Для рационального использования ТСМ большое значение имеет их качество. При низком качестве ТСМ неизбежно увеличивается их расход, и ухудшаются показатели работы автомобиля.

Большое значение при экономии ТСМ имеет состояние трансмиссии и аэродинамические качества и масса автомобиля. Кроме того, наличие бортовых компьютеров, большое число передач, использование впрыска топлива в бензиновых двигателях значительно уменьшают расход ТСМ.

Расход ТСМ определяют следующие факторы:

• организация транспортного процесса;
• использование соответствующих ТСМ с учетом конструктивных особенностей автомобиля и условий его эксплуатации;
• техническое состояние и регулировка узлов и механизмов автомобиля;
• квалификация водителя;
• условия транспортировки и хранения.

Организация транспортного процесса

От правильной организации перевозок зависит эффективность использования автомобилей. Степень использования грузоподъемности автомобиля определяется коэффициентом у - отношение массы перевозимого груза к грузоподъемности автомобиля. С увеличением у уменьшается расход топлива на единицу транспортной работы: увеличение у на 1 % снижает удельный расход топлива на 1,6 %. При у = 1 расход топлива будет минимальным.

Расход топлива на единицу транспортной работы можно уменьшить, увеличив коэффициент использования пробега р:

где 5 Г - пробег автомобиля с грузом; 5 - общий пробег автомобиля.

Увеличение коэффициента р на 1 % снижает удельный расход топлива на 1,3%. При использовании прицепов удельный расход топлива снижается на 25-30 %.

Использование ТСМ в соответствии с конструктивными

особенностями автомобиля и условиями его эксплуатации

Использование ТСМ без учета конструктивных особенностей двигателя неизбежно ведет к их перерасходу. Это, в первую очередь, относится к таким показателям качества топлива, как октановое число и фракционный состав для бензинов, цетановое число и фракционный состав для дизельных топлив. Так, работа на бензине с тяжелым фракционным составом может увеличить расход топлива до 70 % и повысить изнашивание двигателя на 30-40 %.

Применение несоответствующих сортов масел приводит к перерасходу не только масла, но и топлива: моторное масло с высокой вязкостью приводит к перерасходу топлива, с низкой вязкостью - к перерасходу самого масла.

Пластичная смазка с недостаточной температурой каплепа-дения будет вытекать из узлов трения.

Использование топлива и масла, не соответствующих климатическим условиям эксплуатации автомобиля также приводит к перерасходу ТСМ. Например, работа грузового автомобиля зимой на летних сортах ТСМ. Расход бензина при движении за городом по дороге с твердым покрытием увеличивается на 3-6 %, при движении в городских условиях - на 8-12 %.

Техническое состояние и качество регулирования узлов

и механизмов автомобиля

Изнашивание деталей увеличивает расход топлива в меньшей степени, чем некачественная регулировка. Так, изнашивание цилиндропоршневой группы до состояния, при котором из маслоналивной горловины начинают активно выходить отработавшие газы, приводит к росту расхода топлива на 10-12 %, а нарушение регулировок - на 20-25 %. Больше всего увеличивают расход топлива неправильное регулирование тормозных механизмов и ступиц колес, карбюратора, неправильное схождение колес, неисправности системы зажигания.

Увеличение скорости прорыва газа в картерное пространство с 15-25 л/мин (новый двигатель) до 60-100 л/мин (изношенный двигатель) увеличивает расход масла в 2-2,5 раза. В табл. 4.4 приведены неисправности некоторых деталей и узлов, влияющих на расход ТСМ.

Таблица 4.4. Неисправности, влияющие на расход ТСМ

Окончание табл. 4.4

Неисправность	Увеличение расхода ТСМ, %
Засорен воздушный фильтр или впускной трубопровод
Засорена система вентиляции картера двигателя
Не работает одна свеча зажигания в восьмицилиндровом двигателе
То же в шестицилиндровом двигателе
Неисправна одна форсунка
Зажигание установлено на 5° позднее наивыгоднейшего
Неправильно установлен зазор между контактами прерывателя
Уменьшен в 2 раза зазор между электродами свечей зажигания
Повышение уровня топлива в поплавковой камере на 4 мм
Неисправность центробежного автомата опережения зажигания
Засорение воздушных жиклеров главной дозирующей системы карбюратора с уменьшением пропускной способности на 7 %

Квалификация водителя

Высокая квалификация водителя автомобиля заключается в правильной оценке дорожных условий; максимальном использовании экономичных режимов работы; в использовании движения накатом; в своевременном переключении передач; в предпочтении езды на высшей передаче.

В зависимости от техники вождения расход топлива может изменяться на 20-25 %. Частое торможение увеличивает расход топлива, так как каждый раз приходится форсировать двигатель для очередного разгона, поэтому предпочтителен режим установившегося движения. Важно поддерживать нормальный тепловой режим двигателя, так как и перегрев, и переохлаждение двигателя приводят к перерасходу топлива.

Высокие скорости движения, безусловно, вызывают повышенный расход топлива, так как при этом приходится преодолевать сопротивление воздуха, которое возрастает пропорционально скорости движения. При скорости движения грузового автомобиля 70 км/ч на преодоление сопротивления воздуха затрачивается сила тяги на ведущих колесах в десять раз больше, чем при скорости движения 30 км/ч, а чтобы увеличить силу тяги, надо затратить дополнительное топливо.

Пустой багажник на крыше легкового автомобиля увеличивает расход топлива на 3-4 %. Еще больше расход топлива увеличивается при езде с открытыми окнами.

Условия транспортировки и хранения ТСМ

Топливо легко испаряется и обладает большой текучестью. Летом, например, через открытую пробку бочки за 1 ч может испариться до 1 кг бензина, а через открытую горловину резервуара за сутки может испариться более 100 кг топлива.

Бензин проникает через очень мелкие неплотности, через которые вода и керосин не проходят. Причем этого можно не увидеть, так как бензин тут же испаряется. Через так называемый потеющий шов длиной в 1 м в сутки теряется до 2 л бензина.

Подтекание ТСМ в виде капель со скоростью одна капля в секунду за сутки составит 4,5 л. При испарении теряются наиболее ценные фракции нефти.

При хранении и перевозке ТСМ тара должна быть чистой. Не допускается применять емкости, ранее использованные для хранения низшего сорта нефтепродуктов, без промывки.

При наполнении цистерны или резервуара сливной шланг должен быть опущен ниже поверхности уровня топлива для уменьшения контакта топлива с воздухом и испарения. При хранении бензина в бочках не следует их заполнять под пробку, иначе бензин при повышении температуры будет просачиваться по резьбе.

Бензин хранится при соблюдении всех правил до 5 лет, дизельное топливо - до 6 лет, масла всех видов - до 5 лет, пластичные смазки - от 1,5 до 3 лет.

Потери топлива в резервуарах, заполненных наполовину, в 5-6 раз больше, чем в полных, при этом в полузаполненных резервуарах интенсивнее идет смолообразование. Незаглубленные резервуары окрашиваются в светлые тона для уменьшения поглощения ими солнечной энергии. Смолообразование с увеличением температуры на 10 °С увеличивается в 2,4-2,8 раза, поэтому резервуары необходимо заглублять под землю.

При сливе и заливе резервуара на каждую тонну бензина теряется 5-7 кг.

Для обеспечения чистоты топлива необходимо систематически удалять отстой из резервуара и раз в год его чистить.

Использование для ТСМ ведер, леек, ручных солидолонагне-тателей увеличивает потери в 12-20 раз.

Потери нефтепродуктов нормируются.

Проблема экономии нефтепродуктов является весьма актуальной и многогранной, т. к. затрагивает различные аспекты творческой и производственной деятельности. Конечно, создание автомобиля с хорошими показателями по топливной экономичности закладывается уже на этапах проектно-конструкторских разработок и производства автомобильной техники. В процессе эксплуатации автомобильного транспорта важную роль в экономии топлива и смазочных материалов играет принятая стратегия поддержания автомобильного парка в работоспособном состоянии, организация перевозочного процесса, квалификация исполнителей, занятых в сфере эксплуатации, облуживания и ремонта автомобилей. Не следует забывать также и о тех отраслях индустрии, которые поставляют для автомобильного транспорта конструкционные и эксплутационные материалы. Особенно значимое влияние на ресурсосбережение оказывает качество поставляемых автомобильных топлив и смазочных материалов. В целях систематизации вопросов анализа путей и источников экономии топливо-смазочных материалов все факторы, влияющие на эффективность их использования, объединяют в три группы:

Конструктивные;

Технологические;

Организационные.

