Автомобиль на жидком газовом топливе
Автомобиль на жидком газовом топливе
Эксплуатация
автомобиля, оборудованного газобаллонной аппаратурой, незначительно отличается
от обычного, однако владельцам таких автомобилей следует знать особенности
использования газового топлива.
Сжиженное газовое топливо
Сжиженные
газы получают из нефти или природного газа. Основными компонентами
автомобильного газового топлива являются пропан и бутан. Они обладают
способностью растворять жир, масло, краску, разрушать резину. Поэтому
уплотнения в магистралях низкого давления выполнены из бензомаслостойкой резины
или синтетических материалов.
На
автомобильные газонаполнительные станции (АГНС) поставляют летнюю и зимнюю
смеси газов с различным содержанием пропана. В летней – 50±10% пропана, в
зимней – 90±10%. Пропан испаряется во всем диапазоне рабочих температур, а
бутан при температуре ниже 0°С не создает избыточного давления (остается
жидким). Уменьшение количества пропана и увеличение бутана в летней смеси
необходимо для ограничения роста давления в баллоне при положительных
температурах окружающей среды. И наоборот, в зимней смеси пропана больше, чем
бутана, для сохранения необходимого давления и надежной работы газовой системы
питания при отрицательных температурах.
В
баллонах сжиженные газы находятся в двух состояниях – жидком (внизу) и
газообразном. Так как в жидком состоянии газы сильно увеличивают свой объем с
ростом температуры (имеют большой коэффициент объемного расширения), баллон
должен заполняться не более чем на 80-85%.
Октановое
число газового топлива выше, чем у бензинов (около 100 ед.), что обеспечивает
работу двигателя на всех режимах практически без детонации.
Токсичность
отработавших газов при работе двигателя на сжиженном газе значительно ниже, чем
на бензине, за счет лучшего образования топливо-воздушной смеси и более полного
ее сгорания в двигателе.
Воздействие
на человека. Испаряясь, сжиженные газы не оказывают отравляющего воздействия на
человека, но наличие их в воздухе вызывает кислородное голодание, а при большой
концентрации – удушье. Газы не имеют запаха, поэтому для обнаружения их
подвергают одорации – придают специфический запах.
Пуск двигателя
При
положительной температуре воздуха пуск холодного карбюраторного двигателя на газовом
топливе практически не отличается от пуска на бензине. С понижением температуры
ситуация усложняется.
Это
связано с более высокой температурой, необходимой для воспламенения газовой
смеси, и меньшей скоростью ее горения. При температуре воздуха до -80ОС
положительный результат возможен только при правильной регулировке газовой
системы питания и надежной работе стартера, аккумуляторной батареи и системы
зажигания. Более низкие температуры, в принципе, не исключают возможность
запуска, но при этом редуктор обмерзает раньше, чем прогреется двигатель. Газ
не испаряется, происходит сильное переобогащение топливной смеси, двигатель
после пуска глохнет, и завести его снова очень трудно даже при переходе на
бензин. При частых обмерзаниях редуктора его мембраны быстро выходят из строя.
Конструкция
газового смесителя и место его расположения влияют на последовательность
предпусковых операций. Если смеситель расположен над карбюратором, то воздушной
заслонкой не пользуются, а обогащение газо-воздушной смеси производится
нажатием кнопки, включающей электро-клапан обогащения на редукторе. При
расположении смесителя между нижней и средней частями карбюратора воздушную
заслонку прикрывают полностью или частично, электроклапан редуктора не
включают.
Даже
полностью исправный и настроенный двигатель имеет свои особенности холодного
пуска. Повторный пуск на газе прогретого двигателя зимой, как правило, не
вызывает затруднений.
Для
обеспечения надежного пуска карбюраторного двигателя при отрицательной
температуре и исключения преждевременного выхода из строя мембран и клапанов
редуктора желательно перед длительной стоянкой заранее перевести двигатель на
питание бензином.
Инжекторный
двигатель всегда запускается на бензине, прогревается до рабочей температуры и
после этого переводится (автоматически или вручную) на питание газом.
Работа двигателя
Работа
двигателя на газовом топливе отличается снижением уровня шума и
чувствительности к перегрузкам. Газо-воздушная смесь не смывает масляную пленку
со стенок цилиндров, улучшая условия работы поршневых колец, не дает отложений
и нагарообразований в двигателе, не разжижает моторное масло. Однако при этом
клапаны и седла лишаются охлаждения и смазки парами бензина, что вызывает их
более интенсивный износ. Использование газового топлива снижает мощность
двигателя на 5-7%, так как уменьшаются коэффициент наполнения, температура
рабочего цикла и максимальное давление в цилиндре, а также скорость
распространения пламени в камере сгорания. Динамику разгона также ухудшает
конструктивная инерционность газовой системы питания: от редуктора до смесителя
газ поступает по шлангам определенной длины и при резком открытии дроссельной
заслонки попадает в цилиндры с некоторым замедлением.
При
эксплуатации автомобиля в город-ских условиях разница в использовании бензина и
газа малозаметна. Переход с одного вида топлива на другой на прогретом
карбюраторном двигателе возможен как во время движения, так и на стоянке. Если
во время движения необходим переход с газа на бензин, клавишу переключателя переводят
сразу в положение “бензин”. Двигатель продолжает работать на остатках газа в
редукторе, и одновременно заполняется поплавковая камера в карбюраторе. Переход
происходит плавно и почти незаметно. Для возврата на газовое топливо клавишу
переключателя переводят в среднее положение на время, необходимое для выработки
бензина из поплавковой камеры карбюратора, и только после появления явных сбоев
в работе двигателя клавишу переводят в положение “газ”. Если это сделать
раньше, то из-за смешивания газа и бензина произойдет сильное переобогащение
рабочей смеси и двигатель может заглохнуть даже на ходу.
Смена
видов топлива при работе двигателя во время стоянки аналогична вышеописанной,
но в этом случае труднее определить момент переключения, чтобы не дать двигателю
заглохнуть.
Окончание
запаса газового топлива в баллоне проявляется постепенно. Сначала начинаются
провалы при нажатии на педаль газа. После того как в баллоне топливо полностью
перешло в газообразное состояние, движение возможно еще несколько километров.
Перевод
инжекторного двигателя с одного вида топлива на другой производится с
минимальной задержкой (автоматически или вручную). Ручной перевод желательно
осуществлять, когда автомобиль стоит на месте.
