Топлива используемые в двигателях внутреннего сгорания

Структуру работы смотрите в содержании.
Ссылки на литературу есть.
Оформление по ГОСТу. ...

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Жидкое топливо 4
1.1 Топливо для карбюраторных двигателей 5
1.2 Топливо для дизелей 8
2. Топливо для газовых двигателей 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 16

В двигателях внутреннего сгорания применяются лишь те жидкие и газообразные топлива, которые легко перемешиваются с воздухом, образуя горючую смесь, и в продуктах сгорания которых не содержится твердого (зольного) остатка.
Актуальность темы реферата заключается в том, что для ДВС существует несколько видов топлив, как жидких, так и газообразных, разных по своему составу и свойствам.
Цель работы - более полное изучение топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть жидкие топлива - это бензины и дизельное топливо, а также газовые топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Структура реферата включает в себя введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из шести источников литературы.

Таблица 1.2 - Марки бензинаДля повышения антидетонационных свойств бензинов используют антидетонатор - тетроэтилсвинец (ТЭС), применяемый в виде этиловой жидкости из расчета 1-1,5 см на 1 кг бензина. При работе на этилированном бензине на стенках камеры сгорания, днище поршня и клапанах откладывается слой окислов свинца, для удаления которых в этиловую жидкость добавляют выносители.Бензины А-76, АИ-93 и АИ-98 выпускают как этилированными, так и неэтилированными; бензин АИ-95 - не этилируют, бензин А-72 этилируют лишь в некоторых случаях. Этилированные бензины ядовиты, при обращении с ними не­обходимо соблюдать меры предосторожности, не допуская попадания бензина на кожу и особенно в организм человека. Этилированные бензины для отличия их от неэтилированных окрашивают: бензин А-76 - в желтый, АИ-93 в оранжево-красный, АИ-98 в синий цвет.В процессе эксплуатации автомобилей их следует заправлять бензином только той марки, которая установлена заводом-изготовителем. с учетом времени года и климатической зоны. Бензин А-72 применяют для двигателей со степенью сжатия 6,2-7,0; А-76 - для двигателей со степенью сжатия 7,0-8,0; АИ-93 - для двигателей со степенью сжатия 8,0-9,0; АИ-98 и АИ-95 «Экстра» - для двигателей со степенью сжатия более 9,0.1.2 Топливо для дизелейС каждым годом растет мощность дизельного парка. Основным преимуществом дизельных двигателей является меньший на 20-30% удельный расход топлива (225-240 г/кВт против 300-340 г/кВт). Большая экономичность достигается главным образом за счет высокой (16-23) степени сжатия (у карбюраторных 7-11) и давления подаваемого топлива (30-200 МПа).В зависимости от средней скорости движения поршня двигатели делятся на быстроходные (частота вращения коленчатого вала более 16 с-1, скорость поршня выше 6,5 м/с) и тихоходные (частота вращения коленчатого вала менее 16 с-1, скорость поршня ниже 6,5 м/с). Для быстроходных дизелей применяется легкое малосвязное топливо, а для тихоходных — тяжелые вязкие продукты сгорания. Скорость горения топлива — до 1000 м/с.Для обеспечения своевременного и полного сгорания за короткий промежуток времени топливо должно удовлетворять следующим требованиям:обладать хорошей прокачиваемостью, чтобы обеспечить надежную работу топливного насоса высокого давления (при оптимальной вязкости 2-6 мм2/с и температуре 20 °С); хорошими низкотемпературными свойствами; отсутствием механических примесей и воды;обеспечивать необходимый распыл, хорошие смесеобразование и испарение; для этого топливо должно иметь оптимальную вязкость и определенный фракционный состав;обладать необходимой воспламеняемостью, чтобы осуществлялись легкий пуск холодного двигателя, плавное нарастание давления и полное бездымное сгорание (эти свойства зависят от химического и фракционного состава топлива, а также вязкости; химический состав топлива оценивается цетановым числом, которое характеризует воспламеняемость и является основным показателем моторных свойств топлива);не вызывать повышенного образования нагара и других отложений на клапанах, кольцах, поршнях, закоксовывания иглы распылителя (склонность топлива к нагару зависит от химического и фракционного состава, вязкости, содержания механических примесей и воды);не содержать коррозионно-активных продуктов (коррозионные свойства топлива зависят от наличия в нем минеральных и органических кислот, сернистых соединений и воды);иметь возможно более высокую теплоту сгорания;иметь высокую прокачиваемость топлива с обеспечением минимального подтекания через зазоры в плунжерных парах с минимальным износом трущихся пар.Раньше считалось, что топливо для быстроходных двигателей должно иметь при 20 °С вязкость не менее 5 мм2/с. Исследования показали, что топливо с вязкостью до 2 мм2/с при 20 СС обеспечивает смазку топливоподающей аппаратуры. Минимальная вязкость зависит от давления впрыска и других конструктивных решений. С увеличением давления впрыска вязкость топлива может увеличиваться в 6-10 раз.На основании исследований и эксплуатационных испытаний установлены следующие значения вязкости топлива при 20 °С для быстроходных дизельных двигателей: летом — 3,0-8,0 мм2/с, зимой — 2,2-6,0 мм2/с, для сурового климата Арктики— 1,5-4 мм2/с.Прокачиваемость топлива зависит от его низкотемпературных свойств, которые влияют на подвижность топлива при низких температурах. Низкотемпературные свойства определяются температурой помутнения, начала кристаллизации и застывания.Температурой помутнения считают температуру, при которой теряется фазовая однородность топлива. Оно начинает мутнеть из-за выделения мельчайших капель воды, твердых углеводородов или микроскопических кристаллов льда.Температуру, при которой появляются первые кристаллы, видимые невооруженным глазом, называют температурой кристаллизации.Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания.Механические примеси в топливе стандартом не предусмотрены (не допускаются). Топливо загрязняется при несоблюдении правил перевозки, хранения и заправки. Наиболее вредны кварциты глинозема, так как они обладают высокой твердостью. Прецизионные пары топливных насосов имеют зазоры 1,5-3,0 мкм, поэтому даже небольшой процент механических примесей приводит к значительному абразивному износу.В топливе в большей или меньшей степени постоянно присутствует в растворенном состоянии вода. Ее концентрация зависит от температуры окружающей среды. Растворимость воды в топливе 910~5 кг/кг. Особенно неприятно наличие эмульсионной воды при низких температурах. В этом случае кристаллами льда забивается система очистки и нарушается работа двигателя. Отрицательно действует вода на топливную аппаратуру, особенно на насос высокого давления и форсунки. Она способствует появлению коррозии поверхностей прецизионных пар и закоксовыванию распылителей форсунок.Необходимый распыл, смесеобразование и испарение топлива в значительной степени предопределяют протекание рабочего процесса в целом, его эффективность и экономичность.Порция топлива, отмеренная насосом высокого давления, впрыскивается в камеру сгорания в плотный, сильно завихренный нагретый воздух. На некотором расстоянии от сопловых отверстий форсунки струя распадается на капли, образуя факел распыленного топлива. Общее число капель достигает нескольких миллионов, а размер их колеблется от 5 до 150 мкм. Распределение капель по числу и размерам весьма неравномерное. Качество распылива-ния топлива характеризуется числом и размером капель, длиной, шириной и углом конуса распыла.Капли топлива, введенные в горячий воздух, воспламеняются не мгновенно. При воспламенении процесс испарения проходит более интенсивно за счет высокой температуры в процессе сгорания. Одновременно с ускорением испарения в этот момент происходит некоторое замедление, так как появляются продукты сгорания, затрудняющие подвод кислорода воздуха к испаряющемуся топливу. Это обстоятельство обусловливает необходимость вести рабочий процесс в дизеле с некоторым избытком воздуха.Большая неоднородность топливовоздушной смеси в камерах сгорания является причиной некоторых преимуществ и недостатков дизельных двигателей. Важным преимуществом является то, что в дизельных двигателях можно значительно обеднять рабочую смесь. Это позволяет изменять мощность только за счет подачи топлива. С другой стороны, неоднородность смеси — существенный недостаток дизельных двигателей, так как невозможно добиться бездымного и полного сгорания.На процесс смесеобразования влияет вязкость топлива, увеличение которой ведет к ухудшению распыливания и испарения топлива. При большой вязкости крупные капли увеличивают длину факела и попадают на стенки, что значительно ухудшает процесс смесеобразования, а при малой вязкости факел топлива укорачивается и камера сгорания полностью не используется.Фракционный состав дизельных топлив оценивается температурой конца кипения: летнее — 360 °С, зимнее — 340 °С, арктическое — 330 °С.Сложные процессы горения и смесеобразования топлива в быстроходных двигателях происходят в очень короткий промежуток времени, примерно в 10 раз быстрее, чем в карбюраторных двигателях, при одинаковой частоте вращения.Интенсивность горения зависит от многих факторов: давления и температуры сжатого воздуха, концентрации паров топлива в воздухе, химического состава, качества распыливания и испаряемости топлива.При задержке воспламенения топлива процесс последующего горения происходит очень интенсивно. Слышатся характерные стуки двигателя (аналогично детонации, но причины возникновения разные).При прочих равных условиях уменьшение периода задержки воспламенения обусловливает более плавное изменение давления, т.е. более мягкую работу двигателя. Однако чрезмерное сокращение этого периода ведет к уменьшению полноты сгорания. Процесс начинается сразу после подачи топлива, большая часть которого подается в продукты сгорания. Капли топлива при этом быстро испаряются, не достигнув тех зон камеры, в которых кислород еще не использован. Процесс смесеобразования резко ухудшается, падает мощность и экономичность двигателя.Для обеспечения нормального процесса горения необходимо применять топливо, имеющее оптимальный период задержки воспламенения. Воспламеняемость топлива оценивается цетановым числом. Численно цетановое число дизельного топлива равно процентному содержанию (по объему) цетана в смеси с альфа-метилнафталином, которая по характеру сгорания (самовоспламенения) равноценна испытываемому топливу. Цетановое число определяют тремя методами: по критической степени сжатия, запаздыванию самовоспламенения и по совпадению вспышек.Дизельные топлива должны иметь цетановое число в пределах 45-50 зимой и 40-45 летом.