додати матеріал


Фізико хімічні властивості бензину

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Реферат
Дисципліна: матеріалознавство
Тема: Фізико-хімічні властивості бензину
2009

Введення
Вітчизняні легкові автомобілі та автобуси, а також більшість вантажних автомобілів мають карбюраторні двигуни. Паливом для цих двигунів служить автомобільний бензин.
Основні техніко-економічні вимоги до бензинів зводяться до наступного:
- Бензин повинен забезпечувати безвідмовну роботу автомобільного двигуна на всіх режимах і в усіх практично зустрічаються умовах експлуатації;
- Двигун повинен розвивати передбачену для нього потужність при мінімальній витраті бензину;
- Бензин повинен забезпечувати мінімальні знос двигуна, трудові та матеріальні витрати на ремонт і технічне обслуговування двигуна;
- Якість бензину не повинен погіршуватися при транспортуванні, зберіганні та використанні;
- Поводження з бензином не повинно викликати підвищеної небезпеки для персоналу, що займається експлуатацією, технічним обслуговуванням та ремонтом автомобілів.
Виходячи з названих вище вимог встановлюється відповідність бензину даними конкретних умов і можливість його застосування.

Фізико-хімічні властивості
Відповідність бензину перерахованим вимогам залежить, перш за все, від його фізико-хімічних властивостей, які визначаються низкою показників. Основні показники фізико-хімічних властивостей бензинів указуються в стандарті або в технічних умовах на бензин даної марки.
Наведені показники могли б значно змінюватися в залежності від природи нафти, способів її переробки та очищення бензину. Стандартизація основних показників фізико-хімічних властивостей забезпечує одне і те ж якість бензину даної марки.
Фракційний склад, тиск насичених парів, детонаційна стійкість, а також вміст механічних домішок і води в бензині визначають здатність даного бензину утворювати бензино-повітряну суміш потрібного складу при різних умовах роботи двигуна, в тому числі при низьких і високих температурах, мінімальних і максимальних числах оборотів колінчастого валу, при відкритому або повністю відкритому дроселі, т. е. визначають карбюраціонние якості бензину, від яких залежить безвідмовність роботи двигуна.
Від них залежать також швидкість і повнота згорання бензино-повітряної суміші в циліндрах двигуна, можливість роботи двигуна на найбільш економічних режимах, тобто, потужність, що розвивається двигуном, і кількість витрачається при цьому бензину.
Фракційний склад встановлює залежність між кількістю палива (у% за об'ємом) і температурою, при якій воно переганяється. Для характеристики фракційного складу в стандарті вказується температура, при якій переганяється 10, 50 і 90% бензину, а також температура кінця його перегонки, іноді і почала.
Застосування бензину з високою температурою кінця перегонки приводить до підвищеного зносу циліндрів і поршневої групи внаслідок змивання масла із стінок циліндрів і його розрідження в картері, а також внаслідок нерівномірного розподілу робочої суміші по циліндрах.
Тиск насичених парів характеризує випаровуваність головних фракцій бензинів, і в першу чергу їх пускові якості. Чим вище тиск насичених парів бензину, тим легше він випаровується і тим швидше відбувається пуск і нагрів двигуна. Проте якщо бензин має дуже високий тиск насичених парів, то він може випаровуватися до камери змішувача карбюратора.
Це призведе до погіршення наповнення циліндрів, можливого утворення парових пробок в системі живлення і зниження потужності, перебоїв і навіть зупинки двигуна.
Тому тиск насичених парів бензину встановлюється таким, щоб при хорошому його випаровуванні не утворювалися парові пробки в системі живлення двигуна.
При оцінці випаровуваності бензину необхідно поряд з тиском насичених парів враховувати його фракційний склад.
Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину, що є найважливішим його експлуатаційними якістю.