Регулировка двигателя
Перед
регулировкой двигатель запускают и прогревают до рабочей температуры на
бензине. При наличии электровентилятора радиатора охлаждения желательно, чтобы
он сработал 2-3 раза. Затем проверяют и при необходимости регулируют угол
опережения зажигания, содержание СО и СН в отработавших газах, устойчивые
обороты холостого хода.
На
тройнике-дозаторе винт первой камеры карбюратора полностью закручивают и
отворачивают на 2-2,5 оборота, а второй камеры – на 1-1,5 оборота. Затем
переводят двигатель на газ и добиваются его устойчивой работы, регулируя винт
числа оборотов холостого хода на редукторе. Проверяют динамику разгона на
первой камере карбюратора (половина хода педали акселератора) до момента
открытия дроссельной заслонки второй камеры. Если разгон сопровождается
“провалом”, винт первой камеры на тройнике отворачивают на 1/4 оборота и
повторяют испытание. Устранив “провал” на первой камере, аналогичным образом
корректируют положение винта второй камеры, добиваясь отсутствия “провала” при
ее открытии.
Откручивание
винтов дозатора улучшает динамику разгона автомобиля (с одновременным ростом
расхода газа) до определенного предела, затем происходит переобогащение
газо-воздушной смеси и, соответственно, динамичность снижается. После изменения
положения винтов тройника-дозатора при необходимости восстанавливают устойчивые
обороты холостого хода двигателя соответствующим винтом на газовом редукторе.
Регулировку
можно считать правильной, если:
•
при разгоне с последовательным открыванием заслонок карбюратора обеспечивается
приемлемая динамика, которая незначительно улучшается, если на ходу прикрыть
воздушную заслонку карбюратора;
•
двигатель после перегазовок сохраняет устойчивые обороты холостого хода;
•
отработавшие газы не имеют ярко выраженного раздражающего запаха. Рекомендуется
увеличить угол опережения зажигания на 4-7 градусов при условии, что работа
двигателя на бензине не будет сопровождаться длительными детонационными стуками
во время разгона.
Заправка баллона
Заправка
автомобилей, работающих на сжиженном газе, производится на стационарных АГНС
или от передвижных газозаправщиков (“бочек”). Расстояние между заправляемым и
ожидающим заправки автомобилями должно быть не менее 15 м, а водитель и
пассажиры заправляемого автомобиля не должны находиться в салоне.
Внимание!
Если на территории АГНС после окончания заправки двигатель не запускается или
работает с перебоями, следует немедленно выключить зажигание, откатить
автомобиль на безопасное расстояние и только после этого устранять причины
неисправности.
Расход газового топлива
Расход
газового топлива связан с общим состоянием и условиями эксплуатации автомобиля,
исправностью и правильностью регулировок двигателя, манерой вождения и т.д. При
равномерном движении по загородному шоссе расход газа больше, чем бензина, на
10-15%, в городе – на 20%.
Фактический
расход может быть еще выше. Здесь большое значение имеют точность регулировки и
исправность газовой системы питания, степень загрязнения воздушного фильтра,
установка угла опережения зажигания и т.д. Лишена смысла регулировка дозатора-тройника
и редуктора для снижения расхода газа, если у двигателя пониженная компрессия в
цилиндрах из-за износа их зеркал и поршневых колец или негерметичности
клапанов.
Самый
точный способ определения фактического расхода газа – отнесение его объема к
пройденному пути. Для этого необходимо заправить в пустой баллон максимально
возможное количество газа до срабатывания ограничительного клапана
(отсекателя). Записать объем в литрах по показаниям счетчика раздаточной
колонки и показания одометра автомобиля. Полностью выработать газовое топливо и
зафиксировать пройденный путь в километрах. Произвести простейшие подсчеты по
формуле
Ру=Ол
х 100/Пп, где
Ру
— удельный расход в л/100 км.
Ол
— объем газа в литрах.
Пп
— пройденный путь в километрах.
Пример:
Ол = 43 литра; Пп = 380 км;
Ру=43
х 100/380 =11,3 л/100 км
Обслуживание
При
постоянной эксплуатации автомобиля на газе необходимо:
•
не реже одного раза в месяц при неработающем двигателе сливать конденсат из
прогретого редуктора через клапан, расположенный в его нижней части;
•
периодически — через 5-6 тыс. км пробега — удалять накопившиеся загрязнения из
корпуса фильтрующего элемента, а через 10-15 тыс. км заменять элемент;
•
чаще, чем указано в инструкции по эксплуатации автомобиля, менять воздушный
фильтр и свечи зажигания;
•
не реже одного раза в месяц, а также после окончания ремонтных работ с любыми
элементами системы проводить обмыливание соединений трубопроводов системы для
проверки герметичности.
Основные неисправности
Поиск
неисправностей, вызывающих отказ или отклонения в работе газового оборудования,
начинают с проверки работы двигателя на бензине. Если при этом на всех режимах
двигатель работает нормально, причина действительно кроется в системе питания
газом. Малозаметные отклонения в работе двигателя на бензине проявляют себя
более значительно при переходе на газ и могут ввести в заблуждение.
Наиболее
вероятные причины, ухудшающие работу двигателя при исправной газовой системе,
которые не устраняются регулировкой: • износ поршневой группы, негерметичность
клапанов (снижение компрессии) вызывают повышенный расход газа, ухудшают
динамику разгона, снижают максимальную скорость;
•
неудовлетворительное состояние свечей может быть причиной затрудненного пуска и
подергивания двигателя на оборотах холостого хода:
•
подсос воздуха, минуя воздушный фильтр, или на участке впускного трубопровода
за дроссельной заслонкой, изношенные седла клапанов, пробой высоковольтных
проводов и пропуски искры в системе зажигания при резких нажатиях на педаль
акселератора вызывают хлопковый эффект. Наиболее характерные неисправности
газовой системы питания приведены в таблице.
Основные правила безопасности
Основа
безопасной эксплуатации автомобиля – герметичность соединений газовой
аппаратуры. Проверить ее нетрудно. Для этого достаточно нанести на
контролируемые места любой пенообразующий раствор (например, мыльный).
Отсутствие пузырей подтвердит герметичность соединений.
