Визначення цетанового числа.

Цетанове число - показник самозаймистості палива: чисельно воно дорівнює такому вмісту цетана (в об'ємному %) В суміші з альфаметілнафталіном, при якому самозаймистість цієї суміші і порівнюваного з нею випробуваного палива однакова.

 

Порядок виконання роботи.

 

Визначають цетанові числа на установках ІТ9-3 і ІТ9-3М. Ступінь стиснення на установках можна міняти від 6,8 до 23,5. Визначається цетанове число шляхом порівняння самозаймистість випробуваного палива з самозаймистістю еталонного палива.

Еталонне паливо складається з суміші двох вуглеводнів нормального цетана і б-метил нафталіну. Цетан вуглеводень парафінового ряду, має гарну займистість, цетанове число його прийнято умовно за 100 од.

В установці нормальний цетан самозаймається при найменшій мірі стиснення 6,8. б-метил нафталін, чистий вуглевод ароматичного ряду не запалюється в установці навіть при найвищій ступені стиснення 23,5.

При змішуванні цетана з б-метил нафталіном в різних пропорціях виходять еталонні суміші з цетановим числом від 0 до 100.

Принцип визначення цетанового числа палива полягає в тому, що на установці при стандартних умовах порівнюють займистість палива з самозаймистістю еталонних сумішей.

Також цетанове число палива наближено може бути підраховано по формулі.

(2.3)

де Н₂₀ - в’язкість палива при 20 ⁰С; С₂₀ - густина палива при 20 ⁰С.

 

Встановлення марки дизельного палива і вирішення про можливість його застосування занести в таблицю 2.3:

Таблиця 2.3.

Дані проведеного випробування

Показники	Значення показника, що випробовується	Значення показників з ДСТУ на дизельне пальне	Фактичне відхилення показників з ДСТУ
Цетанове число
В’язкість, мм2/с
Густина, г/см2

3.5. Визначення температури помутніння і застигання дизельного палива.

Визначення температури помутніння палива полягає в глибокому його охолодженні і візуальному спостереженні за зміною його стану.

 

Порядок виконання роботи.

 

Випробовуване паливо ретельно перемішати і налити у внутрішню пробірку (рис. 2.3) до мітки (40 мм від дна нанесена мітка). Пробірку закрити корковою пробкою з встановленим в неї термометром. Термометр встановити так, щоб його ртутна кулька знаходився в пробірці на відстані 15 мм від дна і рівній відстані від стінок.

Налити випробовуване паливо в іншу пробірку, яку використовувати як еталон прозорості. Заповнити посудину приладу охолоджуючої рідиною, рівень якої підтримувати на 30-40 мм вище рівня палива в пробірці. Температура охолоджувальної рідини при випробуванні весь час повинна бути на 15 ± 2 ° С нижче температури помутніння випробуваного палива.

 

Рис. 2.3. Прилад для визначення температури помутніння і застигання палива:

1 - пробірка зовнішня; 2 - пробірка внутрішня; 3 - пробка; 4 - термометр; 5 – мішалка.

 

Зміцнити внутрішню пробірку з паливом і термометром у зовнішній пробірці. Щоб уникнути запотівання внутрішніх стінок між пробірками заливають сірчану кислоту в кількості 0,5-1,0 мл.

Помістити зібраний прилад (рис. 2.3) в охолоджуючу рідину. Паливо під час охолодження весь час перемішувати. За 5° С до очікуваної температури помутніння пробірку вийняти з охолоджуючої суміші, швидко витерти ватою, змоченою спиртом, і порівняти з еталоном. Тривалість порівняльного спостереження не більше 12 секунд.

Якщо паливо в порівнянні з прозорим еталоном не змінилося, то пробірку знову опускають в посудину приладу і подальше спостереження проводять через кожен градус, знижуючи температуру палива. Ці порівняльні спостереження із еталоном роблять до тих пір, поки паливо не стане відрізнятися від еталона, тобто коли в ньому з'явиться каламуть. При визначенні температури помутніння невідомого зразка палива спочатку встановлюють значення цих температур приблизно шляхом спостереження за станом палива через кожні 5° С.

 

4. Зміст звіту.

1. Назва і мета роботи.

2.Методика проведення експерименту.

3. Ескіз і опис експериментального приладу для визначення кінематичної в’язкості, температури помутніння і застигання палива:.

4. Встановлення марки дизельного палива і рішення про можливість його застосування..

5. Аналіз отриманих результатів і виводи по роботі.

5. Питання для самоперевірки.

1. Що таке динамічна і кінематична в'язкість?

2. Як впливає в'язкість на експлуатаційні властивості дизельних палив?

3. Дайте визначення температури помутніння і застигання палива.

4. У чому полягає фізична сутність помутніння і застигання палива?

5. У чому полягає сутність оцінки якості дизельного палива по температурі помутніння і застигання?

6. При якій температурі зовнішнього повітря може застосовуватися досліджуваний зразок палива?

7. Наведіть приклади маркування дизельних палив і розшифруйте їх

 

 

Лабораторна робота №3

 

ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ МОТОРНОЇ ОЛИВИ

Мета роботи.

