ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Форум о бронетехнике и военным автомобилям

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 10 май 2011, 03:33

Доброго времени суток ВСЕМ!

Ну вот, праздничная суета пришла в излет, можно по теме развернуть подробнее.
Со "Змей-Горыныча" сегодня начинать не хочется, , "...в первую голову,во вторую голову..." :mrgreen:
Буду говорить так, как рука на клаву ляжет - настроение такое, ужо не взыщите, мужики!

Николаевич, не скромничай! Твой анализ - ВЕЛИКОЛЕПЕН! Подобного уровня ни в сери, ни в бумажной литературе попросту НЕТ. Есть разрывки мнений, есть - куски описаний того или иного узла и т.д. и т.п.
Но нет ДАЖЕ БЛИЗКО СХОЖЕГО по совокупности материала. СОВОКУПНОСТИ!!! Сведенного и рассмотенного СИСТЕМНО.
(Кстати, Алекс, то же самое касается и твоей книги, оттого-то Ганза и бесится).
Борис Николаич, это тебе кажется, что открытые материалы - бери, рассматривай, сравнивай. КАЖЕТСЯ!

И то же самое могу сказать о том, что твоя статья рассматривает только вопросы ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ.
Это только КАЖЕТСЯ.
Технологичность образца - одна из составляющих конструкции, причем - одна из определяющих, знаковых.
Влияющих и на боеживучесть отдельно взятой машины, и на боеживучесть соединения, такими машинами укомплектованного. Пример на коленке - более технологичная машина позволяет при тех же, взятых за некую константу производственно-технических мощностях и ресурсах выпускать БОЛЬШЕЕ количество единиц техники. А по опыту - справиться с двумя десятками бойцов с АК треднее, чем с десятком, вооруженным М16, не смотря на ее более высокую кучность и некоторые иные превосходящие АК характеристики. Соответственно, шансы выжить у каждого из бойцов отделения с АК возрастают. Впрочем, это азбука. Букварь.
Технологичность служит мерилом, пробным камнем понимания ВСЕЙ ИДЕИ КОНСТРУКЦИИ, ЕЕ МЕНТАЛИТЕТА.
Задумайся, почему израильтяне на своей "мерхаве" использовали схему Кристи?
И сравнивать "пантерку"с "Танечкой" - игра в одни ворота. Как и с моей любимицей, с "тридцатьчетверкой".
Даже не смотря на то, что между "пантерой " и Т-28 лежит целая пропасть времени - а в военные годы - БЕЗДНА техника совершенствуется в войну несравнимо ускоренно. И хотя ты знаешь, что я всегда говорил и буду говорить, что танки с танками не воюют, доведись встретиться "пантерке" обр 1942-го с "Танечкой" , обихоженной Грабиным (с клистирами Ф30/39), "танечкой" обр 40-го года - тевтонской кошке мало бы не показалось.
Помнишь наш с тобой разговор об унификации главных башен Т-28 т Т-35?
Вот некоторые данные. (взято из "Т-35. Фронтовая иллюстрация" М.Коломийца, который, в свою очередь оперирует Свириным). Если у тебя нет - скину. О Т-28 тут - опосредованно, но тем не мнее.

"... Согласно личному распоряжению ИВ.Сталина от декабря 1936 года, главные башни Т-35 и Т-28 были полностью УНИФИЦИРОВАНЫ по своему устройству и оборудованию (стр 28)
Главная башня. Главная башня — полностью идентична по конструкции, устройству и оборудованию главной башне среднего танка Т-28...
Механизм поворота главной башни — червячного типа с электрическим трехскоростным и ручным приводами. Поворот на ЗбО град, происходит на 1 -й скорости — за 16 с. на 2-й — за 9,3 с, на 3-й — 7,4 с.
Так это не убогий привод Т-34, который даже на послевоенных версиях машин и "чешек" и 112-го завлода приходилось переделывать силами экипажей, и мне ЛИЧНО! Это - отработанная и проверенная опытом и практикой конструкция, зарекомендовавшия себя надежной и в боевых условиях Финской, и в Польском походе, и в Приграничье 41-го!
...Под всеми люками малых и средних башен установлены кнопки блокирующего устройства. При открывании люка на специальном пульте наводчика в главной башне гаснет лампочка, что сигнализирует о воспрещении ее поворота (дабы не покалечить членов экипажа, вылезающих из других башен).
Главная башня оснащена подвесным полом, прикрепленным четырьмя кронштейнами к погону. Под сиденьями командира и наводчика располагаются боеукладки барабанного типа на шесть снарядов каждая. Между сиденьями размещена стойка с 12 гнездами для снарядов и шести пулеметных дисков. Откидные сиденья радиста (для походного и боевого положения) и моториста закреплены на задних кронштейнах подвесного пола. На стенке ниши башни размещена радиостанция. Полная масса башни с оборудованием и вооружением составляет 1870 кг.
На танках выпуска 1939 года устанавливались башни конической формы с двумя люками с пулеметной установкой в нише башни или без нее (см.рис. 43).

