Определение фракционного состава топлив

 

Приборы и оборудование

 

Прибор для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392–63 (рис. 3),

цилиндры измерительные на 10 и 100 мл, круглодонная колба без шлифа

на 200 мл, термометр с пробкой, электрическая плитка.

 

 

Краткие теоретические сведения

 

Фракционный состав топлива характеризует испаряемость его от-

дельных фракций по температурным пределам при стандартных условиях.

В отличие от химически однородных веществ, таких как вода, спирт

и др., имеющих постоянную температуру кипения, которая зависит только

от барометрического давления, углеводородные топлива являются слож-

ной смесью индивидуальных углеводородов кипящих при различных тем-

пературах.

График, показывающий зависимость объема отогнанного топлива

(в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая перегонки да-

ет наглядное представление о фракционном составе топлива.

По характерным точкам на кривой фракционного состава можно

приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бензина.

Например, температура выкипания 10 % бензина характеризует его пуско-

вые свойства, в частности возможность пуска при низких температурах

воздуха.

Температура выкипания 50 % бензина характеризует необходимую

интенсивность подогрева впускного трубопровода, а также скорость про-

грева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения

горючей смеси при пуске.

Температура выкипания 90 % бензина и конца разгонки достаточно

полно характеризует его противоизносные свойства, так как с повышением

этих температур увеличивается количество тяжелых трудноиспаряющихся

фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смы-

вающих масляную пленку с зеркала цилиндра.

 

Порядок выполнения работы

 

Отмерить измерительным цилиндром 100 мл испытуемого топлива и

перелить его в колбу.

При переливании колбу нужно держать таким образом, чтобы отвод-

ная трубка находилась в верхнем положении. В шейку колбы вставить

пробку с термометром, при этом ось термометра должна совпадать с осью

колбы, а верх ртутного шарика должен находится на уровне нижнего края

отводной трубки в месте ее припая.

Заполненную колбу установить на место и закрыть кожухом. Изме-

ритель-цилиндр (рис. 3), не высушивая, следует поставить под нижний ко-

нец отводной трубки холодильника так, чтобы трубка входила в цилиндр,

но не ниже метки 100 мл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Прибор для определения фракционного состава топлива:

1 – колба с образцом топлива; 2 – холодильник; 3 – термометр;

4 – мерный цилиндр; 5 – электроподогреватель; 6 – кожух

 

После проведения дополнительных операций приступаем непосред-

ственно к перегонке:

1. Включить электроплитку. Интенсивность нагрева должна быть та-

кой, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника через

5–10 мин.

2. Температуру, показанную термометром в момент падения первой

капли, условно принять за температуру начала перегонки.

3. Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4–5 мл/мин, что соот-

ветствует 20–25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра произ-

водить через каждые 10 мл, перегонки дистиллята.

4. После отгона 90 % дистиллята нагрев колбы регулировать так,

чтобы до конца перегонки прошло 3–5 минут. Перегонку закончить, когда

ртутный столбик на термометре остановится. В этот момент записать тем-

 

 

 

пературу конца перегонки, выключить подогрев, снять верхний кожух и

дать колбе охладиться в течение 5 мин.

5. После остывания колбы достать термометр и снять ее с прибора.

Остаток слить в цилиндр 10 мл, и замерить с точностью до 0,1 мл.

 

Обработка результатов испытаний

 

Результаты испытаний и стандартные значения испаряемости бензи-

на занести в табл.1.

На основании табличных денных построить график определения

фракционного состава бензина. Кривые стандартных бензинов строятся по

характерным точкам, указанным в стандарте рис. 4.

 

 

V, %

 

t, ºC

 

 

Рис. 4. Кривые испаряемости стандартных бензинов ГОСТ 16350

1 – бензин 5 класса; 2 – бензин 3 класса; 3 –бензин 1 класса

 

Кривая перегонки имеет четкие границы начала и конца перегонки.

Потери на испарение вычисляются арифметически, как разница объема то-

плива до и после окончания перегонки с учетом остатка.

Характерная кривая разгонки бензина показана на рис. 5.

 

 

 

 

V, % 100

 

 

 

Концевая фракция

 

 

Рабочая фракция

 

 

Пусковая

фракция

 

 

tнк

 

 

t10

 

 

t50

 

 

t90

 

 

tкк

 

 

t, ºC

 

Рис.5. Характерная кривая разгонки бензина

 

Характерными фракциями автомобильных бензинов являются:

– температура начала перегонки и появления первой капли t н.к;

– пусковая 10%-ная фракция, по которой определяют возможность

запуска ДВС при отрицательных температурах;

– 50%-ная фракция, влияет на время прогрева и приемистость двига-

теля;

– 90%-ная фракция, характеризует склонность бензина к конденса-

ции;

– 50%-ная и 90%-ная фракции составляют рабочую фракцию;

– температура конца перегонки t к.к..

Возможность запуска двигателя на данном бензине можно опреде-

лить по эмпирической зависимости:

 

 

T в =

 

T 10

2 - 50,5

 

 

(4)

 

где Тв – температура окружающего воздуха при которой возможен за-

пуск ДВС, ºС.

 

 

По данным исследований определить температуру воздуха, при кото-

рой возможен запуск ДВС на испытуемом топливе.