Марки бензинов и их характеристики

Основными марками бензина, вырабатываемого в России, яв­ляются А-76, А-80, А-92, АИ-91, АИ-93, АИ-95 и АИ-95 «Экстра» (табл. 2.1). Причем автомобильные бензины АИ-91, АИ-95, АИ-95 «Экстра» выпускаются только неэтилированными с содержанием свинца не более 0,01 г на 1 дм³. Бензины остальных марок могут быть как этилированными, так и неэтилированными. Бензины А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95 изготавливаются зимнего и летнего видов.

Применение того или иного сорта бензина определяется конст­руктивными особенностями двигателей внутреннего сгорания, а также условиями, в которых они эксплуатируются.

За рубежом в промышленно развитых странах применяется в ос­новном бензин двух марок — «Премиум» с ОЧИ 97... 98 и «Регуляр» с ОЧИ 90...94.

В странах Европейского экономического сообщества доля бензи­на марки «Премиум» составляет 78 %, а бензина марки «Регуляр» — 22 %, причем в Европе в настоящее время практически все бензины этилированные с содержанием свинца 0,15...0,4 г/л.

В Японии используется практически только неэтилированный бензин марки «Регуляр» (97%) с ОЧИ 91; бензина марки «Пре­миум» выпускается около 2 %, а этилированных бензинов — 0,5 %.

В США доля бензинов с ОЧИ 96 составляет 15 %, с ОЧИ 93 — 40%, а с ОЧИ 92 — 45%, но намечен постепенный переход на производство только неэтилированных бензинов марок «Регуляр» (85 %) и «Премиум».

Остальные основные показатели качества зарубежных бензинов практически не отличаются от показателей бензинов, выпускае­мых в России.

В России в настоящее время выпускаются неэтилированные бен­зины А-76, АИ-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-96, АИ-98 и этилированные — А-76, АИ-80, АИ-92, АИ-93. Планируется пол­ный переход в 2003 г. на производство неэтилированных бензинов, а до этого полностью заменить выпуск бензинов А-76 (АИ-80) на производство неэтилированных бензинов с ОЧИ 91 и выше.

Необходимо также обеспечить рост производства бензинов по ГОСТ Р 51105 — 97, а в городах и районах с высокой плотностью транспортных средств организовать возможность использования бензина АИ-95, отвечающего требованиям европейских норм по токсичности отработавших газов.

Решение о возможности использования нефтепродукта по назначению принимается на основании его паспорта. Показатели топлива, приведенные в паспорте, позволяют сделать заключение о соответствии его стандарту и оценить возможность применения в различных условиях эксплуатации автомобилей. Одновременно данные паспорта позволяют предвидеть возможные отклонения в работе двигателя от нормального режима при использовании этого топлива и провести необходимые профилактические мероприятия и регулировки.

Контрольные вопросы

1. Какие свойства автомобильных бензинов влияют на процессы их подачи и образования топливовоздушной смеси?

2. По каким показателям оценивают фракционный состав бензина?

3. Какие факторы определяют нормальное и детонационное сгорание рабочей смеси в двигателе?

4. В чем заключаются моторный и исследовательский методы определения октанового числа автомобильного бензина?

5. Какие существуют методы повышения октанового числа автомобильного бензина?

6. Какие показатели определяют физическую и химическую стабильность бензина?

7. Какие марки бензина выпускаются в России для современных карбюраторных двигателей?

ГЛАВА 3

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

Требования к качеству дизельных топлив

Дизельные топлива должны отвечать следующим требованиям: бесперебойно поступать в цилиндры при любых температурах и обеспечивать легкий пуск двигателя;

хорошо распыливаться и обеспечивать хорошее смесеобразование в цилиндрах двигателя;

образовывать минимальное количество нагара и отложений, а также не вызывать коррозии и коррозионных износов деталей, соприкасающихся с ним и продуктами его сгорания.

Рабочий процесс в дизельных двигателях отличается от рабочего процесса в карбюраторных двигателях: в дизелях топливо смешивается с воздухом непосредственно в камере сгорания и при этом отсутствует принудительное зажигание рабочей смеси. Особенности смесеобразования и воспламенения и обусловливают отличие роли и значения некоторых показателей дизельных топлив от бензинов.

Рассмотрим схему системы питания дизельного двигателя, приведенную на рис. 3.1.

Топливо заливается в бак 2 через горловину 1 с мелкой фильтрующей сеткой. С помощью подкачивающего насоса 4 оно последовательно прогоняется сквозь фильтры грубой 3 и тонкой 6 очистки, освобождаясь в результате от самых мелких примесей и даже смолисто-асфальтовых веществ, а затем поступает в топливный насос 5, секции которого под высоким давлением по трубопроводу 8 нагнетают топливо к форсункам 9. В определенные моменты и при высоком давлении (до 150 МПа) форсунки впрыскивают топливо в камеру сгорания 10, где находится

Рис. 3.1. Схема системы питания дизельного двигателя:

1 — горловина бака; 2 — бак; 3 — фильтр грубой очистки; 4 — подкачивающий насос; 5 — топливный насос; 6— фильтр тонкой очистки; 7— воздухоочиститель; 8 — трубопровод; 9 — форсунка; 10 — камера сгорания; 11 — глушитель

сжатый поршнем цилиндра и нагревшийся от давления 3...7 МПа до значительной температуры (500... 800 °С) воздух, предварительно тщательно очищенный в воздухоочистителе 7. Здесь топливо испаряется, нагревается до температуры самовоспламенения, перемешивается с горячим воздухом и сгорает.

Продукты сгорания выходят через выпускную трубу и глушитель П. Высокая степень очистки воздуха и топлива необходимы для обеспечения надежной и долговечной работы дизельного двигателя.

Дизельные двигатели имеют следующие преимущества по сравнению с карбюраторными: высокую экономичность; использование в качестве топлива более дешевых и доступных фракций нефти; большую пожаробезопасность; лучшую приемистость и возможность перехода на работу с нагрузкой без полного прогрева; более высокую надежность и долговечность в эксплуатации и др., что обусловливает их широкое применение.

В настоящее время практически на всех тракторах, комбайнах, многих мощных автомобилях, некоторых легковых автомобилях и автобусах установлены дизельные двигатели.

Процесс смесеобразования в дизелях в значительной степени предопределяет протекание рабочего процесса, а следовательно, его эффективность и экономичность. Большое влияние на протекание процесса смесеобразования оказывают вязкость и фракционный состав дизельного топлива.

Вязкость дизельных топлив

Вязкость является показателем, определяющим прокачиваемость дизельного топлива по системе питания двигателя. Топлива с чрезмерно высокой вязкостью оказывают значительное сопротивление при движении по трубопроводу, через фильтр, отверстия форсунок и т.д.

При использовании же дизельных топлив с очень низкой вязкостью ухудшается смазывание деталей насоса высокого давления и нарушается дозировка подачи вследствие возрастающего его просачивания через зазоры между плунжером и гильзой того же насоса.

Кроме того, от вязкости существенно зависит качество распыливания топлива при его впрыске в цилиндры (рис. 3.2). Из высоковязкого топлива капли получаются крупными, а факел, образующийся из них, — с излишне большой дальнобойностью, что приводит к замедленному их испарению и частичному оседанию на днище поршня и стенках камеры сгорания. При этом наступает нарушение процесса горения, сопровождающееся понижением КПД двигателя, увеличением образования количества нагара на деталях камеры сгорания и другим неприятностям.

Рис. 3.2. Конусы распыливания и образующиеся факелы высоковязкого (а) и маловязкого (б) дизельного топлива

При чрезмерно низкой вязкости топлива капли при распыливании получаются очень мелкими, дальность их полета настолько уменьшается, что они концентрируются и сгорают в основном в непосредственной близости от форсунок. В этом случае возможны перегрев и деформация форсунок, а также неполное использование воздуха, находящегося в наибольшем удалении от них.

Вязкость дизельного топлива так же, как и других нефтепродуктов, зависит от температуры: с ростом температуры она понижается, а при ее падении увеличивается.

Лучшими свойствами обладает топливо с вязкостью 2,5...4,0 мм²/с при 20 ˚С, но чем выше вязкость при 20 ˚С, тем значительнее ее изменение при понижении температуры. Поэтому в стандартах на отечественные дизельные топлива вязкость устанавливается при 20˚С в зависимости от их марки (т.е. условий применения): для летних 3,0...6,0 мм²/с; для зимних 1,8...5,0 мм²/с; для арктических 1,5...4,0мм²/с.