"...В 1935 году ХОЗ продолжал работу по совершенствованию танка, главным образом его силовой установки. Улучшили системы охлаждения двигателя, а на одном танке в опытном порядке установили дизель БД-1. На испытаниях эта машина показала себя очень неплохо, и КБ хПЗ приступило к разработке дизельного двигателя мощностью 800 л.с. для Т-28 и Т-35. Правда, изготовленный в следующем году двигатель так и не был доведен до нормального рабочего состояния.
Но, пожалуй, самый существенный недостаток Т-35, снижавший его боевые качества, — сложность командования танком в бою. Управлять огнем пяти башен, расположенных в два яруса, одному командиру оказалось практически невозможно. Недостаточная обзорность не позволяла ему охватить все поле-боя, поэтому командиры башен были вынуждены самостоятельно отыскивать и уничтожать цели. Для устранения этого недостатка был предпринят весьма интересный эксперимент.
Осенью 1935 года Главное Артиллерийское Управление (ГАУ) по заказу Автобронетанкового управления (АБТУ) РККА (бывшее УММ), приступило к установке на танке Т-35 системы централизованной наводки башен, но типу применямой на флоте. Был разработан танковый прибор управления артиллерийским огнем (ТПУАО). который в комплексе с 9-футовым морским дальномером «Барр и Струд» (из числа закупленных еще до революции) установили на танке. При этом, на главной башне появилась специальная командно-наблюдательная башенка и бронированный кожух для дальномера.
Испытания машины проводили в течение 1936 года. По их результатам отмечалось, что управление огнем стало более удобным, однако для обслуживания ТПУАО требовался член экипажа со специальным образованием, да и надежность прибора оставляла желать лучшего. Кроме того, громоздкий дальномер сильно портил внешнее впечатление от машины, в основном используемой на парадах. Видимо, эти причины и сыграли свою роль в приостановлении работ но системе централизованной наводки для Т-35..."
Но ведь главные башни идентичны! а с установкой грабинских "Эфок"...
Теперь перепрыгну к "чудо-пантере", с ее технологичностью, от коорой напрямую пляшет и ремонтопригодность, и боеживучесть.
Воспользуюсь выдержки из дневника работ по восстановлению и постановке на ход этой машины в Кубинке.

"...После снятия верхних броневых листов, с "Пантеры" сняли блоки радиаторов с вентиляторами и топливные баки.
Снятые топливные баки и радиаторы были зачищены и окрашены. Вентиляторные группы были разобраны и проинспектированы - выяснилось, что повреждения имеют фрикционы вентиляторов, однако в целом приводы были в сравнительно неплохом состоянии..."
Вопрос - нужно ли снимать бронелист для доступа к вентилятору на "Тане?"

"...После снятия обвески, Пантеру вытянули БРЭМом из бокса и демонтировали двигатель машины. Вновь, как и предполагалось, подтвердилась низкая сохранность трубопроводов, проходивших по дну двигателя. Сам движок, однако, выглядел весьма ничего, повреждений на нем не было, по крайней мере видимых..."
"...первая поездка «Пантеры» показала серьезную неисправность главного фрикциона.

Для проведения первичной диагностики фрикцион был отсоединен от КПП и подвешен внутри танка на специально изготовленном стенде. Неполная разборка показала, что фрикцион отрегулирован неправильно, часть его элементов не работает и, кроме того, высока вероятность износа или разрушения фрикционных накладок.

Полная разборка внутри боевого отделения оказалась невозможна, и было принято решение об извлечении фрикциона из танка. Была удалена верхняя лобовая плита (это потребовало больших усилий – ряд крепежных болтов, выполненных из броневой стали, оказался намертво расклепан в своих гнездах), и фрикцион на лебедке вытащили наружу.

После этого в соответствии с имеющейся технической документацией изготовили специальный съемник, сняли чехол сцепления, отсоединили упорный диск, сняли подшипники и вынули диски. Накладки фрикциона оказались из металлокерамики, и хотя их общее состояние было вполне удовлетворительным, не исключалась вероятность их замены.

Тем не менее, после продолжительного совещания, было принято решение почистить механизмы фрикциона (многие движущиеся элементы оказались закисшими) и собирать его с имеющимися дисками, «выбирая» их износ за счет штатных регулировок. По результатам тестовой сборки диапазон регулировки признали достаточным, и после полной переборки фрикцион был собран и подготовлен к установке в танк.

Установка фрикциона прошла без особых проблем: сначала он был поднят и уложен внутри танка, затем, после подготовки посадочных мест и очистки пространства, насажен и притянут на штатное место, с последующей сборкой крышки поддона, хвостовика и т.д.. Финальная регулировка показала причину, из-за которой возникла неисправность: предыдущие пользователи «Пантеры» не знали, каким образом регулируется ГФ, и попытались скомпенсировать износ дисков за счет перестановки (поворота) рычага нажимного кольца. В результате хода педали сцепления при правильной регулировки самого фрикциона не хватало для его штатной работы. Устранение этой неполадки заняло еще одну неделю."
Если любопытно, видео тут:
http://www.kubinka.ru/alymov/1.avi

А теперь - пару слов по движкам.
С точки зрения человека, имеющего ЛИЧНЫЙ опыт и в ремонте, и в эксплуатации, и в боевом применении ДВС - как бензомоторов, так и дизелей. Различных и разных.
И вот тут - уж простите, мужики, за самоуверенность - не так уж много есть людей, сочетающих понимание " почему воно вэртиться" с умением работать руками. Я - к их числу ОТНОШУСЬ.
Так вот.
Вопреки многим легендам и придумкам, широко разрекламированное мнение о якобы меньшей пожаробезопастности" или "экономичности" дизельмотора по сравнению с бензомотором - ЧУШЬ.
ПОЛНАЯ ЧУШЬ.