Детонаційна стійкість бензину оцінюється октановим числом, вказуються у стандартах або технічних умовах в числі найважливіших фізико-хімічних властивостей бензину. Показник октанового числа входить і маркування бензину. Октанове число бензину чисельно дорівнює процентному (за об'ємом) змісту ізооктану в такій суміші з нормальним гептаном, яка рівноцінна по детонаційної стійкості випробуваному бензину.
Чим вище октанове число, тим більш стійкий бензин перед детонацією і тим кращими експлуатаційними якостями він володіє.
При порівнянних умовах бензини з легшим фракційним складом мають більш високе октанове число. Краще протистоять детонації бензини, в яких переважають ароматичні вуглеводні, потім слідують нафтенові, і найменша детонаційна стійкість у бензинів, що складаються в основному з нормальних парафінових вуглеводнів.
Наявність в бензині сірчистих з'єднань і смолянистих речовин знижує його октанове число, тому зміст їх в бензині строго контролюється.
Детонація найчастіше виникає при роботі прогрітого двигуна на повному навантаженні при невеликому числі oборотов колінчастого валу. Виникненню детонації сприяє погіршення охолоджування двигуна (нагар, накип, пробуксувала ременя вентилятора і ін), збільшення відкриття дроселя, зменшення числа оборотів колінчатого вала двигуна, збільшення кута випередження запалювання.
Змінюючи режим роботи двигуна, можна запобігти або припинити яка вже почалася, детонацію
Октанове число бензину підвищується шляхом додавання до бензину високооктанових компонентів або присадок-антидетонаторов.
Механічні домішки в бензині не допускаються. Вони призводять до засмічення паливних фільтрів, паливопроводів, жиклерів, що порушує нормальну роботу двигуна, збільшує знос циліндрів і поршневих кілець,
Наявність води в бензині також виключено. Вона небезпечна передусім за температури нижче 0 ° С, тому що, замерзаючи, утворює кристали, які можуть перегородити доступ бензину в циліндри двигуна; вона сприяє осмоленню бензину, а також викликає корозію паливних баків і резервуарів.
На безвідмовну роботу двигуна, що розвивається їм потужність і витрата бензину крім розглянутих властивостей роблять деякий вплив і інші фізико-хімічні властивості. Так, розвивається двигуном потужність залежить від теплоти згоряння палива. У той же час у застосовуваних марок бензинів теплота згоряння практично не відрізняється.
Для автомобільних бензинів не нормуються в'язкість і щільність. Фактичне відхилення в'язкості і щільності бензинів однієї марки не викликає необхідності змінювати регулювання і режим роботи двигуна для різних партій бензину. Проте в цьому може виникнути необхідність при переході на літній або зимовий період експлуатації або на бензин іншої марки.
Щільністю бензину називається його маса, що міститься в одиниці об'єму. Найчастіше щільність визначається нефтеденсіметром при 20 ° С. З пониженням температури в'язкість і щільність зростають. Збільшення в'язкості зменшує пропускну здатність жиклерів, а з підвищенням щільності збільшується кількість одного і того ж об'єму бензину, що надходить через жиклери,
Автогосподарства отримують бензин з нафтобаз у вагових одиницях (кг), а при заправці автомобілів через заправні станції (бензоколонки) вимірювання проводиться в об'ємних (л). Тому, знаючи густину, виробляють перерахунок вагових одиниць (одиниць маси) в об'ємні.
Крім перерахованих фізико-хімічних властивостей на знос двигуна і на витрати по догляду за автомобілем впливає також вміст у бензині мінеральних і органічних кислот, лугів, смол, сірки та її сполук.
Водорозчинні (мінеральні) кислоти і луги коррозіруют метали, і їх присутність в бензині викликає інтенсивний знос деталей двигуна. У бензині в результаті неякісної очищення можуть виявитися сірчана кислота і луг. Стандартами на автомобільні бензини не допускається вміст в них хоча б слідів водорозчинних кислот і лугів. Тому бензин піддають якісної перевірки на нейтральність, щоб встановити його відповідність вимогам стандарту і частини вмісту в ньому водорозчинних кислот і лугів.
