Характеристики бензинов

Определение давления насыщенных паров

Давление насыщенных паров – это максимальная концентрация паров

топлива в воздухе, при которой устанавливается равновесие между паром и жидкостью.

Прибор для определения давления насыщенных паров топлива (рис.4.1) состоит из топливной 1 и воздушной 2 металлических камер цилиндрической формы, соединенных между собой резьбой. Воздушная камера, предназначенная для паровой фазы, соединена при помощи резиновой трубки и пружинного зажима (крана) 5 с манометром 6. При проведении опытов прибор помещается в водяную баню 5, соединенную двумя шлангами 7 с термостатом 8. Заданная температура воды поддерживается термостатом и контролируется по ртутному термометру 4, погруженному в баню до отметки 37 ^оС, с пределами измерений от 0 до 50 ^оС и ценой деления шкалы 0,1 градуса. На позиции 9 показана схема заполнения топливной камеры.

Так как давление насыщенных паров зависит от температуры и состояния жидкой и паровой фаз, ГОСТ 1756 - 52 предусматривает определение этой величины при температуре 38 ⁰С и соотношение фаз 1:4 (жидкость – газ).

Рис. 4.1. Схема прибора: 1 – топливная камера; 2 – воздушная камера;

3 – водяная баня; 4 – термостат; 5 – пружинный зажим; 6 – манометр; 7 – шланги;

8 – термостат; 9 – схема заполнения топливной камеры

Перед началом опыта сосуд рассоединяют, шланг должен быть зажат зажимом. В топливную часть заливают бензин и охлаждают до 0 ⁰С. Плотно соединяют топливную камеру с воздушной. Собранный сосуд поворачивают и сильно встряхивают несколько раз. Приводят сосуд в нормальное положение, опускают его в баню с t =38 ⁰С. После погружения сосуда в баню открывают зажим и через 5 мин определяют давление по показанию манометра.

Указания выше опрерации повторяют до тех пор, пока значение давления по манометру не стабилизируется. При стабилизации давления достигается термодинамическое равновесие, когда жидкость (бензин) уже не испаряется, а газ (пар) не конденсируется. Стабилизированное давление и естьдавление насыщенных паров.

Испаряемость бензина – это главное его качество, характеризующее скорость перехода жидкой фазы в газообразную. Для оценки испаряемости выполняют фракционную (фракция - часть) разгонку и определяют температуру, при которой испаряются 10, 50 и 90 % топлива по объему (t_{10 %}, t_{50 %}, t_{90 %}.)

По величине температуры, при которой испаряется 10 % топлива (t_10%), определяют пусковые качества топлива и двигателя. При пуске двигателя в первую очередь воспламеняются от искры легкие фракции. По температуре выкипания 10 % топлива можно определить минимальную температуру воздуха, при которой возможен пуск двигателя.

t_B = 0,5t_{10 %} – 50,5. (4.1)

По значению температуры, при которой испаряется 50 % топлива (t_50%), определяют качество протекания рабочего процесса двигателя, а также время его прогрева, динамику разгона автомобиля.

По величине температуры t_{90 %} оценивают количество тяжелых углеводородов. В случае их неполного сгорания они способствуют образованию нагара и разжижению моторного масла.

Чем меньше значения t_{10 %}, t_{50 %} ,t_{90 %} , тем лучше пусковые качества и экономичней работает двигатель при минимальной токсичности отработавших газов.

По ГОСТ Р 51105 – 97 испаряемость бензина характеризуются пятью классами (табл. 4.3).

Таблица 4.3