Поясню.
И в том, и в другом случаях мы имеем дело с четырехтактными тронковыми среднескоростными ( до 10000 об/мин) ДВС простого действия, различающимися между собой системой питания и - соответственно - системой и принципом поспламенения рабочей смеси, подаваемой в камеру сгорания двигателя. Рабочие же циклы, а соответственно - диаграммы Карно - идентичны.
В чем РЕАЛЬНЫЕ преимущества ОТДЕЛЬНО ВЗЯТОЙ двигательной установки: в зависимости крутящего момента от нагрузки на вал. Чем выше нагрузка - тем выше крутящий момент. В опрелеленном диапазоне, разумеется.Диаграммами мучать пока не буду, не бойтесь.
По простому, на пальцах - на подьеме при увеличении нагрузки, например, дизель будет "тянуть" до тех пор, пока скорости КШМ хватает для создании нужной температуры воспламенения в цилиндре. Или - пока не рассыпется. Бензомотор с питанием карбюраторного типа - попросту заглохнет. По крайней мере - заглохнет быстрее.
Сами дизель и бензомотор по сложности - ОДИНАКОВЫ. На "бензинке" - проще система питания, на дизеле - надежнее, но и сложнее. Дизель менее прихотлив к качеству топлива - горит - и ладно, лишь бы цетан не шкалил. Хоть жареное оливковое или подсолнечное масло лей - лишь бы горело! Но - склонен к помпажу.
А бензомотор боится некачественных бензинов, грязного воздуха (жиклеры!!) и детонации при калильном зажигании смеси.
Дизель более капризен к состоянию колечек КШМ - нет компрессии -нет воспламенения.Зато - лоялен к сортам моторного масла - все едино сгорит, даже призалегших маслосьемных отражателях и кольцах. Там - свечей нет, забрызгивать нечего.
Дизель можно запустить , не располагая электопитанием ВООБЩЕ. Бензомотор - нет. Не будет хотя бы мало-мальской напруги на обмотке возбуждения - не будет в конечном счете и искры.
И еще сотни и сотни нюансов и особенностей.
По "пожаробезопастности".
Горит не двигатель. Горит не топливо.
При попадании в движок горят - и вспыхивают крепко - пары масла в картере. Тот самый масляный туман системы тронковой смазки. Знаю точно. По своему опыту.
Баки:
Если бак полупустой - впаяли тебе в бак - "гори-гори ясно!". Хоть с соляркой хоть с бензином.
Играет роль наличие и тип (или отсутствие) системы пожаротушения, расположение баков, их протектирование, аличие заполнения инертным газом, наличие пожарной броневыгородки.
А экономичность...
Смотрите сами - по соответствию ЭКПД (эффекивного КПД) четырехтактного ДВС (даже без внимания к общему КПД СДЭУ - и теплотворной способности топлив: бензинов и дизельных сортов. Хоть в в килокаллориях, хоть в джоулях - как удобнее. ТО НА ТО И ВЫХОДИТ. РАЗНИЦА - МИНИМАЛЬНА.
Основное кол-во тепла вылетает в трубу, на линии догорания, а не расширения. Это на флоте в ходу системы глкбокой утилизации, это потом появились ГТН, да и то - в авиации сначала. Да ГТН на экономичность и не влияют сильно, влияют на удельную мощность.
Экономическая целесообразность применения дизелей в тот период, их большая экономичность - обусловлена большей ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ экономичностью нефтеперерабатывающих комплексов. Дело даже не в цене за литр - дизель - гнать проще, оборудование дешевле, технологии грубее. И т.д.
В общем, ежели разговор получит продолжение и станет любопытно,
ПРОДОЛЖИМ!
С уважением,
Ев.Митьков
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 10 май 2011, 05:33

Я приветствую тебя, дорогой дружище!
И тебя , и всех твоих - С ПРАЗДНИКОМ!!!


По пожаробезопастности бензомоторов и дизелей: дизеля надежнее и БЕЗОПАСТНЕЕ в повседневной эксплуатации. Тут - разговора нет быть не может. К примеру, как правило, трубопроводы топливной системы дизеля в основном - цельнотянутые толстостенные трубки высокого давления, рассчитанные на Р в районе 300-400 кгс/см, выполненные из достойной стали, с коническими штуцерными беспрокладочными соединениями, да еще вдобавок - экранированные. И от ТПН к ТНВД, и от ТНВД к форсункам. Даже при раззездяйстве подтекание топлива и попадание его, скажем, на патрубки выпускных коллекторов к возгоранию не приводят.
У бензомотора - сложнее. Патрубки менее прочные, частью - гибкие, иногда из армированного дюрита или резины МБС. Подтекают и карбюраторы. То поплавок подвис, то игла залегла, то разбалансировка нарушена, - причины разные, и их хватает. Да и инжекторы (системы непосредственного впрыска) иногда грешат. А попало на коллектор - жди. Может пыхнуть легко и просто. Или впускной клапан по какой-то причине накроется - бензин начинает гнать в картер и "гори, гори, моя звезда!" :lol:
Почему СССР первым перешел на дизели.
Экономика, Саша. Солярку гнать проще, дешевле, быстрее, выгоднее. Удобнее и безопаснее транспортировать. Трубопроводно, по ЖД или морем. Горит ведь не сама жидкость - пары.А температуры испарения дизтоплива намного выше, чем у легких сортов. Да и детонирующая способность ниже.
В СССР уже в начале 30-х было осознано то, что будущая война - война моторов, а основным инструментом "глубокой операции" по Триандофиллову - решающим стратегическим фактором являются танковые войска. МАССОВЫЕ.
А моторам нужно жрать. Нефть -кровь войны. Отсюда и вполне оправданная ориентация на дизелизацию армии. Да и попытки были в авиации, сам знаешь.
Тот же Чаромский лихо модифицировал авиадизеля Юнкерса еще в 27-м.
Дальше - больше.
О тяговых преимуществах дизельных ДВС я уже говорил - для БТТ это фактор очень важен. Конечно, можно парировать трансмиссионной составляющей, но дизель = это по русски просто. Чего там с КПП и прочим мудрить. Как на Т-34 начала 42-го с его убогой КПП и передачами из сырца. С его ГФ.
Вот несколько цитат из Барятинского,ему я доверяю:

"...Как известно, подвижность танка обеспечивается примененными на нем двигателем, трансмиссией и ходовой частью. Немаловажное значение имеет также конструкция органов управления и удобство работы механика-водителя.
На танке Т-34 устанавливался 12-цилиндровый четырехтактный бескомпрессорный дизель В-2-34.
Номинальная мощность двигателя - 450 л.с. при 1750 об/
мин, эксплуатационная - 400 л.с. при 1700 об/мин ,
максимальная - 500 л.с. при 1800 об/мин.

