Строительные машины и оборудование, справочник





Топливо для двигателей внутреннего сгорания

Категория:
   Строительные машины и их эксплуатация


Топливо для двигателей внутреннего сгорания

Все виды топлива, применяемого для двигателей строительных машин, можно разделить на две группы: топливо для карбюраторных двигателей с искровым зажиганием и топливо для двигателей с высокой степенью сжатия, самовоспламеняющиеся при сжатии (дизельное топливо).

Топливо для карбюраторных двигателей. Карбюраторные двигатели работают на автомобильных бензинах, лигроинах, керосинах и бензоло-бензиновых смесях. Топливо для карбюраторных двигателей, должно обладать следующими основными свойствами:
1) способностью образовывать однородную топливно-воздушную
смесь заданного состава (карбюраторные свойства);
2) детонационной стойкостью, т. е. способностью сгорания без детонации;
3) стабильностью, характеризующей сроки хранения топлива без изменения его первоначальных качеств;
4) коррозионными свойствами, определяющими степень корродирующего воздействия на детали двигателя и топливной системы;
5) отсутствием примеси воды, смол и механических частиц.

Карбюрационные свойства топлива характеризуются удельным весом, плотностью, испаряемостью, вязкостью и поверхностным натяжением.



Удельный вес влияет на дозировку смеси в карбюраторе, так как весовое количество топлива, протекающего через жиклеры, прямо пропорционально удельному весу. От удельного веса зависит величина погружения поплавка и, следовательно, уровень топлива в поплавковой камере карбюратора и поступление его в смесительную камеру.

Вязкость топлива влияет на скорость протекания топлива через калиброванные отверстия жиклеров; чем выше вязкость, тем с меньшей скоростью оно поступает из поплавковой камеры в смесительную. Вязкость топлива изменяется с повышением температуры, поэтому при сезонных изменениях температуры воздуха необходимо регулировать проходные отверстия жиклеров при помощи регулировочной иглы.

Испаряемость карбюраторного топлива зависит от его фракционного состава, характеризуемого температурой, при которой перегоняются 10, 50 и 90% его состава. Чем ниже температура перегонки первых 10% его состава, тем выше его пусковые качества, тем легче и быстрее заводится двигатель.

В то же время большое содержание в топливе легкоиспаряющихся фракций приводит к образованию паровых пробок, затрудняющих или прекращающих подачу топлива в смесительную камеру.

Температура, при которой перегоняется 50% топлива, характеризует быстроту прогрева и надежность работы двигателя на этом виде топлива; чем ниже указанная температура, тем устойчивей работает двигатель на малых оборотах; чем выше эта температура, тем больше времени потребуется на прогрев двигателя. Температура, при которой перегоняется 90% топлива, определяет возможность полного испарения топлива в двигателе.

Детонационная стойкость зависит от способности топлива к образованию рабочей смеси, сгорающей в двигателе без детонации.

При детонационном сгорании пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/сек, превышающей нормальную скорость сгорания в 100 раз, в связи с чем в цилиндрах двигателя появляется металлический стук, головки цилиндров перегреваются, снижается мощность двигателя, выхлопные газы окрашиваются в черный цвет.

Детонационная стойкость топлива характеризуется октановым числом; чем выше октановое число, тем выше детонационная стойкость топлива.

Детонационная способность бензина может быть повышена добавлением антидетонационных присадок или же смешением его с высокооктановыми компонентами: киробензолом, бензолом, этиловым спиртом и др.

Стабильность топлива отражает его физические и химические свойства. Физическая стабильность обусловливает способность топлива сохранять в период хранения свои эксплуатационные свойства. Химическая стабильность характеризует стойкость топлива против окисления и смолообразования.
Коррозионные свойства топлива определяются содержанием вредных примесей серы, кислот и щелочей, которые вызывают усиленную коррозию и увеличивают износ деталей двигателя. Вода, находящаяся в топливе, также способствует коррозии, ускоряет смолообразование, а при низких температурах в результате замерзания может закупорить бензопроводы и фильтры. Автомобильные бензины выпускаются марок А-66, АЗ-бб, А-72, А-74, А-76, у которых цифровая часть означает октановое число. Марка АЗ-бб обозначает бензин зимний, предназначаемый для районов Севера, Урала, Сибири.
Лигроин представляет собой тяжелый бензин и применяется для тракторов, а в смеси с бензином — для бензиновых двигателей с соответствующей их регулировкой. Бензолы применяются для автомобильных двигателей в смеси с бензином (с содержанием бензола до 25% летом и 10—25% зимой).

Керосин применяется для тракторов.

Дизельное топливо (топливо для двигателей с высокой степенью сжатия) должно обладать следующими свойствами:
1) самовоспламеняемостью и плавностью сгорания рабочей смеси;
2) определенной вязкостью, обеспечивающей хорошее распыление топлива в камере сгорания и бесперебойность подачи по топливопрово-дящей системе;
3) способностью не оставлять нагаров и отложений в камере сгорания на других деталях двигателей;
4) низкой коррозирующей способностью;
5) отсутствием примесей воды и механических частиц.

Самовоспламеняемость топлива характеризуется цетановым числом. Цетановое число соответствует процентному содержанию цетана в эталонном топливе, соответствующем по своей воспламеняемости испытываемому топливу. Чем выше цетановое число, тем меньше жесткость работы двигателя, но при чрезмерно высоком цетановом числе горение происходит в непосредственной близости у головки форсунки, что снижает срок ее службы. Для современных быстроходных дизелей цетановое число должно быть равным 40—60 единицам.

Вязкость дизельного топлива определяет характер распыления-— количество и размер частиц при впрыскивании топлива в камеру сгорания. При крупных каплях топлива замедляется испарение, что приводит к его неполному сгоранию (дымный выхлоп), затрудняется пуск двигателя, снижается его мощность, увеличивается расход топлива. Необходимо выбирать топливо с температурой застывания на 15—20° С ниже возможной температуры в данном климатическом поясе.

Фракционный состав топлива влияет на скорость образования топ-ливовоздушной смеси и характер ее сгорания. При утяжелении фракционного состава ухудшается качество сгорания и увеличивается расход топлива, образуется коксообразный нагар, вызывающий износ поршневой группы двигателя.

Дизельное топливо с более легким фракционным составом облегчает запуск двигателя, но вызывает более жесткую его работу.

Способность топлива к нагарообразованиям оценивается коксовым числом, которое соответствует процентному содержанию кокса при прокаливании без доступа воздуха 10% оставшегося топлива после отгона более легких фракций. Коксовое число обычно составляет 0,05—0,1%; для тяжелых топлив — 3—4 %.

Коррозионные свойства топлива определяются содержанием в нем кислот, щелочей и серы, которые вызывают коррозию и увеличивают износ деталей двигателя. Содержание воды в дизельном топливе недопустимо, так как в зимнее время замерзая она забивает фильтры тонкой очистки и может ограничить или совсем прекратить подачу топлива.

Сорта дизельных топлив. Для быстроходных дизелей (с числом оборотов 1000 в 1 мин) применяют топливо марки ДА — дизельное арктическое при эксплуатации машин в районах с температурой ниже 40° С; ДЗ — дизельное зимнее — при температурах от 0 до —30° С и ДЛ — дизельное летнее — для работы при температуре воздуха выше 0.

Заменителем летнего топлива может служить осветительный керосин.

Для двигателей с числом оборотов от 600 до 1000 в 1 мин применяется соляровое масло.

Для стационарных тихоходных двигателей используется моторное топливо ДТ-1, ДТ-2 и ДТ-3.

Нормы расхода топлива могут быть установлены на каждую строительную машину на основе практики их использования (в кг на 1 ч работы).

При работе строительных машин в зимнее время норма расхода топлива может быть повышена в зависимости от климатического пояса.

Рис. 1. Схема топливораздаточнон колонки для дизельных автомобилей 1—заливная горловина; 2 — указатель уровня: 3—цистерна; 4 — воздушная труба; б—фильтр предварительной очистки; 6 — фильтр тонлой очистки; 7 — колонка раздаточная

Количество единовременного наличия топлива на временных складах не должно превышать 5 г.

Карбюраторные топлива хранятся в резервуарах, бочках, цистернах. Наиболее рациональным является хранение топлива в подземных резервуарах.

Если резервуары с топливом приходится хранить в полевых условиях, их устанавливают на металлические козлы. Для раздачи карбюраторных и дизельных топлив применяются стационарные топливозаправочные станции (рис. 77) и передвижные топливозаправщики.

Учет топлива, поступающего.на склад и отпускаемого для заправки, ведется кладовщиком, который записывает в раздаточную ведомость. Первичной документацией по учету расхода горюче-смазочных материалов являются: сменный рапорт машиниста, путевой лист для водителя автомашин, наряды на работу и журналы учета работы машины и расхода горюче-смазочных материалов.

Экономия топлива имеет большое значение, так как его стоимость составляет значительную часть в общей сумме затрат на эксплуатацию строительных машин.

Для карбюраторных двигателей применяются легкие топлива, имеющие низкую температуру выкипания фракций. Способность легкого топлива образовывать горючую смесь определяется содержанием в нем отдельных фракций с различными температурами выкипания. По особенностям сгорания в двигателе легкие топлива различаются антидетонационными свойствами, которые характеризуются октановым числом.

Для дизелей применяются тяжелые топлива, обладающие относительно высокой температурой выкипания фракций. Для дизелей основное значение имеют вязкость, отсутствие механических примесей и фракционный состав топлива. Условия сгорания топлива в дизелях характеризуются величиной задержки самовоспламенения, оцениваемой цетановым числом.

Бензины. В карбюраторных двигателях применяются так называемые автомобильные бензины, которые содержат фракции, выкипающие при температурах от 70 до 195 °С. Температура выкипания наиболее легких фракций (около 10% от общего содержания) характеризует пусковые качества бензина, т. е. возможность образования рабочей смеси при пуске холодного двигателя. Температура выкипания более тяжелых фракций (до 90% от общего содержания) характеризует полноту испарения бензина.

Выпускаемые в настоящее время промышленностью автомобильные бензины ГОСТ 2084—56 марок А-66, Аз-66, А-72, А-74 и А-76 имеют октановые числа соответственно 66, 66, 72, 74 и 76, температуру выкипания первых 10% фракций не выше 79, 65, 70, 75 и 75 °С, температуру выкипания тяжелых фракций—соответственно 195, 175, 165, 180 и 180 °С.

Зональный бензин Аз-66 обладает улучшенными пусковыми свойствами (температура выкипания первых 10% фракций не свыше 65 °С) и выпускается для Севера и Сибири на зимний период.

Для каждого карбюраторного двигателя, в зависимости от степени сжатия и особенностей камеры сгорания, заводом-из-готовителем указывается рекомендуемое октановое число бензина. При работе двигателя на топливе с октановым числом ниже рекомендуемого опережение момента зажигания приходится уменьшать и мощность двигателя снижается. При работе же двигателя на топливе с октановым числом выше рекомендуемого возможности топлива остаются неиспользованными.

Бензины с октановым числом 66 применяются для двигателей со степенью сжатия не свыше 6,3, как например, ГАЗ-51, ГАЗ-бЗ и ГАЗ-69, а также М-20. Бензины с октановым числом 72 и 74 “предназначаются в основном для двигателей легковых автомашин. Бензины с октановым числом 76 применяются для новых двигателей повышенного сжатия грузовых машин типа ЗИЛ-130 и др.

Дизельное топливо. Для автомобильных и тракторных дизелей применяются топлива, имеющие нормированный фракционный состав, а именно: дизельное топливо и топливо для быстроходных дизелей.

Дизельное топливо (ГОСТ 305—62) выпускается двух марок— летнее Л и зимнее 3, различающихся между собой вязкостью и температурой застывания. Цетановое число этих топлив не нормируется. При температуре до 350° С происходит выкипание не менее 50% топлива. Дизельное топливо применяется для двигателей тракторного типа, работающих с числом оборотов до 1000 в минуту.

Топливо для быстроходных дизелей (ГОСТ 4749—49) выпускается четырех марок — ДА, ДЗ, ДЛ и ДС, различающихся по вязкости, температуре застывания и фракционному составу. Цетановое число этих топлив 40—50. При температуре 255—290 °С выкипает до 90% топлива.

Топливо ДА (арктическое) с температурой застывания —60 °С применяется при температуре среды ниже —30 °С; топливо ДЗ и 3 (зимнее)-—при температуре до —30 °С; топлива ДЛ и Л — при положительных температурах; топливо ДС (судовое) — при работе двигателя в помещениях с повышенной температурой (судовые дизели).

В низкотемпературных условиях практикуется разбавление дизельных топлив осветительным керосином ГОСТ 4753—49. Соотношение зимнего топлива и керосина зависит от температуры среды и составляет соответственно при —20 —30° 75 и 5%; при —30 —40° 40 и 60%; при температуре ниже —40° — 20 и 80%.

Для сохранности топливной аппаратуры дизелей исключительно важное значение имеет чистота топлива, т. е. отсутствие u нем механических примесей. Поэтому двигатели должны снабжаться топливом, отстоявшимся в складских цистернах не менее чем в течение десяти дней. При работе на топливе, прошедшем необходимое отстаивание, износ отдельных узлов топливной аппаратуры дизелей снижается в 5 раз и более.

Читать далее:

Категория: - Строительные машины и их эксплуатация

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины