РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
Для лабораторно-практических занятий по предмету
«Эксплуатационные материалы»
Для студентов специальности №190605 и №190604
 |
Разработал преподаватель Данченко М.Ю.
Рассмотрено на заседании кафедры
«Эксплуатация автомобильного транспорта»
протокол №_______ от «_____» ____________20 г.
Зав. кафедрой _______Рязанцев Д.Г.
Тула 2010
Лабораторная работа №1
«Оценка топлива по внешним признакам»
Цель работы: ознакомиться с методами качественной оценки вида топлива, установить условия его применения и влияние качественных показателей бензина на работу автомобильного двигателя.
Аппаратура, реактивы и материалы
1. Цилиндр стеклянный диаметром 40 – 55 мм.
2. Нагревательный прибор.
3. Водяная баня.
4. Штатив с пробирками.
5. Пипетка вместимостью 10 и 6,5 мл.
6. Секундомер.
7. Стеклянная палочка.
8. Фильтровальная бумага.
9. Спирт этиловый ректификат (50 мл)
10. 10% - ный спиртовой раствор йода (50 мл)
11. Раствор перманганата калия с молярной концентрацией 0,02 моль/л (20 мл)
12. Пробы испытываемого топлива (150 мл)
Содержание работы
В работе изучаются вопросы характеристики топлива по окраске, прозрачности, скорости испарения, стабильности и содержания этиловой жидкости. По окраске этилированных бензинов устанавливается марка топлива, а по окраске неэтилированных – присутствие в них смолистых веществ. Степень прозрачности свидетельствует о наличии в топливе эмульгированной воды, взвешенные и осевшие на дно частицы характеризуют присутствие механических примесей в топливе. По скорости испарения судят о виде топлива. Стабильность бензинов оценивается содержанием в них олефинов, характеризующих способность топлива к самопроизвольному осмолению в эксплуатационных условиях.
Порядок выполнения работы:
1. Стеклянный цилиндр установить на горизонтальный стол. ПО стеклянной палочке осторожно налить в него испытываемый бензин. Осмотреть всю поверхность топлива. По степени прочности определить наличие механических примесей и эмульсионной воды в топливе.
По окраске установить марку бензина (табл.1)
Таблица 1
Показатели качества бензина
| Показатели | Марка бензина ГОСТ 2084-77 | ||||
| А-76 с государственным знаком качества | А-76 | АИ-93 с государственным знаком качества | АИ-93 | АИ-98 с государственным знаком качества | |
| Содержание ТЭС, | отсутствует | 0,24 | отсутствует | %Н | отсутствует |
| Цвет | б/ц | жёлтый | б/ц | оранжево-красный | б/ц |
2. В пробирку пипеткой отмерить 10мл бензина и добавить 1мл спиртового раствора йода. Смесь в пробирке осторожно нагреть в течение 2 минут на водяной бане и затем охладить водой. Верхний бензиновый слой слить и добавить в остаток 10мл этилового спирта. Пробирку слегка встряхнуть и проверить в отражённом свете наличие жёлтых кристалликов йодистого свинца, свидетельствующего о присутствии в бензине этиловой жидкости.
3. В пробирку налить бензин на высоту 30-40мм и добавить примерно столько же раствора перманганата калия. Интенсивно сболтать содержимое пробирки в течение 10-15 минут. Сохранения нижним слоем, выделившимся после отстаивания, малиново – фиолетового цвета будет свидетельствовать об отсутствии в топливе олефинов. Обесцвечивании водяного слоя или изменении окраски с малиново – фиолетового на жёлтую будет говорить и о наличии олефинов в бензине.
4. Результаты испытаний записать по форме табл. 2, ориентировочно определить вид и марку исследуемого топлива, установить условия эксплуатации и влияния качественных показателей бензина на работу двигателя.
Таблица 2
Качественная оценка бензина
| Показатели | Образец | Заключения |
| Окраска | ||
| Прозрачность | ||
| Испаряемость | ||
| Стабильность | ||
| Наличие этиловой жидкости |
Контрольные вопросы.
