Эффективное и перспективное использование дизельного топлива Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ЭФФЕКТИВНОЕ И ПЕРСПЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Нуруллаева З. В.1, Хожиева Р. Б.2

1Нуруллаева Зарина Валиевна / Nurullayeva Zarina Valiyevna - преподаватель;

2Хожиева Рухсора Бахтиёровна /Hojiyeva Ruhsora Bahtiyorovna - преподаватель, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье рассмотрено эффективное и перспективное использование дизельного топлива для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрено, что поршневые двигатели с воспламенением горючей смеси от сжатия являются самыми экономичными и их производство, дальнейшее применение непрерывно возрастает с каждым днём. Также обусловлены причины высокой экономичности дизелей, описано внутреннее смесеобразование, как одно из основных особенностей дизеля. В статье рассмотрены основные требования к качеству дизельных топлив: испаряемость, воспламеняемость и прокачиваемость. Ключевые слова: поршневые двигатели, степень сжатия, испаряемость, воспламеняемость, прокачиваемость.

Поршневые двигатели с воспламенением горючей смеси от сжатия (дизели) являются самыми экономичными, поэтому их производство и применение непрерывно возрастает. Во многих отраслях, где используют поршневые двигатели внутреннего сгорания, идет замена двигателей с искровым зажиганием на более экономичные дизели. Этот процесс называют дизелизацией автомобильного парка.

Высокая экономичность дизелей обусловлена следующими причинами. В двигателях с принудительным воспламенением и внешним смесеобразованием в такте сжатия - в цилиндре находится горючая смесь. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или появления детонационного сгорания степень сжатия в таких двигателях ограничивают, и в зависимости от качества применяемого топлива она колеблется в пределах 8-10. В дизелях - в такте сжатия цилиндр заполнен воздухом, поэтому степень сжатия может быть более высокой. Известно, что термический к. п. д. двигателя при прочих равных условиях возрастает с увеличением степени сжатия [1].

Таблица 1. Технические показатели дизельных топлив

Показатели Нормы для марки:

Л З А

Цетановое число, не менее Фракционный состав 50% (об) перегоняется при тем-ре, оС, 96% (об), к.к. перегоняется при тем-ре, оС, Кинематическая вязкость при 20оС, мм2/с Температура застывания, оС, не выше Температура помутнения, оС, не выше Температура вспышки в закрытом тигле, оС, Содержание серы, % мас. не более Испытание на медной пластинке Содержание водорастворимых кислот Содержание фактических смол, мг/100 мл, Кислотность, мг КОН/100 мл, не более Зольность, %, не более Коксуемость 10% остатка, %, не более Коэффициент фильтруемости, не более Содержание механических примесей Плотность при 20оС, кг/мз, не более 45 280 360 3.0-6.0 -10 -5 40 0,2/0,5 выдерж. отсутст. 40 5 0,01 0,30 3 отсутст. 860 45 280 340 1,8-5,0 -35 -25 35 0,2/0,5 выдерж. отсутст. 30 5 0,01 0,30 3 отсутст 840 45 255 330 1.5-4.0 -55 30 0,2/0,5 выдерж. отсутст. 30 5 0,01 0,30 3 отсутст 830

Одной из основных особенностей дизеля является внутреннее смесеобразование, т. е. топливо подается в цилиндр двигателя в конце такта сжатия. Температура воздуха в этот момент в цилиндре превышает температуру воспламенения топливовоздушной смеси. Перед воспламенением топливо должно испариться, а пары хорошо смешаться с воздухом. Для этого топливо должно быть распылено на мелкие капли и равномерно распределено по объему камеры сгорания. В дизелях все это достигается за счет впрыскивания топлива через форсунку под высоким давлением. В современных дизелях используют такую топливоподающую аппаратуру, которая обеспечивает наиболее полное смесеобразование и, тем самым, способствуют наиболее полному испарению топлива.

Топливо, впрыснутое в цилиндр двигателя, оказывается распыленным в воздухе, сжатом до 3,0-3,5 МПа и нагретом до 550-6000С. В этих условиях начинается интенсивный процесс окисления топлива, завершающийся его воспламенением. Чем быстрее идет процесс окисления топлива, т. е. чем меньше промежуток времени от начала впрыска, тем ровнее и лучше работа двигателя.

Основные требования к качеству дизельных топлив

1. Испаряемость. Процессы испарения и смесеобразования в дизеле зависят от таких свойств топлива, как вязкость, плотность, фракционный состав, давление насыщенных паров, поверхностное натяжение, способность паров топлива диффундировать в окружающую среду, скрытая теплота испарения, теплоемкость.

2. Воспламеняемость. Температура самовоспламенения как физико-химическая характеристика топлива зависит от его группового химического состава. Из трех основных групп углеводородов, встречающихся в топливах, наиболее высокой температурой самовоспламенения обладают ароматические углеводороды, а самой низкой - алканы (парафиновые).

3. Прокачиваемость. На прокачиваемость топлив влияют вязкость, температуры помутнения и застывания топлив [2].

За последние пять лет отечественная промышленность освоила выпуск, так называемых, экологически чистых дизельных топлив с пониженным содержанием ароматических углеводородов и сниженным содержанием общей серы до 0,05% масс.

Литература

1. Аспель Н. Б., Дёмкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. М.: Химия, 1977.

2. СТБ 1658-2006. Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Топливо

дизельное. Технические требования и методы испытаний. Минск: Госстандарт,

2006.