Анализ фракционного количества бензина

АННОТАЦИЯ

В данной статье изучался фракционный состав бензина, полученного с помощью стенда. Используется для уменьшения токсичных газов, выбрасываемых в атмосферу, переработанный бензин считается имеющим низкое содержание вредных элементов.

ABSTRACT

In this work, the fraction composition of gasoline was studied, experimented with the help of a stand. It is used to reduce emissions into the atmosphere, taking into account the low content of harmful elements in refined gasoline.

Ключевые слова: спиртовая лампа, холодилник, градусник, габаритная специальная стеклянная тара, трубка, электронагреватель, фракционный состав, испарение, удельный росход топлива.

Keywords: alcohol lamp, refrigerator, thermometer, overall special glass container, tube, electric heater, fractional composition, evaporation, specific fuel rise.

На сегодняшний день автомобильная промышленность стремительно развивается. Особенно в развитых странах выпускаются современные комфортабельные автомобили нового типа. Спрос неуклонно растет, старые модели постепенно уступают место новым.

По мере увеличения количества автомобилей растет и спрос на нефтепродукты. Широко используются бензин, дизельное и другие виды топлива. Токсичные газы в этом топливе оказывают серьезное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Для этой цели производятся экологически чистые автомобили, которые считаются безопасными. Автомобили, использующие газ, гораздо менее вредны. Требования EURO также были разработаны, чтобы уменьшить токсичные газы [3; 4; 6].

Когда топливо горит в двигателях, его химическая энергия преобразуется в тепловую, а затем в механическую. Двигатели внутреннего сгорания делятся на два типа в зависимости от способа приготовления горючей смеси: двигатели с внешней смесью (карбюратор и газ) и внутренней смесью (дизель).

Бензин и частично керосин также используются в качестве топлива для карбюраторных двигателей. Длительная работа двигателя, его мощность и экономичность зависят от качества используемого топлива. Потребитель должен иметь паспорт паступающего топлива, в котором будут указаны основные физико-химические свойства этого топлива. Требования ГОСТа сравниваются с указанными в паспорте параметрами, и принимается соответствующее решение о качестве топлива и его использовании в двигателе.

К бензину для длительной эксплуатации двигателей с карбюраторными форсунками предьявляются следующие требования:

1. должен иметь высокие карбюраторные свойства, т.е. хорошее испарение и легкую работу для обеспечения стабильной работы двигателя на всех режимах;
2. двигатель должен иметь высокую детонационную устойчивость при работе на всех режимах;
3. бензин должен иметь высокую физико-химическую стабильность, при хранении и транспортировке его качества и состав должны как можно меньше меняться;
4. бензин и продукты сгорания не должны вызывать коррозию металлических емкостей, топливных горелок и деталей двигателя;
5. бензин должен иметь наибольшую теплоту сгорания и наименьшее загрязнение окружающей среды;
6. бензин должен иметь хорошую низкотемпературную текстуру, не гореть и не образовывать льда;
7. бензин не должен содержать механических загрязнений и воды.

 Главная цель современных мастеров автомобильных двигателей заключается в увеличении степени сжатия, повышение тягового усилия может улучшить технико-экономические и эксплуатационные характеристики автомобилей. По мере увеличения степени сжатия относительный расход топлива уменьшается с объемной мощностью. При этом повышается эффективность использования тепла от горящего топлива. Однако в таких автомобильных двигателях следует использовать бензин с детонационной устойчивостью.

В этом эксперименте мы пытались получить бензин высокого качества, задерживая фракционное количество через стенд.

Лексическое значение слова «фракция» – группы внутри группы. В нефтепродуктах это слово относится к группе углеводородов с очень разными кипящими углеводородами.

По ГОСТ 2084-77 стартовая температура для езды на летнем виде бензина – не более 35 °С, температура впрыска 10 %-ного бензина не должна превышать 70 °С. Для зимних видов бензина согласована начальная температура движения:  температура движения 10 %-ного бензина не должна превышать 55 °С. Производимый в настоящее время бензин обеспечивает запуск двигателя при температуре выше –10 °С, при этом не образуются паровые стебли в жаркие летние дни. С другой стороны, зимние виды бензина, когда температура окружающей среды от 26 до 28 °С, обеспечивает запуск двигателя. Это состояние не считается образованием паровых швов в системе подачи.

Фракционный состав топлива определяется в соответствии с ГОСТ 2177-82. График изменения объема топлива в зависимости от температуры кипения (испарения) называется фракционным составом [5].

Способность двигателей зажигаться, перегреваться и работать в тяжелых условиях, экономичная и надежная работа во много зависят от топливной фракции.

