Оцінка якості палива за результатами огляду його зразків

Визначення якісних показників дизельного палива.

Мета роботи: визначити основні показники якості дизельного

палива і дати висновок про можливість його застосування.

Інструкція з техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи № 2

Перш ніж приступити до лабораторної роботи, необхідно переконатися в справності приладів і обладнання. Починати виконання роботи можна тільки з дозволу викладача. При виконанні роботи:

1) забороняється торкатися нагрівальних елементів приладів;

2) необхідно виключити можливість потрапляння парів палива в дихальні органи присутніх;

3) робоче місце повинно бути вільним від сторонніх предметів, зразків палива та реактивів.

По завершенні роботи зразки палива повинні бути злиті в спеціальну ємність, прилади вимкнені, обов'язково потрібно помити руки з милом.

Оцінка якості палива за результатами огляду його зразків.

Дизельні палива представляють собою прозору рідину від світло-жовтого до світло-коричневого кольору. Колір дизельних палив характеризується наявністю у них розчинних смол. У залежності від природи і кількості смол, колір палив, який визначають у скляних циліндрах діаметром 40...50 см³, змінюється від світло-жовтого до світло-коричневого. Чим менша інтенсивність забарвлення палива, чим світліше воно, тим менше смолистих речовин і вища його якість.

Механічні домішки і вода нерозчинні у паливі, тому, їх наявність можна виявити, переглядаючи зразок у посуді з прозорого скла (наприклад, скляний циліндр діаметром 40...50 мм). Чисте паливо однорідне, але якщо в зваженому стані у ньому є навіть небагато води, то увесь об'єм палива стає мутним і використовувати його в двигуні не можна.

У більшості випадків запах дизельних палив не різкий. За своїм характером він є типовим для багатьох нафтопродуктів, за винятком бензинів і керосинів. Зимові, а особливо арктичні сорти дизельних палив, не дуже відрізняються за фракційним складом від керосинів. Тому, по запаху вони, у деякій мірі, можуть бути схожими з керосинами.

Прведення досліду.

Прилади й апаратура:

Прозора хімічна посудина (склянка, циліндр, колба), фільтрувальний папір.

Зразок палива налити в прозору хімічну посудину і розглянути його на світлі. Обережно визначити запах палива. Капнути кілька крапель бензину на фільтрувальний папір і дати йому випаруватись. Розглянути сліди, що залишились на папері. Результати записати у звіт:

1. Колір зразка палива:

2. Прозорість зразка палива:

3. Наявність осаду на дні посудини:

4.Запах палива:

5. Час висихання палива на фільтрувальному папері:

6. Слід на фільтрувальному папері:

2. Вимірювання густини палива:

Вимірювання густини дизельного палива проводиться так само, як бензину (див. розділ 2 лабораторної роботи №1)

Результати записати у звіт:

1. Густина палива:

2. Температура палива:

3. Густина, приведена до (р4-20):

4. Об’єм дослідного зразка палива:

5. Вага дослідного зразка палива:

3. Визначення в'язкості дизельного палива.

Короткі теоретичні відомості.

Одним з основних показників якості дизельних палив, нормованих стандартом, є в'язкість. В'язкість впливає на прокачуємість палива системою живлення, на знос приладів системи живлення і процес сумішоутворення.

В'язкість - це внутрішнє тертя між частинками рідини, тобто опір, який чинять частинки рідини їх взаємному переміщенню під дією зовнішніх сил. В'язкість можна вимірювати в абсолютних (динамічна, кінематична) і умовних одиницях.

Для дизельних палив прийнято оцінювати кінематичну в'язкість.

Вона показує відношення динамічної в'язкості до густини рідини

при тій же температурі.

Одиницею виміру кінематичної в'язкості є Стокс. Сота частка Стокса називається сантистокс і позначається 1 сСт. Занадто велика в'язкість палива ускладнює прокачуваність його через фільтри і трубопроводи, а також призводить до поганого розпорошення при впорскуванні в циліндри двигуна.

При малій в'язкості погіршується мащення паливного насоса, зростає знос плунжерних пар, скорочується циклова подача через підтікання палива. На цій підставі стандартом обмежені верхня і нижня межі в'язкості дизельних палив.

