируемые на топливе с присадками, более надежны и требуют меньших затрат на ремонт. Кроме того, присадки обеспечивают экономию топлива в среднем на 4 %. Высокая эффективность привела к широкому распространению топливных присадок во всем мире.

Читайте также: