Дәріс отынның ТҮрлері, Қасиеті, ЖАНУЫ отынның жалпы сипаттамасы

N.

Дәріс МҰНАЙ ЖӘНЕ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІ МҰНАЙДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ КАСИЕТІ ЖӘНЕ КҰРАМЫ

Мұнай — май тәрізді, жанғыш, қара қоңыр түсті, өзіне тән иісі бар сутегі мен көміртегінің түрлі қоспаларынан тұратын сұйық табиғи шикі зат. Ол судан жеңіл, суда ерімейді.

Адам баласына мұнайдың бұдан 6000 жылға жуық бұрын белгілі болғаны казір мәлім болып отыр. Ең қарапайым ертегілер мен аңыздарға көңіл аударайық. Аты әлемге әйгілі көне Грецияның әскерлері өздері шабуылдаған қалалардың қамалдарыи алғаи кезде, арнайы дайындалған адамдар лақтырғыш машиналармен ғажайып, жанғыш, сұйық қоспа толтырылған ыдыстармен атқылаған. Бұдан пайда болған жалынды сумен өшіруден ешқандай нәтиже шықпаған. Сондықтан да бұл коспаны судыц бетіне де кұюға болатын болған. Бұған дәлел 670-жылы арабтардың флоты Византияның астанасы — Константинополь қаласын қоршаған кезде қаланы қорғаушылар мөлшерде жанғыш коспаңы

ған, содац санаулы сағаттан соң түгелдей жанып кеткен. Марко Полоның айтуы бойынша, XIII ғасырда Баку тұрғындары мұнайды жарық алу үшін және медициналық мақсаттарда пайдаланған.

Россияда алғашқы мұнай заводы 1745 жылы Ухта езені бойында салынды. Алғашкы мұнай скважиналары 1848 жылы Бакуде, 1858 жылы АКШ-та (Пенсильвания штатында) бурғыланды. Казақстанда мұнай іздеу мен барлауға бағытталған бұрғылаулар 1892 жылы Жайық-Жем алқабында басталды. Осындағы Карашүнгіл мұнай кенінде 1899 жылы бұрғы № 7 скважина 40 м тереңдіктен тәулігіне 25 аға дейін мұнай беретін фонтан атқылады. Екінші күшті мұнай фонтанын 1911 жылы 29 сәуірде Доссорда бұрғыланған 3 скважина 226 м тереңдіктен берді 1914 жылы Мақат мұнай кені пайдалануға берілді

Казіргі кезде мұнай таптырмайтын химиялық шикізат көзі болып есептелінеді. Бүгін, мұнайдың жер койнауында негізінен 2000 м тереңдікке дейін орналасатыны бізге мәлім.

Мұнай өндірудің негізгі көздері болып ТМД елдері, Таяу шығыс елдері, Солтүстік және Оңтүстік Америка, Канада, Румыния есептелінеді.

Мұнайдың тығыздығы — 750 ... 1030 кг/³, ал жанғандағы жылу бөлінуі — 41000 ... 46000 кДж/кг аралығында.

Мұнайдың құрамы 3 түрлі әдіспен анықталынады. Біріншісі — фракциялық, екіншісі — топтық (группа-рық), ал үшіншісі — элементтік қүрамдарына байланысты. Осыларды жеке-жеке қарастырайық.

Фракциялық құрамы

Көмірсутек қоспаларының түрлі байланыстарының белгілі бір температуралық аралықта қайнайтын бөліктерін мұнайдың фракциялары деп атаймыз. Мұнай негізінде көмірсутектер қоспасынан тұратындығына тәжірибе жүзінде көз жеткізу қиын емес.

Мұнайды 4-суретте көрсетілген аспапта қыздырдырған кезде көбінесе молекулалық массасы шағын және қайнау температурасымен заттар пайдаланады, ал одан сон жоғары температура кезінде молекулалық массасы үлкен, т.б. заттар ала бастайды. Сонымен мұнайдағы фракцияларның түрлері олардың қайнау температурасына байланысты болады, ал олардың түрлері мен қайнау температуралары 9-кестеде келтірілген. атауларының алдынан п әрпін қояды. Ал изомерлік көмірсутектердің молекулалары тармакталып орналасады. Бұларды төмендегі мысалдардан көруге болады. Мысал үшін бутаңды (С₄Ню) карастырайық.

Молекула тізбектері тармақталмаған байланыста болатын көмірсутектерді нормальді деп атайды да, Мұнай өнімдері ішіндегі бензии, керосин, лигроин, соляр ашық түсті мұнай өнімдері деп аталынады.

Бензин авиация мен автомобильдердін іштен жанатын двигательдері үшін жанармай ретінде колданылады. Сол сияқты бензин майды, каучукты еріткіи ретінде, матаны тазартуға және т. б. жағдайлард қолданылады. Лигроин, газоиль трактор ушіи жана май лайындауға колданылады. Керосин — трактор реактивті самолеттер (ұшактар) мен ракеталарды (зымыран) жанармайы.

