Кіріспе Тақырыптың өзектілігі
Бензин және оның қасиеттері. Бензин қозғалтқышындағы
жүктеу/скачать 0.52 Mb.
|
| Бензин және оның қасиеттері. Бензин қозғалтқышындағы
жану тиімділігі Қазіргі кезде, экологиялық қауіпсіздік жалғыз біздің Республикамыз үшін емес, дүние жүзі жұртшылығының назарын аударып отырған ең маңызды мәселелердің бірі болып отыр . Еліміздегі осындай экологиялық дағдарысқа химия, мұнай, металлургия, отын өнеркәсіптерінің жедел және мөлшерден тыс дамуы үлкен әсерін тигізуде. Бензин өнімін жалпы мұнайдан бөліп алады, ал осы мұнайды өндіру барысында ауаға көптеген басқа да қоспалар түседі, мұнай скважиналарын бұрғылау кезінде – ақ ілеспе газдармен қоса атмосфераға бура ерітінділері жайылады, сонымен қатар өндіру барысында мұнаймен бірге пласт суы шығады да төгіледі. Жанармай-әртүрлі көмірсутек қоспаларынан тұратын отын. Жанармайға-бензин, жермай (керосин), мазут т.б. жатады. Олар мұнайды айдау нәтижесінде алынады. Мұнайды айдау нәтижесінде төмендегідей фракцияларға бөлінеді: петролей эфирі(пентан С5Н12, гексан С6Н14, гептан С7Н6 т.б. қоспалары), бензин (гептаннан С7Н16, нонаннан С9Н20 т.б. дейінгі көмірсутек қоспаларын), жермай (негізінен, деканнан С10 Н22, гексадеканнан С16Н34 дейінгі көмірсутек қоспаларын) және ауыр фракциялар (соляр майы т.б.). Осы фракцияларды айдағаннан кейін мұнай гудроны деп аталатын қою қара зат қалады. Төменгі температурада қайнайтын фракциялардың шығынын арттыру үшін мұнай және оның айдау өнімдерін крекингілейді. Бұл процесті өте жоғары температура мен қысымда катализатор (мыс, алюминий хлориді немесе алюмосиликаттар) қатысында жүргізеді. Жанармай электр станцияларында, транспортта, өндірістік пештер мен аппараттарда және т.б. қолданылады.Жағармай-машина, қозғалтқыш және механизмдердің түрлі бөліктерінің арасындағы үйкелісті кеміту үшін қолданылатын майлар. Жағармайдың өндірістік қасиеттері (беріктігі, тұтқырлығы, ыстыққа төзімділігі және т.б.) негізінен олардың химиялық құрамы мен құрылысына байланысты. Олардың құрамы өте күрделі, кейбір түрінің ароматты қасиеті басым. Қазір қолданылатын жағармайлардың түгелі дерлік мұнай тектес. Алыну әдістеріне қарай дистеллят және қалдық майлар болып бөлінеді. Тұтқырлығы төмен орташа дистеллят жағармайлар мазутты ваккумде айдау арқылы алынады, ал қалдық майлар –мұнайды айдағанда бөлінетін, тұтқырлығы жоғары қалдық. Қазіргі кезде синтетикалық жолмен де өндіріледі, ол үшін тиісті қанықпаған көмірсутек полиэтилені, күрделі эфирлері және т.б. пайдаланылады[19]. Бензин- (француз тілінде –benzine) 200-3000С аралығында қайнайтын, құрамы әртүрлі жеңіл көмірсутектердің қоспасы, түссіз не арнайы боялған сұйық. Судан жеңіл, тығыздығы 0,70-0,78 г/см3, өзіне тән иісі бар, 600С- да қатады. Бензин тез буланып, оңай тұнғыш зат, буының ауамен қоспасы қопарылғыш келеді. Бензин алудың негізгі кең тараған әдістері: мұнайды тура айдау, мұнайдың ауыр фракцияларын крекингілеу, көмірсутек газдарынан бөліп алу, тас көмірді гидрогендеу және көмірсутек газдарын (изобутан, бутен, пропан) алкилдеу т.б. Бензинді іштен жанатын қозғалтқыштардың отыны, майды, шайырды, каучукті еріткіш ретінде т.б. мақсаттарда қолданылады. Отын ретінде қолданылуына қарай авиация бензині және автомобиль бензині болып бөлінеді. Бензиннің негізгі қасиеті – детонацияға тұрақтылығы, яғни қозғалтқыштарда бірқалыпты жану қабілеті. Оның детонацияға тұрақтылық қасиеті октан санымен сипатталады. Октан саны неғұрлым көп болса, детонацияға тұрақтылық қасиеті соғұрлым жақсы болады. Бензиннің маркалары: А-80, А-91, А- 95 т.б. осы қасиетке негізделген. Автокөлік санының күрт өсуіне байланысты бензин үлкен қалалардың ауасын ластаушы негізгі факторға айналып отыр. Ауадағы бензин буының концентрациясы 100-300 мг/ м3- ден көп болса, адам ағзасына қауіпті, сондықтан да онымен жұмыс істегенде және оны пайдаланғанда барлық сақтық шаралары қадағалануы тиіс. Бензинмен уланған адамның басы ауырады , жөтеледі көз және мұрын кілегей қабығы тітіркенеді , күшті уланғанда адам есінен айырылады . Уланған адамды таза ауаға шығарып , оттекпен демалдырып , жүрек қызметін орнына келтіретін дәрі-дәрмек беру керек . Бензин тасығыш – сұйық жанар май ( бензин , керосин , дизель отыны ) құйылатын тіркемелі немесе жартылай тіркемелі цистернамен жабдықталған автомобиль . Цистернада жанар май деңгейін білдіретін көрсеткіш , ішкі артық қысымды реттегіш клапан , май ағызатын түтіктер , су бөлгіш тұндырғылары бар . Цистерна өртке қарсы қолданылатын құралдармен, жермен қосу құрылғысымен жабдықталған автомобиль мен тіркемедегі цистерналардың сыйымдылығы 1200 – 8000 л, жартылай тіркемедегі цистерналардың сыйымдылығы 7000 – 30 000 л. Сыйымдылығы үлкен (5000 л-ден астам) цистерналар ішіне гидравликалық соққыны азайту үшін ұзынынан және көлденеңінен толқын бәсеңдеткіш тосқауылдар қойылады . Қазақстанда бензин Атырау. Павлодар. Шымкент қалаларындағы мұнай өңдеу зауыттарында өндіріледі. Бензин отыны: Бензиндер ықтиярсыз оталатын авиациялық және автомобильдік поршеньдік қозғалтқыштарға арналған. Авиациялық және автомобильдік бензиндердің әртүрлі қолданылу шарттарына қарамастан, олар бір жалпы сапа көрсеткішімен сипатталады, дегенмен олардың сандық мәні авиациялық бензиннің сандық мәніне қаарағанда төменірек. Осыған байланысты бензиндердің пайдаланылу қасиеттері оларды тағайындалымдарына қарай ажыратпай-ақ бірге қаралады, бірақ кейбір жекеленген жағдайларда бензиндердің қолданылу шартының ерекшелігіне көңіл бөлінеді. Бензиндердің қозғалтқыштардың қалыпты пайдаланылуын қамтамасыз ететін негізгі қасиеттері: - Максимальды толық жану мүмкіндігіне жету үшін толық буланушылық; - Қозғалтқышты пайдалану кезінде детонациялық пайда болуына жол бермеуге арналған жоғары детонациялық төзімділігі; - Қозғалтқыш жүйесінде шөгінді түзуге бейімділіктің жоқтығын анықтайтыын жоғары химиялық тұрақтылық; -Материалдармен жақсы үйлесімділігі (металдарға коррозиялық агрессиясы бәсең және резеңке техникалық заттарға әсері жоқ); - Бензиннің қозғалтқышқа берілуін қамтамасыз ететін жақсы сорылғыштығы және төмен температураға бейімділігі. Қасиеттері: Буланушылық. Қазіргі заманғы көп айналымды қозғалтқыштың қалыпты жұмыс жасауы оттынның 0,002-0,004сек қысқа мерзім ішінде жануымен қамтамасыз етіледі. Отынның мұндай қысқа мерзім ішінде жануымен қамтамасыз етіледі. Отынның мұндай қысқа мерзім ішінде жануы үшін біріншіден сұйық күйден бу тәріздес күйге толық ауыстырылуы, екіншіден қоспаның жұмысшы құрамына ауамен белгілі қатынаста енгізілуі әзірлену керек. Егер қозғалтқыш циллиндріне берілетін қоспаның құрамындағы отынның бір бөлігі тұтану сәтінде сұйық күйінде (тамшы түрінде) қалса, онда отынның жануы созылып кетеді, өйткені тамшының бетінен жанады. Нәтижесінде жұмысшы қоспа кеңею тактінің соңында немесе тіпті газдың шығу тактінде жанып бітеді, соның салдарынан жылу циллиндрдің қабырғаларына артық беріледі де, қозғалтқыш қыызады және үнемділік төмендейді. Жану сәтінде буланбаған отынның мөлшері көп болса, онда жұмысшы қоспаның құрамы осы режимде қозғалтқыштың қалыпты жұмысын қамтамасыз ететін тиімді құрамға сәйкес келмейді. Отынның толық булануы отынның физикалық қасиеттерімен шартталатын булану жылдамдығымен, сондай ақ таза пайдалану сипатының факторларымен жәәне қозғалтқыштың құрылымынан анықталады. Отынның булануының жылдамдығы мен толықтығы тәуелді болатын физикалық қасиеттеріне отынның фракциялық құрамымен сипатталатын қайнау температурасының шектері, қаныққан булардың қысымы, буланудың жасырын жылуы, булардың диффузиялану коэффициенті, тұтқырлығы, беткі керілуі, жылу сыйымдылығы жатады. Пайдалану факторлары отындарды қозғалтқышта қолдану шарттарымен, яғни олардың жұмыс жасау режимімен анықталады. Негізінен отын карбюраторда буланады. Алайда қозғалтқыштың жұмыс жасау режимі мен отынның фракцциялық құрамына байланысты бүкіл бензин бу тәрізді күйге ауыспайды. Оның бір бөлігі сұйық қабықша түрінде қозғалтқыштың сорылу жүйесінде шөгеді, ал оның бұлай болғаны мүлдем дұрыс емес. Сұйық қабықша түзілуіне байланысты жұмысшы қоспа қозғалтқыш циллиндріне біркелкі таралмайды және оған әртүрлі фракциялық құрамның булары беріледі. Бу ауа баасым түсетін циллиндрде отынның төмен қайнайтын фракциясы басым болады. Отынның сұйық қабықшасы қозғалтқыш циллиндріне түскен соң, олардың қабырғаларындағы майларды шайып кетеді және поршень сақиналарының саңылаулары арқылы қозғалтқыштың картеріне өтіп кетеді. Ол қозғалтқыштың қуаттылығы мен үнемділігіне теріс әсер етеді, сонымен қатар май сұйылып кетеді және қозғалтқыштың тез тозу мүмкіндігі артады. Отынды 15-30 қысыммен бүріккен кезде МПа қозғалтқыштың әрбір циллиндріне жеке-жеке беріледі, ол оның жұмысшы қоспаның циллиндрлерге таралуын жақсартады және отынның дозалану дәлдігін арттырады, сондай ақ осының нәтижесінде қозғалтқыштың үнемі дұрыс жасауы мен оның қуаты артады. Бензин қоозғалтқышынның жану тиімділігі отын ауа қоспасының құрамынан (отын, ауа қатынасы) көмірсутектердің химиялық құрылымына, бензинде үстемелер мен қоспалардың болуына тәуелді. Жану үрдісінде екі негізгі режим бөліп қаралады. 1. Қалыпты жану; 2. Детонацияллық жану. Бензин жанған кезде жылуды тиімді пайдалану тек қалыпты жану кезінде ғана мүмкін. Бензин қозғалтқышындағы қалыпты жану камерасында қысымды бір қалыппен арттыру арқылы және жалынның таралу шебінің жылдамдығына 40-50м/с қатысты сүйемелденеді. Сонымен қатар жалын шебінің жану камерасының көлемі бойынша таралу жылудыың жылу өткізгіштік және сәуле шығару жолымен берілу салдары болып табылады. Бензиннің қалыпты жану үрдісінде үш негізгі фаза ерекшеленеді. Бастапқы І-ұшқынның берілу сәтінен жалын пайда болғанға дейін тұтанудың кідіру кезеңі; Негізгі ІІ- жалынның пайда болуынан максимальды қысымға дейінгі кезең; Аяқтаушы ІІІ-жану шебі бұзылған кезде туындайтын жанармай қоспасының жекеленген көлемдерде жаныпп кету кезеңі. Бензин қозғалтқышындағы детонациялық жану соққы толқынның жылдамдығымен шамалас жалынның жоғары таралу жылдамдығымен сүйемелденеді, оның жалын шебімен бірлесе отырып, 1500-2500м/с жылдамдықта таралуы детонациялық толқын туындатады. Қозғалтқыш детонациямен жұмыс жасаған кезде металдық тарсыл соққы толқындарының жану камерасының қабырғаларына көп мәрте периодтты шағылысуы нәтижесі болып табылады. Детонациялық жанудың үлкен жылдамдығы мен жарылғыштық сипатының нәттижесінде отын мен жанудың аралық өнімдерінің бір бөлігі камераның көлеміне лақтырылып соңғы өнімдермен араласады да, толық жанып кетуге үлгере алмай қалады. Шығарылатын газ түтінді болады және қозғалтқыштың үнемділігі мен қуаттылығы төмендейді. Детонациялық толқындағы жоғарғы температура мен металдың бетіндегі салқын газдың қаныққан қабатының бұзылуы нәтижесінде жыллу берудің артуыннан жыылудың жану камераларының қабырғасы мен поршенннің түбіне берілуі жоғаррлайды. Осының барлығы қозғалтқыштың қызып кетуіне әкеледі және жану камерасы мен поршень түбінің жергілікті бұзылуларына ұрындыруы мүмкін. Қыздырып жібермеу мен қатар, соққы толқындар қаабырғаларға шағылысу кезінде циллиндр қауызының бетіндегі май қабықшаны жояды. Поршеньге түсетін діріл жүктемелері бұлғақ мойын тіректерін тоздырып жіберуі мүмкін. Қозғалтқыш ұзақ уақыт бойы детонациямен жұмыс жасаған кезде, тіпті авариялық бұзылыстар болмаған жағдайларда да, оның жұмыс ресурсы 1,5-2 есе азаяды. Детонация құбылысы көмірсутектердің тотығу реакциясының ерекшелігінен туындайды. Отынды жағуға әзірлеу кезінде көмірсутектер ауа оттегімен тотыққан кезде еркін радикалдарды бөлу арқылы ыдырайтын пероксидттер түзеді. Еркін радикалдарды бөлу арқылы ыдырайтын пероксидттер түзіледі. Еркін радикалдар тотығудың тізбектік реакциясын туындатады. Жұмысшы қоспа ұшқыннан тұтанып кеткен соң, қоспаның жанбаған бөлігінде пероксидтер мен өзге де әрекетті бөлшектердің шоғырлануы артады және кейбір көмірсутекті шоғырлануға жеткен кезде олар жарылыс жылдамдығымен әрекет етеді. Отынның жанбаған бөлігі бір мезетте өздігінен тұтанады да, детонациялық жану пайда болады[20]. Бензиннің негізгі қасиеті –детонацияға беріктігі. Детонация- өртеу камерасында соққы толқынын тудыратын жұмыс қоспасының (жарылыс) тез жану процесі. Детонациядан қақпақшалар мен поршеньдер жанады. Детонацияның сыртқы белгілері- металлды дыбыс, теңселіс, газдардың қара түсі (түтін), қозғалтқыштың дұрыс жұмыс істемеуі. Детонацияның бас белгісі- жүргізуші орнынан жақсы естілетін қозғалтқыштағы ұян тарсыл дыбыс. Көптеген жүргізушілер бұл поршень деп ойлайды. Негізінде бұл дыбыс көзі детонация (ұру) толқынынан болатын қозғалтқыш бөлшектерінің теңселісі. Детонация пайда болуының негізгі себептері: бензин сортының сәйкес келмеуі, ертерек оталдыру, өртеу камерасындағы күйенің көп жиналуы, қозғалтқыштың толық ашық дроссельді жапқыш кезінде және иінді біліктің айналуының төмен жиілігі кезіндегі жұмысы , мысалы, жүргізуші уақытында төмен беріліске көшпеген жағдайда. Қозғалтқыштың детонация кезінде ұзақ жұмыс істемеуі керек, өйткені бұл цилиндр шығырының бұзылуына, поршеньдермен қақпақшалар өртенуіне әкеп соқтырады. Бірақ аз детонация, яғни қысқа, автокөлікті оталдыру басында тез жоғалатын тарсыл дыбысты қалыпты жағдай, ешқандай қозғалтқыш үшін қауіп төндірмейді. Детонациялық қасиеттер октанды санмен бағаланады,ол өз алдына екі әдіспен анықталады- зерттеу және маторлы. Бензин белгілеу кезінде октан санымен бірге әдісі де көрсетіледі.(И –зерттеу). Октан саны жоғары болған сайын, детонацияға берік, яғни қуатты, үнемді. Жоғары октанды бензиндерді екі әдіспен алады: күрделі технологиялық- өндіріс кезінде жоғары октан компоненттер үлесін көтереді (этилді емес бензин, ең қарапайым арзан әдіс- бензинге тетраэтил қорғасынды қосу (этилді бензин) Дамыған елдерде этилді бензиндер қолданылмайды. Этил сұйықтығы- қорғасынның химиялық қосындыларының концентраты, ол этилді бензин сияқты улы, адам ағзасына қауіпті. Этилді бензинді қолданғанда мұқият болу керек. Тетраэтилқорғасын (шет елде тетраметилқорғасын) детонацияға берік қасиетті көтереді. Сондықтан автокөліктерге қосады, этилді бензинді қолдануға болмайды- қорғасын бұзады[21]. жүктеу/скачать 0.52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|