Для цієї мети бензин ретельно перемішують з такою ж кількістю дистильованої води і після відстою йодну витяжку зливають у дві пробірки, в які відповідно додають по 1-2 краплі індикаторів метилоранжа і фенолфталеїну. Якщо в бензині присутня кислота, то при додаванні до водній витяжці метилоранжа вона забарвлюється в оранжево-червоний колір, якщо луг - то при додаванні фенолфталеїну її колір стає рожевим або червоним.
Органічні (високомолекулярні нафтенові нерозчинні у воді) кислоти коррозіруют метали значно слабкіше, ніж мінеральні, В основному, вони становлять небезпеку для кольорових металів, і в першу чергу для свинцю та міді. Залізо, наприклад, піддасться корозії під дією органічних кислот в десятки разів слабкіше, ніж свинець і мідь. Тому органічні кислоти в бензині призводять до прискореного зносу вкладишів; корінних шатунних підшипників колінчастого валу,, втулок верхньої голівки шатуна і інших деталей з кольорових металів (крім алюмінієвих).
Органічні кислоти можуть викликати закупорку паливопроводів системи харчування в результаті попадання в них смол, викликаних наявністю кислоти та продуктів корозії.
Вміст органічних кислот в автомобільних бензинах суворо обмежується і оцінюється за кількістю їдкого калію (КОН) в мг, потрібного для нейтралізації кислот, що знаходяться в 300-м 3 бензину. Для цієї мети 50 см 3 бензину кип'ятять в суміші з таким, ж кількістю нейтралізованого етилового (винного) спирту з добавкою декількох крапель індикатора нітрозінового жовтого для витягання з бензину органічних кислот і потім нейтралізують гарячу суміш спиртовим розчином їдкого калію до тих пір, поки її колір не почне переходити з жовтого на зелений.
Кислотність бензинів не повинна перевищувати 3 мг/100 см 3.
Особливою корозійної, агресивністю відрізняються активні сірчані з'єднання, до яких відносяться елементарна сірка (S), сірководень (H 2 S) і меркаптани (RSH). Присутність активної сірки в бензині не допускається. Неактивні сірчисті сполуки викликають корозію тільки при їх згоранні разом з бензином. При цьому утворюються гази викликають корозію деталей двигуна. Крім того, ці гази, проникаючи в картер двигуна і стикаючись з конденсованими парами води і киснем повітря, утворюють сильно корозійні сірчану і сірчисту кислоти, що окислюють масло і викликають знос деталей. Деяка кількість неактивній сірки в бензині все-таки допускається, так як позбутися її важко, особливо при переробці сірчистих нафт. Так, вміст сірки стандартом обмежено до G., 00i-ОД%. Перевірка-присутності в бензині активною. Сірки виробляється якісної пробою шляхом спостереження за поверхнею мідної відполірованою платівки до і після перебування її протягом 3 год у бензині, підігрітому до температури 50 ± 2 ° С, або протягом 18 хв при 100С. Платівка не повинна покриватися чорними, темно - коричневими та сіро-сталевими плямами і нальотами.
Кількість неактивній сірки в бензині визначається так званим ламповим методом.
Смоли в бензині утворюють нерозчинні липкі, в'язкі опади темного кольору, які відкладаються на стінках паливних баків, паливопроводів, в карбюраторі, у впускному трубопроводі, камері згоряння, на стрижнях і тарілках впускних клапанів і т. д. Під дією високої температури смолисті утворення коксу і перетворюються на нагар. Опади смоли погіршують подачу бензину в циліндри двигуна, а іноді й повністю порушують її, перетворившись на нагар, призводять до опису клапанів, самозаймання робочої суміші, роботі з детонацією і інших несправностей Кількість смол в бензині не постійно, воно збільшується за рахунок полімеризації ненасичених вуглеводнів та окислення їх киснем повітря. Процес посилюється при підвищеній температурі і хорошому доступі повітря.