Мұнайдан ашық түсті өнімдер бөлініп алынғаннан кейін қара түсті тұтқыр қоймалжың сұйық қалады, ол — мазут (кара май). Бұл қаныққан көмірсутектер бәрі де суда ерімейді бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Ал молекулалық массаларының өсуіне байланысты олардың балку және қайнау температуралары да біртіндеп артады Көмірсутектік тізбектің өсуімен бірге молекулалар арасыпдағы тартылыс күші арта түседі, сондықтаи да заттардың балқуы немесе кайнауы үшін осы күшті Жоюға неғұрлым жоғары температура кажет болады. Физикалык қасиеттер молекулалардың кеңістіктік Кұрылысына да тәуелді. Мысалы, атомдары тармақталған тізбекті көмірсутектер олардың тармакталмағандарына карағанда едәуір төмен температурада қайнайды. Мүның себебі тармакталмаған құрылысты молекулалар тармақталған құрылысты молекулаларға қарағанда біріне-бірі тығызырақ жакындасып, өзара күштірек әрекеттеседі, сондықтан молекула аралық күшті жеңу үшін бірінші жағдайда күштірек қыздыруға тура келеді, зат молекулалары неғұрлым бірек тармақталған болса, молекула аралық өзар әсері соғүрлым азырақ және оның қайнау температурасы соғұрлым төменірек болады. Н — және и — па, рафиндердің бүл касиеттері отынды пайдалануда өт маңызды болып табылады. Сондыктан да дизельді жұмсақ істеуін қамтамасыз ету үшін дизель жанар майының кұрамында Н — парафиндердің болуы қажет болса, ал бензиндерде жоғарғы детонациялы қарсылық көрсетуі үшін и — парафиндердің бөлуі кажет болып табылады.

Мұнымен катар парафинді көмірсутектердің жоғары температурада катуына байланысты, майлағы заттар мен жанармайлардың қыста қолданылаты түрлерінің құрамында болуы зиянды саналады.

Сонымен сұйық алкандар өте жоғары мөлшерде (40н-60%) мұнайдың 150°С температурасында қайнайтын фракцияларында кездеседі.

Нафтендер немесе цикландар — тұйық тізбек жасайтын циклді көмірсутектер. Кейде оларды циклопарафиндер деп те атайды. Циклопарафиндер құрамының өзіне сәйкес келетін парафиндерден айырмашылығы — олардың молекуласында сутегінің екі атомы кем болады. Осы атомдар үзіліп қалғандықтан, көміртегі атомдары тұйықталған сақина жасайды. Ол схема түрінде былай көрсетуге болады:

Сондықтан цикландардың жалпы формуласы С_ПН₂„ болады. Мысал ретінде бұлардың кұрамын циклобутан (С₄Н8), циклопентан (СбНю), циклогексан (С₆Н₁₂) т. б. кіреді.

Құрылысы жоғарыда көрсетілген цикландардың парафиндермен көп ұксас жерлері бар. Олардың химиялық активтігі аз, өздері жанғыш, олардағы сутегі атомдарының орнын галогендер баса алады.

Нафтен көмірсутектері, молекулалық массалары бірдей парафиндермен салыстырғанда, төменгі температурада тотығуға инертті болып келеді. Температура жоғарылаған сайын (400°С — жоғары) цикландардың тотығуға тұрақтылығы Н — парафиндерден асып түседі парафиндерге ұқсастау болады.

Нафтен көмірсутектерінің балқу температурасы төмен болғандықтан, заттардың құрамына кіреді осылардың қату температурасын төмендете түседі. Сондықтан да жанармай мен жағармайдың қыскы түрлерінде болуы өте қажет. Жоғары температурада тотығу процесіне төзімділігі бензиннің кұрамында жүргенде, олардың детонацияға (жарылыс) қарсылығын жоғарылата түседі. Нафтен көмірсутектерінің мұнайдың құрамындағы мөлшері 20—30% болса, ал май фракцияларында 70%-ке дейін немесе одан да жоғары болады.

Аромат (арен) көмірсутектердің аромат деп аталу себебі — олардың ішінде алғаш белгілі болған заттың хош иісі болған. Құрылысы және химиялық қасиеттері газ сияқты. Газбен толтырылған баллондардың әрқайсысының салмағы 65 кг —тең болады. Осы аталған жетістіктерімен қатар газды автомобиль двигательдерінде колданғанда мынадай кемшіліктерінде көруге болады;

• 
  автомобильдердің пайдалы жүк көтеруі 12— 20% төмендейді;
  
• 
  жол журу ұзактығы шамамен 200 км-ге дейін қысқарады.
  

Осы аталған кемшіліктерді жою двигательдердегі қысым мөлшерін 23—25%-ке көтеру арқылы жүзеге асырылады.

Сұйылтылған газдардың колданылуы

Сұйытылған газдар дегеніміз қысымы 1,0—1,5 МПа мөлшерінде сұйық күйге алмасатын жанғыш заттар. Олардың құрамы негізінен 3—4 атомды көміртектен тұратын пропан— бутан көмірсутектерінен тұрады. Автомобильде қолданылатын бұл газдардың жану жылулығы 46055 кДж/м³ мөлшерінде, ал октандық саны 85—100 бірлік-аралығыңда. Көп жылғы байқаулардың нәтижесінде сұйылтылған газбен істеген двигательде мотор майының түрлі қоспалармен ластануының азайғаны анықталған.

20448—80 ГОСТ бойынша шығарылатын сұйылтылған газдардың маркалары мен негізгі көрсеткіштері 17-кестеде келтірілген

СПБТЗ — қысқы техникалык пропанды — бутан қоспасы деп аталады. Негізгі шығарылу мақсаты — коммуналдық тұрмыс кажетіне қолдану- (абревиатурасы орысша берілген).

СПБТЛ — жазғы техникалық пропанды — бутан қоспасы. Шығарылу мақсаты коммуналдық-тұрмыс қажеттігімен қатар баска да жағдайларда қолдануға арналған.

БТ — техникалық бутан, негізінен коммуналдық-тұрмыс қажеттігімен қатар басқа да мақсатта колдануға арналған.

Баллондарды сұйылтылған газбен 90%-тен жоғары толтыруға рұқсат етілмейді. Себебі сыртқы ауаның

-кесте

Автомобиль двигательдерінде қолданылатын сұйылтылған газдардың түрлері мен негізгі қасиеттері

Іштен жану двигательдері сұйылтылған газбен жұмыс істеген кезде қуаты сығылған газбен жұмыс істегеннен әлде кайда жоғары болады. Сұйылтылған газбен істеген кездегі двигательдің жоғалтқан қуатын, оның жұмыс істеу қысымын жоғарылату арқылы толықтырады.

Карбюраторлы двигатель сұйылтылған газбен жұмыс істеген кезде оның отындағы үлестік жұмсалуы 5—6%-ке төмендейді. Мұнымен қатар двигательдің жұмыс істеу кезіндегі шуы 7—8 ДБ төмендейді.

Автомобиль газ баллондары арнайы станцияларда толтырылады.

Сондықтан да оны анықтау үшін арнайы қондырғылардың түрлері қолданылады.

Пинкевичтің әдісімен коррозияны анықтау, қызған маймен оттегінің алма-кезек әсерінен металл пластинканың массасын жоюға негізделген.

Майдың коррозиялануы НАМИ әдісімен коррозия жылдамдығының өсу арқылы анықталады.

Майдың тотығуға қарсылық көрсететін қасиеті оның үйкеліске қатынасатын тетіктердің тозуын жоятын немесе азайтатын мүмкіндігін көрсетеді. Бұған тура әсер ететін қасиеттері ретінде майдың тутқырлығы мен майланғыштығы саналады. Бірақ кейбір майлардың тұтқырлығы бірдей болғанымен химиялық кұрылымдарының әр түрлі болуына байланысты тозуға қарсылық көрсету қасиеттері де ұқсас болмайды.

Майдың тозуға қарсылық көрсету қ а с и е т і әр түрлі үйкеліс туғыза алатын арнайы машиналармен анықталады. Бұл машиналардың қатарына СМЦ-2, Хщ-4, СМТ-1, УМТ-1," МАСТ-І және т. б. жатады. Олардың негізгі жұмысшы органы болып үйкеліс жүйесі саналады. Ол блоктан және түрлі металл шарлар мен сақиналардан тұрады. Майдың түрлеріне қарай осы жұмысшы органдарға өзара қысым түсіру арқылы олардың мүжілуін камтамасыз етеді де, белгілі сынау уақыты өткен соң осы бөлшектердің жоғалған массасын анықтайды.

М а й д ы ң к ү л д е н у і оның кұрамында минералды тұздардың болуына байланысты. Себебі майдың жануы немесе булануы кезінде минералды заттар поршень детальдарының ыстық беттерінде калады да, күйе түзілуін күшейте түседі. Күл неғұрлым көп қалса, түзілген күйе де соғұрлым қатты болады.

Майларға арнайы қоспаны қосқан сайын оның күл түзу қасиеті арта түседі, себебі бұл қоспалар көбіне металл-органикалык байланыстар болып табылады.

Дәріс ГАЗ ТӘРІЗДЕС ОТЫННЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ МЕН ПАЙДАЛАНУ ҚАСИЕТІ

Газ тәріздес отындарды халык шаруашылығыныц түрлі салаларында колдану жыл өткен сайын кең өріс алып келеді. Ауыл шаруашылығында газ тәріздес отындар әлеуметтік қажеттілікте ғана емес, сол сияқты парниктерде, жылыжайды қыздыруға, кептіргіш құралдарда, мал шаруашылығында және кұс комплекстерінде колданылуда. Соңғы жылдары ішін жану двигательдерінде газ тәріздес отындар кең колданыла бастады. Себебі, газ тәрізді отындардын басқа отындар турлеріне карағанда мынандай өзіндік артықшылықтары бар:

• 
  есеп жүзінде анықталғандай жануға жұмсалған ауаның мөлшерінде жылулық пайдалы әсер коэффициенті мен жану температурасы жоғары болады;
  
• 
  жанған кезде ыс, түтін және қажетсіз өнімдерді боліп шығармайды;
  
• 
  газ құбырлары аркылы шалғай аралықтарға оңай жеткізуге болады;
  
• 
  сыртқы ауаның кез келген температурасында оңай тұтанады;
  
• 
  өндірілуі жеңілдеу болғандықтан, бағасы арзан отындардың қатарына жатады;
  
• 
  іштен жаиу двигательдерінде сұйытылған немесе сығылған газ күйінде қолданылады;
  
• 
  детонациялық төзімділік қасиеті өте жоғары болады;
  

Мұнымен қатар газ тәріздес отындардың бірқатар кемшіліктерін де атап өтуге болады:

• 
  уландырғыш қасиеті;
  
• 
  ауамен араласқанда қопарылғыш қоспалар түзуі;
  
• 
  газ кұбырларының тығыз жалғанбаған жерлеріндегі аздаған саңлаулардан сыртқа оңай шығып кетеді.
  

Газ тәрізді отындардың негізгі құрамы көмірсутектерден тұруына орай олардың түрлері осы көмірсутектердің мөлшері мен қасиеттеріне байланысты болады. Кең қолданылатын газ тәрізді отындар қатарына табиғи және мұнай өндірісінде шығатын қосалқы газдар мен завод газдары жатады. Бұл аталған газдардың құрамы негізінен бірден төртке дейінгі көміртек атомдарынан тұратын қөмірсутектер (метан, этан, пропан, бутан т. б.) Газ — кен орындарында өндірілетін табиғи газдарда кеп жағдайда кұрамында 82— 98% метан, 6%-ке жуық бутан болса, ол мұнай өндірісіндегі қосымша өндірілген газдарда метанның мөлшері 40—85% аралығында және де этан мен пропан 20% тең болады. Ал завод газдары парафин мен олефин көмірсутектерінен тұрып, пластикалық массаларды және баска да заттарды синтездеуге қолданылады.

Жанғыш газдар көмірсутектермен қатар жеке сутегі, көмірсутегі оксиді, азот, оттегі, күкіртті сутегі газы, судың буы және т. б. көптеген заттардан тұрады. Бұл аталған заттардың кейбіреулері жану кезінде көп мөлшерде жылу бөледі, ал кейбіреулері керісінше отынның жылу бөлгіштігін азайта түседі. Сондықтан газдарды пайдалану алдында оларды кажетсіз зат-тардан арнайы тазартады.

Газ тәрізді отындар жанғаидағы бөлетін жылу мөлшеріне байланысты үш топқа бөлінеді:

1. Жоғары калориялы, яғни жану жылулығы 20000 кДж/м³-ден жоғары отындар (табиғи және мұнай мен газ өндіру кезінде алынған газдар).

2. Жану жылулығы 10000—20000 кДж/м³ аралығындағы орта калориялы газдар.

3. Төменгі калориялы, жану жылулығы 10000 кДж/м³ дейінгі газдар. Мұнымен катар газ тәріздес отындар физикалық касиетіне байланысты сығылған жоне сұйытылған болып екі түрге бөлінеді. Кейбір газдар қалыпты темлературада жоғары қысымды температурада да қысымның күшімен сұйық күйге айналмайды. Мысалы, метан —82°С-ға дейін газ күйінде қалады, Тек температурасы —82 С-дан төмендеп, біраз кысым берілген кезде ғана сұйық күйге айнала бастайды. Ал, атмосфералық қалыпты жағдайда метан — С-да сұйық күйге айналады. Сұйықка айналу температурасы қолдану температурасынан төмен болатын-газдардың түрлерін 20 МПа қысымға дейін сығылған күйінде қолданады.

Сұйыққа айналу температурасы қолдану температурасынан жоғары болатын газдарды сұйылтылған деп атайды. Мұндай газдар ыдысқа 1,5—2 МПа қысыммен толтырылады.

Іштен жану двигательдерінде табиғи газдар мен қатар колдан өндірілген жанғыш газдарды да пайдаланады, Тұрақты қондырғыларға газды газ балонынан ғана емес, газ құбырларынан да алуға болады, ал жылжымалы яғни автотрактор техникасы тек кана баллонмен қамтамасыз етіледі. Негізінде автомобильдер ушін жоғары калориялы сұйылтылған, кей жағдайда сығылған газдарды қолданады. Себебі төменгі калориялы газдарды қолданған жағдайда двигательдер өзіне қажет қуатты өндіре алмайды. Осыған орай журетін жол қашыктығы қысқарады, яғни журу мүм-кіншілігі шектеледі.

Сығылған газдардың қолданылуы

Газдардың сығылған күйде қолданылуы, олардың қалыпты жағдайда (20°С; МПа) және де жоғары қысымда да (20МПа дейін) сұйық түрге айналмауына негізделген. Казіргі жағдайдағы автомобильде қолданыдатын сығылған газдардың түрлері мен негізгі көрсеткіштері -кестеде көрсетілген. Осы келтірілген газдардың негізгі жанғыш компоненттеріне метан кіреді. Мұнымен қатар көп мөлшерде кездесетін сутегінің мөлшері газ тәріздес отынның цилиндрде толық жануын қатамасыз етеді. Оның себептерінің бірі газ тәрізді отындар жанармайдай, кіре беріс кұбырда буланбайды, сондықтан әрбір цилиндрге бірдей мөлшерде тарайды. Мұнымен қатар двигательдер газбен жұмыс істеген жағдайда, бензиндегідей байытылған, жанғыш қоспаны қолдану

Автомобильдерде қолданылатын сығылган газдардыц түрлері мен олардың негізгі кәрсеткііитері

Газдарда смолалы заттар мен механикалық қоспалар болғандықтан газ аппаратурасы аспаптары мен двигатель детальдарында кірлер мен калдық заттар пайда болады.

Сығылған газдар үшін автомобильдерде 20МПа қысымға арналған цилиндр баллондарын қолданады. Бұл баллонның сиымдылығы 50 л (сумен есептегенде) ғана болса да, 20°С-дағы 101,08 КПа қысымда 10 м³

Дәріс КАРБЮРАТОРЛЫ МОТОРЛАРҒА АРНАЛҒАН ЖАНАРМАЙЛАРДЫҢ ПАЙДАЛАНУДАҒЫ ҚАСИЕТТЕРІ МЕН ҚОЛДАНЫЛУЫ ОЛАРҒА ҚОЙЫЛАТЫН НЕГІЗГІ ТАЛАПТАР

Іштен жану двигательдерінде жанармай жанған кезде химиялық энергия алдымен жылу энергиясына, содан соң жылу энергиясы механикалық жұмыеқа айналады. Жанғыш коспаларды дайындау мүмкіндігіне байланысты іштен жану двигательдерін екі түрге бөледі. Біріншісіне қоспа сырттай дайындалатын, яғни карбюраторлы, екіншісіне іштей дайындалатын двигательдерді (дизельдерді) жатқызады.

- салқындатуға арналған сұйық пен двигатель тетіктерін қыздыруға жұмсалатын;

- двигательдің жұмыс істеуіне пайдаланылған газдармен бірге сыртқа (атмосфераға) шығатын; — двигательдердің қызған тетіктерінен сыртқы атмосфераға жайылатын бөлшектердің арасындағы үйкеліс күштерін жеңуге пайдаланатын;

• 
  қосымша тетіктерді іске қосуға жұмсалатын;
  
• 
  жанармайдың толық жанбауының салдарынан бөлінбейтін.
  

Двигательдердің техникалық-экономикалық көрсеткіштерінің жоғарғы деңгейіне жетуіне ең бірінші әсер ететін жанармай сапасы. Сондықтанда карбюраторлык двигательдердің сенімді де ұзақ жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін пайдаланылатын жанар майлар төмендегі талаптарға сай болу керек:

Жанармай өте жоғары мөлшерде жылу бөле жануы керек

1. 
   Жанармай өте жоғары мөлшерде жылу беле жануы керек;
   
2. 
   Жанармай ауамен араласып сапалы қоспа жасай отырып, двигательдің жеңіл от алуына, бір режимнен екінші режимге жайлап ауысуына және де түрлі климаттық жағдайларда двигательдерді пайдаланғанда олардың бір қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етуі керек;
   

3. 
   Двигательдердің барлық жұмыс режимдерінде детонациялык жануды болғызбауы қажет;
   
4. 
   Жану кезінде двигательдердің қатты қызып үйкеліс әсерінен тозуына мүмкіндік туғызбас үшін күйе бөліп шығармауы қажет;
   

5. 
   Жанармайдың өзі де, оның жанғандағы өнімдері де жану кезінде металдарда коррозия пайда болуына жол бермеуі керек;
   
6. 
   Сақтау және тасымалдау кездерінде жанармай қасиеттерінің тұрақтылығы сақталып, өзінің алғашқы қасиеттерін өзгертпеуі тиіс;
   

8. Қоршаған орта мен адамдарға неғұрлым аз зиян келтірілуі қажет

Карбюратор жанармайы осы айтылған талаптарға сай болуы үшін оның құрамында қажетті көмірсутектер мен фракциялар белгілі мөлшерде болуы керек.

Жанғыш коспаның пайда болуы жанармайдың құрамындағы заттардың фракциялық кұрамымен қаныққан бу кысымының анықталуына, оныц булануына байланысты.

Іштен жану двигательдерінде жанармай тек қана газ тәрізді күйге айналған кезде ғана жана алады.

Сонымен жанармайдың булануы оның фракциялық кұрамымен анықталатынын қарастыралық. Ол үшін алдымен фракцияның өзін анықтап алған жөн.

Фракция дегеніміз белгілі бір температура аралығында қайнайтын бензиннің бөлігі. Бензиннің фракциялық кұрамын анықтауға даярлаған кұралдармен 2177—82 ГОСТ негізінде тексереді. Ол үшін колбаға 100 мл жанармай құйылады да қайнау температурасына дейін қыздырылады. Пай-да болған жанармай буы тоңазытқыш аркылы өтіп қайтадан сұйық затқа айналып өлшеуіш цилиндрге кұйылады. Конденсаттыц сүйыкка айналған алғашкы тамшысы өлщеуіш цилиндрге келіп тамғанда термометрдегі температураны белгілейміз. Бұл жанармайдың қайнауының бастапқы температурасы болады. Осылайша өлшеуіш цлиндрде айдалынған жанармайдын 10, 20, 30 проценттегі мөлшерлеріне сәйкес және одан да жоғарғы деңгейдегі температураны белгілейміз.

Жанармайдың 98%—мөлшерінің кайнағандағы температурасының мәнін қайнаудың соңы деп атайды.

Бензиндер өздерінің колданылуына орай авиация, автомобиль бензині және баска мұқтаждықтар үшін қажет сұйықтар болып бөлінеді.

Бензин — авиациядағы поршенді, автомобильдегі карбюраторлы двигательдер үшін жанармай ретінде кең пайдаланылады. Авиациялық және автомобильдік бензиндер өздерінің әр түрлі жағдайда қолданылуына қарамай саласы жағынан жалпы керсеткіштермен сипатталатындығына осыған дейін танысып өттік. Автомобиль бензиндері 2084—77 ГОСТ бойынша А—72. А—76, АИ—93 және АИ—98 маркалы болып бөлінеді. А—76, АИ—93 және АИ—98 бензиндері мем-лекеттік сапа белгісімен және ондай белгісіз шығарылады. Бензиннің маркалану белгісі бойынша «А» әрпі автомобильге арналғанын көрсетеді. «И» әрпі бензиндегі октандык санның зерттеу (исследовательский) әдісімен анықталғанын көрсетеді. Мұнымен қатар, арнайы техникалық қажеттерге «Экстра» бензині шығарылады. А—72 мен «Экстра» және мемлекеттік белгісімен шығатын бензиндерден басқасы этиленді де, оны көрсету үшін арнайы бояйды. Двигательдердің пайдалану жағдайына байланысты, автомобиль бензиндері, АИ—98 маркасынан басқасы, жазғы және қысқы түрлерге белінеді. Бензиннің жазғы түрлері солтүстік және солтүстік-шығыс ау-дандарында 1—кәкек пен 1—казан айлары аралығында, ал оңтүстік аудандарда жыл бойы қолданылады. Ал қыскы түрлері керісінше солтүстік және солтүстік-шығыс аудандарда жыл бойы, қалған аймақтарда 1—қазаннан 1—көкекке дейінгі аралықта қолданылады.

Бензиннің қысқы түрлері жазғы түрлерінен көбінесе фракциялық құрамының жеңілдігімен және де каныққан бу қысымының жоғары мөлшерде болуына, жеңіл оталуына байланысты өзгешеліктерімен ажыратылады.

Карбюраторлы двигательдерді дұрыс пайдалану үшін, оларды жасаған заводтар көрсеткен бензиннің маркасын қолдануы керек.

Автомобиль бензиндерінің негізгі керек маркалары жок. болған жағдайда уақытша авиация бензиндерін қолдануға да болады.

Жеңіл және жүк автомобильдерінде, автобустарда, автомобильдердің т. б. түрлерінде колданылатын бензиндердің қолданылатын мөлшері 14-кестеде келтірілген.

Жылдар өткен сайын жоғары карқынмен дамып келе жатқан ғылым мен техниканың жетістіктері алуан турлі міндеттерді алға қоюда. Осы міндеттерді жүзеге асыру үшін экологиялық жағдайды ойластыра отырып, іштен жану двигательдеріне өте тиімді болып табылатын отындардың жаңа көздері қарастырылуда. Казіргі болжамдарға байланысты бұлардың кейбіреулерін атап кетуге болады. Жанғанда жылуды мол шығарып, детонацияға төзімді болғандықтан кейбір елдерде спирттің (бензол мен араластырылған) түрлері қолданылады.

Мұнымен қатар сутегіні, сұйық аммиак пен азотты да қолдану мүмкіңдігі жөнінде зерттеулер кеніне| жүріп жатыр.

Елімізде осы бағытта іштен жану двигательдеріщ жанармай ретінде бензин мен судың эмульсиясына тұратын сұйыктың қоспасын пайдалану көзделініп отыр. Мұндай қоспаларды қолданғанда жанармайды: детонациялык төзімділігі 8—13 бірлікке жоғарылайды да, бензиннің қолдану нормасы, поршен мен цилиндр бөлшектерінің қызу температурасы және бөлініп шыкқан газдардағы азот оксидінің мөлшері әжептәуір төмендейді.

Бензин мен су эмульсиясын алудың әр алуан түрлі әдістерін қолдану сөз болуда. Осылардың негізгілерінің бірі — эмульсияны автомобильдің өзінде алу көзделініп отыр.

Су мен бензиннің молекулалары химиялық түрі жақсы байланыс түзбегендіктен және де тығыздығы әр түрлі болғандықтан ыдырап бөлініп шыға келеді. Сондықтан да молекуланың беттерін қоршап тұратын сыртқы активті заттарды араластырған тиімді болып табылады. Қазіргі кезде сыртқы активті заттардың ең тиімді, бірақ күрделі түрлері табылды.

Бензин мен су эмульсиясын кеңінен қолданудың лс алмай отырған себебі — біріншіден эмульсияның тұрактылығы төмен болуына байланысты болса, екіншіден, эмульсияның құрамындағы судың бөлшектерді коррозияға ұшырату дәрежесі үйкеліс нәтижесінде бөлшектердің тозуы, күйе пайда болуы әлі де толық зерттелмегендіктен болып отыр.

Халық шаруашылығында дизель двигательдерінің кеңінен өріс алып отырғанын олардың тракторларда, комбайндарда жол машиналарында, темір жол мен су көліктерінде, сонымен катар ауыр жүк машиналары мен түрақты және жылжымалы энергетикалық қондырғыларда қолданылуына қарап көз жеткізуге болады. Дизель двигательдерінің куаты әр қилы болып келеді:-олар өте аз куатты мотоблоктар мен алып машиналарға және кемелерге орнатылатын энергия көз-дері түрінде жасалады. Жыл сайын дизель двигательдерінің паркі тез карқынмен әсіп келеді, соған орай дизель жанармайын қолдану да ұлғаюда.

Дизельдерде жанғыш қоспа жоғары қысыммен Форсунка арқылы берілген жанармай мен ауаньщ араласуы арқылы цилиндрдің камерасында алынады.

Карбюраторлы двигательдерге карағанда дизель дердің мынадай артыкшылыктарын атап өткен дұрыс

• 
  Қарбюраторлы двигательдерге қарағанда дизельді жанармайды жағу жағынан 25—30%-ке үнемді (үлестік қолданылу мөлшерін қуат бірлігіне шаққанда, егер дизельдерде 180—190 г/э. а. к. сағ) болса карбюраторлы двигательдерде. 240—250 г/э. а. к. сағ)
  
• 
  Жанармай ретінде мұнай фракцияларының кең өрісі қолданылады;
  
• 
  Өрт шығу кауіпсіздігі төмен;
  
• 
  Бір режимнен екінші режимге ауысуы ешбір косалқы киындықсыз өтеді;
  

— Дизель жанармайларын сақтау, онша қиынға соқпайды.

Бұл аталған жетістіктер мен қатар дизель жанар майын қолдануда мынадай кемшіліктер де орын алады:

— Жанғыш қоспаның ешқандай- қосалқы ұшқынсыз, яғни өздігінен оталуына байланысты жоғары қысымды қажет етеді;

— Двигатель бөлшектерінің жоғары қысымда істеуіне байланысты олардың детальдарының сапасына қойылатын талап та үлкен, әрі осы себептен двигател
ауырлау болып келеді;

Жанармайды өте жоғары қысыммен жеткізу үшін қолданылатын аппаратуралардың күрделілігіне байланысты, оларды жасау да қымбатқа түседі.

Жанармайдан жанғыш қоспа дайындау және де оның толық жануы, дизель двигательдерінде өте қысқа уақыт аралығында өтетіндіктен, оларға мынадай талаптар койылады:

1. Двигатель жұмысының үнемділігі мен қуаттылығын анықтайтын көрсеткіші, яғни цетан. санының белгілі шегі болуы керек;

2. 
   Двигательден жұмыс істеп шыққан газдың толық жануын, түтіндігінен және зияндылығын көрсететін фракциялық құрамы ГОСТқа сай болуы керек;
   
3. 
   Жанармайдың жану камерасында шашырауын және тазарту жүйелерінің дұрыс жұмыс істеуін анықтайтын касиеттерінің ең бастысы тұтқырлык пен тығыздықта белгілі аралықта болуы кажет;
   

5. Дизельдегі жанармайдың қауіпсіздік жағдайда жұмыс істеуін анықтайтын, оталу температурасы, ГОСТпен көрсетілген аралықта болуы тиіс;

Двигательде күйе, коррозия пайда болуын және де үйкелістен оның тез тозуын анықтайтын күкірт байланыстарының, қаныкпаған көмірсутектердің және металдардың болмауы қажет.

ДИЗЕЛЬ ЖАНАРМАЙЫНЫҢ МОТОРЛАРДА ЖАНУЫ

Дизель двигательдерінде жанғыш қоспа түзу процесі мен жанармайдың жануы өте қысқа мерзім аралығында өтетіндіктен жану процесі көптеген факторларға байланысты болады. Атап айтқанда, бұл факторларға сығылған ауаның қысымы мен температурасы, ауадағы жанармай буының мөлшері, жанармайдың булануы және химиялык кұрамы жатады.

Цилиндрде жанғыш қоспаны дайындау үшін, алдымен сорылған ауаны екінші такті кезінде 2—5 МПа кысыммен сығады. Осының салдарынан температура жану камерасында 600—900°С-ға дейін көтеріледі. Иінді біліктің кривошипі, поршеннің жоғарғы қозғалыссыз нүктесіне 14—23° жетпей жану камерасына өте жоғары қысыммен жанармай беріле бастайды да жоғарғы қозғалыссыз нүктеден кривошип 6—12° С асқаннан соң тоқталады.

Осы кезде жанармай ауамен жақсы араласып, жанғыш қоспа түзіп, қолайлы жағдай туғандықтан, өздірінен от алады.

Цилиндрдегі жану процесін 4 фазаға бөліп қарастыруға болады.

1-фаза өздігінен оталудың кешігуі. Бұл фаза жану камерасына жанармайдың берілуінен бастап (1-нүкте), жанғыш қоспаның өздігінен оталуына (2-нүкте) дейін етеді. Бұл фазаның жалпы аралығы физикалық процестің (тф) өтуіне кететін уақыт пен химиялық реакцияға (і_х ) қажет уакыттан тұрады. т_ф аралығында жанармай камераға шашыратылады да ауамен араласып қызып буланады. Ал т_хкезінде, жалын бөлінер алдындағы көмірсутектердің көп сатылы тотығу реакциясы жүреді. 1-фазанын ұзактығы негізінен жанармай тамшыларының мөлшеріне байланысты.

2-нүктеден бастап жылдам жану фазасы басталады. Немесе бұл фазаны қысымның тез жоғарылау аралығы деп атайды. Бұл фазаның ұзактығы иінді біліктің 10—12°-қа бұрылуына тең болғанда жылу энергиясының 55—70%-ті бөлінеді. Себебі жанармай әлі де бұл кезеңде берілуін тоқтатпайды, сондықтан да толық жану болмайды. Жану процесі үшінші кезеңде де (баяу жану фазасы) жалғасады. Үшінші кезең 3-нуктеден басталады да 4-нүктеге дейін жалға-сады. Ұзақтығы 5—7°-қа дейін созылады, ал жану камерасында қысым өзгермейді. Жалпы энергияның тек 5 " 4 бөлігі ғана жумсалады.

4-нуктеден бастап камерадағы қысым төмендей бастайды, бірақта әлі де болса жану процесі жалғаса береді, яғни жанбай қалған жанармайдың біраз мөлшері осы кезенде жанып кетеді.

Осыған байланысты 4 фаза жанармайдын оісанып біту фазасы деп аталады. Жанармайдың тұтқырлығының шамасы мен смолалы-асфальттық заттардың мөлшері неғұрлым жоғары болса, соғұрлым 4-фаза созыла түседі. 4-фаза ұзаққа созылған сайын жану сапасы нашарлай түседі.

14-сурет. Жанармайдьщ дизельдегі жану процесі кезіндегі индикаторлық диаграммасы: /— жанар-майдыц берілу нуктесі; 2— жанармайдын ездігі-нен оталу нуктесі; 3— кысымның жылдам көте-рілуінің соқы; 4— жанар-майдың берілуінің соңы.

Дизель двигательдерінің жұмсақ, иә қатыңқы жұмыс істеуі, оларда қолданылатын жанармайдың өздігінен оталу қасиетіне байланысты болады.

Дизель жанармаиындағы цетан саны дегеніміз цетанның альфаметилнафталин қоспасындағы проценттік құрамы (көлемі бойынша).

Альфаметилнафталиннің от алу кезеңінің кешігуі (өте ұзак болуы) дизельдің қатыңқы режимде жұмыс істеуіне әкеліп соғады. Сондыктан да оның цетандық, санының бірлігі 0-ге тең етіп қабылданған. Егер де дизель жанармайының өздігінен от алуы 45% цетаннан және 55% альфаметилнафталиннен тұратын қоспаға тең болса, онда бұл жанармайдың цетандық саны 45-ке тен болады.

Цетан санын 3122—67 ГОСТ бойынша қысым мөлшері 7 мен 23 тің арасында өзгеретін бір цилиндрлі И Г 9—ЗМ кондырғысында 3-түрлі әдіспен анықтауға болады. Біріншісі — жарылыстың сәйкес келуі, екіншісі — өздігінен от алуының кешігуі, және үшіншісі — қысымның жоғарғы көрсеткішімен анықтау болып табылады.

Осы көрсетілген әдістердің біреуімен цетан санын анықтау үшін, алдымен двигательді іске қосып, оны тұрақты жұмыс істеу режиміне келтіріп алған соң, двигательді тексерілетін жанармайға ауыстырады.

қысымның мөлшерін өзгерту арқылы, жанармайдың өздігінен оталуын жоғарғы қозғалыссыз нүктеге келтіреміз. Одан әрі қоспадағы цетан мен альфаметилафталиннің мөлшерін өзгертіп отырамыз. Бұл кезде өздігінен оталу міндетті түрде жоғарғы қозғалссыз нүктеде болуы керек. Құрамындағы цетанның проценттік мөлшері тексерілген жанармайдың цетандық санын көрсетеді.

Цетан саны жанармайдың двигательді оталдыруы азайту керек. ГОСТ бойынша оның мөлшері дизель жанармайында 0,2—0,5% мөлшерінде рұқсат етіледі.