1. Как влияет на работу двигателя наличие механических примесей?
2. Какие существуют марки бензина? Их сравнительные характеристики.
3. Какие углеводороды желательно иметь в составе карбюраторного топлива?
4. Как по составу отличаются этилированные и неэтилированные бензины?
5. Как влияет присутствие в топливе этиловой жидкости на работу двигателя?
6. Чем обусловливается стабильность бензинов?
7. Какие причины вызывают образование смолистых отложений в двигателе? Какое влияние на работу двигателя оказывают смолистые отложения?
Вывод:
Лабораторная работа №2
«Определение фракционного состава бензина»
Цель работы: ознакомиться с методом определения фракционного состава топлива и дать оценку влияния отдельных фракций бензина на работу двигателя.
Аппаратура, реактивы и материалы
1. Прибор для разгонки нефтепродуктов.
2. Колбонагреватель с реостатом.
3. Мерный цилиндр ёмкостью 100мл.
4. Термометр типа ТН2 со шкалой измерений от 0 до 700 С.
5. Асбестовая прокладка.
6. Коллодий.
7. Образец топлива (200мл).
Содержание работы
Перед выполнением работы необходимо изучать рекомендованную литературу и обратить особое внимание на свойства топлива, влияющие на безотказную работу двигателя. Провести разгонку бензина, установить характерные точки фракционного состава, вид и марку топлива, сопоставить полученные данные с требованиями ГОСТа, дать эксплуатационную оценку по фракциям топлива, определить детонационную стойкость бензина, дать заключение об его использовании в карбюраторном двигателе и о влиянии фракционного состава на расход топлива и износ двигателя.
Порядок выполнения работы.
Перед выполнением исследований холодильник заполнить водой и снегом или льдом. При отсутствии снега или льда через холодильник пропустить водопроводную воду с такой скоростью, чтобы её температура на выходе холодильника не превышала 300С, температура измерять термометром типа ТН2.
Отметив измерительным цилиндром 100мл исследуемого топлива, перелить его в колбу, держа последнюю в таком положении, чтобы отводная трубка была направлена вверх. Внутрь колбы бросить 2-3 кусочка пористого вещества (фарфора, шамота).
После заполнения колбы 1 бензином (100мл) в шейку колбы вставить термометр типа ТН7, чтобы ось термометра совпадала с осью колбы, вверх ртутного шарика находился на уровне нижнего края отводной трубки в месте её припоя, после чего колбу поставить на асбестовую прокладку, закрепляя отводную трубку в холодильнике с помощью корковой пробки.
 |
Рис. 1 прибор для разгонки нефтепродуктов
1. Колба с топливом.
2. Холодильник.
3. Термометр.
4. Мерный цилиндр.
5. Нагревательный прибор.
6. Защитный кожух.
Колбу закрыть защитным кожухом, а мерный цилиндр установить под нижний конец не менее чем на 25мм, но не ниже метки 100мл.
После проведения указанных подготовительных операций приступить непосредственно к проведению перегонки.
Перегонку производить в следующем порядке:
1. Включить нагревательный прибор. Интенсивность нагрева должна быть такой, чтобы первая капля упала из трубки холодильника не раньше, чем через 5-10 минут.
2. Температуру, показанную термометром в момент падения первой капли, условно принять за температуру начала перегонки.
3. Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4-5 мл/мин., что соответствует 20-25 каплям, за 10сек. Запись показаний термометра производить через каждые 10мл перегонки дистиллята.
4. После отгона 90% дистиллята нагрев колбы регулировать так, чтобы до конца перегонки прошло 3-5 минут. Перегонку закончить, когда ртутный столбик остановится. В этот момент записать температуру в конце перегонки включить подогрев, снять защитный кожух и дать колбе охладиться в течение 5 минут.
5. После остывания колбы из неё вынуть термометр и снять с прибора. Оставшийся в колбе остаток слить в мерный цилиндр на 10мл и замерить с точностью до 0,1мл.
6. По результатам перегонки, которые должны быть записаны в виде таблицы 1, построить график.
Таблица 1
Перегонка топлива
| Объём отогнанного топлива, % | Температура кипения при перегонке, 0С | Температура кипения при перегонке по ГОСТу, 0С | Отклонения от ГОСТа |
| начало перегонки | |||
| КР |
На графике по вертикали отложить объём дистиллята (%), а по горизонтали – температуру. Кривая должна иметь плавный характер и не доходить до значения 100% на величину остатка в колбе и потерь при перегонки.
рис. 2. Распределение бензина по фракциям
Сравнить полученные данные с показателями ГОСТ 2084-77 табл. 2 и сделать заключение о соответствии образца топлива по этому показателю нормам стандарта.
Таблица 2
Показатели ГОСТ 2084-77
| Показатели | А-72 | А-76 | АИ-93 | АИ-98 | ||||
| летний | зимний | летний | зимний | летний | зимний | летний | зимний | |
| Фракционный состав, 0С, не ниже | --- | --- | --- | --- | ||||
| 10%, не ниже | ||||||||
| 50%-10%, не ниже | ||||||||
| 90%-50%, не ниже | ||||||||
| Ткр 90% КР | ||||||||
| Остаток (%) не более | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| Остаток и потери (%) не более | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 |
8. Дать эксплуатационную оценку испытываемому топливу, показав зависимость пусковых качеств бензина, его способность обеспечивать достаточную приемистость двигателя, образовывать паровые пробки и разжижать масло в картере от значений характерных точек фракционного состава и температуры окружающего воздуха. Для этой цели необходимо использовать номограмму (рис.4) по оси абсцисс которой нанести температуру перегонки 10, 50, 90% бензина, и восстанавливая из них перпендикуляры до пересечения с соответствующими кривыми, отметить на оси ординат предельные температуры воздуха для применения, данного топлива. Номограмма даёт приближённо эксплутационную оценку по испаряемости топлива, так как не учитывает конструкционных особенностей двигателя и расхода топлива от температуры конца перегонки бензина, можно судить о работе двигателя на испытываемом топливе.
9. По показателям плотности и фракционного состава топлива подсчитав октановое число по формуле (приближённо соответствует октановому числу, определённому исследовательским методом).
ОЧ=120-2 ((Т-50)/5Р20)/Тср=(Т+Т)/2
где Тср – средняя температура перегонки бензина;
Тнп – температура начала перегонки;
Ткп – температура конца перегонки бензина;
Р20 – плотность, топлива при 200С
рис. 4 номограмма для эксплуатационной оценки автомобильных бензинов при температуре начала их разгонки и давлению насыщенных паров:
1 и 4 – области возможного образования паровых пробок;
2 и 5 – область невозможного пуска холодного двигателя.
Октановое число (приближённо подсчитанное по формуле) сравнить с показателями ГОСТ 2084-77 и определить марку бензина (табл. 9), указав для двигателей каких автомобилей можно применять данный вид топлива.
Дать оценку качества бензина, и указать к каким последствиям приведёт использование данного топлива на практике
Лабораторная работа №3
«Определение качества дизельного топлива»
Цель работы: Знакомство с методами определения вязкости и температуры застывания топлива. Закрепление знаний основных марок дизельных топлив и ГОСТа на них. Приобретение навыков по оценки качества дизельных топлив и установление условий применения их для автомобилей.
Аппаратура, реактивы и материалы
1. Вискозиметр ВПЖ-2
2. Образец топлива.
3. Термометр
4. Секундомер
Содержание работы
1. Оценить испытуемый образец дизельного топлива по внешним признакам (прочность, цвет, наличие воды и видимых не вооруженным глазом механических примесей, запах).
2. Ознакомиться с имеющейся в лаборатории коллекцией стандартных дизельных топлив, а затем сравнить с ними по внешним признакам испытуемый образец, дать предварительное заключение о принадлежности его к той или иной марке дизельного топлива.
3. Определить для образца кинематическую вязкость при 20ºС.
4. Показать преподавателю результаты по пн. 1, 2, 3 и получить от него дя испытуемого образца значение цетанового числа и содержание серы.
5. Установить по имеющимся данным марку испытуемого топлива, соответствие его по ГОСТу (или ТУ) и решить вопрос о его применении для автомобилей и тракторов.
6. Оформить отчет по работе и представить его на подпись преподавателю.
Порядок выполнения работы:
1. Оценка дизельных топлив по внешним признакам.
Оценку дизельных топлив по внешним признакам следует выполнять такими же методами, которые рассмотрены применительно к бензинам в описании работы №1. Дополнительно к тому, что там изложено, необходимо указать на некоторые характерные особенности относящиеся к цвету и запаху топлива. Все дизельные топлива окрашены, это связанно с наличием в них растворенных смол. В зависимости от природы и количества смол цвет топлив, определяемый в стеклянных цилиндрах диаметром 40-55 мм, изменяется от желтого до светло коричневого. Чем меньше интенсивность окраски топлива (или, как говорят, чем светлее оно), тем меньше в нем смолистых веществ и тем выше его качество. В большинстве случаев запах у дизельных топлив не резкий. По своему характеру он является типичным для многих нефтепродуктов (за исключением бензинов и керосинов). Зимние и особенно арктические сорта дизельных топлив мало отличаются по фракционному составу от керосинов, поэтому по запаху они могут быть схожи с керосинами.
2. Определение вязкости.
Вязкость подавляющего большинства нефтепродуктов (топлив, жидких смазывающих материалов, спецжидкостей) принято выражать в единицах кинематической вязкости, которые определяются с помощью капиллярных вискозиметров по ГОСТ 33-66. Для определения кинематической вязкости используются вискозиметры различных типов. Наибольшее распространение получили вискозиметры типа ВПЖ-2 (рис.1) вискозиметр Пинкевича (рис.2.).Применительно к этим двум типам и будет вестись всё дальнейшее изложение.
 |
рис.1. вискозиметр типа ВПЖ-2. рис.2. заполнение жидкостью
вискозиметра Пинкевича
При определении кинематической вязкости жидкости необходимо.
1. Заполнить почти до краёв имеющийся на рабочем месте фарфоровый тигель испытуемой жидкостью (в данном случае дизельным топливом).
2. Надеть резиновую трубку на полный отросток 5 вискозиметра Пинкевича последний перевернуть, направить открытыми концами вниз, как показано на рисунке. Затем зажать нижнюю часть широкого колена между среднем указательным пальцами правой руки так, чтобы большим пальцем можно было закрыть с торца широкое колено и взять в рот свободный конец резиновой трубки. После этого взять в левую руку тигель с топливом и опустить в него (до дна) узкое колено 4 вискозиметра.
3. Создавая ртом разряжение, осторожно заполнить топливом через колено 4 шарики 3 и 2. Когда уровень топлива достигнет метки В, следует выпустить резиновую трубку изо рта и быстро перевернуть вискозиметр, направить открытые концы его колен вверх.
4. Снять резиновую трубку с отростка 5 и тем же концом надеть её на колено 4, предварительно протереть тканью или фильтровальной бумагой. Затем вертикально погрузить вискозиметр в термостат и закрепить в зажиме штатива верхнюю часть широкого штатива так, чтобы шарик 3 оказался полностью в термостатной жидкости. Использующиеся в работе вискозиметры представляют собой Очень хрупкие и дорогие приборы. В связи с этим при работе с ним нужно применять особую осторожность, и в частности, держать и закреплять их нужно за одно колено. Наиболее часто поломка вискозиметров происходит при надевании и снимании резиновой трубки, поэтому при этой операции их нужно держать именно за то колено, на которое надевается или снимается резиновая трубка. Кроме того, необходимо иметь в виду, что любой из вискозиметров становится не работоспособным, если во внутреннюю полость его попадает вода или её пары. По этой причине при заполнении вискозиметра и при определении вязкости не следует допускать попадания в него воды, и нагнетания воздуха из лёгких.
5. Испытание следует вести после выдержки вискозиметра в термостате не менее 15 мин при температуре +20ºС, которую нужно поддерживать в течение всего опыта с точностью до 
±0,3ºС. Не вынимая вискозиметра из термостата, медленно насосать в шарик 2 несколько метки А топливо, перетекшее в процессе выдерживания в термостате в расширение 6. Как при заполнении, так и при испытании в испытуемой жидкости не должно образовываться и пузырьков воздуха. Подняв топливо выше метки А, выпустить резиновую трубку изо рта и наблюдать за происходящим после этого протекания топлива через капилляр 1 в расширение 6. В тот момент, когда уровень топлива достигнет метки А, надо пустить секундомер, а после опорожнения шарика 2 т.е. в момент прохождения уровня метки В, его остановить. Записав отмеченное по секундомеру время с точностью до 0,1 с. последовательно проводят на той же порции топлива описанный опыт ещё столько же раз, чтобы получить 5 отчетов времени истечения, максимальная разница, между которыми не превышала бы 1% от абсолютного значения одного из них.
6. Вычислить кинематическую вязкость по формуле: ν20=Сτср; где С – постоянная вискозиметра, мм2/с2 (выписывается из паспорта на данный вискозиметр); τср – среднее арифметическое из учитываемых 5 отсчётов времени истечение испытуемой жидкости, с. вычисленное значение округлить с точностью до третьего знака, т.е. в окончательном результате должны быть отражены 3 последовательных порядка при условии, что 1 ≤ ν ≤ 999мм2/с. Если же ν ≥ 1000 мм2/с, то в ответе следует справа от трёх оставляемых цифр приписать необходимое количество нулей. Примеры округления: 6,3168=6,32; 47,629 = 47,6; 189,19 = 189; 249430 = 249000.
3. Установление марки дизельного топлива и решение вопроса о его применении.
После одобрения преподавателем результатов экспериментальной части работы и получения от него значений цетанового числа и содержание серы в распоряжение учащегося скажутся три важнейших показателя испытуемого им топлива, которые заносятся в итоговую таблицу отчёта по работе. Методика установления марки дизельного топлива ничем не отличается от аналогичной методики для бензинов, поэтому перед тем, как сопоставлять опытные данные для испытуемого образца со стандартными показателями (см. табл. 1), рекомендуется ещё раз внимательно прочесть соответствующий параграф в описании работы №1. При установлении марки необходимо принимать во внимание не только абсолютные значения цетановых чисел, температур застывания, но и оговорки «не менее», «не выше», которыми сопровождаются некоторые показатели в ГОСТ на дизельные топлива. Каждая оговорка даёт предельное значение показателя, ограничивая отклонение его только в одном и притом нежелательном направлении, тогда как изменение в другую сторону обычно является благоприятным. Например, чем ниже температура застывания топлива, тем лучше его низкотемпературные свойства, поэтому здесь ставится оговорка «не выше». В тех случаях, когда и слишком низкое и чрезмерно высокое значение показателя отрицательно сказывается на качестве продукта, в ГОСТ вместо оговорок вводятся для такого рода показателей возможные пределы колебания. Как видно из табл.1, потребность в нормировании верхнего и нижнего пределов для дизельных топлив возникает применительно только к величине вязкости при 20ºС, при установлении марки, как и в случае бензинов, сопоставляются в первую очередь важнейшие данные анализа: цетановые числа, температура застывания, значения вязкости и т.д. Выбор нужно остановить на той из марок, к показателям которой наиболее близко подходят имеющиеся результаты для испытуемого топлива. Числовой пример, приведённый в итоговой таблице (в графе «Образец №1), ближе всего стоит к марке 3, поэтому в следующую графу внесены соответствующие показатели для этой марки. Вопрос о применении дизельных топлив по сравнению с бензином решаются значительно проще. Это связано с тем, что любое отечественное дизельное топливо пригодно для всех отечественных автотракторных дизельных двигателей. Поэтому, отметив указанный факт, заключение надо закончить эксплутационной оценкой испытуемого образца по его температуре застывания. При этом надлежит руководствоваться приведённым в первой части учебника правилом: самая низкая температура наружного воздуха, при которой может применяться любое дизельное топливо, должна быть выше его температуры застывания, по крайней мере, на 10, а максимум на 15°С. использовать это правило надо следующим образом. Если величина температуры застывания оканчивается нулём пли пятёркой, то к ней в первую очередь надо прибавить число 15 и полученный результат рассматривать в качестве основного. Но в соответствии с правилом допускается прибавлять и число 10. Очевидно, второй результат будет на 5°С ниже первого и поскольку он обеспечивает меньшую надёжность работы автомобилей, им следует руководствоваться лишь в крайних случаях. Например, дизельное топливо с температурой застывания, равной -25°С, надлежит применять при температурах наружного воздуха не ниже -10°С и только в крайних случаях не ниже -15 С. Если же значение температуры застывания оканчивается цифрой, отличной от 0 и 5, то к ней надо прибавлять одно из чисел от 11 до 14, которое в сумме даст результат, имеющий последней цифрой.
| Показатели | Марки топлив | ||
| Летние | Зимнее | Арктическое | |
| Цетановое число, не менее | |||
| Температура застывания,°С, не выше | -10 | -35 | -55 |
| Температура помутнения,°С, не выше | -5 | -25 | --- |
| Вязкость кинематическая при 20°С, мм2/с | 3,0 - 6,0 | 1,8 – 3,0 | 1,5 - 4,0 |
| Фракционный состав:t50%,°С, невыше | |||
| КР (96%), °С, не выше | |||
| Содержание фактических смол, мг/100 мл топлива, не более | |||
| Содержание серы, %: меркаптановой, не более | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| Общее: подгруппа 1, не более | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Подгруппа 2 | 0,5 | 0,5 | 0,4 |
| Плотность при 20°С, кг/м3, не более |
Вывод:
Лабораторная работа №4
«Определение плотности бензина»
Цель работы: ознакомиться с методами определения плотности бензина и дать оценку влияния данного параметра топлива на работу двигателя.
Аппаратура, реактивы и материалы
1. Нефтеденсиметры со шкалой измерения 670-750; 770-830 кг/м3 (ГОСТ 7289-80)
2. Цилиндр стеклянный 250мл
3. Пикнометр
4. Весы технические с разновесом
5. Термомерт
6. Палочка стеклянная
7. Пипетка с оттянутым капиляром
8. Фильтровальная бумага.
9. Термостат
10. Дистиллированная вода (200 мл)
12. Проба испытываемого топлива (300 мл)
Содержание работы
В работе изучаются методы определения плотности топлива нефтеденсиметром и пикнометром, по результатам исследований устанавливается вид жидкого топлива, даётся заключение о качестве топлива и возможностях его использования карбюраторном двигателе. Исследуется влияние температуры на показатель плотности бензина, производится перерасчёт количества бензина из объёмных единиц в массовые, необходимый при составлении заявок на снабжение топливом автотранспортных предприятий и в системе учёта и отчётности по контролю расхода топлива рассчитываются нормы расхода топлива в зависимости от показателя его плотности.
Порядок выполнения работы.
1. Стеклянный цилиндр установить на прочный горизонтальный стол. По стеклянной палочке налить в него топливо, температура которого не должна отклоняться от температуры в помещении, где производят измерения, больше чем на +5°С Далее чистый и сухой нефтеденсиметр медленно погрузить в топливо до момента его свободной плавучести. Отсчёт производить по верхнему краю мениска. Во избежание явления параллакса и связанной с этим ошибкой глаз наблюдателя, должен находиться на уровне мениска (рис. 1). Плотность бензина принято указывать при температуре +20°С. Если температура образца в момент определения его плотности отличается от указанной, следует ввести температурную поправку.
2. Результат измерения плотности бензина выразить в килограммах на кубический метр, поэтому показатель отсчёта по шкале нефтеденсиметров, изготовленных до 1980 года и градуированных в граммах на кубический сантиметр, следует умножить на 1000. Температурная поправка определяется по формуле:
Р20=Рт+Ф(Т-20),
где Р20 – плотность при температуре +20°С;
Рт – плотность при температуре замера;
Т – температура образца топлива в момент замера;
Ф – температура поправки (табл. 1.)
Рис.1. Определение плотности топлива нефтеденсиметром.
 |
Таблица 1.
Температурные поправки плотности нефтепродукта
| Замерная плотность образца топлива Рт (кг/м3) | Температурная поправка на 1°С, Ф, (кг/м3 °С) | Замерная плотность образца топлива Рт(кг/м3) | Температурная поправка на 1°С Ф, (кг/м3 °С) |
| 700-709 | 0,897 | 850-859 | 0,699 |
| 710-719 | 0,884 | 860-869 | 0,686 |
| 720-729 | 0,870 | 870-879 | 0,673 |
| 730-739 | 0,857 | 880-889 | 0,660 |
| 740-749 | 0,844 | 890-899 | 0,647 |
| 750-759 | 0,831 | 900-909 | 0,633 |
| 760-769 | 0,818 | 910-919 | 0,620 |
| 770-779 | 0,805 | 920-929 | 0,607 |
| 780-789 | 0,792 | 930-939 | 0,594 |
Результаты измерений плотности испытываемого образца топлива записать в виде таблицы 2.
Таблица 2.
Плотность топлива.
| Показатель нефтеденсиметра Рт(кг/м3) | Температура топлива Т °С. | Температурная поправка на 1°С, Ф, (кг/м3 °С) | Плотность топлива Р20(кг/м3) |
По показателям плотности можно ориентировочно судить о виде топлива, пользуясь данными таблицы 3.
Таблица 3.
Относительная плотность топлива.
| Наименование топлива | Плотность (кг/м3) |
| Авиационный бензин | 739-751 |
| Автомобильный бензин | 712-761 |
| Уайт - спирит | 710-750 |
| Топливо для реактивных двигателей | 755-840 |
| Дизельное топливо | 812-868 |
3. Чистый и сухой пикнометр взвесить на технических весах. За тем заполнить пикнометр дистиллированной водой несколько выше метки и повесить в термостат или баню с температурой 20 ±2 °С на 25-30 минут. Когда уровень в шейке пикнометра перестанет изменяться, избыток воды отобрать полоской фильтрованной бумагой так, чтобы на шейке пикнометра касалась нижней части мениска. "Водное число" пикнометра вычислить по формуле:
Y=Р2 – Р1;
где Р1 - масса пустого пикнометра, кг;
Р2 - масса пикнометра с водой, кг.
4. После определения "водного числа" воду из пикнометра вылить, пикнометр тщательно высушить, наполнить испытываемым топливом, соблюдая тот порядок, что и при определении "водного числа" и взвесить.
5. Плотность топлива рассчитать по формуле:
P20т= (P3 – P1) / (P2 – P1);
где P3 — масса пикнометра с топливом, кг.
Если плотность Р20 необходимо привести к плотности Р204, то значение найденной плотности следует умножить на значение плотности воды при 20°С равное 998,2 кг/м3.
Результаты записать в таблицу 4.
Таблица 4.
Плотность топлива по пикнометру.
| № образца топлива | № пикнометра | Масса пикнометра, кг | Масса пикнометра с водой Р2, кг | «Водное число» пикнометра, Y | Масса пикнометра с топливом Р3, кг | Плотность топлива Р20(кг/м3) | Плотность Р204, (кг/м3) | Наименование топлива |
Вид топлива определить ориентировочно, пользуясь таблицей 3. Сделать заключение о возможности применения данного топлива.
6. Сделать пересчёт количества бензина из объёмных единиц в массовые по формуле:
РТ=ФТ*РТ,
где Рт - масса топлива при температуре замера объёма и установления плотности, кг;
Фт - объём топлива при температуре Т в момент замера, л;
Рт - плотность топлива в момент замера, кг/м3.
7. Рассчитать относительную плотность (удельную массу) топлива по формуле:
Д2О4=Р2От/Р4в
где Р2ОТ - плотность топлива при температуре 20°С, кг/м3;
Р4в - плотность воды при температуре 4 °С, кг/м3.
Контрольные вопросы.
1. Что такое плотность и как она изменяется с изменением температуры?
2. Как влияет плотность топлива на качество рабочей смеси?
3. Как влияет плотность топлива на его расход при работе двигателя на всех режимах?
4. Отличается ли плотность зимних и летних видов бензина?
5. Какие свойства топлива влияют на подачу его в смесительную камеру?
6. Чем отличается плотность от удельной массы бензина?
Вывод:
Лабораторная работа № 5
«Определение качества моторного масла»
Цель работы: знакомство с методом определения вязкости масел. Закрепление знаний основных марок моторных масел и ГОСТ на них. Приобретение навыков по расчёту вязкостных показателей нефтепродуктов с помощью номограмм, оценка качества масел и установление условий их применения для автомобилей.
Аппаратура, реактивы и материалы.
1. Вязкозиметр ВПЖ - 2.
2. Секундомер.
3. Термометр.
4. Номограммы.
Содержание работы.
Оценить испытуемый образец масла по внешним признакам (прозрачность, цвет, запах, наличие воды и видимых не вооружённым глазом механических примесей). Ознакомиться с имеющейся в лаборатории коллекции стандартных моторных масел, а затем сравнить с ними по внешним признакам испытуемый образец и дать предварительное заключение о принадлежности его к той или иной марке масел. Определить для образца кинематическую вязкость при 100°С. показать преподавателю результаты по пп. 1,2,3 и получить от него для испытуемого образца значения вязкости при 0°С (или 50 °С) и температуры застывания. Определить по номограмме №2 для испытуемого образца индекс вязкости. Установить по имеющимся данным марку испытуемого масла, а также решить вопрос о применении его для автомобилей с указанием необходимых ограничений и, в частности, величины предельно низкой температуры, до которой на нем возможен пуск двигателя без использования средств разогрева. Оформить отчёт по работе и представить его на подпись преподавателю.
Порядок выполнения работы.
1. Оценка смазочных масел по внешним признакам. Оценку смазочных масел по внешним признакам следует выполнять теми же методами, которые рассмотрены применительно к бензинам и дизельным топливам. Современные моторные и трансмиссионные масла содержат значительно больше смол, чем дизельные топлива, поэтому по сравнению с последними они имеют более интенсивную окраску вплоть до того, что в слое толщиной 40-55 мм становятся не прозрачными. В связи с этим для жидких масел, кроме цвета в проходящем свете, необходимо ещё дополнительно фиксировать цвет и оттенок в отражённом свете.
2. Определение вязкости. Вязкость масел определяется теми же приборами и по той же методике, которые описаны в работе по определению качества дизельного топлива. Следует лишь иметь в виду, что заполнение вискозиметра высоковязкими маслами значительно облегчается, если последние предварительно (перед заливанием в тигель) подогреть до 40-50 °С, опуская колбу с образцом в водяную ванну.
3. Установление марки образца и решение вопроса о его применении. После одобрения преподавателем результатов по пп. 1,2,3 и получения от него значений вязкости при 0°С (или 50 °С) и температуры застывания учащийся должен установить марку испытуемого образца в соответствии его ГОСТу. Для этого имеющиеся для образца фактические данные надо внести в о