Использование на танке Т -34 дизельного двигателя было важным и неоспоримым достоинством . Советским
конструкторам действительно первым в мире удалось создать и довести до серийного прои з водства
мощный танковый дизель . Одним из важнейших побудительных мотивов при его создании была, безусловно, более высокая общая экономичность по сравнению с существующими на тот момент бензиновыми моторами, с низкими и средними степенями сжатия .
Повышенная пожаробезопасность - скорее формальная причина , так как этот параметр обеспечивается не столько типом топлива, сколько расположением топливных баков и эффективностью системы пожаротушения. В пользу последнего утверждения говорит тот факт, что 70% из безвозвратно потерянных в годы войны танков т -34 сгорели.
Следует подчеркнуть , что дизель В-2 с точки зрения конструкции был выдающимся образцом, настолько удачным , что использовался в различных модификациях на десятках боевых и специальных машин в послевоенные годы. Его значительно усовершенствованная версия В-92 установлена на наиболее современном российском танке Т -90. Вместе с тем двигателю В-2 был свойственен ряд недостатков. Причем связаны они были отнюдь не с конструкцией двигателя как такового , а скорее с неспособностью, или с весьма ограниченной способностью, отечественной промышленности
тех лет «переварить» столь сложный агрегат.В 1941 году практически ни один узел двигателя надежно не работал. С огромным трудом удалось добиться, чтобы двигатели работали 100-120 моточасов
при требуемой ГАБТУ гарантийной наработке в 150 моточасов . Причем речь идет о моточасах, отработанных
на стенде, в почти идеальных условиях. В условия х же реальной фронтовой эксплуатации двигатели не
отрабатывали и половину этого ресурса.
Более или менее приемлемой надежности удалось добиться только в конце 1942 года после установки воздухоочистителя « Циклон » .
Свою долю проблем создавал и главный фрикцион.
Из-за быстрого износа, а также вследствие неудачной конструкции он почти никогда не выключался полностью, его «вело », И переключить передачу в таких условиях было сложно. При невыключенном главном фрикционе «воткнуть» нужную передачу удавалось только очень опытным механикам-водителям . Остальные же поступали проще: перед атакой включалась 2-я передача , а с двигателя снимался ограничитель оборотов. В движении дизель раскручивали
до 2300 об/мин, танк же , соответственно , разгонялся до 20-25 км/ч. Изменение скорости осуществлялось
изменением числа оборотов, а попросту - сбросом «газа». Нет необходимости объяснять, что такая солдатская хитрость уменьшала и без того небольшой моторесурс двигателя. Впрочем , редкий танк доживал
до выработки его «сердцем» даже половины этого ресурса."


Но у остальных не было и этого, да они сильно и не заморачивались - выгоды от дизелизации БТТ тогда были видны не так ясно.
А массовый переход на дизельмоторы пошел после создания таких двигателей, как всетопливные дизели с ГТН - повышение удельной одноагрегатной мощности бензомоторами практически полностью исчерпало свои возможности.

Экономичность.
А вот это - вопрос с хитринкой, Саша.
Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг (Дж/м?) или калория/кг (калория/м?) и показывает, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.
ОДИН КИЛОГРАММ.
Для сравнения:
Удельная теплота сгорания веществ в воздухе, Дж/кг
Метан 50.1?106 [1]
Этилен 48.0?106 [1]
Пропан 47.54?106 [1]
Бензин 44?106 [2], 42?106 [3]
Дизельное топливо 42.7?106 [3]
Нефть 41?106 [3]
Керосин 40,8?106 [3]
Мазут 39.2?106 [2]
Бытовой газ 31.8?106 [1]
Древесный уголь 31?106 [3]
Условное топливо 29.308?106 (7000 ккал/кг)[2]
Спирт этиловый 25?106 [3]
Метанол 22.7?106 [3]
Каменный уголь 22?106 [2], 29,3?106 [3]
Бурый уголь 15?106 [2], 14,7?106 [3]
Дрова (березовые, сосновые) 10.2?106 [2]
Щепа (опил) 9.7?106 [2]
Торф 8.1?106 [2], 15?106 [3]
Порох 3.8?106 [4]


Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.
Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.

Соответственно:
Топлива, массовая характеристика: Высшая теплотворная способность
Бензин, 47 300 11 250 20 400
Дизтопливо, 44 800 10 700 19 300

Грубо, очень грубо говоря - бензин легче, но горит лучше, с выделением большей энергии на единицу МАССЫ.
А дизтопливо - дает меньше энергии, но плотность его выше.
То есть - если спалить один КИЛОГРАММ дизеля и бензина - то тепла бензин даст больше.
Но в бак его при равном объеме - помещается МЕНЬШЕ по весу. Отсюда - меньший запас хода при тех же ОБЪЕМАХ топлива.

И еще.
Дизель еще не до конца исчерпал свое совершенствование в сторону увеличения агрегатной удельной мощности.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение Pahomov » 11 май 2011, 01:41

Здравствуйте всем!

