Детонационная стойкость. Октановое число и методы его определения




Урок№2

20.10.2021

Предмет: «Организация транспортировки, приема, хранения и отпуска нефтепродуктов».

Группа: ТУ-1

Преподаватель: Подзигун В.Г.

Тема: «Автомобильные бензины. Назначение, применение, показатели качества, общие свойства, марки, токсичность, огнеопасность».

Цель:

ü познакомиться с автомобильными бензинами с их свойствами и качествами

ü изучить и запомнить автомобильные бензины их свойства и качества

ü закрепить знания по автомобильным бензинам их свойствам и качествам

ü кратко записать основное содержание темы.

Ход урока

 

Работа над темой

 

 

Требования предъявляемые к бензинам

 

Бензин — это продукт переработки нефти, ее легкая фракция, смесь низкокипящих летучих углеводородов.

 

Свойства

Светлая прозрачная жидкость, без цвета или с легким желтоватым оттенком, с характерным запахом. Бензин летуч; температура кипения варьируется в очень широких пределах: от 30 до 200 °С. Замерзает при температуре около -60 °С. С помощью различных добавок ее понижают до -72 °С. Горит, смесь с воздухом взрывоопасна. Не смешивается с водой, растворяет жиры, масла, каучуки. Токсичен.

Бензин активно окисляется кислородом (реакция горения) с выделением большого количества тепла и образованием углекислого газа и воды. Входящие в состав бензина непредельные углеводороды окисляются с образованием смолистых веществ и твердых отложений. Также в бензин входят соединения, содержащие серу, кислород, азот, водорастворимые щелочи, органические и неорганические кислоты, обладающие коррозионным воздействием на металлы.

Их содержание регламентируется, чтобы минимизировать разрушающее воздействие на детали двигателя. Особенно опасны соединения серы и непосредственно сера, которые в соединении с парами воды и кислородом воздуха образуют агрессивные серную и сернистую кислоты.

Для бензинов, использующихся в качестве топлива, важны следующие характеристики:
— фракционный состав;
— октановое число (детонационная стойкость);
— химическая стабильность (сохранение эксплуатационных свойств при длительном хранении);
— наличие включений посторонних элементов и соединений, ухудшающих параметры бензина и загрязняющих окружающую среду;
— однородность;
— испаряемость (влияет на легкость пуска двигателя и на вероятность возникновения паровых пробок);
— давление насыщенных паров (влияет на надежность работы двигателя);
— температура замерзания;
— теплотворность.

 

Автомобильные бензины, являющиеся топливом для бензиновых двигателей, должны удовлетворять определенным требованиям, основными из которых являются:

 

быстрое образование топливно-воздушной (горючей) смеси необходимого состава

сгорание рабочей смеси с нормальной скоростью (без детонации)

минимальное коррозирующее воздействие на детали системы питания двигателя

небольшие отложения смолистых веществ в системе питания двигателя

минимальное отравляющее воздействие на организм человека и окружающую среду

сохранность первоначальных свойств в течение длительного времени

 

 

 

Детонационная стойкость. Октановое число и методы его определения

 

Основным свойством бензина является детонационная стойкость, характеризующая его способность сгорать в цилиндрах двигателя без детонации.

 

Детонация — это сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью, превышающей скорость звука. В рабочей смеси образуются углеводородные перекиси, которые самовоспламеняются и сгорают со сверхзвуковой скоростью 1500…2500 м/с (при нормальном сгорании – 10…35 м/с). Это явление сопровождается резкими металлическими стуками, перегревом и падением мощности двигателя. При детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, которые могут стать причиной его разрушения. Показателем, определяющим детонационную стойкость бензина, является октановое число; чем оно выше, тем меньше возможность появления детонации.

 

Кроме октанового числа на возникновение детонации при работе двигателя влияют эксплуатационные факторы:

  • перегрев двигателя
  • большая нагрузка при малой частоте вращения коленчатого вала
  • ранняя установка зажигания

Из конструктивных факторов, влияющих на возникновение детонации, следует отметить такие, как форма камеры сгорания, расположение свечи зажигания, диаметр цилиндра, а также важнейший конструктивный параметр двигателя – степень сжатия.

Для каждого типа бензинового двигателя допускается применение бензина со строго определенным октановым числом, которое обусловливается степенью сжатия двигателя: чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должен иметь бензин. Октановое число определяют моторным и исследовательским методами, суть которых заключается в сравнении работы одноцилиндрового двигателя на испытуемом бензине и эталонном топливе. В качестве эталонного топлива используют смесь двух углеводородов – изооктана и нормального гептана. Октановое число первого принимают равным 100 единицам, второго – нулю. Если составлять смесь из этих углеводородов в определенном процентном соотношении, то оно и будет характеризовать октановое число. Так, смесь из 76 % изооктана и 24 % гептана будет равноценна бензину с октановым числом 76.

 

Испытание бензина моторным методом проводят следующим образом: вначале запускают двигатель на испытуемом бензине и доводят его при повышении нагрузки до возникновения детонации, которая фиксируется по шкале указателя детонации; затем переводят питание двигателя на эталонную смесь, имеющую октановое число, примерно на две единицы большее, чем у бензина. Если в фиксированном режиме нагрузки детонация не появится, двигатель переводят на другую смесь (с октановым числом, меньшим на две единицы) и вновь наблюдают за возникновением детонации. При ее появлении подсчитывают октановое число как среднее арифметическое октановых чисел двух взятых эталонных смесей. С целью большей достоверности указанное испытание проводят три раза.

 

Исследовательский метод испытания бензина по схеме проведения не отличается от моторного, различие заключается лишь в режиме нагрузки на двигатель в момент испытания: нагрузка устанавливается несколько меньшая, чем при моторном методе. В результате детонация возникает при использовании эталонных смесей с большим содержанием изооктана, поэтому октановое число, получаемое исследовательским методом, будет на несколько единиц выше. Например, октановое число бензина А-76, определенное по моторному методу, соответствует бензину АИ-80.

Если испытание проводят исследовательским методом, то при маркировке бензина А после буквы А; означающей, что бензин является автомобильным, следует буква И (отсутствие этой буквы указывает на моторный метод проведения испытания).

Для повышения октанового числа в некоторые бензины добавляют специальные присадки. Чаще всего это этиловая жидкость с антидетонатором ТЭС (тетраэтилсвинец). Бензин с антидетонационной присадкой называется этилированным и в отличие от обычных бензинов окрашивается.

 

Вследствие повышенной токсичности этилированных бензинов, проявляющей в накоплении тетраэтилсвинца в живых организмах и растительности, применение их в абсолютном большинстве стран мира запрещено.

Марки бензинов

В настоящее время в соответствии с ТУ 38.001165-2003 «Бензи­ны автомобильные. Технические условия» выпускаются бензины следующих марок:

  • А-80 (АИ-80)
  • А-92 (АИ-92)
  • А-96 (АИ-96)

В зависимости от испаряемости бензины могут быть летними, зимними или всесезонными. В обозначении бензинов с улучшенными экологическими свойствами и присадками содержится аббревиатура Экп (например, АИ-95 Экп).

Маркировка бензина состоит из буквы «А» и цифры, соот­ветствующей минимальному значению октанового числа по исследо­вательскому методу для экспортных бензинов. Буквы «АИ» и цифры указывают, что бензин автомобильный с минимальным октановым числом, определенным исследовательским методом, поставляемых на внутренний рынок.

Летние бензины рекомендуются к эксплуатации в период с 1 апреля по 1 октября. Зимние бензины — с 1 октября по 1 апреля. Бензины А-80, А-92 и А-96 различаются только следующими свойствами: плотность их при 15 °С соответственно равна 759, 774 и 780 кг/м3; де­тонационная стойкость по моторному методу не менее 76,0, 83,0 и 85,0.

 

Меры предосторожности

Бензин и его пары токсичны для человеческого организма. Проглатывание вещества или вдыхание его концентрированных паров могут привести к серьезному отравлению.

Симптомы острого отравления:
— головная боль;
— боль в животе и в области печени;
— раздражение слизистых носа и глаз, кашель;
— диарея;
— холодные кожные покровы, температура понижена;
— пульс замедлен;
— жжение в пищеводе.

При хроническом отравлении у пострадавшего наблюдается головокружения, раздражительность, болезни печени, проблемы с сердечной деятельностью.

Если бензин попал в легкие (например, при отсасывании его через шланг), то может развиться «бензиновое воспаление легких», которое можно распознать, констатировав следующие симптомы: одышку, боль в боку, высокую температуру, кашель с коричневыми выделениями, запах бензина при выдохе.

Непродолжительное вдыхание паров бензина вводит человека в состояние, схожее с алкогольным опьянением. Первоначально пострадавший чувствует возбуждение и эйфорию. Потом появляются головокружение, вялость и тошнота. При этом учащается пульс, кожа может покраснеть, может начаться рвота. В тяжелых случаях возможны обмороки, галлюцинации, судороги, повышение температуры.

Пострадавшего, надышавшегося бензином или проглотившего его, следует вынести на свежий воздух, согреть, растереть руки и ноги, чтобы усилить кровоснабжение. При необходимости провести искусственное дыхание или дать кислород. Вызвать врача или отвезти в больницу.

К сожалению, существует такое явление, как бензиновая токсикомания. Оно очень опасно, так как зависимость развивается очень быстро, а регулярное вдыхание паров бензина приводит к болезням центральной нервной системы, серьезному и необратимому ухудшению памяти и способности оценивать окружающую ситуацию, замедлению мыслительных функций, снижению интеллектуальных способностей, в результате чего человек становится инвалидом.

 

Техника безопасности

Бензин — горючая, пожаро- и взрывоопасная жидкость, относится к 3-му классу опасности. Работать с ним следует в хорошо проветриваемом помещении. Там запрещается курить, пить, есть, использовать способные вызывать искры при ударе инструменты, хранить легковоспламеняющиеся материалы. Работники должны использовать индивидуальные средства защиты. Осветительные и другие электроприборы должны быть взрывоопасного исполнения. Нельзя оставлять бензин в открытой таре. Особенно опасны пустые емкости из-под бензина — они могут взорваться.

Возгорания тушат песком, асбестовым одеялом, густопенными огнетушителями. Нельзя использовать для тушения воду.

Бензин перевозят автомобилями, речным и железнодорожным транспортом. Для хранения и транспортировки используют максимально заполненные металлические канистры и цистерны с надписью «Огнеопасно».

 

Итог.

- Подумайте, что вы узнали сегодня на уроке.

- Что такое бензин?

- Какими свойствами обладает бензин?

- Как проводят испытания бензина моторным методом?

- Опишите исследовательский метод определения октанового числа бензина?

-Как обозначаются бензины у которых определено октановое число по моторному методу?

 

 

СПАСИБО ЗА РАБОТУ!

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-12-15 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: