Оценка самовоспламеняемости дизельных топлив

При квалификационных испытаниях дизельного топлива оцени­вают показатели, характеризующие воспламеняемость его паров от постороннего источника (пламени) и их самовоспламеняемость в среде окислителя (кислорода воздуха) в результате разогрева при адиабатическом сжатии в двигателе. Температура, до которой необходимо нагреть топливо в смеси с кислородом воздуха, чтобы начался процесс горения, называет­ся температурой самовоспламенения. Воспламеняемость характеризуется цетановым числом, которое определяет задержку воспламенения топлива и процесс его сгора­ния, а также склонность топлива к самовоспламенению, что для дизельного двигателя очень важно. Температура воспламенения и период задержки воспламенения зависят от содержания и строения углеводородов, входящих в со­став топлива. Алканы термически наименее устойчивы, они быст­ро распадаются и окисляются с образованием легковоспламеня­ющихся продуктов неполного окисления. Поэтому цетановые числа алканов самые высокие, причем наибольшие цетановые числа имеют соединения нормального строения. Использование топлива, содержащего трудно окисляющиеся парафиновые углеводороды изомерного строения и ароматические углеводороды, определяет жесткую работу двигателя. Жесткая работа двигателя наблюдается при увеличении перио­да задержки воспламенения и оценивается она по нарастанию дав­ления при повороте коленчатого вала на Г. Считается, что при нарастании давления на Г поворота колен­чатого вала до 0,25...0,50 МПа двигатель работает мягко, при на­растании давления до 0,6...0,9 МПа — жестко, а при нарастании давления более 0,9 МПа — очень жестко. При жесткой работе двигателя поршень подвергается повышен­ному ударному воздействию. Это вызывает увеличенный износ гателя и приводит к другим отрицательным последствиям.На рис. 3.4 показана схема воспламенения и горения в камере сгорания дизельного двигателя. Зависимость давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала приведена на рис. 3.5. Склонность дизельного топлива к самовоспламенению и созда­нию жесткой работы двигателя оценивается цетановым числом, для определения которого используется смесь эталонных топлив, состоящая из цетана и а-метилнафталина. При этом склонность к самовоспламенению цетана принимают за 100, а

аметилнафта-лина — за нуль.

Рис. 3.4. Схема нормального протекания процессов воспламенения

и горения в камере сгорания дизельного двигателя:

1,2— развитие факела впрыскиваемого топлива; 3 — появление на периферии

факела очагов воспламенения; 4, 6 — распространение пламени по всему объему

поданного топлива при продолжающемся впрыске новых доз топлива; 7, 8 —

догорание топлива после окончания впрыска

Рис. 3.5. Развернутая индикатор­ная диаграмма работы быстроход­ного дизельного двигателя:

1 — мягкой; 2 — жесткой; А — нача­ло впрыска; В— воспламенение; С — конец впрыска

Цетановое число топлива определяют сопоставляя испытуемый образец с эталонным на установке ИТ9-3 (рис. 3.6).

Цетановым числом называют условный показатель самовоспла­меняемости дизельного топлива, равный процентному содержанию цетана в такой его смеси с а-метилнафталином, которая имеет такой же период задержки самовоспламенения, как и испытуемый образец.

Оптимальное цетановое число дизельных топлив находится в интервале 40...50. Применение топлив с цетановым числом менее 40 приводит к жесткой работе двигателя, а более 50 — к увеличе­нию удельного расхода топлива в результате уменьшения полноты его сгорания.

Летом можно применять топлива с цетановым числом, равным 40, а зимой для обеспечения холодного пуска двигателя требуется топливо с цетановым числом не менее 45.

Повышение цетанового числа дизельных топлив достигается двумя способами:

одновременным увеличением концентрации нормальных пара­финов и снижением содержания ароматических углеводородов;

введением специальных кислородосодержащих присадок (орга­нических перекисей, сложных эфиров азотной кислоты — этилнитрата, изопропилнитрата или цеклогексилнитрата).

Так, добавление 1 % изопропилнитрата в зимнее, арктическое и низкоцетановое топлива, полученные посредством каталитичес­кого крекинга, повышает их цетановые числа на 10...12 единиц. Установлено также, что эта присадка улучшает пусковые характе­ристики топлива при низких температурах и уменьшает нагарообразование в двигателе.

Пластичные смазки и их классификация

Пластичные смазки использовались еще в XIV веке до н.э. египтянами для осей деревянных колесниц. Изготавливали их из оливкового масла, смешивая его с известью. Современные смазки представляют собой многокомпонентные структуры, отвечающие многим, зачастую противоречивым требованиям, которые выдвигает специфика работы различных узлов.
Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Легко проникая в зону контакта трущихся деталей, смазки удерживаются на трущихся поверхностях, не стекая с них, как это происходит с маслом. Смазки применяются также в качестве защитных или уплотнительных материалов.