Саша, я не теплотехник, тут Женьке и карты в зубы :lol: , но если говорить о ставнительной экономичности дизеля и бензомотора - ВСЕ ТАК.

"Бензинка" работает эффективнее в смысле термодинамическом, дизель - в экономическом. Вот смотри:

Так что получается, что при сжигании 1 кг топлива - ффективнее бензомотор, а ОДНОГО ЛИТРА - Дизель. Солярка - ТЯЖЕЛЕЕ
С уважением ко всем, Юрий Пахомов
Аватара пользователя
Pahomov
 
Сообщения: 172
Зарегистрирован: 29 мар 2011, 22:46
Откуда: Ростов/Дон; Россия.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение Bob-28 » 11 май 2011, 02:01

Короче, мужики - все фигня. Потому что есть и был брикетированный бензин. Еще с 1926 года им занимались В 1940 зарубили из-за "сложности" возвращения его в жидкое состояние. Это про вес.
А по сути, моего любимца - так места там для топлива было - хоть ж... ешь. только вот беда - баки ТЕКЛИ.... тем более если их фигурить вокруг трансмиссии. Хрен утечку найдешь.
Хочите простенький мультик про сборку МТО-модуля?
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=4e9fHLSHr1g[/youtube]

Борис Никллаевич!
С твоего разрешения вставил ролик, о котором ты говоришь.
С уважением, Е.М.
Аватара пользователя
Bob-28
 
Сообщения: 528
Зарегистрирован: 12 апр 2011, 11:41

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение Bob-28 » 11 май 2011, 02:17

Юр, а ты слышал о насадках для питания М-17 керосином?
Не могу найти. Сам скачал, теперь потерял в своем архиве, и в инете не могу правильно построить запрос. уже час промучался - плюнул...
Аватара пользователя
Bob-28
 
Сообщения: 528
Зарегистрирован: 12 апр 2011, 11:41

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 11 май 2011, 03:57

Доброго времени суток всем!

Короче, мужики - все фигня.
Это - не фигня. Это индивидуальные особенности ДВС с воспламенением сжатием и с искровым воспламенением. Что обуславливает, помимо тактико-экономических, еще и реальные эксплуатационные особенности и нюансы.
По экономической составляющей "всеядности" карбюраторных ДВС - работы - и весьма усешные - велись еще в 1908-го, в серии были американские керосиномоторы ( кстати, установлены были и эксплуатировались на Налетовском минзаге "Краб"). Позже, вплоть до 1942-43гг фирма "Атлам-Империал" выпускала т.н. карбюраторные всетопливные "болиндеры", очень широко распространенные на малотоннажном флоте, в том числе и у нас. Были еще и такого же типа ДВС других фирм, но лично мне приходилось сталкиваться вживую только с "атласовскими" болиндерами". Всеядность - от ацетона до самогона. Но - возни с ним хватает, капризен. "Болиндерам" подписали приговор дизеля.
А "сухой бензин" - как безалкогольная водка - хлопотно. Хотя бритты его использовали в системах ДВС на ПЛ типа "Rst" в предвоенный период.
А по сути, моего любимца - так места там для топлива было - хоть ж... ешь. только вот беда - баки ТЕКЛИ.... тем более если их фигурить вокруг трансмиссии. Хрен утечку найдешь.
Хочите простенький мультик про сборку МТО-модуля?

ХОЧИМ!!!
Если это тот ролик, что ты отправлял мне - огонь! Если что - зеленый свисток- выложу через Тьюб, Как учил великий Сергеич! :lol:

- баки ТЕКЛИ.... тем более если их фигурить вокруг трансмиссии. Хрен утечку найдешь. - МИНУС ЭКИПАЖАМ!. Есть ДЕСЯТКИ способов, причем - простых и "наколенных" как устранить даже серьезную протечку, НЕ СНИМАЯ БАКА. Даже если течет по шву.
Цитата:
Женя! "Тудыть его в качель" :D (Ильф и Петров, "12 стульев", мастер гробовых дел Безенчук) От себя : и не только в качель :lol:

По первой части,касающейся пожароопасности, экспулатации и перехода СССР на дизели : так мы с тобой практически то же самое говорили,только я немного другими словами.
Тудыть-тудыть!!! Согласен, дружище!

А по второй части, по экономичности - для начала -короткая справка:

Плотность жидкого топлива обычно определяют (в кг/м3) при 293 К. От плотности жидкого топлива зависит его количество по массе, которое можно разместить в баке данного объема системы топливоподачи ГТД, а это, в свою очередь, обусловливает больший или меньший срок непрерывной работы двигателя на данном режиме работы. Тепло емкость жидкого топлива — это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг топлива на 1 К. Теплоемкость растет при понижении плотности или повышении температуры топлива. В расчетах обычно теплоемкость принимают равной 1,65— 2,1 кДж/(кг-К) в зависимости от плотности топлива. Фракционный состав топлива определяет закономерность различных фракций при нагревании. Легкий фракционный состав топлива позволяет ему быстрее испаряться, что способствует уменьшению времени образования топливовоздушной (паровоздушной) смеси и ее выгорания. Быстрое и обильное испарение в начальной стадии разогрева (горения) топлива облегчает его зажигание и, следовательно, пуск двигателя. Результаты определения фракционного состава представляют или в табличной форме в виде данных о температурах начала и конца испарения определенной доли навески топлива, или в виде зависимостей. Но в отдельных случаях еще до полного может начаться его разложение , которое заканчивается образованием твердого коксового остатка — нагара.
Вообще, по способу смесеобразования ДВС делятся: на двигатели с внешним смесеобразованием. ( бензомоторы в нашем конкретном случае) Воспламенение воздушно-топливной смеси может выполняться электроискровым разрядом, вырабатываемым системой зажигания.
Двигатели с внутренним смесеобразованием (воспламенение от сжатия рабочего тела). ( дизельмоторы в нашем конкретном случае).
Двигатели с внутренним смесеобразованием имеют (как в теории, так и на практике) более высокий КПД и вращающий момент за счёт более высокой степени сжатия. Но - не намного, разница - в десятых процента, да и то - при ИДЕАЛЬНОМ состоянии КШМ и ЦПГ. Эффективный КПД поршневого ДВС не превышает 50%. Остальная тепловая энергия распределяется, в основном, между теплом выхлопных газов и нагревом конструкции двигателя. Поскольку последняя доля весьма существенна, поршневые ДВС нуждаются в системе интенсивного охлаждения. Куда тепло и вылетает без особой пользы.
Для иллюстрации:
Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя.
Идеальный цикл Отто состоит из четырёх процессов:
1—2 адиабатное сжатие рабочего тела;
2—3 изохорный подвод теплоты к рабочему телу;
3—4 адиабатное расширение рабочего тела;
4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.




Идеальный цикл лишь приблизительно описывает процессы, происходящие в реальном двигателе, но для технических расчётов в большинстве случаев точность такого приближения удовлетворительна.

Цикл Дизеля — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением впрыскиваемого топлива от разогретого рабочего тела, цикл дизельного двигателя.
Идеальный цикл Дизеля состоит из четырёх процессов:
1—2 адиабатное сжатие рабочего тела;
2—3 изобарный подвод теплоты к рабочему телу;
3—4 адиабатное расширение рабочего тела;
4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.



Полагаю, разница видна невооруженным глазом. И в ЭКПД и в площадках мощностей.
Что касается самих процессов сгорания, тот тут опять же короткая справка:

Это - сам цикл Карно. То есть,

Где А - работа.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 11 май 2011, 04:00

Но для того, чтобы верно понимать экономическую составляющюю, еще одна короткая справка: Свойства и состав нефти и топлив.
1.1. Свойства и состав нефти
Основной источник получения жидкого топлива – переработка нефти. Нефть - это маслянистая, опалесцирующая жидкость с характерным запахом. Аромат нефти придают сопутствующий ей сероводород, остатки растительных и животных организмов.
Каждая нефть имеет только ей присущий цвет: темно-зеленая нефть Кавказа, желтоватая нефть Сибири, розоватая нефть Белоруссии, абсолютно черная нефть Мангышлака.
Нефть легче воды, ее протность колеблется от 0,7 до 0,9 г/см3. Многокомпонентный и сложный состав нефти отражается в чрезвычайно больших диапазонах колебания ее средней относительной молекулярной массы. В состав нефти входят: парафины (алканы); нафтены (циклоалканы); ароматические углеводороды (арены); гетероатомные соединения (углеводороды, в состав которых входят иные атомы, кроме С и Н); S-,N-,O-содержащие соединения; смолы, асфальтены; карбены, карбиды (обедненные водородом высокомолекулярные соединения). Олефины (алкены) образуются во всех процессах переработки нефти, но в сырой нефти отсутствуют.
Анализ показывает, что основными элементами нефти являются углерод (82-87%) и водород (11-15%). Остальные элементы (кислород, азот, сера) обычно составляют в сумме не более 10%, и только в тяжелых смолистых фракциях их содержание более значительно. Именно соотношение «углерод – водород» является отличительным признаком нефти от других видов горючих ископаемых.
Природные нефти и продукты их перегонки содержат парафиновые (метановые), циклические (насыщенные) и ароматические углеводороды. В незначительных количествах иногда встречаются ненасыщенные углеводороды. По характеру преобладания той или иной группы углеводородов, нефти подразделяются на метановые, нафтеновые, ароматические.
Метановые (парафиновые) углеводороды нефти содержат от одного до сорока атомов углерода в цепи. Первые пять соединений (от С1 до С5) в обычных условиях газообразны. Они в основном входят в природные или попутные газы, находясь в нефти в растворенном состоянии. В их составе преобладает метан (до 70%). Наряду с газообразными и жидкими углеводородами, нефти содержат высококипящие (~3000С) вещества, которые в обычных условиях бывают твердыми. Средняя относительная молекулярная масса их может быть близка к 500, что соответствует полимерам, содержащим в цепи 40 атомов углерода. Из твердых углеводородов нефти можно выделить три основных компонента – парафин, церезин и озокерит.
Парафин – белый полупрозрачный продукт с температурой плавления 600С; он содержит в основном смесь предельных углеводородов нормального строения. Церезин состоит преимущественно из слаборазветвленных изопарафинов; температура его плавления близка к 800С. Озокерит представляет собой смесь высококипящих предельных углеводородов.
Нафтены объединяют циклопарафиновые соединения. Это могут быть и моно-, и полициклические соединения с общей формулой CnH2n, CnH2n-2, CnH2n-4. Атомы углерода в них соединены простой одинарной связью в циклические структуры, содержащие чаще всего каркас из пяти и шести углеродных атомов. Обычно в нефтях может находиться до 80% циклопарафинов. Нафтены имеют более высокую температуру кипения и плавления, чем метановые углеводороды с тем же числом атомов углерода.
Последняя группа углеводородов в составе нефти – ароматические. Их содержание в нефти может доходить до 35%. Ароматические углеводороды имеют более высокую температуру кипения, чем нафтеновые компоненты углеводородной части нефти. Этот класс соединений особенно беден водородом и обладает более высокой термической устойчивостью. Ароматические углеводороды представлены в нефти моно- и полициклическими соединениями.
Алкены в природных нефтях содержатся в крайне малых количествах. Также невелико содержание в нефти кислород- и азотсодержащих соединений. Основное количество кислородсодержащих соединений нефти приходится на органические кислоты и фенолы. Азотсодержащие соединения находятся в нефти в виде гетероциклических соединений, одно из них – производное пиррола – порфирин. Продукты преобразования его придают нефти такое отличительное свойство, как оптическая активность.
Следует отметить сернистые соединения, содержащиеся в нефти: неорганические соединения – сероводород и свободная сера, органические – меркаптаны, алифатические сульфиды, сульфоновые кислоты, эфиры серной кислоты. Содержание сернистых соединений достаточно высоко и может достигать 6%. Они ухудшают качество нефти, снижают ее потребительную стоимость.
После отгонки всех остальных фракций нефти остаются смолы – сложная смесь высокомолекулярных продуктов. Их в нефти может быть довольно много – до 40%. Один из компонентов смол – асфальтен. Это смесь твердых высоплавких веществ черного цвета.
Наряду с органическими соединениями в состав нефти входят соли различных неорганических кислот. Нефть извлекает их, проходя через различные слои породы. Эти соединения играют значительную роль в характеристике зольного остатка после сожжения нефти. Содержание золы составляет сотые доли процента, а на долю металлов в них приходится до 60%.
1.2. Фракционная перегонка нефти
Топливо получают из сырой нефти путем фракционной прегонки. Каждая фракция, полученная в результате пергонки, представляет собой смесь углеводородов, кипящих в определенном интервале температур
Газовая фракция. Газы, получаемые при переработке нефти, представляют собой простейшие неразветвленные алканы: этан, пропан и бутаны. Эта фракция имеет промышленное название нефтезаводской (нефтяной) газ. Ее удаляют из сырой нефти до того, как подвергнуть ее первичной перегонке, или же выделяют из бензиновой фракции после первичной перегонки. Нефтезаводской газ используют в качестве газообразного горючего или же подвергают его сжижению под давлением, чтобы получить сжиженный нефтяной газ. Последний поступает в продажу в качестве жидкого топлива или используется как сырье для получения этилена на крекинг-установках.
Бензиновая фракция. Эта фракция используется для получения различных сортов моторного топлива. Она представляет собой смесь различных углеводородов, которую нередко подвергают термическому риформингу.
Качество бензина как моторного топлива определяется его октановым числом. Оно указывает процентное объемное содержание 2,2,4-триметилпентана (изооктана) в смеси 2,2,4-триметилпентана и гептана (алкан с неразветвленной цепью), которая обладает такими же детонационными характеристиками горения, как и испытуемый бензин.
Плохое моторное топливо имеет нулевое октановое число, а хорошее топливо - октановое число 100. Октановое число бензиновой фракции, получаемой из сырой нефти, обычно не превышает 60. Характеристики горения бензина улучшаются при добавлении в него антидетонаторной присадки, в качестве которой используется тетраэтилсвинец(IV), Рb(С2Н5)4. Тетраэтилсвинец представляет собой бесцветную жидкость, которую получают при нагревании хлорэтана со сплавом натрия и свинца.
При горении бензина, содержащего эту присадку, образуются частицы свинца и оксида свинца(II). Они замедляют определенные стадии горения бензинового топлива и, тем самым, препятствуют его детонации. Вместе с тетраэтилсвинцом в бензин добавляют еще 1,2-дибромэтан. Он реагирует со свинцом и свинцом(II), образуя бромид свинца(II). Поскольку бромид свинца(II) представляет собой летучее соединение, он удаляется из автомобильного двигателя с выхлопными газами.
Лигроин (нафта). Эту фракцию перегонки нефти получают в промежутке между бензиновой и керосиновой фракциями. Она состоит преимущественно из алканов.
Большую часть лигроина, получаемого при перегонке нефти, подвергают риформингу для превращения в бензин. Однако значительная его часть используется как сырье для получения других химических веществ.
Керосин. Керосиновая фракция перегонки нефти состоит из алифатических алканов, нафталинов и ароматических углеводородов. Часть ее подвергается очистке для использования в качестве источника насыщенных углеводородов-парафинов, а другая часть подвергается крекингу с целью превращения в бензин. Однако основная часть керосина используется в качестве горючего для реактивных самолетов.
Газойль. Эта фракция переработки нефти известна под названием дизельного топлива. Часть ее подвергают крекингу для получения нефтезаводского газа и бензина. Однако, главным образом, газойль используют в качестве горючего для дизельных двигателей. В дизельном двигателе зажигание топлива производится в результате повышения давления. Поэтому они обходятся без свечей зажигания. Газойль используется также как топливо для промышленных печей.
Мазут. Эта фракция остается после удаления из нефти всех остальных фракций. Большая его часть используется в качестве жидкого топлива для нагревания котлов и получения пара на промышленных предприятиях, электростанциях и в корабельных двигателях. Однако некоторую часть мазута подвергают вакуумной перегонке для получения смазочных масел и парафинового воска. Смазочные масла подвергают дальнейшей очистке путем экстракции растворителя. Темный вязкий материал, остающийся после вакуумной перегонки мазута, называется «битум», или «асфальт». Он используется для изготовления дорожных покрытий.
1.3. Другие способы переработки нефти
Для переработки нефти используют также крекинг и риформинг.
Крекинг. В процессе крекинга крупные молекулы высококипящих фракций сырой нефти расщепляются на меньшие молекулы, из которых состоят низкокипящие фракции.
В результате крекинга получают бензины, а также алкены, необходимые как сырье для химической промышленности. Крекинг, в свою, очередь подразделяется на три важнейших типа: гидрокрекинг, каталитический крекинг и термический крекинг.
Гидрокрекинг. Эта разновидность крекинга позволяет превращать высококипящие фракции нефти (воски и тяжелые масла) в низкокипящие фракции. Процесс гидрокрекинга заключается в том, что подвергаемую крекингу фракцию нагревают под очень высоким давлением в атмосфере водорода. Это приводит к разрыву крупных молекул и присоединению водорода к их фрагментам. В результате образуются насыщенные молекулы небольших размеров. Гидрокрекинг используется для получения газойля и бензинов из более тяжелых фракций.
