Характеристики бензинов

Кроме детонационного сгорания возможно и калильное зажигание. Под калильным зажиганием понимают воспламенение рабочей смеси от раскаленного тела, например электрода свечи, клапана. Калильное зажигание возможно даже после выключения зажигания (двигатель продолжает работать). Причиной данного нарушения могут быть нагретые поверхности клапана или свечи. Например, свеча А-17ДВ, установленная вместо требуемой А-20ДВ, может вызвать калильное зажигание. Свеча А-20ДВ более «холодная», лучше отводит теплоту и её установка устранит калильное зажигание.

Определение давления насыщенных паров

Рис. 4.1. Схема прибора: 1 – топливная камера; 2 – воздушная камера;

3 – водяная баня; 4 – термостат; 5 – пружинный зажим; 6 – манометр; 7 – шланги; 8 – термостат; 9 – схема заполнения топливной камеры

топлива в воздухе, при которой устанавливается равновесие между паром и жидкостью.

Прибор для определения давления насыщенных паров топлива (рис.4.1) состоит из топливной 1 и воздушной 2 металлических камер цилиндрической формы, соединенных между собой резьбой. Воздушная камера, предназначенная для паровой фазы, соединена при помощи резиновой трубки и пружинного зажима (крана) 5 с манометром 6. При проведении опытов прибор помещается в водяную баню 5, соединенную двумя шлангами 7 с термостатом 8. Заданная температура воды поддерживается термостатом и контролируется по ртутному термометру 4, погруженному в баню до отметки 37 ^оС, с пределами измерений от 0 до 50 ^оС и ценой деления шкалы 0,1 градуса. На позиции 9 показана схема заполнения топливной камеры.

Так как давление насыщенных паров зависит от температуры и состояния жидкой и паровой фаз, ГОСТ 1756 - 52 предусматривает определение этой величины при температуре 38 ⁰С и соотношение фаз 1:4 (жидкость – газ).

Перед началом опыта сосуд рассоединяют, шланг должен быть зажат зажимом. В топливную часть заливают бензин и охлаждают до 0 ⁰С. Плотно соединяют топливную камеру с воздушной. Собранный сосуд поворачивают и сильно встряхивают несколько раз. Приводят сосуд в нормальное положение, опускают его в баню с t =38 ⁰С. После погружения сосуда в баню открывают зажим и через 5 мин определяют давление по показанию манометра.

Указания выше опрерации повторяют до тех пор, пока значение давления по манометру не стабилизируется. При стабилизации давления достигается термодинамическое равновесие, когда жидкость (бензин) уже не испаряется, а газ (пар) не конденсируется. Стабилизированное давление и естьдавление насыщенных паров.

Испаряемость бензина – это главное его качество, характеризующее скорость перехода жидкой фазы в газообразную. Для оценки испаряемости выполняют фракционную (фракция - часть) разгонку и определяют температуру, при которой испаряются 10, 50 и 90 % топлива по объему (t_{10 %}, t_{50 %}, t_{90 %}.)

По величине температуры, при которой испаряется 10 % топлива (t_10%), определяют пусковые качества топлива и двигателя. При пуске двигателя в первую очередь воспламеняются от искры легкие фракции. По температуре выкипания 10 % топлива можно определить минимальную температуру воздуха, при которой возможен пуск двигателя.

t_B = 0,5t_{10 %} – 50,5. (4.1)

Моторное масло должно иметь индекс вязкости (не менее 100), при котором обеспечивается легкое проворачивание коленчатого вала от стартера. Если температура воздуха не ниже – 25 ⁰С, то возможно применение всесезонного моторного масла МЗ₃/10Г₁ (SAE 5W/30, API SL).

По значению температуры, при которой испаряется 50 % топлива (t_50%), определяют качество протекания рабочего процесса двигателя, а также время его прогрева, динамику разгона автомобиля.

По величине температуры t_{90 %} оценивают количество тяжелых углеводородов. В случае их неполного сгорания они способствуют образованию нагара и разжижению моторного масла.

Чем меньше значения t_{10 %}, t_{50 %} ,t_{90 %} , тем лучше пусковые качества и экономичней работает двигатель при минимальной токсичности отработавших газов.

По ГОСТ Р 51105 – 97 испаряемость бензина характеризуются пятью классами (табл. 4.3).

При малом давлении насыщенных паров, например 80 кПа (0,8 атм), бензин хорошо испаряется, что способствует более качественному протеканию процесса сгорания. C другой стороны, в топливопроводах могут возникнуть паровые пробки, что приведет к перебоям при подаче топлива из бака в камеру сгорания (двигатели с карбюратором).

Рекомендации к применению бензинов по классам: 1, 2 – южные районы (лето); 3 – центральные районы; 4 – Север; 5 – Крайний Север.

Таблица 4.3