Бензин – это многофракционная жидкость, поэтому у него нет определенной точки кипения, но можно определить, при какой температуре закипают вода, спирт и ацетон.

Легкие фракции в бензине закипают при температуре от 30 до 40 °С при атмосферном давлении, более тяжелые фракции кипятят при 160–205 °С. Температура, при который испаряется 10 %-ный бензин (10 %), отражает его ходовые качества, потому что при низких температурах 10 %-ный бензин в первую очередь превращается в пар, температура, при который испаряется 10–90 %-ный бензин (t 50 %), отражает его рабочие свойства. 90 %-ный и выше фракции бензин испаряется под действием температуры в конце процесса движения бензина. Бензиновый компонент должен быть таким, чтобы он быстро разгонял автомобиль, улучшая работу двигателя, равномерное распределение топливной смеси по цилиндрам двигателя по качеству удельного расхода топлива, нужно следить за тем, чтобы балоны изнашивались равномерно [5].

На рис. 1 показан инструмент определения состава топливной фракции. Цель нашей работы – определить состав стандартного бензина, пропустив через это устройства 100 см³ бензина. Для определения летучести топлива было измерено 100 см³ пробы бензина. Наливают в специальную колбу и охлаждают бензин до 13–18 °С, в горлышко колбы помещают градусник [5].

Рисунок 1. Устройство для определения фракционного состава топлива:

1 – колба; 2 – градусник; 3 – оболочка; 4 – холодильник; 5 – мерный цилиндр; 6 – электрический нагреватель; а) Положение термометра в колбе

Затем трубка устанавливается на штатив, и его трубка вставляется в охлаждающуюся трубку. Температура воды в холодильнике во время эксперимента поддерживается на уровне 0–1°, мерный стакан размещается под выпускным по трубкам холодильника, его верхняя часть прикрыта бумажным фильтром или ватой. Нагреватель помещается за температуру падения внутри нее затем 10%, 50%, 90% определяется температурой конца кипения. В зависимости от температуры, объема топлива по полученным данным строится криволинейно график и сравнивается с требованием шаблона [5].

Избыточное содержание тяжелых углеводородов в бензине восполняет недостаток клетчатки в топливе, они попадают в картер двигателя из муфты между поршневыми кольцами пресс-формы в состоянии капли жидкости, смывают смазку с поверхности цилиндра, разжижают масло, что приводит к более быстрому износу деталей и повышенному расходу света.

Рисунок 2. Фракционный состав автомобильного бензина

Результаты, полученные на стенде, показаны на графике рисунка 2. Вы можете увидеть состояние изогнутой линии. Через этот график можно увидеть процесс увеличения количества дроби. Качество смеси в очищенном бензине хуже выбросов токсичных газов, поскольку детонация происходит реже. Температура кипения 90 %-ного топлива в бензине летом не должна перевышать 180 °C, для зимних сортов – 160 °C. Кипение не должно превышать 195 °C для летних видов и 185 °C для зимних видов. Кроме бензина с госмаркой Аи-93. Для этого бензина указанные выше температуры не должны превышать 10 °C, то есть 205 °C и 195 °C соответственно. Этот бензин готовится на основе установки каталитического реформинга, температура кипения в которой повышается за счет ароматических бензиновых фракций. Высококипяшие бензиновые фракции обладают высокой детонационной стабильностью, поэтому их добовляют в коммерчески доступный бензин для улучшения качества.

Токсичность выхлопных газов зависит от фракционного состава бензина: чем легче бензин, тем меньше токсичных соединений в выхлопных газах.

Список литературы:

1. Каримходжаев Н., Алматаев Т.О., Одилов Х.Р. Основные причины, вызывающие износ деталей автотранспортных средств, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях // Universum: технические науки. – 2020. – № 5 (74) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9435.
2. Каримходжаев Н., Косимов И.С., Ёкубов Ё.О. Оценка абразивной агрессивности загрязнений топлива автомобильных двигателей, эксплуатирующихся в жаркой высокозапыленной зоне Центральной Азии // Universum: технические науки. – 2019. – № 11 (68) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/8242 (дата обращения: 07.11.2020).
3. Каримходжаев Н., Турахужаева Н.Н. Проблемы безопасности трудодеятельности работников на передприятиях и некоторые пути их решения // Universum: технические науки. – 2020. – № 4-1 (73).
4. Кузнецов А.В., Кульчев М.А. Практикум по топливу и смазочным материалам. – М. : Агропромиздат, 1987.
5. Мирзаев И., Болтабоев Б. Горюче-смазочные материалы : научная лекция. – Андижон, 2017.
6. Шарипов К.А. Смазка топливом. – Ташкент : Труд, 2001.