1. Название дисциплины: «ОП.03 Материаловедение»

1. Название дисциплины: «ОП. 03 Материаловедение»

2. Номер группы: ЭРСО 20-1

3. Форма и дата занятия: комбинированное, 07. 02. 2022

4. ФИО преподавателя: Гумерова Сабарчан Шамсулеймановна soja1984renat@mail. ru, вк: 89526782142, https: //vk. com/club208681256

5. Срок выполнения (сдачи) задания: 08. 02. 2022г

Тема: Автомобильные эксплуатационные материалы.

Тема урока: Характеристика и классификация автомобильных топлив.

Теоретический материал

Виды автомобильного топлива.

Главными свойствами, которым должно отвечать автомобильное топливо являются, в первую очередь, экологичность, экономичность и доступность.

Каждый из нас знает, что главным топливом для автомобилей является бензин. Но, бензин - не единственное топливо для автотранспорта. Есть еще и дизельное топливо, и газ, и электричество, спирт и водород. При этом следует учитывать, что разные виды топлива в различной степени отвечают этим свойствам.

Жидкое топливо производится преимущественно двумя способами: физическим и химическим. Первый протекает без нарушения структуры углеводородов, второй — с изменением ее. Физический способ, или прямая перегонка нефти, представляет собой процесс разделения ее на отдельные фракции, отличающиеся температурой кипения. Для этого нефть нагревают в нефтеперегонных установках до температуры 300…380 °С, а образовавшиеся пары отбирают и конденсируют по частям в колоннах. В результате перегонки получают топливные дистилляты и остаток, называемый мазутом, который может быть использован для химической переработки или получения смазочных масел. Легкокипящие фракции в паровой фазе достигают верха колонны и вместе с испарившимся оросителем отводятся из колонны в конденсатор — газоотделитель. Более тяжелые топливные фракции отводят из колонны через холодильники и отбирают дистилляты: бензиновый (40…200 °С), керосиновый (140…300 °С), газойлевый (230…330 °С), соляровый (280…380 °С) и в остатке — мазут.

Жидкие топлива подразделяются на:

· карбюраторные (авиационные и автомобильные);

· реактивные;

· топлива для дизелей — дизельные топлива (зимние, летние, арктические), моторное топливо, соляровое масло;

· котельные (мазут флотский, топочный мазут).

Карбюраторные топлива состоят из низко- и среднекипящих фракций нефти (фракции, выкипающие при температурах 35…200 °С) и легких продуктов вторичной переработки. В качестве топлив для карбюраторных двигателей используются также сжиженные углеводородные газы.

Топлива для авиационных карбюраторных двигателей представляют собой смесь бензиновых фракций каталитического крекинга и риформинга (фракции, выкипающие при температурах 40…180 °С), алкилата и других высокооктановых компонентов с добавкой антидетонационных и антиокислительных присадок. Выпускаются авиационные бензины марок Б-100/130, Б-95/130, Б-91/115 (в числителе — октановое число, в знаменателе — сортность на богатой смеси). Октановое число определяется по моторному методу. Сортность — это тоже октановое число, оно оценивает прирост мощности по сравнению с чистым изооктаном.

Реактивные топлива (авиационные керосины) получают, как правило, прямой перегонкой нефти (фракции, выкипающие при температурах 200…300 °С). Выпускаются топлива для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью полета (Т-1, Т-2, ТС-1) и для сверхзвуковых самолетов (Т-6, Т-8).

В реактивном двигателе процесс сгорания топлива происходит иначе, чем в двигателях внутреннего сгорания. В реактивном двигателе топливо подается непрерывно, сгорание происходит в потоке воздуха, двигающегося со скоростью 135 м/с. Поэтому главными факторами для нормальной работы являются скорость и полнота сгорания топлива.

Дизельные топлива, применяемые в двигателях с воспламенением от сжатия, подразделяются на три группы:

· для быстроходных дизелей (ДЗ, ДЛ, ДС);

· для автотракторных, судовых дизелей (А, С);

· для среднеоборотных дизелей (ДТ, ДМ).

Дизельные топлива состоят из средних фракций нефти, перегоняющихся в пределах 180…350 °С, легких газойлей каталитического и термического крекинга и гидрокрекинга.

Дизельное топливо (ДТ) получают путем грубой перегонки нефти.

Основные характеристики ДТ:

· цетановое число (Л – 40…50) определяет способность этого топлива к самовоспламенению (способность топлива к воспламенению в камере сгорания

· прокачиваемость (амон. жидкотекучесть, вязкость, густота, плотность) ─ способность ДТ преодолевать путь между баком и форсунками.

Самая плохая черта этого топлива - оно замерзает и становится похожим на желе (в России регламентируются ГОСТ 305-82: летнее дизельное топливо - температура застывания − 5 °C; зимнее дизельное топливо - температура застывания: − 35 °C). Поэтому, в зимнее время к дизельному топливу добавляют специальные присадки, которые снижают порог замерзания.

ДТ доступный и экономичный вид топлива, однако, и наиболее «грязный».

На этом виде топлива работают грузовики, сельхоз техника и большинство автобусов, а так же некоторые виды легковых автомобилей.

Популярные марки:

· Дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид III

· Дизельное топливо летнее Л-0, 2-62

· Дизельное топливо летнее Л-0, 05-62

· D2 LO 0. 2/62 GOST 305-82 Gas Oil

· Дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид II

Биодизель — биотопливо на основе растительных или животных жиров (смесь метиловых эфиров жирных кислот, сходная по физическим и химическим свойствам с дизельной фракцией из нефти). Биодизель имеет цетановое число не менее 51.

Преимущества:

Экологически чистый вид топлива.

Хорошие смазочные характеристики.

Увеличение срока службы двигателя.

Недостатки:

В холодное время года необходимо подогревать топливо, идущее из топливного бака в топливный насос, или применять смеси 20 % биодизеля и 80 % солярки марки В20.

Производство топлива из растений занимает сельскохозяйственные площади.

Главный недостаток — ограниченный срок хранения после изготовления — не более 3 месяцев вследствие бактериального разложения. В то же время данное свойствоявляется одним из главных преимуществ — в случае утечек биодизельного топлива оно подвергается полному биологическому распаду без ущерба окружающей среде.

Бензин - самый распространенный вид жидкого топлива для автомобилей. Бензин - продукт более тонкой (тщательной) перегонки нефти.

Главная характеристика бензина - октановое число (АИ – 80…98).

Октановое число показывает способность бензина к детонации. Чем выше это число, тем при большей степени сжатия воспламеняется тот или иной бензин. Чем выше октановое число, тем выше качество бензина и соответственно он безвреднее для двигателя. Старые марки автомобилей потребляют только низко-октановое топливо, ведь степень сжатия этих двигателей небольшая.

Популярные марки:

Бензин АИ-91/92/93

Бензин А-76/80

Бензин автомобильный экспортный неэтилированный А-92 (АИ-92)

Бензин АИ-95/96

Бензин автомобильный экспортный неэтилированный А-95 (АИ-96)

Электричество ─ экологически чистое топливо (вид энергии), однако утилизация аккумуляторов достаточно сложный процесс.

На данный момент электромобили имеют ограниченный запас хода, невысокую скорость по сравнению с ДВС, практически отсутствие «электрозаправок» и долгое время ожидания для полного заряда батарей.

Широкое применение получили гибридные двигатели – электричество+ДВС.

Природный газ (пропан) является более экологически чистым, чем бензин или дизельное топливо.

ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ:
- установка дополнительного оборудования;
- опасность взрыва баллона;
- недостаточное количество АЗС.

Спирт как топливо применяют только в специальных двигателях, например некоторых гоночных автомобилей. Однако во многие марки бензина добавляют спирт как присадку, чтобы увеличить октановое число.

Водород - чистый вид автомобильного топлива.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
- при сгорании водорода в двигателе образуется практически только вода, что делает двигатель на водородном топливе наиболее экологически чистым;
- высокие энергетические свойства водорода (1 кг водорода эквивалентен почти 4, 5 кг бензина);
- неограниченная сырьевая база при получения водорода из воды.

Использование водорода:
- можно использовать только сам водород;
- можно использовать водород вместе с традиционными топливами;
- можно применять водород в топливных элементах.

Проблемой использования водорода в качестве моторного топлива является его хранение на автомобиле.

Таблица 1. Общая классификация топлив

Агрегатное состояние	Происхождение топлива
Агрегатное состояние	Естественное	Искусственное
Жидкое	Нефть	Бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, спирт, бензол, смолы (каменноугольная, торфяная, сланцевая) и др.
Газообразное	Природный и нефтепромысловый газ	Генераторный, водяной, светильный, коксовый, полукоксовый, доменный, нефтеперерабатывающих заводов и другие газы
Твердое	Ископаемые угли, горючие сланцы, торф, дрова	Каменноугольные кокс и полукокс, брикетированное и пылевидное топливо, древесный уголь и др.

Топливо состоит из горючей и негорючей частей. Горючая часть топлива представляет собой совокупность различных органических соединений, в которые входят углерод, водород, кислород, азот, сера. Негорючая часть (балласт) состоит из минеральных примесей, включающих золу и влагу.

Углерод С — основная горючая часть топлива, с увеличением его содержания тепловая ценность топлива повышается. Для различных топлив содержание углерода составляет от 50 до 97 %.

Водород Н является второй по значимости горючей составляющей топлива. Содержание водорода в топливе достигает 25 %. Однако при сгорании водорода выделяется в 4 раза больше теплоты, чем при сгорании углерода.

Кислород О, входящий в состав топлива, не горит и не выделяет теплоты, поэтому является внутренним балластом топлива. Его содержание в зависимости от вида топлива колеблется в широких пределах: от 0, 5 до 43 %.

Вопросы:

1. Какие требования предъявляются к качеству горюче-смазочных материалов..

2. Какие эксплуатационные требования, предъявляются к качеству автомобильных бензинов.

3. Перечислите показатели качества бензинов.

4. Охарактеризуйте процесс сгорания бензинов.

5. Поясните, какова методика оценки детонационной стойкости бензинов.

6. Охарактеризуйте методы повышения октанового числа бензинов.

7. Какие эксплуатационные требования предъявляются к качеству дизельных топлив.

8. Перечислите показатели качества ДТ.

9. В чем сущность низкозамерзающих свойств ДТ.

10. Перечислите основные факторы, влияющие на жесткую работу двигателя.

11. Как осуществляется оценка жесткости работы дизельного двигателя.

12. Проанализируйте влияние механических примесей и вода в ДТ на работу двигателя.

13. Перечислите марки ДТ по действующим стандартам и их применение.

14. Сформулируйте, в чем состоит техническая, экономическая и экологическая целесообразность использования газового топлива.

15. В чем состоят достоинства и недостатки применения сжиженных нефтяных газов (СНГ).

16. Назовите состав, марки и особенности применения сжатых природных газов (СПГ):

17. Охарактеризуйте топлива, альтернативные получаемым из нефтепродуктов: синтетические спирты, газовые конденсаты, водород; общие сведения о них, достоинства и недостатки.

Литература:

1, Адаскин А. М. Материаловедение (металлообработка): учеб. пособие для студ. учреждений сред проф. образования/ А. М. Адаскин, В. М. Зуев. – 1-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 288 с.

2. https: //gigabaza. ru/doc/74906-pall. html

3. https: //megapredmet. ru/1-27199. html