•
Нельзя эксплуатировать автомобиль на газе, если обнаружена его утечка. В этом
случае необходимо без промедления перекрыть расходный и наполнительный вентили
и перейти на питание бензином до устранения неисправности.
•
Необходимо периодически проверять надежность крепления баллона, так как его
перемещения могут привести к обрыву трубопроводов.
•
Запрещается определять место утечки открытым пламенем, ремонтировать газовую
аппаратуру при работающем двигателе или при наличии газа в системе.
•
При повреждении автомобиля в результате ДТП нужно сразу выключить зажигание,
включить аварийную сигнализацию, высадить пассажиров, закрыть расходный вентиль
и только после этого принимать другие меры, связанные с обстоятельствами ДТП.
•
Попадание сжиженного газа на тело человека вызывает обморожение, по характеру
воздействия напоминающее ожог. В этом случае пораженное место промывают водой и
немедленно обращаются к врачу.
Общие рекомендации
•
Желательно не вырабатывать полностью газовое топливо из баллона (за исключением
необходимости замера его расхода), а оставлять некоторый запас, например, на
40-50 км пробега. Оно может пригодиться на пути к АГНС в случае отказа
бензиновой системы питания. • Исключить случаи работы двигателя на газе с
пустым бензиновым баком. В этой ситуации “сухой” механический бензонасос
интенсивно изнашивается, а электрический (у инжекторных двигателей) выходит из
строя.
•
Для всей системы питания бензином по-лезно между заправками газового баллона
проезжать 10-30 км на бензине.
•
Неприятный запах одоранта, содержащегося в газе, иногда проникает в салон и при
полностью герметичной газовой аппаратуре. Это может быть следствием растекания
по моторному отсеку конденсата, слитого из редуктора. Запах в салон в этом
случае попадает через отопитель. Это можно исключить, сливая конденсат в
емкость и не храня в автомобиле обтирочный материал.
Иногда
источником запаха являются отработавшие газы, выходящие из глушителя. Воздушные
завихрения на некоторых режимах движения вызывают проникновение запаха в салон
через багажник. В большинстве случаев достаточно удлинить конец выхлопной трубы
на 10-15 см с помощью декоративной насадки. Одновременно с этим необходимо
отрегулировать газовую аппаратуру.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.atlant.ru/
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
(Назад)
(Cкачать работу)
Функция “чтения” служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Автомобиль на жидком газовом топливе
Эксплуатация автомобиля, оборудованного газобаллонной аппаратурой, незначительно отличается от обычного, однако владельцам таких автомобилей следует знать особенности использования газового топлива.
Сжиженное газовое топливо
Сжиженные газы получают из нефти или природного газа. Основными компонентами автомобильного газового топлива являются пропан и бутан. Они обладают способностью растворять жир, масло, краску, разрушать резину. Поэтому уплотнения в магистралях низкого давления выполнены из бензомаслостойкой резины или синтетических материалов.
На автомобильные газонаполнительные станции (АГНС) поставляют летнюю и зимнюю смеси газов с различным содержанием пропана. В летней – 50±10% пропана, в зимней – 90±10%. Пропан испаряется во всем диапазоне рабочих температур, а бутан при температуре ниже 0°С не создает избыточного давления (остается жидким). Уменьшение количества пропана и увеличение бутана в летней смеси необходимо для ограничения роста давления в баллоне при положительных температурах окружающей среды. И наоборот, в зимней смеси пропана больше, чем бутана, для сохранения необходимого давления и надежной работы газовой системы питания при отрицательных температурах.
В баллонах сжиженные газы находятся в двух состояниях – жидком (внизу) и газообразном. Так как в жидком состоянии газы сильно увеличивают свой объем с ростом температуры (имеют большой коэффициент объемного расширения), баллон должен заполняться не более чем на 80-85%.
Октановое число газового топлива выше, чем у бензинов (около 100 ед.), что обеспечивает работу двигателя на всех режимах практически без детонации.
Токсичность отработавших газов при работе двигателя на сжиженном газе значительно ниже, чем на бензине, за счет лучшего образования топливо-воздушной смеси и более полного ее сгорания в двигателе.
Воздействие на человека. Испаряясь, сжиженные газы не оказывают отравляющего воздействия на человека, но наличие их в воздухе вызывает кислородное голодание, а при большой концентрации – удушье. Газы не имеют запаха, поэтому для обнаружения их подвергают одорации – придают специфический запах.
Пуск двигателя
При положительной температуре воздуха пуск холодного карбюраторного двигателя на газовом топливе практически не отличается от пуска на бензине. С понижением температуры ситуация усложняется.
Это связано с более высокой температурой, необходимой для воспламенения газовой смеси, и меньшей скоростью ее горения. При температуре воздуха до -80ОС положительный результат возможен только при правильной регулировке газовой системы питания и надежной работе стартера, аккумуляторной батареи и системы зажигания. Более низкие температуры, в принципе, не исключают возможность запуска, но при этом редуктор обмерзает раньше, чем прогреется двигатель. Газ не испаряется, происходит сильное переобогащение топливной смеси, двигатель после пуска глохнет, и завести его снова очень трудно даже при переходе на бензин. При частых обмерзаниях редуктора его мембраны быстро выходят из строя.
Конструкция газового смесителя и место его расположения влияют на последовательность предпусковых операций. Если смеситель расположен над
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Интересная статья: Основы написания курсовой работы
Тема: «Автомобильное топливо и его применение»
Введение
Свойства топлива
Бензины
Дизельное топливо
Другие виды топлива
Принцип работы карбюраторного двигателя.
Принцип работы дизельного ДВС
Заключение
Литература
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.
Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита.
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
|
топливо |
Теплота сгорания кДж/кг |
Необходимое для сгорания количество воздуха, кг на 1 кг топлива |
|
Дизельное топливо |
42 700 |
2770 |
14,4 |
|
Этиловый спирт |
26 ООО |
2760 |
9,0 |
|
Метиловый спирт |
22000 |
2760 |
6,5 |
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.
Бензины
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:
О. Ч. М. = Н + х(В-Н),
где Н и В – октановые числа ( по моторному методу) соответственно низко — и высокооктанового бензина; х- доля высокооктанового бензина в смеси, %.
Следует обратит внимание на то, что октановое число бензина АИ-93 по моторному методу составляет не менее 85, а бензина А – 75 по исследовательскому методу 80 -82. Основная масса бензинов в нашей стране выпускается с О. Ч. М. 76 – бензин А-76, который используется грузовыми автомобилями, старыми моделями легковых и частью легковых автомобилей, выпускаемых в настоящее время (АЗЛК- 2140, ЗАЗ, «Волга» -такси).
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.
|
А-72 |
А-76 |
А-76 |
АИ-93 |
АИ-93 |
АИ-98 |
АИ-98 |
|
с ГЗК |
этилир |
с ГЗК |
этилир |
с ГЗК |
этилир |
|
Детонационная |
|
стойкость: |
|
октановое число. |
|
не менее |
|
по моторному |
72 |
76 |
76 |
85 |
85 |
89 |
89 |
|
методу |
|
по исследова |
Не |
|
тельскому |
нормируется |
93 |
93 |
98 |
98 |
|
методу |
|
Масса свинца г на |
– |
– |
0,17 |
– |
0,37 |
– |
0,37 |
|
1 л бензина, не |
|
более |
|
Массовая доля |
0,12 |
0,02 |
0,10 |
0,01 |
0,10 |
0,05 |
0,10 |
|
серы, %не более |
Физика – химические и эксплуатационные показатели бензина
Дизельное топливо
Дизельные двигатели в силу особенностей рабочего процесса на 25-30% экономичнее бензиновых двигателей.
Требования к дизельным топливам. Наиболее важными эксплуатационными свойствами является его испаряемость и воспламеняемость.
Испаряемость топлива определяется фракционным составом. В отличии от бензинов фракционный состав дизельных топлив регламентируется лишь t
выкипания 50 и 96% топлива. Это объясняется тем, что между t выкипания 10% дизельного топлива и работой дизелей однозначной связи не установлено. При повышении t выкипания 10% топлива, т.е. утяжелении топлива, увеличивается его расход и дымность отработавших газов. Поэтому пусковые свойства дизелей в некоторой степени определяет t выкипания 50% топлив. Температура выкипания 96 % топлив регламентируется содержание в топливе наиболее тяжелых фракций, увеличении которых ухудшает смесеобразование, снижает экономичность.
Воспламеняемость топлива характеризуется его способность к сомовоспломенения в дизеле. Это свойство в значительное мере определяет подготовительную фазу процесса сгорания – период задержки воспламенения, который в свою очередь складывается из времени, затрачиваемого на распад топливной струи на капли, частичная их испарение и смешение паров топлива с воздухом, и времени необходимого для завершения пред пламенных реакций и формирования очагов самовоспламенение. Длительность периода задержки воспламенения существенно влияет на последующие течении всего процесса сгорания.
К основным требованиям по качеству дизеля относится прокачиваемость его по топливной системе, обеспечивающая подачу топлива в цилиндры в необходимом для заданного режима количестве. Прокачиваемость оценивается следующими показателями: вязкостью, t помутнения и застывания, содержанием механических примесей и воды, коэффициентом фильтруемости, предельной t фильтруемости.
Вязкость топлива влияет непосредственно на процесс образования смеси. От нее зависит надежность и ресурс топливной аппаратуры дизелей. Требования к вязкости топлива неоднозначны. С одной стороны, при повышенной вязкости не удается обеспечить удовлетворительную тонкость распыливания топлива форсункой , что ухудшает процесс смесеобразования и приводит к снижению экономичности , повышению дымности. С другой стороны вязкость должна быть такой, чтобы исключить подтекания топлива в зазорах плунжерных пар насоса и обеспечить их смазку. Для летний эксплуатации вязкость топлива должна быть в пределах 3,0 – 6,0 , для зимней 1,8- 6,0 , для арктических условий – в пределах 1,5- 4,0 мм/с.
топлива характеризует содержание в топливе несгораемых неорганических соединений, которые повышают абразивные свойства топлива. Коксуемостью называют свойство топлива образовывать углистый остаток при нагреве без доступа воздуха. Коксуемость дизельных топлив зависит от их фракционного состава, содержания в топливах смол и непредельных углеводоров.
Зольность и коксуемость топлив регламентируется в стандарте соответствующими показателями- зольность и коксуемость 10% остатка.
Марки и виды дизельных топлив
Дизельные топлива для быстроходных дизельных двигателей автомобилей вырабатываются в соответствии с действующим в настоящее время ГОСТ 305 – 82 «Топливо дизельное. Технические условия».
Требования к дизельным топливам
|
Показатели |
Норма для марки |
|
Цетановое число не менее |
45 |
45 |
45 |
|
при 20. С мм/ с |
3,0-6,0 |
1,8-5,0 |
1,5-4,0 |
|
для умеренной зоны |
-10 |
-35 |
– |
|
t помутнения не выше |
-5 |
-25 |
– |
|
1 вспышки, в закры том тигле |
Примечание. В дизельном топливе с ГЗК допускается содержание серы не более 0.2%.
В зависимости от условий применения установлены три марки дизельного топлива: Л (летнее) – для эксплуатации при температуре окружающей среды воздуха О С и выше;
3 (зимнее) – для эксплуатации при температуре окружающего воздуха минус 20С и выше ( температура застывания топлива не выше минус 35 С) и минус 30 с и выше (температура застывания топлива не выше минус 45С); А (арктическое) – для эксплуатации при температуре окружающего воздуха 5ОС и выше.
По физико-химическим показателям топливо должно соответствовать требованиям и нормам.
Другие виды топлива
В последние годы в связи с ограниченностью запасов нефти все более широкое применение находят альтернативные топлива – природный газ. нефтяной углеводородный газ, спирты , синтетическое топливо, водород и др.
Природный газ как топливо для автомобилей имеет ряд преимуществ перед бензином- высокое октановое число, меньшее влияние на износ двигателя , меньшая токсичность отработавших газов. В то же время он имеет меньшую энергоемкость по сравнения с бензиновым, в связи с чем для обеспечения приемлемо запаса хода автомобиля его используют в сжатом или сжиженным виде.
Нефтяной углеводородный газ (пропан бутановый) уже применяют на автомобилях типа ЗИЛ и ГАЗ. Развернуты работы по применению на легковых автомобилях. Объемы его потребления автомобилем пока не значительны.
Ведутся исследования по использованию в качестве топлива метилового спирта (метанола). До 2000 г метанол, который в настоящие время производится для нужд химической промышленности и спрос на который из года неуклонно растет, в качестве моторного топлива будет применятся в небольших объемах.
Широко ведутся работы по созданию и отработки технологии получения синтетических топлив из каменного угля. По показателям качества это топливо будет соответствовать традиционному топливу. Начало массового производства этого топлива намечается после 1995г.
Практического применения водорода в виде топлива ожидается после 2000г. К этому времени должны быть решены вопросы хранения этого горючего в борту автомобиля.
Двигатель это энергосиловая машина предназначенная для преобразования какой либо энергии в механическую работу. На автомобилях устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорание .двигатели различаются по смесеоброзованию и по виду топлива (карбюраторные и дизельные).
Основные виды топлива это бензин ,дизельное топливо, сжиженый газ (метан ,пропан).
Бензин и сжиженый газ предназначен для карбюраторных двигателей.
Принцип работы карбюраторного двигателя.
Топлива поступает в карбюратор смешивается с воздухом и попадает в цилиндре где и происходит рабочий цикл.
ПРИНЦИП РАБОТЫ КАРБЮРАТОРНОГО ДВС
В карбюраторном ДВС четыре такта это:
1)впуск
2)сжатие
3)рабочий ход
4)выпуск.
1) Впуск – поршень перемещается вниз, впускной клапан открыт, а выпускной закрыт, в следствии разрежение внутри цилиндра через впускной канал поступает горючая смесь.
2) Сжатие – поршень движется вверх, оба клапана закрыты объём над поршнем уменьшается и горючая смесь сжимается.
3) Рабочий ход – оба клапана закрыты, в конце такта сжатие горючая смесь воспламеняется от искры свечи и поршень под давлением идет вниз.
4) Выпуск – выпускной клапан открыт, впускной закрыт и через поршень движется вверх и отработанные газы выходят через выпускной канал.
Ярким представителем отечественных карбюраторных двигателей стал ЗМЗ-402.
Разрабатывая этот двигатель главным для разработчиков, чтобы двигатель получил три основных качеств это простота, мощность и надежность. С задачей они справились и даже перевыполнили, двигатель получит ещё и характер. Более полу века двигатель служит верой и правдой советскому и российскому народу.
Принцип работы дизельного ДВС
Также как и у карбюраторных двигателей у дизельного ДВС также четыре такта:
1) впуск
2) сжатие
3) рабочий ход
4) выпуск.
1) Впуск – поршень движется вниз впускной клапан открыт в результате чего происходит разрежение и воздух заходит в цилиндр.
2) Сжатие – оба клапана. Объем воздуха уменьшается, давление повышается, температура повышается до 500-700 градусов. В это время насосом высокого давление через форсунку в камеру сгорания впрыскивается мелкораспыленное топливо. Перемешиваясь с горячим воздухом, топливо воспламеняется.
3) Рабочий ход – поршень перемещается вниз. В конце процесса горение рабочей смеси температура газов повышается до 1600-2000 градусов, и давление в цилиндре достигает 60-90кгс/см2.
4) Выпуск – выпускной лапан открыт, впускной закрыт и через поршень движется вверх и отработанные газы выходят через выпускной канал.
Самым ярким представителей дизельных двигателей стал двигатель ЯМЗ-740.
В основном двигатель ЯМЗ-740 устанавливаются на грузовые автомобилях семейства КамАЗ и автобусах НЕФАЗ. Двигатель имеет не посредственный впрыск топлива. С жидкостным охлаждением и с углом положением цилиндров с углом развала 90 градусов.
Двигатель имеет большую мощность, малую тепловую напряженность, высокую экономичность, хорошую ремонтопригодность, надежность топливной аппаратуры высокую жесткость и компактность конструкции.
Заключение
Развитие мирового научно-технического прогресса, рост численности населения и улучшение его благосостояния привели к резкому увеличению энергопотребления, обратной стороной которого является истощение углеводородных сырьевых ресурсов. Многими зарубежными специалистами начало XXI в. оценивается как переходный период в развитии мировой энергетической системы. Характерными чертами этого периода является окончание эры дешевой нефти и резкое сокращение ее запасов. По мнению одного из ведущих западных экспертов в области энергетики Рея Леонарда, к 2010 г. добыча нефтяного топлива начнет быстро сокращаться, что вступит в противоречие с постоянно растущим спросом на нефть и приведет к глобальному нефтяному кризису1.
Закономерно, что с уменьшением запасов нефти наблюдается тенденция удорожания нефтяных топлив. За период с 1980 по 1990 гг. ее себестоимость в России возросла втрое и продолжает увеличиваться в настоящее время. Сокращение поставок нефтепродуктов на внутренний рынок в 2004-2005 гг. привело к небывалому в истории России росту цен — на 235%2. Это обусловлено как увеличением затрат на нефтепереработку, так и удорожанием добычи нефти.
Одной из причин, влияющих на развитие кризисной ситуации с нефтяным моторным топливом,является увеличение общего числа транспортных средств в России, что, безусловно, ведет к увеличению использования энергии на транспорте. Предполагается, что в РФ к 2010 г. только количество личных автомобилей возрастет в 2-2.5 раза и составит 14-16 единиц на 100 человек населения. Общее же количество автомобильного транспорта возрастет до 46 млн. единиц. Существенно изменится и структура перевозок. Пассажирские перевозки железнодорожным транспортом снизятся с 30% до 20%, а автомобильные — увеличатся с 40% до 55%. Грузоперевозки железнодорожным транспортом уменьшатся с 65% до 50%, автомобильным транспортом — возрастут с 8% до 16%. Эти тенденции в изменении структуры грузоперевозок ложатся дополнительным бременем на существующий топливно-энергетический баланс страны.
Необходимость перевода автомобильного транспорта на альтернативные виды моторного топлива все сильнее обусловливается ужесточением экологических требований к отработанным газам двигателей автомобилей, поскольку проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растут с каждым годом из-за ежегодного увеличения выбросов автотранспортными средствами загрязняющих веществ в атмосферу (в среднем на 3-5%). Величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3.5 млрд. долл. и продолжает расти. Автомобильный парк России в 2000 г. составлял 27.06 млн. шт., в том числе 20.12 млн. легковых автомобилей, 4.57 млн. грузовиков, 650 тыс. автобусов и 1.72 млн. прицепов и полуприцепов. Средний возраст автотранспортных средств остается значительным и составляет 10 лет, в том числе 10% парка эксплуатируется свыше 13 лет, оказываясь полностью изношенным.
Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество канцерогенных веществ: 27 тыс. т бензола, 17.5 тыс. т формальдегида, 1.5 т бензапирена и 5 тыс. т свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. т.
Введение на территории России с 1 января 2001 г. норм «Евро-2» пока является чисто декларативным актом, так как нерациональная структура отечественной нефтепереработки определяет низкое качество производимых бензинов и дизельного топлива, не соответствующих современным требованиям. С другой стороны, качество отечественных автомобильных двигателей оставляет желать лучшего. Российские двигатели в большинстве уступают зарубежным по таким показателям, как удельная мощность, экономичность, шумность, эксплуатационная технологичность, экологичность и ремонтопригодность. Выпуск отечественных автомобильных двигателей, отвечающих современным требованиям по сохранению окружающей среды, следует ожидать не ранее 2010 г. Поэтому в настоящее время единственным путем повышения экологичности автотранспорта является его перевод на альтернативные топлива, что обеспечит сокращение вредных выбросов в окружающую среду до уровня, отвечающего жестким европейским нормам.
Экологические проблемы, связанные с использованием традиционного моторного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны не только для России. Во многих странах мира приняты жесткие требования по экологизации автотранспорта. В результате с 1993 по 1999 г. количество вредных веществ в отработанных газах автомобилей за рубежом снизилось примерно в 2 раза. Всего же за последние 40 лет содержание токсичных компонентов уменьшилось на 70%. В настоящее время многие зарубежные моторостроительные фирмы взяли курс на решение задачи достижения нулевой токсичности отработанных газов. Их многолетний опыт показывает, что добиться этого можно только в случае использования альтернативных (не нефтяных) видов моторного топлива.
Литература
«Химики автолюбителям», 1990г
«Устройство автомобиля», 2001г
http://ru.wikipedia.org
http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=94239
метки: Дизельный, Двигатель, Список, Литература, Топливо, Бензин, Водород, Производство
в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей.
Актуальность работы
Цель: изучение видов топлива для выявления самого экологически чистого.
Задачи: 1. Рассмотреть традиционные виды автомобильного топлива
2. Рассмотреть виды альтернативного топлива
3. Выявить самые безопасные и экологически чистые виды топлива.
Проблема: какие виды топлива менее всего загрязняют окружающую среду.
Для решения проблемы обратились к разным источникам информации., Основная часть
1. Традиционные виды автомобильного топлива
Основные виды топлива для автомобилей — продукты переработки нефти — бензины и дизельные топлива. Они представляют собой смеси углеводородов и присадок, предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав бензинов входят углеводороды, а в состав дизельных топлив – углеводороды[1].
Бензины Бензины применяются в двигателях с принудительным зажиганием[1].
Долгое время бензин получали путём перегонки и отбора фракций нефти, выкипающих в определённых температурных пределах (до 100 °C — бензин I сорта, до 110 °C — бензин специальный, до 130 °C — бензин II сорта).
Однако общим свойством этих бензинов является низкое октановое число[2].
Бензин, подаваемый в систему питания, смешивается с воздухом и образует топливовоздушную смесь. Для полного сгорания необходимо обеспечить однородность смеси с определенным соотношением паров бензина и воздуха. Автомобильные бензины должны обладать испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе. Давление насыщенных паров летом — до 670 ГПа и зимой — от 670 до 930 ГПа. От теплоты сгорания зависит топливная экономичность: чем выше теплота, тем меньше топлива необходимо для м смеси. Нормальное и детонационное сгорание. При нормальном сгорании процесс протекает плавно с почти полным окислением топлива и скоростью распространения пламени 10…40 м/с. Когда скорость распространения пламени возрастает и достигает 1500…2000 м/с, возникает детонационное сгорание, характеризующееся неравномерным протеканием процесса, скачкообразным изменением скорости движения пламени и возникновением ударной волны[1].
8 стр., 3761 слов
Система питания двигателя внутреннего сгорания
… бензина, и сливным трубопроводом с карбюратором. На шланге сепаратора и сливном трубопроводе установлены обратные клапаны. Топливо подается в систему с обратным сливом его части из карбюратора в топливный … до 3000 м/с, в то время как при нормальном сгорании рабочей смеси скорость распространения пламени 30-40 м/с. Сгорание при детонации приобретает взрывной характер. Ударная волна распространяется …
существует 4 вида бензина. Различают «Нормал-80», «Регуляр-92», а также «Супер-98» и «Премиум-95» [3].
Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский транспорт[2].
Дизельные топлива
Ди́зельное то́пливо — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Дизельные двигатели в силу особенностей рабочего процесса на 25-30% экономичнее бензиновых двигателей, что и предопределило их широкое применение. Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, дизельные электрогенераторы, сельскохозяйственная техника, а также легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов[4].
Наиболее важными эксплуатационными свойствами дизельного топлива являются его испаряемость, воспламеняемость и низкотемпературные свойства. Испаряемость топлива определяется составом. При облегчении топлива ухудшается пуск дизелей, так как легкие фракции имеют худшую по сравнению с тяжелыми фракциями самовоспламеняемость. Поэтому пусковые свойства дизельных топлив для автомобилей в некоторой степени определяет температура выкипания 50% топлива. Воспламеняемость ДТ характеризует его способность к самовоспламенению в камере сгорания. Склонность ДТ к самовоспламенению оценивают по цетановому числу (ЦЧ).
ЦЧ — это условный, показатель воспламеняемости дизельного топлива [1].
Ассортимент ДТ:, ДЛ — дизельное летнее — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже 0 «С;, ДЗ — дизельное зимнее — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже -30 «С;
- ДА — дизельное арктическое — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже -50 «С[3].
Газообразные топлива, Сжиженные газы., СПБТЗ — смесь пропана и бутана техническая зимняя;, СПБТЛ — смесь пропана и бутана техническая летняя.
В состав СНГ добавляют специальные вещества, имеющие сильный запах, т.к. СНГ не имеет ни цвета не запаха, и обнаружить их утечку сложно.
Сжатые газы . Основные компоненты — метан, окись углерода и водород. Получают из горючих газов различного происхождения — природных, попутных нефтяных, коксовых и других. По опасности воспламенения и пожароопасносности они значительно безопаснее бензина. С учетом достоинств и недостатков автомобилей, работающих на СПГ, определена область их рационального использования — перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах[5].
9 стр., 4185 слов
Нормирование качества природной среды
… окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов”. Нормирование качества воздуха качеством атмосферного воздуха производственной Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей … лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь, сернистого ангидрида. Исследователи предлагают …
2. Альтернативные виды топлива, Природный газ
Природный газ в большинстве стран является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива. Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде компримированного, сжатого газа. В настоящее время наиболее перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан).
В Европе это топливо называется LPG (сжиженный бензиновый газ).
В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG[1].
Газовый конденсат
Использование газовых конденсатов в качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков: вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на 20%), повышение удельного расхода топлива[1].
Диметилэфир
Диметилэфир является производной метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические характеристики двигателя. И на сегодняшний день в мире потребление диметилэфира составляет около 150 тыс. т в год. В будущем диметилэфир можно рассматривать только в качестве продукта, имеющего ограниченные возможности, так как производство сжиженного природного газа характеризуется более значительной экономией за счет масштабов производства, более низким уровнем капитальных затрат и более высокой эффективностью процесса производства.
Синтетический бензин
Сырьем для его производства могут быть уголь, природный газ и другие вещества. Наиболее перспективным считается синтезирование бензина из природного газа. Из 1 м3 синтез-газа получают 120-180 г синтетического бензина. За рубежом, в отличие от России, производство синтетических моторных топлив из природного газа освоено в промышленном масштабе. Так, в Новой Зеландии на установке фирмы “Мобил” из предварительно полученного метанола ежегодно синтезируется 570 тыс. т моторных топлив. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных. В то же время разработки по получению синтетического бензина из угля достаточно активно ведутся в настоящее время в Англии[1].
Топливные элементы
Топливные элементы — это устройства, генерирующие электроэнергию непосредственно на борту транспортного средства, — в процессе реакции водорода и кислорода образуются вода и электрический ток. В качестве водородосодержащего топлива, как правило, используется либо сжатый водород, либо метанол. В этом направлении работает достаточно много зарубежных автомобильных фирм, и если им в итоге удастся приблизить стоимость автомобилей на топливных элементах к бензиновым, то это станет реальной альтернативой традиционным нефтяным топливам в странах, импортирующих нефть. В настоящее время стоимость зарубежного экспериментального легкового автомобиля с топливными элементами составляет порядка 1 млн долл. США. Кроме того, к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода[1].
4 стр., 1995 слов
Реферат синтез газ
… знаменитый синтез углеводородов из монооксида углерода и водорода, называемый с тех пор синтезом Фишера-Тропша. Смесь CO и H2 в различных соотношениях, называемая синтез газом, легко … процесса — это производство синтетических углеводородов для использования в качестве синтетического смазочного масла или синтетического топлива. Процесс Фишера-Тропша можно описать следующим химическими уравнениями CO …
Биодизельное топливо
В последние годы в США, Канаде и странах ЕС возрос коммерческий интерес к биодизельному топливу, в особенности к технологии его производства из рапса (возможно также производство из отработанного растительного масла).
В Австрии такое топливо уже сейчас составляет 3% общего рынка дизельного топлива при наличии производственных мощностей до 30 тыс. т/год; во Франции эти мощности составляют 20 тыс. т/год; в Италии — 60 тыс. т/год. В США планируется на 20% заменить обычное дизельное топливо биодизельным и использовать его на морских судах, городских автобусах и грузовых автомобилях. Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т.п.) — cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%[7].
Водород как альтернативное топливо
Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. По сравнению с бензином и дизельным топливом водород более эффективен и меньше загрязняет окружающую среду. Взрывоопасность водорода резко снижается с применением специальных присадок[6].
Спирты
Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная теплотворная способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза по сравнению с бензином. Кроме того, из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя. Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием[1].
Зеленые водоросли
Водорослевое топливо — экзотичный способ получения энергии для автомобиля. Рассматривать водоросли в качестве биотоплива стали, прежде всего, в США и Японии. Япония добывает огромное количество зеленых водорослей. Раньше их употребляли в пищу, а сейчас на их основе стали делать заправку для современных автомобилей. Не так давно в японском городе на улицах появился пассажирский автобус, который передвигается на топливе, часть которого получена на основе водорослей. Одним из главных элементов стала эвглена зеленая. Сейчас «водорослевые» добавки составляют всего несколько процентов от общей массы топлива в транспортных баках, но в будущем азиатская компания-производитель обещает разработать двигатель, который позволит использовать биосоставляющую на все 100 процентов. В США тоже плотно занялись вопросом биотоплива на базе водорослей. Сеть заправок в Северной Калифорнии начала продажи биодизеля всем желающим. Топливо получают из водорослей путем их сбраживания и последующего выделения углеводородов. Изобретатели биотоплива обещают двадцатипроцентное уменьшение выбросов углекислоты и заметное снижение токсичности по другим показателям [7] .
18 стр., 8745 слов
Организация работы участка по ремонту топливной аппаратуры дизельного …
… технологического оборудования и производного инвентаря. Для высококачественной работы на участке по ремонту топливной аппаратуры дизельного двигателя предлагаю установить стенд для испытания и … обойный, кузовной, медницкий участки, участки по ремонту двигателей, агрегатов, диагностики и т.д. Капитальный ремонт автомобилей выполняется на специализированных авторемонтных предприятиях. Ремонтная …
3. Самые безопасные и экологически чистые виды топлива
Всем известно, что на сегодняшний день основным видом топлива для автомобилей являются нефтепродукты. По результатам международных исследований нефти из используемых ныне месторождений хватит всего на 30 лет, из еще неразведанных – на 10 лет. Что же ждет человечество потом? Мы выявили самые экологически чистые виды топлива для автомобилей.