Навчитись визначати: параметри, що характеризують якість моторної оливи; в’язкістно - температурні характеристики індексу в'язкості моторної оливи.

 

2. Обладнання і технічне оснащення.

1. Скляний циліндр діаметром 40-55 мм і об'ємом 250 мл. для визначен-

ня температури спалаху оливи.

2. Зразки моторних олив для випробування.

3. Барометр.

4. Паперовий фільтр.

5. Набір віскозиметрів.

6. Секундомір.

7. Хімічна склянка на 250-300 мл.

8. Електроплитка.

9. Термометр до 200 ºС.

 

3. Теоретичні відомості.

Мастильні моторні оливи - це фракції нафти, основу яких складають вуглеводні з температурою кипіння вище 350 ⁰ С.

Класифікуються моторні оливи: на групи залежно від експлуатаційних властивостей; на підгрупи залежно від типу двигуна; на

класи залежно від кінематичної в'язкості.

Якість моторних олив оцінюються: в’язкістними і миючими властивостями; фізичною і хімічною стабільністю; корозійністю; наявністю домішок і води; температурою спалаху; властивостями протизносу і т. д.

Якість оливи характеризується індексом в'язкості. Чим він вищий, тим в’язкістно - температурні властивості олив кращі.

 

Простий спосіб оцінки якості оливи полягає в огляді його проби в скляному циліндрі діаметром 40-50 мм. При цьому в ньому не повинне виявлятися ні зважених, ні таких, що осіли на дно часток і води.

Оскільки моторні оливи містять велику кількість смол, то вони непрозорі у світлі, що проходить, отже, необхідно фіксувати колір і відтінок у відбитому світлі.

Температура спалаху у відкритому тиглі:

1) характеризує вогненебезпечність оливи;

2) дає уявлення про характер вуглеводнів в оливи;

3) дозволяє дізнатися про наявність домішок, що легковипаровуються.

На температуру спалаху оливи t впливає атмосферний тиск, що необхідно враховувати при її визначенні.

 

t = t_р + 0,0345(760 - p) (3.1)

 

де t _р - температура спалаху; р - атмосферний тиск при проведенні досліду.

Показниками в’язкісних властивостей оливи є:

1) в'язкість при різних температурах;

2) індекс в'язкості;

3) температура застигання оливи.

В'язкість - ця властивість оливи чинити опір зовнішньої силі, що переміщає її шари один відносно одного.

В'язкість визначають за допомогою спеціальних приладів – віскозиметрів, яка виражається в одиницях динамічної або кінетичної в'язкості.

За одиницю динамічної в'язкості прийнята в'язкість оливи, в об'ємі якій два паралельні майданчики розміром по 1 м, віддалені один від одного на 1 м, рухатимуться з відносною швидкістю 1 м/с під дією сили в 1 Н. Розмірність динамічної в'язкості - Н×з/м².

За одиницю кінематичної в'язкості прийнята розмірність 1 м²/с).

Використовується також розмірність в стоксах(Ст).

1 Ст =1 см²/з =1 /100000 м²/с.

1 сота частина стоксу = 1сСт(сантістокс).

1 Ст = 100 сСт = 100 мм²/с.

Для характеристики в'язкості і вязкостно-температурных якостей моторних олив нормується в'язкість при температурі 100⁰С, яка включена в їх маркіровку.

Моторні оливи повинні мати оптимальну в'язкість при робочій температурі. При змінах температури коливання в'язкості мають бути мінімальними.

Кількісно цю вимогу виражають рядом показників, які називають в’язкістно - температурними характеристиками. Основна з них - графічне представлення залежності кінематичній в'язкості оливи від температури.

З підвищенням температури в'язкість зменшується. Це призводить до зносу деталей, що труться, і збільшення втрат на тертя.

З пониженням температури в'язкість оливи збільшується, що призводить до погіршення вступу оливи до пар тертя і його очищення пуск двигуна утруднюється.

Моторні оливи розділяються на оливи для бензинових двигунів і дизелів.

Позначення моторної оливи включає букву М - моторна, цифри, що характеризують клас кінематичної в'язкості від А до Е означають приналежність до групи олив за експлуатаційними властивостями.

Залежно від якості усі моторні оливи ділять на шість груп, що позначаються буквами А, Б, В, Г, Д, Е, які вказують кількісний зміст в оливі присадок різного призначення.

Оливи групи А випускаються без присадок або з незначним їх змістом. У оливу групи Б вводять до 6% присадок і використовують їх тільки в малофорсованих бензинових двигунах. Оливи групи В містять до 8%, а групи Г - до 14% композиційних присадок. Призначені вони для средньофорсованних і високофорсованих карбюраторних двигунів і дизелів.

Індекс 1 привласнюється оливам для карбюраторних, індекс 2 - для дизельних двигунів.

Універсальні оливи для карбюраторних і дизельних двигунів одного рівня форсування індексу в позначенні не мають, а оливи, що належать до різних груп, повинні мати подвійне буквене позначення (перша буква при використанні в дизельних двигунах, друга - в карбюраторних).

