|
Образование нагара на деталях
двигателя, омываемых горячими газами, ухудшает его экономические и мощностные
показатели.
В реальных условиях существует равновесное состояние, при
котором количества образующегося и выгорающего нагара становятся равными, и
его рост на поверхности камеры сгорания, на распылителях форсунок и в других
местах прекращается. Основное влияние на равновесное состояние оказывает
режим работы двигателя. Чем больше нагрузка двигателя и выше его
температурный режим, тем при более тонком слое нагара устанавливается его
равновесное состояние. При определенных условиях нагар может почти полностью
выгорать и вновь образовываться и т. д. Интенсивность образования нагара
зависит от многих факторов, в том числе и от свойств топлива.
Влияние серы на образование нагара связано с более
интенсивным процессом окислительной полимеризации углеводородов в присутствии
соединений серы, в том числе продуктов ее сгорания.
Присутствие в топливе смол те«же увеличивает нагар и
закоксо- ванность колец. Смолы в топливе являются вредными примесями, и их
количество строго ограничивается стандартом. В зависимости от марки
дизельного топлива содержание смол не должно превышать 30—50 мг на 100 мл
топлива.
Достаточно полно определяет влияние топлива на образование
нагара показатель его коксуемости. Содержание коксующихся веществ в топливе
относительно невелико, и для повышения точности метода коксуемость определяют
в 10 %-ном остатке топлива после отгонки из него более легких фракций.
Коксуемость топлив зависит от группового химического состава и наличия в них
продуктов окислительной полимеризации, а также от количества углеводородов,
обладающих низкой термоокислителыюй стабильностью.
Коксуемость дизельных топлив должна быть не более
0,3 %, а для некоторых топлив повышенного качества — не более 0,035 %.
Анализы нагара, образовавшегося в камере сгорания дизелей,
показали, что в нем кроме органических соединений имеется негорючий компонент
— зола, которая вызывает абразивное изнашивание деталей двигателя, так как в
ней содержатся частицы высокой твердости.
Для ограничения и контроля негорючих компонентов в
стандарты введен показатель зольности, которая в дизельных топливах не должна
превышать 0,01 Методика определения зольности состоит в выпаривании навески
топлива, а затем прокаливании ее в фарфоровом тигле, массу которого
предварительно определяют на аналитических весах. В результате все
органические компоненты топлива выгорают, и в тигле остается негорючая зола.
Масса золы, отнесенная к массе навески топлива и выраженная в процентах,
называется зольностью топлива.
Таким образом, чем больше в топливе серы, смол, золы, чем
выше его коксуемость, тем сильнее при прочих равных условиях следует
опасаться образования нагара в зоне поршневых колец и на распылителях
форсунок. Увеличение содержания в топливе ароматических и непредельных
углеводородов (алкенов и алкадиенов), а также утяжеление фракционного состава
тоже усиливают образование нагара.
|