Двигатель, работающий на сжатом воздухе., Двигатель, работающий на газе от экскрементов, Двигатель, работающий на животном жире., Двигатель, работающий на солнечных батареях., Электрическая энергия, Заключение
Развитие мирового научно-технического прогресса, рост численности населения и улучшение его благосостояния привели к резкому увеличению энергопотребления, обратной стороной которого является истощение углеводородных сырьевых ресурсов. Экологические проблемы, связанные с использованием традиционного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны не только для России. Во многих странах мира приняты жесткие требования по экологизации автотранспорта. Их многолетний опыт показывает, что добиться этого можно только в случае использования альтернативных (не нефтяных) видов моторного топлива. Мы рассмотрели виды топлива для автомобилей и выявили самые безопасные и экологически чистые. Надеемся, что эти виды топлива в будущем будут использоваться гораздо чаще, чем традиционные, чтобы сохранить и защитить окружающую среду.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/dizelnyiy-dvigatelspisok-literaturyi/
-
https://bibliofond.ru/view.aspx?id=564688
-
https://ru.wikipedia.org/wiki/Бензин
-
http://fb.ru/article/288234/benzin—eto-vidyi-benzina-ih-osobennosti
-
https://ru.wikipedia.org/wiki/Дизельное_топливо
-
http://www.greenrussia.ru/news/ekologiya/4798-samye-ekologichnye-vidy-topliva-dlya-avtomobiley.html
7 стр., 3365 слов
Двигатель внутреннего сгорания
… 1883 г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать и на газе, и на бензине; все последующие автомобильные двигатели Даймлера были рассчитаны только на жидкое топливо. Переход от газа к … в двухтактном двигателе происходит в два раза чаще. На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность четырёхтактного с тем же …
Автомобиль на жидком газовом топливе
| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: мировая экономика, реферат китай курсовые работы
| Добавил(а) на сайт: Cur-milen.
Предыдущая страница реферата | 1
2
3 | Следующая страница реферата
Заправка баллона
Заправка
автомобилей, работающих на сжиженном газе, производится на стационарных АГНС
или от передвижных газозаправщиков (“бочек”). Расстояние между заправляемым и
ожидающим заправки автомобилями должно быть не менее 15 м, а водитель и
пассажиры заправляемого автомобиля не должны находиться в салоне.
Внимание!
Если на территории АГНС после окончания заправки двигатель не запускается или
работает с перебоями, следует немедленно выключить зажигание, откатить
автомобиль на безопасное расстояние и только после этого устранять причины
неисправности.
Расход газового топлива
Расход
газового топлива связан с общим состоянием и условиями эксплуатации автомобиля, исправностью и правильностью регулировок двигателя, манерой вождения и т.д. При
равномерном движении по загородному шоссе расход газа больше, чем бензина, на
10-15%, в городе – на 20%.
Фактический
расход может быть еще выше. Здесь большое значение имеют точность регулировки и
исправность газовой системы питания, степень загрязнения воздушного фильтра, установка угла опережения зажигания и т.д. Лишена смысла регулировка дозатора-тройника
и редуктора для снижения расхода газа, если у двигателя пониженная компрессия в
цилиндрах из-за износа их зеркал и поршневых колец или негерметичности
клапанов.
Самый
точный способ определения фактического расхода газа – отнесение его объема к
пройденному пути. Для этого необходимо заправить в пустой баллон максимально
возможное количество газа до срабатывания ограничительного клапана
(отсекателя). Записать объем в литрах по показаниям счетчика раздаточной
колонки и показания одометра автомобиля. Полностью выработать газовое топливо и
зафиксировать пройденный путь в километрах. Произвести простейшие подсчеты по
формуле
Ру=Ол
х 100/Пп, где
Ру
— удельный расход в л/100 км.
Ол
— объем газа в литрах.
Пп
— пройденный путь в километрах.
Пример:
Ол = 43 литра; Пп = 380 км;
Ру=43
х 100/380 =11,3 л/100 км
Обслуживание
При
постоянной эксплуатации автомобиля на газе необходимо:
•
не реже одного раза в месяц при неработающем двигателе сливать конденсат из
прогретого редуктора через клапан, расположенный в его нижней части;
•
периодически — через 5-6 тыс. км пробега — удалять накопившиеся загрязнения из
корпуса фильтрующего элемента, а через 10-15 тыс. км заменять элемент;
•
чаще, чем указано в инструкции по эксплуатации автомобиля, менять воздушный
фильтр и свечи зажигания;
•
не реже одного раза в месяц, а также после окончания ремонтных работ с любыми
элементами системы проводить обмыливание соединений трубопроводов системы для
проверки герметичности.
Основные неисправности
Поиск
неисправностей, вызывающих отказ или отклонения в работе газового оборудования, начинают с проверки работы двигателя на бензине. Если при этом на всех режимах
двигатель работает нормально, причина действительно кроется в системе питания
газом. Малозаметные отклонения в работе двигателя на бензине проявляют себя
более значительно при переходе на газ и могут ввести в заблуждение.
Наиболее
вероятные причины, ухудшающие работу двигателя при исправной газовой системе, которые не устраняются регулировкой: • износ поршневой группы, негерметичность
клапанов (снижение компрессии) вызывают повышенный расход газа, ухудшают
динамику разгона, снижают максимальную скорость;
•
неудовлетворительное состояние свечей может быть причиной затрудненного пуска и
подергивания двигателя на оборотах холостого хода:
•
подсос воздуха, минуя воздушный фильтр, или на участке впускного трубопровода
за дроссельной заслонкой, изношенные седла клапанов, пробой высоковольтных
проводов и пропуски искры в системе зажигания при резких нажатиях на педаль
акселератора вызывают хлопковый эффект. Наиболее характерные неисправности
газовой системы питания приведены в таблице.
Основные правила безопасности
Основа
безопасной эксплуатации автомобиля – герметичность соединений газовой
аппаратуры. Проверить ее нетрудно. Для этого достаточно нанести на
контролируемые места любой пенообразующий раствор (например, мыльный).
Отсутствие пузырей подтвердит герметичность соединений.
•
Нельзя эксплуатировать автомобиль на газе, если обнаружена его утечка. В этом
случае необходимо без промедления перекрыть расходный и наполнительный вентили
и перейти на питание бензином до устранения неисправности.
•
Необходимо периодически проверять надежность крепления баллона, так как его
перемещения могут привести к обрыву трубопроводов.
•
Запрещается определять место утечки открытым пламенем, ремонтировать газовую
аппаратуру при работающем двигателе или при наличии газа в системе.
•
При повреждении автомобиля в результате ДТП нужно сразу выключить зажигание, включить аварийную сигнализацию, высадить пассажиров, закрыть расходный вентиль
и только после этого принимать другие меры, связанные с обстоятельствами ДТП.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовые работы бесплатно, мировая экономика.
Предыдущая страница реферата | 1
2
3 | Следующая страница реферата