Определение теплоты сгорания топлива. «Индукционный период» бензина. Методы удаления накипи с поверхностей системы охлаждения

Министерство образования РФ

Волжский инженерно-строительный институт

Волгоградской государственной Архитектурно-строительной академии

КОНТРОЛЬНАЯ     РАБОТА

по дисциплине

«ЭТЖ и ГСМ»

Выполнил: студент

 СДМ-2-00-УЗ 

 Власьевский Д.А.

Проверил:

Преподаватель

Павлов  Евгений Васильевич

Волжский 2002

Вариант 23.

Вопросы контрольной работы.

Задание № 1.

Дизельный двигатель работает на топливе углеводородного состава С₁₆Н₃₄ и С₁₀Н₇CH₃ , которые распределены в топливе поровну. Горение топлива происходит с коэффициентом избытка воздуха a=1,5.

Требуется определить:

а) теплоту сгорания топлива высшую (Q_в);

б) теплоту сгорания топлива низшую (Q_н);

в) действительное количество воздуха, потребное для горения топлива (_действ);

г) цетановое число предлагаемого топлива.

Задание № 2.

Поясните, что определяет показатель «индукционный период» бензина. Как и чем, он определяется? Назовите численные значения этого показателя для различных бензинов (автомобильных, авиационных).

Задание № 3

Назовите, какие кислоты, содержащиеся в топливах, относятся к классу органических кислот. Что характеризует показатель «кислотность топлива», как определяется, единицы измерения.

Задание № 4

Назовите, известные простейшие методы умягчения охлаждающей воды для двигателей. Вода какой жесткости подлежит умягчению при использовании в двигателе. Методы удаления накипи с поверхностей системы охлаждения.

Задание № 5

Укажите, в чем отличие моторных масел для дизельных и карбюраторных двигателей?

1) Разные основы масел;

2) Большое количество присадок в дизельных маслах;

3) Лучшая моющая способность масел для карбюраторных двигателей.

Задание № 1.

Дизельный двигатель работает на топливе углеводородного состава С₁₆Н₃₄ и С₁₀Н₇CH₃ , которые распределены в топливе поровну. Горение топлива происходит с коэффициентом избытка воздуха a=1,5.

Требуется определить:

а) теплоту сгорания топлива высшую (Q_в);

б) теплоту сгорания топлива низшую (Q_н);

в) действительное количество воздуха, потребное для горения топлива (_действ);

г) цетановое число предлагаемого топлива.

Решение:

 а) Определяемое топливо состоит из смеси двух углеводородов в равных количествах, т.е. цетана С₁₆Н₃₄ и альфаметилнафталина С₁₀Н₇CH₃.

Зная, из каких углеводородов состоит топливо, определяем процентное содержание в нём углеводорода C и водорода H.

Определяем молекулярные веса углеводородов, входящих в состав топлива. Молекулярный вес цетана равен:

МC₁₆H₃₄=12·16+1·34=226 г/моль,

откуда определяется процентное содержание C и H:

C=(192/226)100%=84,96 %

H=(34/226)100%=15,04 %

Соответственно:

МC₁₀H₇CH₃=12·10+1·7+12+1·3=142 г/моль,

откуда:

C=(132/142)100%=92,96 %,

H=(10/142)100%=7,04 %.

Подсчитываем средний состав углерода и водорода:

C=(92,96+84,96)/2=88,96 %,

H=(7,04+15,04)/2=11,04 %.

Определим высшую и низшую теплоту сгорания топлива по формулам Менделеева:

Q_в=81· C+300· H=81·88,96+300·11,04=10517,76 ккал/кг,

б)       Q_н=81· C+246· H=81·88,96+246·11,04=9921,6 ккал/кг.

в)  Для определения действительного количества воздуха при горении топлива необходимо, прежде всего, определить его теоретическое значение по формуле:

_теор.=(2,67C+8H)/23,2 кг/кг,

_теор.=(2,67·88,96+8·11,04)/23,2=14,04 кг/кг.

Действительное количество воздуха, требуемое для горения топлива, определяем по выражению:

_действ=·_теор.=1,5·14,04=21,06 кг/кг.

Значение цетанового числа топлива вытекает из его определения, т.е. процентного содержания цетана в такой смеси с альфаметилнафталином, которая по условиям самовоспламенения равноценна испытуемому топливу при испытании в одинаковых условиях.

Поскольку цетана в данном дизельном топливе 50%, то его цетановое число равно 50.

Задание № 2.

Поясните, что определяет показатель «индукционный период» бензина. Как и чем, он определяется? Назовите численные значения этого показателя для различных бензинов (автомобильных, авиационных).

Решение:

Индукционным периодом оценивается показатель стабильности топлива, определяющий потенциальную способность топлива к смолообразованию.

Индукционным периодом бензина называется время (в минутах), в течение которого топливо находясь в условиях, благоприятных для окисления, практически не поглощает кислорода. Топливо окисляется в специальной бомбе изготовленной из нержавеющей стали при t=100^оС и давлении кислорода 0,7 МПа.

За длительность индукционного периода принимается время в минутах, с момента погружения бомбы в водяную баню до начала падения в ней давления. Момент падения давления в бомбе показывает начало активного поглощения топливом кислорода.

Индукционный период автомобильных бензинов составляет 900…1300 мин., авиационных – более 1300 мин.

Задание № 3

Назовите, какие кислоты, содержащиеся в топливах, относятся к классу органических кислот. Что характеризует показатель «кислотность топлива», как определяется, единицы измерения.

Решение:

Органические кислоты, содержащиеся в топливе являются либо нафтеновыми и попадают с высококипящими фракциями бензина при перегонке нефти, либо продуктами окислительных процессов топлива при хранении.

Нафтеновые кислоты подвергают коррозии только цветные металлы, кислые продукты действуют агрессивно практически на все металлы.

Показателем кислотности оценивают содержание органических кислот в топливе. Под ним понимают количество щелочи КОН (в мг), необходимое для нейтрализации органических кислот в 100 мл топлива.