Кінематична в'язкість зазвичай визначається в капілярном віскозиметрі. Для цих цілей зазвичай використовуються віскозиметри ВПЖ-4 по ГОСТ 10028-67 або віскозиметр Пінкевича (рис. 1).

Для визначення кинематичної в'язкості використовуваної рідини при стандартних умовах, заміряють час протікання обєму рідини між мітками М1 і М2 через капіляр в розширення 6.

Кінематична в'язкість досліджуваної рідини (у разі ламінарного потоку) прямо пропорціональна часу закінчення її витікання:

v = К × t, (1)

де v - кінематична в'язкість, сСт;

К - постійна віскозиметра, залежна від геометричних розмірів приладу,

сСт /с;

t - час витікання рідини, с.

Постійна віскозиметра дорівнює відношенню кінематичної в'язкості каліброваної рідини при температурі 20 ° С до середнього часу закінчення її перетікання через капіляр віскозиметра:

К = G 20/ t, (2)

Прилади й устаткування:

Капілярний віскозиметр, водяний термостат з електропідігрівом і мішалкою, секундомір, стакан ємністю 50-100 мл, зразок дизельного палива

Порядок проведення вимірювання.

Наливаємо в стакан 30- 40 мл дизельного палива, яке не має води і механічних домішок. Одягнувши на відвідну трубку 3 віскозиметра (див. рис.1) гумову трубку довжиною 15-20 см перевернути віскозиметр і опустити його вузьке коліно 1 в склянку з зразком палива. Затиснути великим пальцем правої руки широке коліно 2 і, взявши вільний кінець гумової трубки в рот, засмоктати зразок дизельного палива. Воно повинно заповнити без бульбашок і розривів всю внутрішню порожнину від кінця коліна 1 до мітки М2. У той момент, коли рівень палива (при засмоктуванні) досягне позначки повернути віскозиметр в нормальне положення, звільнити від затиснення широке коліно і зняти гумову трубку.

Одягти на вузьке коліно I гумову трубку, занурити віскозиметр (приблизно до середини верхнього розширення 7) у воду, налиту в стакан, надіти гумовий манжет на широке коліно 2 і обережно закріпити його в затискачі штатива, звернувши особливу увагу на те,щоб віскозиметр прийняв вертикальне положення.

При роботі з віскозиметром необхідно проявляти максимум обережності, щоб не зламати і не забруднити його. Для цього необхідно дотримуватися таких правил:

при заповненні, установці та інших операціях тримати віскозиметр тільки за одне коліно (широке чи вузьке);

надягаючи або знімаючи гумову трубку, тримати віскозиметр за те коліно, на яке надівається або з якого знімається ця трубка;

не затягувати надмірно затиск при закріпленні віскозиметра в штативі.

Встановити та підтримувати в термостаті необхідну для випробування температуру (20 ± 0,1º С). Контроль температури вести по термометру з ціною шкали тиску 0,1º С (рис. 11).

Необхідно уникати перегріву рідини в термостаті понад заданої температури, що досягається повільним нагріванням склянки, починаючи з того моменту, коли температура стане на 3-5 ° C нижче заданої.

Витримати віскозиметр з дизельним паливом при температурі випробування протягом 10 хв.

1.Повільно засмоктати дизельне паливо, що знаходиться під час термостатування у розширенні 6, у вузьке коліно трохи вище позначки М1

(рис. 1), стежачи за тим, щоб в капілярі 5 і в розширенні 4 не утворювалося бульбашок повітря і розриву рідини.

Спостерігаючи за опусканням рідини в розширенні,включити секундомір у момент проходження рівня рідини через мітку М1.

Записавши час закінчення, зазначене секундоміром, з точністю до 0,2 с, повторити дослід не менше двох разів, щоб отримати три виміри, що відрізняються один від одного не більше ніж на 0,5 с.

2. Обчислити кінематичну в'язкість випробуваного дизельного палива при температурі випробування за формулою g = с × t. Постійну віскозиметра С взяти з паспорта. Значення t береться як середнє арифметичне з трьох відліків часу закінчення випробування палива.

Результати обчислення виразити в сСт і округлити, залишивши три

значущих цифри (наприклад 0,835; 0,883)

Рисунок 1 - Капілярний віскозиметр Пінкевича:

1 - вузьке коліно віскозиметра;

2 - широке коліно, 3 - відвідна трубка;

4 - нижнє розширення; 5 - капіляр; 6 - розширення віскозиметра;

7 - верхнє розширення; М1, М2 – мітки

Результати записати у звіт:

1. Час витікання палива:

2. Температура палива:

3. Стала віскозиметра:

4. Вязкість палива:

4. Визначення цетанового числа і дизельного індексу палива.

Короткі теоретичні відомості.

Цетанове число - показник самозаймистості палива, чисельно він дорівнює такому вмісту цетану (в об'ємно.%) в суміші з альфаметілнафталіном, при якому самозаймистість цієї суміші і порівнюваного з нею випробуваного палива однакова. Визначають цетанові числа на установках ІТ9-3 і ІT9-3M.

Ступінь стиснення на установках можна міняти від 6,8 до 23,5.

Визначається цетанове число шляхом зіставлення самозаймистості

випробуваного палива з самозаймистісттю еталонного палива. Еталонне паливо складається з суміші двох вуглеводнів: цетану і α- метилнафталіну. Цетан - вуглеводень парафінового ряду, має гарну займистість, його цетановое число прийнято за 100 од., α-метил- нафталін - вуглеводень ароматичного ряду, має погану займистість, цетанове число його прийнято за 0 од. При змішувані цетану з α-метілнафталіном в різних пропорціях виходять суміші з цетановим числом від 0 до 100.

Принцип визначення цетанового числа палива полягає в тому, що на

установці при строго стандартних умовах порівнюють займистість

палива з займистістю еталонних сумішей.

Існує кілька методів визначення цетанового числа для палив. Цетанове число палива наближено може бути підраховано за формулою:

ЦЧ = (g20 + 17,8) *1,5879/р20 (3)

де g 20 - в'язкість палива при 20 0С мм2/с; p20 - густина палива при 20 0С, г/см3.

За рубежем для характеристики самозаймання дизельного палива, поряд з цетановим числом, використовують показник – дизельний індекс (ДІ). Між дизельним індесом і цетановим числом палива існує така залежність;

Дизельний індекс 20 30 40 50 62 70 80.

Цетанове число 30 35 40 45 55 60 80.

Цей показник нормується і у вітчизняній технічній документації на дизельне паливо, яке поставляється на експорт.

Оптимальне значення цетанового числа – 40-50. Використання палива з цетановим числом менше 40 призводить до жорсткої роботи двигуна, а більше 50 – до збільшення питомої витрати палива за рахунок зменшення повноти згоряння. Влітку можна успішно застосовувати паливо з цетановим числом 40, а взимку, для забезпечення пуску холодного двигуна, цетанове число повинно бути більше 45.

За результатами визначення густини і в’язкості палива обчислити його

цетанове число і визначити дизельний індекс.

Результати записати у звіт:

1. Вязкість палива:

2. Густина палива:

3. Цетанове число:

4. Дизельний індекс:

5. Висновок про придатність палива:

Контрольні запитання:

1. Як оцінити якість палива по результатах огляду?

2. Як визначити густину дизельного палива?

3. Для чого визначається густина дизельного палива?

4. Назвіть основні якісні показники дизельного палива.

5. Що таке цетанове число?

6. Як визначити цетанове число?

7. Що таке в’язкість?

8. В яких одиницях вимірюється в’язкість?

9. Як визначається в’язкість?

10. Для чого визначається вязкість дизельного палива?

Посилання:

1.Грушевський А.И. АЕМ. Лабораторний практикум. 2007.

2. Полянський С.К. Експлуатаційні матеріали. Київ «Либідь» 2003

3. В.Б.Джерихов, О.М.Скворов, А.В.Соловьев. Автомобільні експлуатаційні матеріали, Санкт-Петербург, 2007.

Поиск по сайту: