Лабораторная работа №27

Тема: Определение октановых чисел

Оценка детонационной стойкости карбюраторных топлив в октановых числах должна максимально приближаться к оценке этих свойств, получаемой при дорожных испытаниях. В основе всех методов оценки детонационных свойств лежит принцип сравнения испытуемого топлива со смесями эталонных топлив.

Стандартная установка для определения октановых чисел ИТ9 -2М была выбрана 30-е годы в результате специальных исследований. Она представляет собой одноцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, соединённый ременной передачей с тормозящим асинхронным двигателем- генератором и оборудованной специальным карбюратором, аппаратурой для замера детонации и системами зажигания, охлаждения, смазки, подогрева воздуха или рабочей смеси, подогрева масла и конденционирования воздуха по влажности. Основной особенностью двигателя является переменная степень сжатия в двигателе топлива - достигается подъёмом и опусканием с помощью червячной передачи цилиндра двигателя к специальной направляющей. Для этого цилиндр отливается в одно целое с головкой двигателя и рубашкой для охлаждения жидкости. Переменная степень сжатия позволяет создавать стандартный детонационный режим при работе на самых разнообразных топливах, так как степень сжатия является одним из важнейших факторов, влияющих на интенсивность детонации.

В качестве вторичных эталонных топлив в настоящее время применяются: технический изооктан (ТЭИ) с октановые числом 99; Бакинский бензин прямой гонки (Б-70) с октановым числом не менее 68; бензин прямой гонки или бензин - растворитель (Уайт спирт с октановым числом 17-27.

Смеси бензина Б70 с низкооктановым бензином служат для определения октановых чисел до 68 -70, а смеси бензина Б70 с техническим изооктаном для определения октановых чисел в интервале 68-100. Октановые числа этих вторичных эталонов практически подчиняются правилу аддитивности (смешения).

Для определения октановых чисел авиа и авто бензинов и керосинов устанавливается моторный метод и дополнительно для автомобильных бензинов и их компонентов - исследовательский метод.

Методика определения октановых чисел и применяемые вторичные эталоны по обоим методам одинаковые, но режим работы двигателя и условия разные. Эта методика состоит в том, что на разогретом и отрегулированном двигателе при степени сжатия, соответствующей стандартной интенсивности детонации, проводится сравнение испытуемого топлива с близкими к нему по октановым числам смесями первичных и вторичных эталонов.

Для испытания топлива и эталонных смесей подбирают такой состав рабочей смеси, при котором на измерителе детонации фиксируются наибольшие показания. Сравнение эталонного и испытуемого топлив заключается в том, что на стандартном режиме проводят не менее трёх раз отсчеты по указанию детонации при работе двигателя попеременно на испытуемом топливе и смеси эталонных топлив. Эталонные топлива при этом подбирают таким образом, чтобы одна смесь обладала большей, а другая меньшей детонационной стойкостью, чем испытуемое топливо. При этом смеси эталонных топлив должны отличаться друг от друга не более чем на две октановые единицы. Если определения ведутся с первичными эталонами, то октановые числа рассчитываются по формуле:

А ⁼ А₁ + (А₂–A₁) a₁a/a₁-a₂

Где А₁ - содержание изооктана в смеси с нормальным гептаном, детонирующий сильнее испытуемого топлива в % объёмных;

А₂-то же для смеси, детонирующей слабее испытуемого топлива;

а - среднее арифметическое из отсчётов по указателю детонации для испытуемого топлива;

а₁ и а₂ - то же для смесей первичных эталонов

При работе с вторичными эталонами по аналогичной формуле подсчитывают процентное содержание высокооктанового вторичного эталонного топлива в смеси вторичных эталонов, эквивалентного по детонационной стойкости испытуемому топливу, а затем отсчитывают октановые числа. Абсолютное значение октанового числа автотоплив выше, чем по моторному, в среднем на 4-5 единицы. Однако это различие в весьма сильной степени зависит от химического состава испытуемого топлива.

Лабораторная работа №30

Тема:Определение растяжимости (дуктильности ) битумов. Методика определения.

Сущность: Под растяжимостью понимается способность битума вытягиваться в тонкие нити под влиянием приложенной к нему силы. Иногда понятие растяжимость отождествляют с понятием дуктильность или текучесть.

Растяжимость является условной технической величиной и вместе с температурой размягчения и пенетрацией указывает на степень мягкости битума. Растяжимость характеризуется максимальной длиной нити битума в условиях растяжения его в стандартных условиях в приборе — дуктилометре. Чем нити длиннее и тоньше, тем битум лучше будет противостоять механическим воздействиям, т. е. обладать лучшей эластичностью, прилипаемостью и способ­ностью работать на изгиб.

Величина растяжимости зависит от состава битума. Найдено, что с увеличением количества смол увеличивается растяжимость. Битум приобретает более эластичные свойства, что имеет большое значение для дорожного строительства и при изготовлении эластичных лакокрасочных покрытий. Наоборот, присутствие в битуме твердых парафинов и взвешенных частиц снижает эластичность, и нить при испытании на дуктильность становится короткой и быстро разрывается. Асфальтены также снижают растяжимость, и битум приобретает хрупкость. Дальнейшее увеличение содержания асфаль-тенов, а особенно карбенов и карбоидов, приводит к полной потере битумом растяжимости. На величину растяжимости оказывают влияние температура и количество взятого для вытягивания в нить битума, скорость и равномерность вытягивания нити и величина приложенной при испытании силы. Чтобы добиться постоянства этих величин при испытании битума и получать сравнимые результаты, испытания, в соответствии с ГОСТ 11505—65, проводятся на дуктилометре.

Дуктилометр (рис. 84) представляет собой ящик, внутри которого вдоль по кремальерам поступательно движутся салазки. Их движение осуществляется с помощью мотора. Одна из поперечных сторон ящика снабжена стойкой. На салазках и стойке имеются штифты, к которым крепится испытуемый образец битума. На одной из продольных сторон ящика помещена ткала для измерения длины нити. Для отливки порции битума, предназначенной к испытанию, служат специальные латунные формы — «восьмерки» стандартных размеров.Проведение испытания

Полированную металлическую пластинку и внутреннюю поверхность латунной формы смазывают смесью талька с глицерином в соотношении 1:3, чтобы избежать прилипания к ним битума. После подготовки собирают форму и укладывают ее на металлическую пластинку.

Подготовленный и расплавленный битум наливают в форму тонкой струей с одного конца к другому, пока форма не заполнится несколько выше краев, и оставляют охлаждаться в комнате в течение 30 мин. После охлаждения горячим острым ножом срезают избыток битума, выравнивая его поверхность. Затем форму с битумом и пластинкой погружают на 1,5 ч в водяную баню так, чтобы высота слоя воды над битумом была не менее 25 мм. Температура воды 25° С. Через час форму осторожно снимают с пластинки. В дуктилометр наливают воду при температуре 25° С и проверяют скорость движения салазок, которая должна составлять 5 см/мин при включенном электромоторе. В подготовленном и проверенном дуктило-метре закрепляют форму с битумом, надевая ее кольца на штифты салазок и стойки. Вода в дуктилометре должна покрывать битум на 25 мм. Отняв боковинку формы, включают электромотор и следят за растяжением битума. Расстояние (в см), пройденное салазками до момента разрыва нити, отмечается указателем прибора. Определение повторяется 3 раза. Среднее из трех показаний принимается за растяжимость битума.

1 — ящик; 2 — червячный винт; 3 — салазки; 4 — стойка; 5— указательная стрелка; отсчетная линейка; 7 — мотор; 8 — формы («восьмерки»).

Вывод: Познакомился с методикой