Автомобильные топлива

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Тюменский  государственный нефтегазовый университет»

Тобольский  индустриальный институт 
 

                                                                                                                       Кафедра МТО 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 
 

по дисциплине: «Введение в специальность»

                                               «Автомобильные топлива» 
 

                                               

                                                                                
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                                                                              

студент группы СТЭ-09                                                                                      
 
 

Проверил:                                                                                                Саитмометов Р.М 

ассистент кафедры  МТО                                                 

                                                                                       

                                                 

                                                   г. Тобольск,  2009

                                                     Содержание.

   Введение..............................................................................................................2

1. История развития автомобильных топлив..................................................3
0.      1.1 История развития бензина......................................................................4
0.      1.2 История развития дизельного топлива..................................................5
0.      1.3 История развития газообразных топлив...............................................6
2. Автомобильные топлива...............................................................................7
0.      2.1 Автомобильные бензины........................................................................7
0.      2.2 Дизельные топлива.................................................................................11
0.      2.3 Газообразные топлива............................................................................14
3. Перспективы развития..................................................................................16

Заключение..........................................................................................................18

Список литературы.............................................................................................19

 

                                                        Введение

История развития человечества теснейшим образом  связана с получе-

нием  и использованием энергии. С древнейших времен известны уголь и нефть  – вещества, дающие при сжигании большое количество теплоты.  Сейчас формулировка  «топливо» включает все вещества,  которые дают при сжигании большое количество

теплоты, широко распространены в природе  и (или) добываются  промыш-

ленным  способом. К топливу относятся  нефть и нефтепродукты (керосин,

бензин, мазут,  дизельное топливо),  уголь,  природный горючий  газ,

древесина и растительные отходы (солома,  лузга  и т.п.), торф, горю-

чие сланцы,  а в настоящее время и вещества,  используемые в ядерных

реакторах на АЭС и ракетных двигателях.

Таким образом,  классификацию топлива  можно провести, например по

его агрегатному  состоянию: твердое (уголь, торф, древесина, сланцы),

жидкое (нефть и нефтепродукты) и газообразное (природный газ). Также

можно разделить  виды топлива и по его  происхождению:  растительное,

минеральное и продукты промышленной переработки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. История развития  автомобильных топлив

1.1 История развития бензина

   Первые технологические манипуляции с нефтью проводили на Ухтинском (Россия) нефтяном промысле в 1745 г. Именно там был построен первый завод по очистке нефти. Он был очень прост: в печь ставили котел с трубкой, которая через бочку с водой вела в пустую бочку. Бочка с водой играла роль холодильника. Очищенную нефть использовали преимущественно в бытовых целях. В то время многие помещения освещались лампадами, в которые наливалась смесь очищенной нефти с растительным маслом.

А вот  бензин официально первым получил английский физик Майкл Фарадей. Из всех соединений углерода и водорода в 1825 году он выделил  одно, способное быстро загораться. А так как он синтезировал его из нефти, добытой где-то в Малой Азии, то и назвал его арабским словом. Бензин – благовонное вещество. Так переводится слово с арабского.

В 1891 году русский инженер Шухов изобрел  крекинг (от англ. cracking – расщепление). Это процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества. Благодаря крекингу значительно увеличивается выход бензина из нефти.

Бензин  в качестве горючего был использован  только в конце XIX века, когда господин Даймлер усовершенствовал двигатель внутреннего сгорания и сделал его движущей силой на автомобилях.

 

1.2 История развития дизельного топлива

   Альтернативой и конкурентом бензину было дизельное топливо – в современном обиходе "дизель". Понятие "дизель" в наше время стало нарицательным, и у большинства людей вызывает ассоциации с топливом, а ведь понятие "дизельное топливо" произошло от названия двигателя, а двигатель этот назван по имени немецкого инженера Рудольфа Дизеля. Причем дизель по сути своей не имел никакого отношения к дизельному топливу. По замыслу изобретателя, конструкция должна была работать на дешевой угольной пыли. Однако эксперименты показали невозможность использования её в качестве горючего по причине проблемной подачи в цилиндры. Тогда было решено попробовать вместо неё тяжёлые фракции нефти типа керосина и мазута.

    Принцип же работы дизельного двигателя был следующим: в цилиндры засасывалось топливо, и под давлением сжималось до такой степени, что происходило самовозгорание. Идея была поистине революционной, и была оформлена как патент в 1893 году, но ещё пять лет ушло на конструирование работоспособного мотора. Он был очень далек от современного дизельного мотора.

 

1.3 История развития газообразных топлив

   В 30-е годы ХIX века был создан двигатель, работающий на газо-воздушной смеси. Однако с изобретением автомобиля предпочтение было отдано бензину. О газе вспомнили лишь в 30-е годы прошлого века. Сначала были газогенераторные двигатели, топливом для которых выступали древесные чурки.

   Их сжигали в специальных емкостях, именуемых газогенераторами, при недостатке кислорода – в результате образовывалось большое количество недоокисленных продуктов, которые с успехом могли гореть в цилиндрах двигателя. Газогенераторные установки были довольно громоздкими и тяжелыми. Их масса колебалась от 400 до 600 кг. Розжиг газогенератора занимал 10-14 минут, расход древесных чурок равнялся около 53 кг/100 км пути, а запас хода – 60-70 км. Поэтому немедленно развернулись работы над газобаллонными автомобилями. Первым в этом деле выступил Советский Союз.

   В конце 30-х годов с конвейеров советских автозаводов начали сходить газобаллонные грузовики ЗИС-30 и ГАЗ-44, в двигателях которых применялся газ, вырабатываемый не газогенераторами, а подаваемый из баллонов. А в западных странах об использовании газа всерьез задумались после нефтяного кризиса середины 70-ых годов.

 

2. Автомобильные топлива

2.1 Автомобильные  бензины

В состав бензинов входят углеводороды, выкипающие при температуре 35-200 °С.

     Бензины в силу своих физико-химических свойств применяются в двигателях с принудительным зажиганием (от искры). Более тяжелые дизельные топлива вследствие лучшей самовоспламеняемости применяются в двигателях с воспламенением от сжатия, т.е. дизелях.

     К автомобильным бензинам предъявляются следующие требования:

     •бесперебойная  подача бензина в систему питания  двигателя;

     •образование  топливовоздушной смеси требуемого состава;

     •нормальное (без детонации) и полное сгорание смеси в двигателях;

     •обеспечение  быстрого и надежного пуска двигателя при различных температурах окружающего воздуха;

     •отсутствие коррозии и коррозионных износов;

     •минимальное  образование отложений во впускном и выпускном трактах, камере сгорания;

     •сохранение качества при хранении и транспортировке.

          Для выполнения этих требований бензины должны обладать рядом свойств. Наиболее важные из них:

     Карбюр-анионные. Бензин, подаваемый в систему питания смешивается с воздухом и образует топливовоздушную смесь. Для полного сгорания необходимо обеспечить однородность смеси с определенным соотношением паров бензина и воздуха.

     На  протекание процессов смесеобразования влияют следующие физико-химические свойства:

         Плотность топлива - при +20°С должна составлять 690-750 кг/м³ . При низкой плотности поплавок карбюратора тонет и бензин свободно вытекает из распылителя, переобогащая смесь

     Вязкость - с ее увеличением затрудняется протекание топлива через жиклеры, что ведет к обеднению смеси. 

     Испаряемость - способность переходить из жидкого состояния в газообразное. Автомобильные бензины должны обладать такой испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе.

     Давление  насыщенных паров - чем выше давление паров при испарении топлива в замкнутом пространстве, тем интенсивнее процесс их конденсации. Бензины с высоким давлением склонны к образованию паровых пробок, при их использовании снижается наполнение цилиндров и теряется мощность двигателя.

     Коррозионные  свойства. Бензины должны обладать минимальным коррозионным воздействием на металлы, которое зависит от содержания в топливе водорастворимых кислот и щелочей, органических кислот и сернистых соединений. Сильным коррозионным действием по отношению к черным и цветным металлам обладают минеральные кислоты. Их присутствие в бензинах, наряду со щелочами, активно коррозирующими цветные металлы, недопустимо.

     Низкотемпературные  свойства - характеризуют работоспособность топливоподающей системы зимой. При низких температурах происходит выпадение кристаллов льда в бензине и обледенение деталей карбюратора. В бензине в растворенном состоянии находится несколько сотых долей процента воды. С понижением температуры растворимость воды в бензине падает, и она образует кристаллы льда, которые нарушают подачу бензина в двигатель.

Склонность  к отложениям. К отложениям относят липкие продукты, оседающие в деталях системы питания автомобилей, и нагары в камерах сгорания двигателей. Источниками образования липких отложений являются химически нестойкие углеводороды, смолистые вещества, тяжелые неиспарившиеся фракции бензина, а также продукты разложения углеводородов смазочного масла.

Наибольшие  отложения вызывают смолистые вещества, образующиеся при окислении химически нестойких непредельных углеводородов и сернистых соединений, находящихся в бензинах. 

Сгорание  бензина. Под "сгоранием" применительно к автомобильным двигателям понимают быструю реакцию взаимодействия углеводородов топлива с кислородом воздуха с выделением значительного количества тепла. Температура паров при горении достигает 1500-2400 °С.

Теплота сгорания (теплотворная способность) - количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг жидкого или твердого и м³ газообразного топлива.