Тема № 2. Топлива, применяемые на воздушных судах и наземной технике при

технике при проведении авиационных работ
СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ
Введение
1. Условия применения и

требования к качеству.

3. Основные эксплуатационные свойства дизельных топлив.

2. Марки, состав и применение дизельных топлив.

Занятие №7. Применение дизельных топлив

Учебные вопросы:

Разделы текущей лекции

Дисциплина «Применение горючего на авиационной технике и при проведении авиационных работ»

Заключение

1

Меню

работ. Жидкие нефтяные топлива. Учебное пособие / составители М.А. Егоров,

А.В. Калякин, Р.Р.Файзуллин – Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. - 168 с.
2. Химмотология горюче-смазочных материалов. Научно-техническое издание/ А.С.Сафонов, А.И.Ушаков. В.В.Гришин В.В. – Санкт-Петербург: «НПИКЦ», 2007. – 488 с.

Дополнительная:
1. Применение горючего на военной технике: учебник/Е.И.Гулин, А.Ф.Горенков, С.Н.Зайцев, и др. – М.: ВОЕННОЕ ИЗДАНИЕ, 1989. - 432 с.
2. Химмотология горючего. Учебное пособие: в 2 ч.Ч. 1 / А.Н.Литвиненко, Н.В.Логинов, Н.В. Волков, Р.Р.Файзуллин, А.В. Калякин и др.; Под ред. А.Н.Литвиненко. – Ульяновск: УВВТУ, 2005. С. 262 c.
3. Химмотология. Учебник / А.А. Гуреев, И.Г. Фукс, В.Л. Лашхи – М.: ХИМИЯ, 1986. - 366 с.

Разделы текущей лекции

2

Меню

воспламенением топливно-воздушной смеси от сжатия (дизелей).
Условия применения
Специфической особенностью дизельного двигателя

является то, что смесеобразование в нем происходит непосредственно в камере сгорания, а образовавшаяся рабочая смесь самовоспламеняется за счет энергии диабатически сжатого воздуха.
Впрыск топлива производится в среду горячего (500-700оС) и сильно сжатого воздуха (степень сжатия воздуха в дизеле достигает 14 - 18 и выше). Для обеспечения хорошего распыла (средний диаметр капель 10 - 100 мкм) и смесеобразования топливо в цилиндр подается под давлением (до 150 МПа и выше). Для этого используется специальная аппаратура, включающая насосы высокого давления и форсунки или насоса-форсунки.
Топливо в дизельном двигателе выполняет не только роль горючего, но и используется в качестве смазочного материала трущихся деталей топливной аппаратуры.
В быстроходных дизелях смесеобразование осуществляется в весьма короткие промежутки времени (за 0,003-0,006 с).

4

Меню

работа двигателя, которая определяется скоростью нарастания давления в камере сгорания

на градус поворота коленчатого вала.

Средняя величина жесткости работы современных быстроходных дизелей находится в пределах 0,4...0,5 МПа/град.п.к.в. (в зависимости от степени сжатия). При больших скоростях нарастания давления наблюдается жесткая работа двигателя.

Период задержки самовоспламенения (ПЗВ) топлива оказывает решающее влияние на скорость нарастания давления в камере и зависит при прочих равных условиях от строения и химической активности углеводородов, входящих в состав дизельного топлива.

Наибольшим ПЗВ обладают ароматические углеводороды, далее идут изоалканы, нафтены и непредельные углеводороды. Наименьшим ПЗВ обладают алканы нормального строения.

5

Меню

при любых температурах и обеспечивать легкий пуск двигателя;
-обеспечивать хорошее распыливание

и смесеобразование в цилиндрах двигателя;
-легко воспламеняться и плавно сгорать, обеспечивая мягкую и бездымную работу двигателя;
-образовывать минимальное количество нагара, отложений и не должно вызывать коррозии и коррозионных износов деталей, соприкасающихся с дизельным топливом и продуктами его сгорания.

6

Меню

газотурбинных двигателей наземной и судовой техники.

Топливо с содержанием серы 2000

мг/кг поставляется по государственному оборонному заказу и на экспорт.

Данное топливо не допускается к реализации через АЗС.

8

Меню

температуре окружающего воздуха минус 5 0С и выше;

Е – межсезонное,

при минус 15 0С и выше;

З – зимнее, до минус 25 0С (ПТФ – не выше минус 25 0С) и до минус 35 0С (ПТФ – не выше минус 35 0С);

А – арктическое, при минус 45 0С и выше.

9

Меню

экологический класс.
Пример: ДТ-Л-40-К2 по ГОСТ 305-2013.

Для марок Е, З –

ПТФ и экологический класс.
Пример: ДТ-Е-минус 15-К2 по ГОСТ 305-2013
ДТ-З-минус 25-К2 по ГОСТ 305-2013

Для марки А – экологический класс.
Пример: ДТ-А-К2 по ГОСТ 305-2013

10

Меню

производство дизельных топлив ЕВРО.
Обозначение

Для топлива, применяемого в умеренном климате –

сорт (А, В, С, D, Е, F) и вид (вид I, вид II, вид III).
Пример: Топливо дизельное ЕВРО сорт С вид III ((ДТ-5) (ДТ-К5)) по ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2009)

Для топлива, применяемого в холодном и арктическом климате – класс (0, 1, 2, 3, 4) и вид (вид I, вид II, вид III).
Пример: Топливо дизельное ЕВРО класс1 вид III ((ДТ-5) (ДТ-К5)) по ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2009)

11

Меню

керосино-газойлевых фракций различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического крекинга

прямогонного вакуумного дистиллята, гидроочистки, депарафинизации и т.д.
Для повышения цетанового числа в топливо добавляют цетаноповышающие присадки до 1 % масс. (ЦГН-циклогексилнитрат, Миакрон-2000-2-этилгексилнитрат, Kerobrisol EHN, Paradine 668, LZ 8090, ADX 743). В среднем повышение ЦЧ на 2-4 ед. при 0,05% присадки, на 6-8 ед. при 0,2% присадки.
Для обеспечения необходимого уровня противоизносных свойств добавляют противоизносные присадки от 50 до 250 мг/кг (Альта, Каскад-5, Kerokorr LA95, LA96, LA99, Dodilube V4716, V4377, 4940, Paradyne 655, ADX 4101B).
Кроме того, для производства зимних и арктических дизельных топлив добавляют к летним и зимним соответственно депрессорные и депрессорно-диспергирующие присадки (ВЭС-410Д, Аспект-Д, Keroflux-5486, Dodiflow-4134, Paraflow-430, ЕСА-5920 и др.).

12

Меню

помутнения, но значительно понижают предельную температуру фильтруемости топлива.
При длительном хранении

дизельных топлив с депрессорными присадками при температуре ниже температуры помутнения в топливе может образоваться осадок кристаллов парафина. При нагревании топлив выше температуры помутнения эти кристаллы могут не раствориться. Поэтому такие топлива рекомендуется хранить в заглубленных резервуарах, где температура не снижается ниже температуры помутнения топлива.

Вводятся 25-500 г/т в неразбавленном виде при температуре 30 0С. При более низких температурах их разбавляют с нафта (1:1) или керосином (1:3). В средний дистиллят вводят при температуре на 10 0С выше температуры помутнения.

13

Меню

перегонкой нефти, допускается на месте производства заменять определение цетанового числа

по ГОСТ 3122 расчетным методом цетанового индекса.
2.Для расчета цетанового индекса необходимо определить точки отгона 10%, 50% и 90% (по объему).
3.Топливо вида III с содержанием серы не более 10 мг/кг в сопроводительных документах допускается обозначать как "не содержащее серы".

4-му классу опасности.
Топливо раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая

ее поражение и возникновение кожных заболеваний. Постоянный контакт с топливом может вызвать острые воспаления и хронические экземы.
ПДК паров у/в в воздухе рабочей зоны - 900/300 мг/м3.
Топливо представляет собой ЛВЖ с температурой самовоспламенения 310 °С; ТПРП: нижний - 69 °С, верхний - 105 °С. Взрывоопасная концентрация паров топлива в смеси с воздухом 2%-3% (по объему).
При работе с топливом выполнять все меры безопасности, что и с бензинами.

14

Меню

полноту и качество сгорания, а следовательно, на эффективность и надежность

использования техники оказывают следующие эксплуатационные свойства дизельных топлив:

- испаряемость;
- воспламеняемость и горючесть;
- прокачиваемость;
- стабильность и склонность к образованию отложений;
- совместимость с конструкционными материалами.

15

Меню

холодного двигателя, скорость и теплоту сгорания топлива в цилиндре дизеля

и, в конечном счете, на эффективность рабочего процесса.
Испаряемость зависит главным образом от фракционного состава.

16

Меню

условиях применения.
Воспламеняемость оказывает влияние на продолжительность запуска, мощность, экономичность и

надежность работы двигателя, и оценивается цетановым числом.

Цетановое число - показатель самовоспламеняемости топлива численно равный процентному (по объему) содержанию цетана в такой его смеси с альфаметилнафталином, которая по самовоспламеняемости при стандартных условиях испытания на специальном одноцилиндровом двигателе эквивалентна испытуемому топливу.

Чем выше цетановое число, тем ниже скорость нарастания давления, менее жестко работает двигатель. Однако при повышении цетанового числа топлива сверх оптимального, обеспечивающего работу двигателя с допустимой жесткостью, ухудшается его экономичность и повышается дымность отработавших газов.

17

Меню

установки ИТ9-3М, ИТ9-3, ИТД-69 с рабочим объемом цилиндра двигателя 652

см3 и переменной степенью сжатия.
Испытуемые и эталонные топлива сравнивают по периоду задержки воспламенения.

Одним из показателей, характеризующих воспламеняемость дизельных топлив, является температура вспышки – самая низкая температура топлива (в стандартных условиях), при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для дальнейшего горения.

18

Меню

топлива по трубопроводам и топливным системам.
Прокачиваемость дизельных топлив характеризуется такими

показателями качества, как вязкость, предельная температура фильтруемости, содержание механических примесей и воды, температуры помутнения.

19

Меню

высокой физической стабильностью. Химическая стабильность топлив также достаточно высокая. Они

могут храниться без значительного изменения качества в течение 3–5 лет.
На образование отложений влияют такие физико-химические характеристики топлива, как фракционный состав, общее содержание сернистых соединений, содержание меркаптановой серы, содержание и характер смолистых веществ. Более тяжелые дизельные топлива образуют больше нагара.

20

Меню

Стабильность и склонность к образованию отложений

не должны химически взаимодействовать с деталями топливной аппаратуры и уплотнительно-прокладочными

материалами.
Коррозионная активность дизельных топлив зависит главным образом от содержания и строения углеродсодержащих примесей. Общее содержание таких примесей, влияющих на коррозионную агрессивность (кислородные и сероорганические соединения), в дизельных топливах в 3–5 раз больше, чем в автомобильных бензинах.
Совместимость с материалами оценивается следующими показателями качества:
– массовой долей серы;
– содержанием сероводорода;
– содержанием водорастворимых кислот и щелочей;
– кислотностью;
– испытанием на медной пластинке.

21

Меню

Совместимость с конструкционными материалами