Наприклад: М-8-В1 - олива моторна, клас в'язкості 8, призначена для средньофорсованних карбюраторних двигунів; М-43/8-В2Г1 - олива моторна, клас в'язкості 43/8, призначена для средньофорсованних дизелів(В2) і високофорсованих карбюраторних двигунів(Г1).

Для бензинових двигунів використовуються в основному оливи, що відносяться до класифікаційних груп В і Г (таблиця. 3.1).

Вибір оливи визначається рівнем форсування і умовами експлуатації двигуна.

Допущено до застосування у бензинових і дизельних двигунах універсальна всесезонна моторна олива М-4з/8-Г(рк), що забезпечує працездатність двигуна в інтервалі температур навколишнього повітря від -30 ⁰С до +50 ⁰С.

Олива М-6з/10-В моторна універсальна («У» без індексу), всесезонна призначена для бензинових і дизельних двигунів. Буква «з» означає, що олива має загущувальну присадку, що покращує його вязкістно-температурні властивості.

Олива М-6з/10-У внесене в карту олив двигуна КамАЗ-370 і може замінювати оливи М-8-Г2К і М-10-Г2К.

Загущена олива М-4з/6-В1 забезпечує надійну роботу автотракторних бензинових двигунів в умовах Крайньої Півночі, тобто дозволяє здійснювати запуск двигуна при температурі -35 ⁰С без підігрівання.

Оливи для дизельних двигунів.

 

Таблиця 3.1.

Фізико-хімічні характеристики олив для бензинових двигунів.

 

Показник	М-8-В	М-6з/10-В	М-4з/6-В1	М-5з/10-Г1	М-6з/12 - Г1
Універсальна	Для бензинових двигунів
ГОСТ 10541-78
В'язкість кінематична, мм2/с:
при 100 0С	7,5…8,5	9,5…10,5	5,5…6,5	10…11	Не менше 12
при 0 0С	Не більше 1200	-	-	-	-
при -18 0С	Не норми-руется	Не більше 9000	1100…2600	Не норми-руется	Не більше 10400
при -30 0С	-	-	Не більше 11000	-	-
Індекс в'язкості, не менше
Лужне число, мг КОН на 1 г оливи, не менше	4,2	5,5	5,5	5,0	7,5
Зольність сульфатна, %, не більше	0,95	1,3	1,3	0,9	1,3
Масова доля механічних домішок, % не більше	0,015	0,02	0,02	0,015	0,015
Масова доля води, %	Сліди
Температура спалаху у відкритому тиглі, 0С, не нижче
Температура застигання, 0С, не вище	-25	-40…-30	-42	-38	-30
Миючі властивості по ПЗВ, бали, не більше	-	0,5	1,0	-	-
Густина при 20 0С, г/см3, не більше	0,905	0,890	0,880	0,900	0,900

 

Дизелі відрізняються від інших двигунів внутрішнього згорання дуже великою різноманітністю типів, конструкцій, способів сумішоутворення, призначень і умов експлуатації. Тому в них використовуються оливи, що значно розрізняються за вимогами, що пред'являються до них, і експлуатаційними властивостями, тобто до дизельних можуть відноситися олії усіх класифікаційних груп(від А до Е).

Основою дизельних олив є, залишкові базові оливи дистилятів селективного очищення, що отримуються з малосірчастої або сірчастої нафти. У усі дизельні оливи (за винятком оливи М-20-А) вводять багатофункціональні присадки або композиції присадок.

Вибір марки дизельної оливи визначається призначенням і типом дизеля, рівнем його форсування, жорсткістю умов експлуатації і якістю вживаного палива.

Найширше для дизелів застосовуються оливи групи В2(М-8-В2 і М-10-В2), призначені для мало- і средньофорсованних автотракторних дизелів і що містять 1.8% композицій з, антиокислювальних, протизносних, антипінних(а в зимовому сорті і депрессорних) присадок.

Моторні оливи групи Г2(М-10-Г2 і М-8-Г2), призначені для високофорсованих дизелів, мають дещо поліпшені експлуатаційні властивості, чим у олив групи В2, тобто вони містять таку ж композицію присадок, але у більшій концентрації(до 14%).

Нині робиться багато сучасних моторних олив, що відповідають міжнародним стандартам. Наприклад, російська нафтова компанія «Лукойл» випускає для усіх видів легкових автомобілів з карбюраторними двигунами і автомобілів з високофорсованими дизелями без наддуву оливи «Новойл-мотор»(по зарубіжній класифікації SAE 15W-30), «Лукойл-супер»(SAE 15w-40, API CD/SF), «Лукойл-стандарт»(SAE 15W-40, API SE/CC) і М-6з/14(SAE 20W-40, API SF/CC).

Німецькі фірми випускають оливи «Pavenol meneraloel formel super»(SAE 15W-40) і «Ravenol formel extra»(SAE 20W-50).

 

Оцінка оливи за зовнішніми ознаками.

Порядок виконання роботи.

Для цього залити оливу в скляний циліндр діаметром 10-50 мм. Визначити візуально прозорість оливи у світлі, що проходить, наявність осаду і зважених включень, колір у відбитому світлі і запах оливи.