Изменения физических свойств топлива при низких температурах

С понижением температуры увеличиваются вязкость и плотность бензина, вследствие чего ухудшается протекание его через жиклеры карбюратора. При понижении температуры от +40 до минус 10° С вязкость бензина увеличивается на 76%, а плотность — на 6%. Распыл бензина в смесительной камере карбюратора с увеличением поверхностного натяжения ухудшается.

Зависимость кинематической вязкости и плотности бензина от температуры

Рис. Зависимость кинематической вязкости 1 и плотности 2 бензина от температуры

С понижением же температуры от +30 до минус 20° С коэффициент избытка воздуха при смесеобразовании возрастает на 18%. Минимальные температуры окружающего воздуха, при которых возможно нормальное смесеобразование при условии полного испарсния топлива, должны находиться в пределах + 1 минус 10° С для коэффициента избытка К=(1—0,6).

Испаряемость бензина зависит в основном от давления насыщенных паров: чем ниже давление, тем слабее интенсивность испарения. При понижении температуры окружающего воздуха происходит дальнейшее ухудшение испаряемости бензина, и при возрастании коэффициента избытка воздуха К до 1,4 воспламенение рабочей смеси становится практически невозможным.

Пусковые качества бензина характеризуются температурой испарения 10% его при перегонке, которая для автомобильных бензинов А-66 и А-72 равна 79 и 70° С, что обеспечивает удовлетворительный пуск холодного двигателя при температурах не ниже минус 10—15° С, что недостаточно.

Учитывая действительные условия, надо использовать северный автомобильный бензин.

Чтобы избежать повышенных износов деталей двигателей, недопустимо зимой применять топливо с повышенным (свыше 0,2%) содержанием серы.

В сортах топлива, полученных из нефти с повышенным содержанием серы, при сгорании образуется конденсат влаги, содержащейся в продуктах сгорания, который соединяется с окислами серы и образует агрессивную кислоту, воздействующую на рабочие поверхности деталей и вызывающую повышенный их износ. Установлено, что низкокипящие углеводороды при низких температурах влияют на пусковые качества бензинов и образование паровых пробок при положительных температурах окружающего воздуха.

У северных сортов бензина, обеспечивающих надежную эксплуатацию автомобилей в условиях низких температур, температура начала, кипения должна находиться в пределах 30—35° С, температура испарения 10%—в пределах 45—55° С и давление насыщенных паров — в пределах от 600 до 700 мм рт. ст. Содержание серы не должно превышать 0,1 %.

Как показали исследования, применение указанного северного сорта бензина при температуре наружного воздуха минус 30° С снижает число пусковых оборотов коленчатого вала двигателя до 22—25 об/мин, сокращает почти в 2 раза время пуска и обеспечивает устойчивую работу двигателяуже через 3—5 мин после пуска.

В результате исследований и опытной эксплуатации созданы оптимальные показатели качества бензина для северных районов, включенные в новый стандарт на автомобильные бензины ГОСТ 2084—67.

При применении северного сорта бензина летом при температуре наружного воздуха порядка +35° С образования паровых пробок не происходит. Поэтому бензин в северных районах страны может использоваться как единый всесоюзный.

Вязкость дизельного топлива, особенно летних сортов, под воздействием низких температур от минус 18 до минус 20° С увеличивается, в результате ухудшается прокачиваемость его через приборы питания, что приводит к нарушению процессов смесеобразования и сгорания в цилиндрах двигателя. При дальнейшем понижении температуры топливо из-за выпадения парафинистых отложений полностью утрачивает подвижность и текучесть. Характер изменения вязкости дизельного топлива и керосина приведен на рисунке.

Зависимость вязкости дизельного топлива и керосина от температуры

Рис. Зависимость вязкости дизельного топлива 1 и керосина 2 от температуры

При значительном понижении температуры поступающего в цилиндры двигателя дизельного топлива запаздывает момент его самовоспламенения. При попадании в цилиндры дизельного топлива и воздуха, охлажденных до минус 30° С и ниже, момент воспламенения настолько опаздывает, что топливо в цилиндрах не успевает воспламениться и выбрасывается через выпускные клапаны в атмосферу. Поэтому топливо необходимо предварительно нагревать до температуры 30—40° С.

Из последних образцов топлива для дизелей следует указать на дизельное топливо ДСА для эксплуатации быстроходных дизелей в условиях низких температур, которое успешно опробовано в условиях Севера. По сравнению со стандартными топливами марки ДА (ГОСТ 4749-9 ) и марки А (ГОСТ 305—62) оно имеет улучшенные показатели.

Следует заметить, что расход топлива при пуске холодного двигателя и последующем прогреве его при оборотах холостого хода с понижением температуры увеличивается. Так, для пуска и разогрева до 60° С двигателя ЗИЛ-120 при температуре окружающего воздуха минус 20—25° С требуется 3 л бензина, а при температуре минус 30—35° С — до 5 л.

Не рекомендуется для облегчения пуска дизеля добавлять бензин в дизельное топливо. Это снижает вязкость, но повышает температуру самовоспламенения смеси. В результате пуск затрудняется еще больше.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Образование горючей смеси и воспламенение топлива

Распыленное топливо, попадая в слои горячего воздуха, нагревается и испаряется. При этом в первую очередь испаряются частицы топлива диаметром 10—20 мкм, а более крупные частицы испаряются уже в ходе процесса сгорания, постепенно вовлекаясь в него. Пары топлива, перемешиваясь с воздухом, образуют го...

Поступление и подача топлива в автомобиле

Топливный бак Топливный бак должен быть сделан из устойчивого к коррозии материала и должен не иметь утечек при двойном значении рабочего давления и в любом случае при 0,3 бар. Должны иметься соответствующие отверстия или предохранительные клапаны или должны быть приняты подобные меры для обеспечен...

Средства облегчающие пуск двигателя или поддерживающие его тепловое состояние

Из средств тепловой подготовки двигателя, применяющихся для облегчения пуска двигателя или поддержания его теплового состояния, следует также назвать: подогрев свечей зажигания электрофакельный подогрев воздуха (ЯАЗ-204, ЯАЗ-206) электронагреватель воздуха НИИАТ (ЯАЗ-204, ЯАЗ-206) автономн...

Впрыск дизельного топлива

Основной принцип действии четырехтактного дизельного двигателя очень напоминает бензиновую систему. Главное различие заключается в том, что формирование смеси происходит в цилиндрической камере сгорания, поскольку топливо вводится под очень высоким давлением на такте сжатия. Выбор времени и количест...

Разогрев и подогрев двигателя электрической энергией

При использовании электрической энергии в нагревательных элементах применяют: проводники первого рода — в виде проволоки из чистого металла или сплава и проводники второго рода — жидкости (охлаждающая жидкость — вода или антифриз). В качестве проводника первого рода используют хромоникелевый спла...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