Крім смол, які можуть утворюватися, розрізняють фактичні смоли, тобто ті, які вже були і бензині або ж утворилися при випробуванні. Концентрація фактичних смол в бензині строго обмежується і встановлюється граничне їх утримання на місці виробництва і на місці споживання, тобто на нафтобазі, в момент отримання бензину. Концентрація фактичних смол визначається приладом, в якому при температурі 150 ± 3 ° С відбувається випарювання 25 мл бензину, омиваного струменем гарячого повітря. Отриманий після випарювання залишок зважується (в мг) і збільшується в 4 рази.
Початкові якості бензину внаслідок що відбуваються в них фізико-хімічних процесів поступово погіршуються. Особливо це характерно для бензинів термічного крекінгу.
Збереження початкових якостей бензину в процесі транспортування, зберігання та застосування залежить від її фізичної і хімічної стабільності.
Окислення і осмоленню зростає з підвищенням температури бензину. Тому всі заходи, які сприяють зниженню температури бензину при зберіганні і транспортуванні, будуть зменшувати його окислення і осмоленню. Зниження температури також зменшує втрати легкоиспаряющихся вуглеводнів.
Окислювання і осмоленню сприяє контакт бензину з повітрям, тому він швидше осмоляется при неповному заповненні тари.
Процес окислення є самоускоряющімся і тому бензин, залитий у тару, не очищену від залишків старого обсмоли бензину, осмоляется передчасно.
Прискорюють утворення смол іржа і забруднення тари, небажано потрапляння в бензин води, Про хімічної стабільності бензину судять за величиною індукційного періоду.
Токсичність є найважливішою характеристикою бензину.
У зв'язку з цим надзвичайно важливо, щоб ні сам бензин, ні його пари і нагар не уявляли підвищеної небезпеки для здоров'я осіб, що стикаються з ними.

Визначення якості і марки бензину
Розглянуті фізико-хімічні властивості бензинів, які вказуються в ДСТУ і технічних умовах, досить повно характеризують їх експлуатаційні якості. Для визначення якості отриманого бензину необхідно правильно відібрати пробу. Для відбору проб бензину використовують пробовідбірники або
пристосування з пляшкою. Після опускання на необхідну глибину відкривається кришка пробовідбірника або пробка пляшки і після припинення виділення пухирців повітря витягують пробовідбірник (пляшку) з пробою бензину.
Коли немає можливості провести лабораторний аналіз і важливо орієнтовно визначити можливість застосування наявного бензину, зовнішнім оглядом визначають колір, прозорість, а також найпростішими способами перевіряють смолистість і випаровуваність бензину.
Бензини «Нормаль 80», «Регулятор 91 і 92», «Преміум 95» і «Супер 98» неетилированні, на колір чисті прозорі, бензин А-76 - жовтого, а АІ-95 - блідо-жовтого кольору. Бензини А-80 Е А-92, А-96 - безбарвні або блідо-жовтого кольору.
Для перевірки випаровуваності на білий папір скляною паличкою наносять краплю палива і після закінчення 1-2 хв оглядають залишок після випаровування. Після випаровування бензину А-76 залишається незначне пляма, після випаровування бензину інших марок следок практично не залишається. Бензин, що містить смолисті речовини, залишає на білому папері кільця жовтого або коричневого кольору.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
30.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Фізико-хімічні властивості бензину
Склад і фізико-хімічні властивості молока
Фізико хімічні властивості міді та заліза
Фізико-хімічні властивості міді та заліза
Склад та фізико хімічні властивості молока
Фізико-хімічні властивості йоду та його сполук
Фізико-хімічні та механічні властивості діелектриків та їх класифікація
Кристалоквазіхімія дефектів Фізико хімічні властивості легованих к
Фізико хімічні властивості йоду та його сполук
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru