Оцінка дизельного палива за зовнішніми ознаками
Аналіз дизельних палив (як та інших експлуатаційних матеріалів) починають з оцінки їх за зовнішніми ознаками.
До зовнішніх ознак дизельного палива слід віднести: колір, запах, прозорість, наявність води та механічних домішок.
Прилади та реактиви:
Зразки дизельних палив; скляний циліндр на 50мл; колби, пробірки.
Колір дизпалива - світло-коричневий або коричневий з червонуватим відтінком.
Запах - характерний різкий запах дизельного палива.
Прозорість визначають у скляному циліндрі, наливаючи в нього паливо після збовтування: дизпаливо має бути абсолютно прозорим.
Наявність води робить паливо каламутним. Необхідний відстій та фільтрація. Вода посилює процеси окиснення, збільшує корозійну дію палива; замерзаючи взимку, призводить до забивання фільтрів паливної апаратури кристалами льоду. Наявність води у зимовому дизельному паливі неприпустима. У літньому можлива наявність слідів води (трохи більше 0,025%).
Механічні домішки в дизпаливі засмічують фільтри та сопла форсунок, викликають інтенсивне зношування паливної апаратури. Присутність механічних домішок є неприпустимим.
- Вплив води та механічних домішок на експлуатаційні властивості дизельних палив.
- Методи визначення домішок у дизельному паливі.
2. Визначення кінематичної в'язкості дизельного палива
2.1. Відомості з теорії
В'язкість – властивість частинок рідини чинити опір взаємному переміщенню під впливом зовнішньої сили. Величина в'язкості залежить від хімічного складу та температури нафтопродукту. В'язкість рідин прийнято вимірювати динамічним (m) та кінематичним (n) коефіцієнтами в'язкості. Динамічний коефіцієнт характеризує величинувнутрішнього тертя частинок рідини і виявляється у Па*с. Кінематичний (питомий коефіцієнт внутрішнього тертя) дорівнює відношенню динамічного m до щільності рідини при заданій температурі, тобто. n=m/r. Величину n вимірюють в м 2 /с, стоксах (см 2 /с) або сантистоксах (мм 2 /с).
1ст = 10 -4 м 2 / с; 1сСт = 10 -6 м 2 / с = 1мм 2 / с.
У технічній літературі динамічний та кінематичний коефіцієнти в'язкості прийнято називати «динамічною» та «кінематичною» в'язкістю. Різні палива для дизельних двигунів мають значення кінематичної в'язкості від 15 до 6 мм 2 /с (з Ст). Найкращими властивостями має паливо середньої в'язкості 2,5...4 мм 2 /с при 20 0 С.
2.2. Порядок проведення роботи
Прилади та реактиви: капілярний віскозиметр типу ВПЗ-4 з діаметром капіляра 0,8-1,0 мм; термометр 0-500С; склянка ємністю 1 л діаметром 80 мм та висотою 150 мм; секундомір; спринцівка №3; штатив із затискачем для термометра; трубка гумова діаметром 5 мм,l=50 мм; підігрівач, мішалка; термостатирующая рідина (дистильована вода для температури до 60 0 С); досліджуваний матеріал.
Визначення в'язкостіполягає у вимірі часу закінчення певного об'єму рідини під дією сили тяжіння.
Мал. 1. Віскозиметр ВПЗ-4
1 – коліно1; 2 – коліно; 3 – відвідна трубка; 4 – розширення; М1 та М2 – мітки.
У термостатну склянку місткістю 1л наливають термостатуючу рідину та
встановлюють його над нагрівачем (примус «Джміль».)
Віскозиметр (рис. 1) заповнюють випробуваним паливом наступним чином: на відвідну трубку 3 надягають гумову трубку з гумовою грушею на кінці. Затиснувши пальцем коліно 2 і перевернувши віскозиметр, опускають коліно 1 в посудину (склянку ємністю 100 см 3 )нафтопродуктом і засмоктують його за допомогою гумової груші до позначки М2, стежачи за тим, щоб у рідині не утворилися бульбашки повітря. Виймають віскозиметр із судини та швидко повертають у вихідне положення. Витирають із зовнішнього боку коліно 1 і надягають на його кінець гумову трубку. Віскозиметр закріплюють за допомогою тримача бюретки в штативі у вертикальному положенні і встановлюють у склянку (лазню) так, щоб розширення 4 було нижче рівня термостатуючої рідини.
За допомогою тримача на штативі закріплюють термометр так, щоб ртутна кулька знаходилася посередині капіляра віскозиметра і на однаковій з капіляром віскозиметра відстані від стінки склянки. Заповнений віскозиметр витримують у склянці 20-30 хв. при температурі визначення перемішуючи термостатичну рідину мішалкою. Потім, за допомогою гумової груші засмоктують рідину коліно 1 на 5 мм вище позначки М1.
З'єднують коліно 1 з атмосферою та визначають час переміщення меніска рідини від мітки М1 до М2 з точністю до 0,2 с.
Випробування повторюють 3 рази, зважаючи на те, щоб результати не відрізнялися більш ніж на 0,5%.
Кінематичну в'язкість n мм 2 /с обчислюють за формулою:
де З - постійна віскозиметра, мм 2 / с 2;
t - середнє арифметичне час закінчення палива у віскозиметрі, с.
Відповідно до стандарту n літнього палива становить 3-6 з Ст; зимового - 1,8-5 Ст і арктичного - 1,5-4 Ст.
3. Визначення щільності дизельного палива
Щільність палива - це його маса в одиниці обсягу. Розмірність густини кг/м 3 . Для дизелів щільність палива нормують при 20 0 С. Щільність нафтопродуктів вимірюють за допомогою нафтоденсиметрів (ареометрів).
Прилади та матеріали: набір нафтоденсиметрів 1 комплект (3 шт.);скляний циліндр на 250мл; термометр; зразок палива (не менше 250 мл).
Порядок проведення роботи:
У скляний циліндр наливають випробуване паливо і дають йому відстоятися. Сухий та чистий нафтоденсиметр обережно опускають на дно циліндра, а потім забирають руку.
Виробляють відлік показань з поділу шкали, що збігається з верхнім меніском палива. При відліку показань нафтоденсиметр не повинен торкатися стінок циліндра. Одночасно фіксують температуру палива за вбудованим або спеціально введеним термометром.
Для приведення виміряної щільності та стандартного значення застосовують залежність:
де r20 - густина палива при температурі 20 0 С, кг/м 3 ;
rt - щільність при температурі виміру, кг/м 3;
t - температура палива в момент виміру, град;
D – температурна поправка, кг/м 3 *град (табл. 1).
Важливим показником випаровування дизельного палива є температура спалаху, при якій пари нафтопродукту утворюють з повітрям горючу суміш, що спалахує при піднесенні вогню.
Апаратура та матеріали:
Прилад визначення температури спалаху в закритому тиглі; нагрівач; зразок дизельного палива.
Дизельне паливо для двигунів, що використовуються на відкритому повітрі мають температуру спалаху 35-40 0 С; для двигунів, які працюють у закритому приміщенні, застосовують сорт палива з температурою спалаху 65-80°С.
Прилад визначення температури спалаху в закритому тиглі (рис. 3) містить тигель 3, службовець резервуаром для випробуваного нафтопродукту, зовнішній тигель 4 з піском і нагрівач 5.
Мал. 2 Прилад для вимірювання густини нафтопродукту
1 – ареометр, 2 – шкала густини, 3 –лінія відліку щільності, 4 – шкала термометра, 5 – скляний циліндр.
Для літніх сортів дизельного палива температура спалаху вбирається у 40 0 З, для зимового – не вище 35 0 З, а арктичного – трохи більше 30 0 З.
Мал. 3. Прилад визначення температури спалаху нафтопродуктів
1 - термометр, 2 - палаюча скіпка, 3 - тигель з нафтопродуктом, 4 - зовнішній тигель з прожареним піском, 5 - пальник, 6 - штатив.
Середні температурні виправлення щільності нафтопродуктів
| Виміряна щільність нафтопродуктів | Температурне виправлення на 1 0 С | Виміряна щільність нафтопродуктів | Температурне виправлення на 1 0 С |
| 0,720-0,2299 | 0,000870 | 0,820-0,8299 | 0,000738 |
| 0,730-0,7399 | 0,000857 | 0,830-0,8399 | 0,000725 |
| 0,740-0,7499 | 0,000844 | 0,840-0,8499 | 0,000712 |
| 0,750-0,7599 | 0,000231 | 0,850-0,8599 | 0,000699 |
| 0,760-0,7699 | 0,000818 | 0,860-0,8699 | 0,000686 |
| 0,770-0,7799 | 0,000805 | 0,870-0,8799 | 0,000673 |
| 0,780-0,7899 | 0,000792 | 0,880-0,8899 | 0,000660 |
| 0,790-0,7999 | 0,000778 | 0,890-0,8999 | 0,000647 |
| 0,800-0,8099 | 0,000765 | 0,900-0,9099 | 0,000633 |
| 0,810-0,8199 | 0,000752 | 0,910-0,9199 | 0,000620 |
Що таке дизельне паливо?
Вплив води та механічних домішок на експлуатаційні властивості дизельних палив.
Що таке в'язкість? Види в'язкості. Залежність в'язкості палива від температури.
Який вплив в'язкість дизельного палива на роботу двигуна?
Як виміряти кінематичну в'язкість палива? Одиниці виміру.
Щільність, одиниці виміру. Розрахунок густини при 20 0 С.
Як оцінюють схильність дизельного палива до самозаймання?
Список використаних джерел
1. ГОСТ 33-82. Нафтопродукти. Метод визначення кінематичної та розрахунок динамічної в'язкості. - М.: Вид-во стандартів, 1986.-12с.
2. ГОСТ 3900-85. Нафта та нафтопродукти. Методи визначення густини. - М.: Вид-во стандартів, 1989.-36с.
3. Саванчук Р.М. Лабораторний практикум - Шахти: Лабораторія офсетного друку ДДАС, 1997.-54с.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Визначення в'язкісних властивостей олій
Мета роботи:користуючись стандартом, встановити марку моторного масла по кінематичній в'язкості та індексу в'язкості.
Загальні положення
Зазначені в марках моторних масел кінематичні в'язкості нормовані при температурі 100° та перебувають у межах 5,5. 12,5 мм2/с.
Мал. 1. В'язкісно-температурна характеристика
Індекс в'язкості олії розраховують за значеннями кінематичної в'язкості при 40°З 100°С, навіщо досліджуване масло порівнюється при цих температурах із двома еталонними маслами, мають індекси в'язкості 100 і 0. ВЕРХ обчислюється за формулою /2/.
Де n - кінематична в'язкість олії при 40°З ІВ = 0 і мають при 100°С таку ж кінематичну в'язкість, що й досліджуване масло (мм2/с);
n1 - кінематична в'язкість масла, що досліджується, при температурі 40°С, мм 2 /с);
n2 - кінематична в'язкість масла при 100°З ІВ = 100°С і таким, що має при 100°С таку ж кінематичну
Мал. 2. Номограма для визначення в'язкості олій за різної температури
в'язкість, як і досліджуване масло, мм 2 /с.
Відношення n50/n100 характеризує крутість в'язкісно-температурної кривої в діапазоні прогрітого масла. Для моторних масел, призначених до застосування взимку та в північних регіонах, n50/n100