Конструктивные факторы

Как известно, топливная экономичность автомобиля зависит во многом от его массы. Поэтому важным направлением в конструировании подвижного состава является снижение его материалоемкости и массы , разумеется, при сохранении основных технических характеристик (грузоподъемности, пассажировместимости, производительности). Уменьшение массы двигателя, других агрегатов и узлов автомобиля без ухудшения их качественных характеристик представляет серьезную комплексную проблему, решаемую в различных отраслях. Широкое использование легированных сталей и чугунов, легких алюминиевых и магниевых сплавов, синтетических материалов, совершенствование научного уровня конструкторской работы позволили значительно снизить собственную массу автомобиля в расчете на единицу его мощности, грузоподъемности или производительности. Так, материалоемкость отечественных бензиновых автомобилей на тонну грузоподъемности за прошедшие 60 лет снизилась с 1280 (АМО-15) до 714 кг (ЗИЛ-130-76), или в 1,8 раза.

Перспективным направлением повышения топливной экономичности двигателей является совершенствование рабочих процессов путем улучшения смесеобразования, повышения степени сжатия, создания и внедрения электронных блоков управления системами зажигания и подачи (впрыска) топлива. Внедрение перечисленных мероприятий позволяет повысить к.п.д. двигателя и снизить на 12…15% расход топлива на единицу мощности.

Существенную экономию топлива можно получить за счет повышения уровня дизелизации автомобильного парка. Расширение применения дизельного и газообразного топлив позволяет снизить эксплуатационные издержки на работу автомобильного парка, а также уменьшить загрязнение окружающей среды отработавшими газами. Дальнейшего улучшения результатов в этой области можно добиться за счет разработки и применения перспективных и альтернативных видов топлив (водород, биотопливо и др.).

Конструкторы и автомобилестроители решают задачу повышения топливной экономичности также путем повышения к.п.д. трансмиссии, снижения сопротивления качению и аэродинамического сопротивления .

Весьма перспективными являются также научно-технические разработки по созданию электромобилей и надежных источников энергии для них.

При транспортировке, хранении и раздаче топлива необходимо соблюдать все существующие правила, обеспечивая тем самым минимум возможных потерь.

К технологическим факторам относятся мероприятия по совершенствованию технологии и организации перевозочного процесса , имеющие своей целью повышение производительности подвижного состава и способствующие снижению удельного расхода топлива не единицу транспортной работы. К числу таких мероприятий можно отнести расширение сферы использования прицепов и полуприцепов, сокращение порожних пробегов и улучшение использования грузоподъемности подвижного состава.

К группе технологических факторов относятся также мероприятия по повышению качества технического обслуживания и ремонта подвижного состава. Качественное проведение ТО и ремонта, в первую очередь двигателя и его систем питания, зажигания, газораспределения, охлаждении, имеет первостепенное значение. Значительное увеличение расхода топлива свидетельствует о наличии серьезных отклонений в показателях технического состоянии агрегатов и систем автомобиля. Вообще-то с точки зрения экономии топлива второстепенных механизмов в автомобиле не существует. Например, неисправность ручного тормоза, стеклоочистителя, омывателя ветрового стекла, фар, указателя поворота, стоп-сигнала, звукового сигнала, спидометра, хотя и не имеет прямого отношения к расходу топлива, в определенных условиях будет влить на него, т. к. вынуждает водителя отвлекаться от управления автомобилем и использовать далеко не оптимальные приемы вождения и режимы движения. Бороться за экономию топлива можно только на технически исправном автомобиле. Полноценно решать эту задачу под силу предприятию с хорошей производственно-технической базой, укомплектованной необходимым оборудованием для диагностирования, ТО и ремонта, приспособлениями, инструментом, соответствующей технической и технологической документацией.

К организационным факторам относятся мероприятия, направленные на повышение профессионального уровня водителей, рабочих и ИТР , совершенствование морального и материального стимулирования работников предприятии за экономию нефтепродуктов. К этой группе относятся также действия соответствующих органов и служб по организации движении автомобильного транспорта на улицах и дорогах с целью оптимизации условий движения.

Источник: Владимир Михайлович Янзин, канд. тех. наук, доцент кафедры «Эксплуатация машинно-тракторного парка» ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Длительная безаварийная работа любой машины зависит не только от строгого соблюдения установленных правил и норм эксплуатации, но и от использования только определенных сортов топливо-смазочных материалов (ТСМ) соответствующего качества.

Качество ТСМ влияет на такие важнейшие показатели двигателей внутреннего сгорания, как экономичность, долговечность, токсичность отработавших газов, металлоемкость и др. Например, путем использования высокоэффективных ТСМ ресурс двигателя можно увеличить в 1,5–2 раза, а токсичность отработавших газов уменьшить в несколько раз.

В настоящее время многие сельхозпроизводители в целях экономии финансовых средств часто приобретают ТСМ у не проверенных фирм и посредников. Проведенные нами анализы проб таких нефтепродуктов показали, что некоторые партии топлив и моторных масел использовать в двигателях машин нельзя.

Бензин. Мощность бензинового двигателя, надежность работы, его экономичность во многом зависят от качества применяемого топлива. Качество бензина зависит от его физико-химических свойств: фракционного состава, детонационной стойкости, теплоты сгорания и т. д.

Фракционный состав бензина – один из важнейших показателей, характеризующий его качество как для экономичной, так и надежной и долговечной работы двигателя. Так, от фракционного состава бензина зависит запуск двигателя и время, затрачиваемое на его прогрев; перебои в работе двигателя, вызываемые образованием паровых пробок или обледенением карбюратора; приемистость двигателя; расход топлива и масла; мощность двигателя; образование углеродистых отложений, а также в определенной степени износ трущихся деталей.

Для характеристики фракционного состава в стандарте указываются температуры, при которых перегоняется 10, 50 и 90% бензина, а также температуры начала и конца его перегонки.

По температуре начала перегонки (для летнего бензина не ниже 35°С) и перегонки 10% бензина (t 10%) судят о наличии в нем головных (пусковых) фракций, от которых зависит легкость пуска холодного двигателя. Повышенное содержание низкокипящих фракций в бензине не всегда является положительной особенностью. В этом случае увеличивается склонность бензинов к паровым пробкам в системе топливоподачи двигателя и значительно возрастают потери бензина на испарение при
хранении на нефтескладе.

После пуска двигателя интенсивность его прогрева, устойчивость работы на малой частоте вращения коленчатого вала и приемистость (интенсивность разгона автомобиля при полностью открытом дросселе) зависят главным образом от температуры перегонки 50% бензина (t 50%).

Чем ниже эта температура, тем легче испаряются средние фракции бензина, обеспечивая поступление в непрогретый еще двигатель горючей смеси необходимого состава, устойчивую работу на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя и хорошую приемистость. По температуре перегонки 90% (t 90%) и температуре конца перегонки (кипения) судят о наличии в бензине тяжелых трудноиспаряемых фракций, интенсивности и полноте сгорания рабочей смеси и мощности, развиваемой двигателем. Для обеспечения испарения всего бензина, поступающего в цилиндры двигателя, эти температуры должны быть как можно более низкими.

Концевые фракции поступают в цилиндр не испарившись, они не участвуют в сгорании, и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло и увеличивают износ. Несгоревшее топливо откладывается на поверхностях камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонацию и калильное зажигание, нарушающие работу двигателя. Чем меньше t 90% и t к.п. бензина, тем лучше.

Проведенные нами анализы проб бензинов из различных хозяйств области показывают, что иногда используют бензины с высокой температурой конца кипения. Это объясняется тем, что нередко бензины перевозят в тех же автомобильных цистернах, в которых транспортируют дизельное топливо. В емкости всегда остается 30–40 кг топлива, которое при последующем ее заполнении смешивается с новым нефтепродуктом. Установлено, что при температуре конца перегонки бензина t к.п. = 230...2400С износ цилиндропоршневой группы двигателя увеличивается в два раза, а расход топлива повышается на 10%.

Дизельное топливо. В настоящее время хозяйствами области закупается дизельное топливо ЕВРО по ГОСТ Р 52368–2005. Согласно этого ГОСТа выпускаются 11 сортов дизельного топлива: A, B, C, D, E, F, а также классы: 0, 1, 2, 3, 4. Применение дизельного топлива по предельной температуре фильтруемости приведено в таблице.

Применение дизельного топлива по предельной температуре фильтруемости

летний период			переходные весенний/ осенний периоды			зимний период
сорт А	сорт В	сорт С	сорт D	сорт E	сорт F и класс 0	класс 1	класс 2	класс 3	класс 4
не выше +5°С	не выше 0°С	не выше –5°С	не выше –10°С	не выше –15°С	не выше –20°C	не выше –26°С	не выше –32°С	не выше –38°С	не выше –44°С

Все сорта выпускаются трех видов:

Пример записи дизельного топлива при заказе и в технической документации:
Топливо дизельное ЕВРО по ГОСТ Р 52368–2005 (ЕН 590:2009)
– сорт А (В, С, D, Е, F), вид I (вид II, вид III);
– класс 0 (1, 2, 3, 4), вид I (вид II, вид III).

Рекомендуемое сезонное применение дизельных топлив в Самарской области в соответствии с требованиями к предельной температуре фильтруемости:
– летний период (с 1 мая по 30 сентября (5 мес.) – сорт C;
– переходные весенний/осенний периоды (с 1 по 30 апреля (1 мес.) / с 1 по 31 октября (1 мес.) – сорт E;
– зимний период (с 1 ноября по 31 марта (5 мес.) – класс 1.

Дизельное топливо должно обладать хорошими распыливанием, смесеобразованием, испарением и прокачиваемостью, быстрым самовоспламенением; полностью сгорать, причем без дымления; не вызывать повышенного нагаро- и лакообразования на клапанах и поршнях, закоксовывания распылителя, зависания иглы распылителя, коррозии резервуаров, баков, деталей двигателя и т. д.

На качество смесеобразования наряду с конструкцией камеры сгорания двигателя влияют свойства применяемого топлива: плотность, вязкость, давление насыщенных паров, поверхностное натяжение, фракционный состав и др.

Повышение плотности топлива сказывается на процессе смесеобразования так же, как и увеличение вязкости: возрастает длина струи, ухудшается экономичность двигателя и увеличивается дымность. При малой плотности топлива уменьшается длина струи, ухудшается процесс смесеобразования и увеличивается износ прецизионных пар насоса высокого давления, для которого топливо одновременно служит смазочным материалом. Поэтому плотность дизельного топлива должна
быть оптимальной с учетом сезонности эксплуатации и других факторов и находиться в пределах при 15°С для сортов А, В, С, D, Е, F – 820–845 кг/ м3, для классов 1, 2, 3, 4 – 800–845 кг/м3.

Причина повышенной коррозии и износов деталей двигателя – наличие в топливе сернистых соединений, органических кислот, водорастворимых кислот и щелочей. На коррозионную агрессивность дизельных топлив существенно влияют сернистые соединения. Установлено, что общий износ деталей двигателя приблизительно прямо пропорционален содержанию серы в дизельном топливе. При температуре охлаждающей жидкости в двигателе ниже 70°С возрастает степень коррозионного износа, поскольку увеличивается образование серной кислоты. Продукты сгорания топлива, содержащие сернистый и серный ангидриды, проникают через неплотности цилиндропоршневой группы в картер, где образуют с водой серную и сернистую кислоты. Смешиваясь с маслом, кислоты ухудшают его качество, в частности антикоррозионные свойства, вызывают быстрое старение. Химическому износу подвергаются вкладыши подшипников, шейки коленчатых валов и другие детали. Особенно сильной коррозии подвержены вкладыши из свинцовистой бронзы.

В результате действия сернистых продуктов на картерное масло получаются смолистые соединения, которые затем образуют нагар. При наличии сернистых соединений увеличивается нагаро- и лакообразование в цилиндропоршневой группе. Из-за содержания серы нагар становится твердым, что приводит к абразивному изнашиванию цилиндропоршневой группы. Отложение лака в зоне поршневых колец ведет к их закоксовыванию и заклиниванию. Активные сернистые соединения (элементная сера, меркаптаны, сероводород) обладают высокой коррозионной агрессивностью, поэтому товарные топлива для ДВС не должны их содержать.

Проведенные нами многочисленные анализы проб дизельного топлива, полученных из различных районов области, показали, что очень часто закупаются партии топлива с большим содержанием активной серы, а это недопустимо. Работа двигателя на таком топливе неизбежно приведет к преждевременному выходу его из строя. Такие пробы мы получали из многих районов области.

Наличие воды и механических примесей в дизельном топливе служит одной из главных причин отказов топливной аппаратуры. Вода и механические примеси могут попадать в топливо, начиная от пути следования его из нефтезавода до использования в двигателе. Большинство механических примесей имеют большую твердость и вызывают повышенный износ деталей двигателя. Особенно вредны примеси для топливных насосов высокого давления, насосов-форсунок, форсунок. В прецизионных парах зазор составляет 1,5–3 мкм, поэтому даже небольшое количество механических примесей, размер которых соизмерим с зазором плунжерных пар, вызывает их интенсивное изнашивание. При использовании засоренного топлива срок службы топливной аппаратуры сокращается в 5–6 раз.

Перед заправкой в бак машины топливо должно отстаиваться не менее 10 дней. Чистота различных слоев топлива при этом будет неодинаковой.

Даже при 10-дневном отстое в нижних слоях топлива остаются мельчайшие частички механических примесей, представляющие наибольшую опасность для топливной аппаратуры. Машины необходимо заправлять топливом верхних слоев. Содержание механических примесей в дизельном топливе не допускается.

Моторное масло. Моторное масло должно надежно и длительно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя. Основные функции моторного масла в двигателях – уменьшение трения между трущимися поверхностями деталей; снижение износа трущихся поверхностей и предотвращение их заедания; охлаждение деталей; дополнительное уплотнение поршневых колец, защита деталей от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями.

От вязкости моторного масла при рабочих температурах в двигателе зависят качество смазывания трущихся поверхностей деталей и их износ. Вязкость моторного масла, в свою очередь, зависит от температуры, с увеличением которой она понижается, а с уменьшением – повышается. Интенсивность изменения вязкости масла при изменении температуры у разных моторных масел различна. Крутизну вязкостнотемпературной кривой оценивают по индексу вязкости. Чем выше индекс вязкости, тем лучше технико-эксплуатационные свойства моторных масел.

Оценивая вязкость проб моторных масел, представленных нам из различных хозяйств области, мы установили, что в основном вязкость проверяемых масел соответствует требованиям ГОСТ 17479.1–85. Однако иногда вместо заявленного зимнего моторного масла проба соответствует летнему маслу и наоборот.

Очень важными эксплуатационными показателями моторного масла являются его антиокислительные и антикоррозионные свойства. Эти свойства моторных масел зависят главным образом от эффективности антикоррозионных и антиокислительных присадок, а также от состава базовых компонентов. В процессе работы масла в двигателе коррозионность значительно возрастает.

Антикоррозионные присадки защищают вкладыши подшипников и другие детали, выполненные из цветных металлов, образуя на их поверхности прочную защитную пленку.

Нейтрализующая способность – это важнейшее химическое свойство моторных масел, характеризуемое щелочным числом. Оно показывает, какое количество кислот, образующихся при окислении масла или попадающее в него из продуктов сгорания топлива, может нейтрализовать единица массы масла. Щелочное число масла обусловливается содержанием в них моющих и диспергирующих присадок, обладающих щелочными свойствами и препятствующих отложению смолисто-асфальтовых веществ на деталях кривошипно-шатунного механизма и особенно на деталях цилиндропоршневой группы двигателей в виде лаков и нагаров.

Чем выше концентрация присадки в масле (щелочное число), тем меньше нагарообразование в двигателе. Однако концентрация присадки в масле во время работы двигателя постепенно снижается (срабатывается) и защитные свойства масла ухудшаются. Это является одним из основных признаков необходимости замены масла в двигателе.

Анализы проб моторных масел показали, что очень часто по щелочному числу масла не соответствуют ГОСТ 17479.1–85. Так, например, у масла М-10Г2 щелочное число должно быть не менее 6,0 мг КОН/г, а оно часто составляет всего 3,5–4,0 мг КОН/г, у масла М-10Д2М вместо 8,2 мг КОН/г 5,5–6,5 мг КОН/г. Срок службы таких масел значительно меньше, и они должны заменяться в двигателе чаще. А это дополнительные затраты труда и денежных средств.

Таким образом, все вышеприведенное свидетельствует о том, что качество топливо-смазочных материалов значительно влияет на техническое состояние машин. Перед их приобретением и применением необходимо убедиться, что качество покупаемых материалов соответствует требованиям ГОСТов.

ВВЕДЕНИЕ

1. ТОПЛИВО. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

1.1 Виды топлива, свойства и горение

1.2 Общие сведения о нефти и получение нефтепродуктов

1.3 Эксплуатационные свойства и применение автомобильного бензина

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА

3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЦЕНТРИФУГИ И ДЕКАНТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

4. СИСТЕМЫ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ НЕФТИ

5. СИСТЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ И НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ГРУНТОВ

6. СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ МАСЛА СО 6.1-50-25/5 МЭ-200

7. ОТРАБОТАННЫЕ МАСЛА (ОТРАБОТКА)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Топливо и смазочные материалы широко используются во всех отраслях народного хозяйства. Одним из основных потребителей нефтепродуктов, вырабатываемых в стране, является сельское хозяйство, оснащенное большим количеством тракторов, автомобилей, комбайнов и других сельскохозяйственных машин.

Основной целью изучения дисциплины «Топливо и смазочные материалы» является овладение знаниями об эксплуатационных свойствах, количестве и рациональном применении в тракторах, автомобилях и сельскохозяйственной технике топлива, масел, смазок и специальных жидкостей.

Следует всегда помнить, что одним из основных видов расходов при работе тракторов и автомобилей являются расходы на горюче-смазочные материалы. Качество применяемых горюче-смазочных материалов должно соответствовать особенностям машин. Неправильно подобранные топливо и смазочные материалы приводят к перерасходу нефтепродуктов, а главное, снижают долговечность, надежность, эффективность работы машин и механизмов, иногда приводят к аварийным поломкам.

По физическому состоянию топливо бывает жидким, твердым и газообразным. Каждое из них может быть естественным (нефть, каменные и бурые угли, торф, сланцы, природный газ) и искусственным (бензин, дизельное топливо, кокс, полукокс, древесный уголь, генераторный газ, сжиженный газ и др.). В сельскохозяйственном производстве используют разные виды топлива, но в машинах, снабженных двигателями внутреннего сгорания, основным является жидкое топливо.

Топливо состоит из горючей и негорючей части. Горючая часть топлива состоит из различных органических соединений, в состав которых входят углерод (С), водород (Н), кислород (О), сера (S).

Углерод (С) и водород (Н) при сгорании выделяют большое количество теплоты. В небольших количествах в состав топлива входит сера (S), образующая при сгорании оксиды серы, вызывающие сильную коррозию, и поэтому является нежелательной составной частью. В виде внутреннего балласта в небольших количествах содержится кислород (О) и азот (N).

Неорганическая часть топлива состоит из воды (W) и минеральных примесей (М), которые при сгорании образуют золу (А).

Тепловая ценность топлива оценивается теплотой его сгорания, которая может быть высшей (Qв) или низшей (Qн).

Удельной теплотой сгорания твердого и жидкого топлива называют теплоту, выделяемую при полном сгорании одного кг массы топлива.

Вычисляют теплоту сгорания (кДж/кг) обычно по формуле Д.И. Менделеева:

Высшую: Qв = 339С + 1256Н - 109(О-S);

Низшую; Qн = Qв - 25 (9Н + W)

Элементный состав топлива выражен в процентах, численные коэффициенты показывают теплоту сгорания отдельных элементов, деленную на 100. Вычитаемое 25(9Н + W) представляет собой количество теплоты, затраченное на превращение влаги топлива в пар и уносимой в атмосферу с продуктами сгорания.

Горение - это химическая реакция окисления топлива кислородом, воздуха сопровождающаяся выделением теплоты и резким повышением температуры. Процесс горения очень сложный, химические реакции в нем сопровождаются физическими явлениями, такими как перемешивание топлива и воздуха, диффузия, теплообмен и др.

Основную массу топлива и смазочных материалов вырабатывают из нефти. В зависимости от физико-химических свойств нефти выбирается наиболее рациональное направление её переработки. Свойства получаемых нефтепродуктов зависят от химического состава нефти и способов её переработки.

В состав нефти входят три основных класса углеводородов: парафиновые, нафтеновые и ароматические. При изучении современных способов получения топлива и масел из нефти нужно уяснить, что способы получения бензина могут быть физические и химические, масел и дизельного топлива - только физические. При физических способах не нарушается углеводородный состав нефти, а только разделяются по температурам кипения различные дистилляты. При химических способах изменяется углеводородный состав и образуются новые углеводороды, которых не было в исходном сырье.

Ответственной и важной частью при получении топлива является очистка нефтепродуктов. Цель очистки - удаление из дистиллята вредных примесей (сернистых и азотных соединений, смолистых веществ, органических кислот и др.), а иногда и нежелательных углеводородов непредельных, полициклических и др.). Способы очистки разные - сернокислотная, гидрогенизационная селективная обработка адсорбентами и др.

Одним из главных требований, предъявляемых к бензину является его детонационная стойкость. Скорость распространения фронта пламени при нормальном горении топлива составляет 25 - 35 м/с. При определенных условиях сгорание может перейти во взрывное, при котором фронт пламени распространяется со скоростью 1500 - 2500 м/с. При этом образуются детонационные волны, которые многократно отражаются от стенок цилиндра.

При детонации появляются резкие звонкие металлические стуки в двигателе, тряска двигателя, периодически наблюдается черный дым и желтое пламя в выпускных газах;

Мощность двигателя падает, перегреваются его детали. В результате перегрева происходит повышенный износ деталей, появляются трещины, имеет место прогорание поршней и клапанов.

Детонационная стойкость бензина оценивается условной единицей, называемой октановым числом, которое определяют двумя методами: моторным и исследовательским. Эти методы отличаются только режимами нагрузки двигателя при оценке детонационной стойкости.

Определяют октановое число на одноцилиндровой моторной установке с переменной степенью сжатия двигателя методом сравнения испытуемого бензина с эталонным топливом при одинаковой интенсивности их детонаций. Эталонное топливо представляет собой смесь двух углеводородов парафинового ряда: изооктана (С8Н18), его детонационная стойкость принимается за 100, и нормального гептана (С7Н16), детонационная стойкость которого принимается за 0.

Октановое число равно процентному содержанию по объему изооктана в искусственно приготовленной смеси с нормальным гептаном, которая по своей детонационной стойкости равноценна испытуемому бензину.

Для различных автомобильных двигателей подбирают бензин, обеспечивающий бездетонационную работу на всех режимах. Чем выше степень сжатия двигателя, тем выше требования к детонационной стойкости бензина, но одновременно и выше экономичность, и удельные мощные показатели двигателя. Эффективным способом повышения детонационной стойкости бензина является добавление к ним антидетонаторов, например тетраэтилсвинца, в виде этиловой жидкости. Бензин, в который добавлена этиловая жидкость, называется этилированным. В некоторых марках бензина используются марганцевые антидетонаторы.

Фракционной состав является главным показателем испаряемости автомобильного бензина, важнейшей характеристикой его качества; От фракционного состава бензина зависят легкость пуска двигателя время его прогрева, приемистость и другие эксплуатационные показатели двигателя.

Бензин представляет собой смесь углеводородов, обладающих различной испаряемостью. Скорость и полнота перехода бензина из жидкостного в парообразное состояние определяется его химическим составом и называется испаряемостью. Так как бензин является постоянной сложной смесью различных углеводородов, то они выкипают не при одной постоянной температуре, а в широком диапазоне температур. Автомобильный бензин выкипает от 30 до 215 °С. Испаряемость бензина оценивается по температурным пределам его выкипания и температурам выкипания его отдельных частей - фракций.

Основные фракции - пусковая, рабочая и концевая. Пусковую фракцию бензина составляют самые легкокипящие углеводороды, входящие в первые 10 % объема дистиллята. Рабочую фракцию представляют дистилляты, перегоняемые от 10 до 90 % объема, и концевую фракцию - от 90 % объема до конца кипения бензина. Фракционный состав бензина нормируется пятью характерными точками: температура и начало перегонки (для летнего бензина), температурами перегонки 10, 50 и 90 %, температурой конца кипения бензина, или объемом выпаривания при 70,100 и 180 °С.

В соответствий с ГОСТ 2084-77 автомобильный бензин летнего вида должен иметь температуры начала перегонки не ниже 35 °С, а 10 % бензина должно перегоняться при температуре не выше 70 °С. Для бензина зимнего вида температура начала перегонки не нормируется, а 10 % бензина должно перегоняться при температуре не выше 55 °С. Благодаря этому выпускаемый товарный бензин летнего вида обеспечивает пуск холодного двигателя при температуре окружающего воздуха выше 10 °С, в жаркий летний период они не образуют паровых пробок. Бензин зимнего вида дает возможность запустить двигатель при температуре воздуху -26 °,-28 °С, появление паровых пробок в системе питания двигателя при этих условиях практически исключено.

У рабочей фракции (объем дистиллятов от 10 до 90 %) нормируется температурой перегонки 50 % бензина, которая характеризует скорость прогрева и приемистость двигателя.

Приемистостью двигателя называется его способность в прогретом состоянии под нагрузкой быстро переходить с малой частоты вращения к большей при резком открытии дроссельной заслонки.