Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. Остриков В.В - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

С другой стороны, сгорание топлива со слишком тяжелым фракционным составом происходит не в полной мере,
сопровождается дымлением, увеличением расхода и усилением нагарообразования. Одной из основных причин повышения
расхода топлива является более высокая вязкость топлива утяжеленного фракционного состава.
Фракционный состав стандартного летнего дизельного топлива характеризуется следующими параметрами:
Т
нк
=
180…200 °С;
Т
10 %
= 210…230 °С;
Т
50 %
= 270…280 °С;
Т
90 %
= 330…345 °С;
Т
96 %
– до 360 °С.
С повышением температур
Т
10 %
и
Т
90 %
возрастает удельный расход топлива и дымность отработавших газов. При ис-
пытаниях дизельного топлива утяжеленного фракционного состава с температурой конца кипения на 30 °С выше, чем у
стандартного летнего топлива, отмечен повышенный расход топлива в среднем на 3 % и увеличение дымности отработав-
ших газов в среднем на 10 %.
Испаряемость топлива оказывает значительное влияние на запуск двигателя: при пуске создаются наиболее
неблагоприятные условия для смесеобразования и самовоспламенения топлива из-за недостаточно высокой температуры в
конце такта сжатия. Поэтому большое количество теплоты передается холодным стенкам, а часть сжимаемого воздуха при
небольших пусковых числах оборотов коленчатого вала прорывается в картер. Поскольку степень сжатия (соответственно и
температура воздуха в конце сжатия) будут ниже по сравнению с прогретым двигателем, то топливо должно обладать такой
испаряемостью, чтобы к моменту самовоспламенения образовалась смесь паров топлива с воздухом, соответствующая
пределам воспламеняемости.
Использование топлива с лучшей испаряемостью улучшает пуск двигателя только до определённого предела
облегчения фракционного состава, поскольку лёгкие фракции имеют не только плохую воспламеняемость, но и приводят к
переобогащению смеси вблизи форсунки и обеднению в остальной части камеры сгорания.
Поэтому связать (как сделано для бензинов) пусковые свойства с температурой
Т
10 %
дизельного топлива не удается.
Считают, что пусковые свойства зависят от
Т
50 %
: если в топливе до 300 °С выкипает более 80 %, то пусковые свойства его
ухудшаются. При этом время прокручивания двигателя при запуске его на топливе со средней температурой кипения
порядка 200…225 °С почти в 9 раз меньше, чем на топливе со средней температурой кипения, равной 285 °С.
За рубежом для характеристики воспламеняемости, испаряемости и пусковых свойств дизельного топлива применяется
понятие «дизельный индекс», определяемый расчётным путем или по номограмме. Значение дизельного индекса обуславли-
вает пусковые характеристики топлива, особенно при низких температурах. Этот показатель нормируется и в отечественных
технических условиях на дизельное топливо, поставляемое на экспорт.
Обычно дизельный индекс (ДИ) расчётным путём определяют с помощью формулы
( )
(
)
114
100
5,1315,141328,1
ДИ
15
15
а
ρ
ρ−+
=
Т
,
где ρ
15
– известная плотность топлива при 15 °С.
Для быстроходных двигателей дизельный индекс находится в пределах 53…55, а для тихоходных – около 40. Для экс-
портных топлив дизельный индекс нормируется (не менее 53). С увеличением ДИ интенсифицируются процессы предвари-
тельного окисления топлива в камере сгорания, быстрее воспламеняется смесь и запускается двигатель. Влияние дизельного
индекса на время запуска двигателя можно оценить из следующих данных: если при увеличении ДИ до 53 время запуска
порядка 3 с, то с уменьшением ДИ до 38 время запуска увеличивается до 45…50 с.
Одно из важнейших требований к качеству топлива – прокачиваемость, определяемая вязкостью и температурой засты-
вания топлива.
Вязкость и плотность в значительной мере определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле, поскольку
от них зависит форма и строение топливного факела, размеры образующихся капель, дальность проникновения капель в ка-
меру сгорания. Более низкая плотность и вязкость обеспечивают лучшее распыливание топлива, а с повышением указанных
показателей увеличивается диаметр капель (рис. 3.1) и уменьшается полнота их сгорания, что приводит к увеличению
удельного расхода топлива, росту дымности отработавших газов.
Рис. 3.1. Зависимость тонкости распыливания топлива
(среднего диаметра капель
d
к
) от его условной вязкости ВУ
Плотность топлива в соответствии с ГОСТ 305–82 нормируется при 20°С: для летнего дизельного топлива – не более
860 кг/м
3
, зимнее- го – не более 840 кг/м
3
, арктического – не более 830 кг/м
3
. Увеличение плотности свидетельствует о по-
вышенном содержании тяжёлых фракций и примесей.
2 4 6 8 ВУ
100
150
200
250
300
d
к
, мкм

Страницы