Каталитический крекинг. Этот метод приводит к образованию смеси насыщенных и ненасыщенных продуктов. Каталитический крекинг проводится при сравнительно невысоких температурах, а в качестве катализатора используется смесь кремнезема и глинозема. Таким путем получают высококачественный бензин и ненасыщенные углеводороды из тяжелых фракций нефти.
Термический крекинг. Крупные молекулы углеводородов, содержащихся в тяжелых фракциях нефти, могут быть расщеплены на меньшие молекулы путем нагревания этих фракций до температур, превышающих их температуру кипения. Как и при каталитическом крекинге, в этом случае получают смесь насыщенных и ненасыщенных продуктов.
Термический крекинг имеет особенно важное значение для получения ненасыщенных углеводородов, например, этилена и пропена. Для термического крекинга используются паровые крекинг-установки, в которых углеводородное сырье нагревают в печи до 800°С и разбавляют паром. Это увеличивает выход алкенов. После того, как крупные молекулы исходных углеводородов расщепятся на более мелкие молекулы, горячие газы охлаждают водой, которая превращается в сжатый пар. Затем охлажденные газы поступают в ректификационную (фракционную) колонну, где они охлаждаются до 40°С. Конденсация более крупных молекул приводит к образованию бензина и газойля. Несконденсировавшиеся газы сжимают в компрессоре, который приводится в действие сжатым паром, полученным на стадии охлаждения газов. Окончательное разделение продуктов производится в колоннах фракционной перегонки.
Риформинг. В отличие от процессов крекинга, которые заключаются в расщеплении более крупных молекул на менее крупные, процессы риформинга приводят к изменению структуры молекул или к их объединению в более крупные молекулы. Риформинг используется в переработке сырой нефти для превращения низкокачественных бензиновых фракций в высококачественные фракции. Кроме того, он используется с целью получения сырья для нефтехимической промышленности. Процессы риформинга могут быть подразделены на три типа: изомеризация, алкилирование, а также циклизация и ароматизация.
Изомеризация. В этом процессе молекулы одного изомера подвергаются перегруппировке с образованием другого изомера. Процесс изомеризации имеет очень важное значение для повышения качества бензиновой фракции, получаемой после первичной перегонки сырой нефти. Процесс нагрева данной фракции до 500-600°С под давлением 20-50 атм носит название термического риформинга.
Для изомеризации неразветвленных алканов может также применяться каталитический риформинг. Например, бутан можно изомеризовать, превращая его в 2-метилпропан, с помощью катализатора из хлорида алюминия при температуре 100°С или выше.
Алкилирование. В этом процессе алканы и алкены, которые образовались в результате крекинга, воссоединяются с образованием высокосортных бензинов. Такие алканы и алкены обычно имеют от двух до четырех атомов углерода. Процесс проводится при низкой температуре с использованием сильнокислотного катализатора, например, серной кислоты.
Циклизация и ароматизация. При пропускании бензиновой и лигроиновой фракций, полученных в результате первичной перегонки сырой нефти, над поверхностью таких катализаторов, как платина или оксид молибдена(VI), на подложке из оксида алюминия, при температуре 500°С и под давлением 10-20 атм происходит циклизация с последующей ароматизацией гексана и других алканов с более длинными неразветвленными цепями.
Отщепление водорода от гексана, а затем от циклогексана, называется дегидрированием. Риформинг этого типа в сущности представляет собой один из процессов крекинга. Его называют платформингом, каталитическим риформингом или просто риформингом. В некоторых случаях в реакционную систему вводят водород, чтобы предотвратить полное разложение алкана до углерода и поддержать активность катализатора. В этом случае процесс называется гидроформингом.
Очистка от серы. Сырая нефть содержит сероводород и другие соединения, содержащие серу. Содержание серы в нефти зависит от месторождения. При перегонке сырой нефти органические соединения, содержащие серу, расщепляются, и в результате образуется дополнительное количество сероводорода. Сероводород попадает в нефтезаводской газ или во фракцию сжиженного нефтяного газа. Поскольку сероводород обладает свойствами слабой кислоты, его можно удалить, обрабатывая нефтепродукты каким-либо слабым основанием. Из полученного, таким образом, сероводорода можно извлекать серу, сжигая сероводород в воздухе и пропуская продукты сгорания над поверхностью катализатора из оксида алюминия при температуре 400°С.
1.4. Эксплуатационные, физико-химические свойства и показатели качества нефтепродуктов
Температура застывания нефтепродукта - температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность в условиях испытания.
Испаряемость нефтепродукта - эксплуатационное свойство, характеризующее способность нефтепродукта переходить из жидкого состояния в газообразное.
Летучесть нефтепродукта - физико-химическое свойство, определяющее давление насыщенных паров нефтепродукта.
Воспламеняемость нефтепродукта - эксплуатационное свойство, характеризующее пожаро- и взрывоопасность смеси паров нефтепродукта с воздухом.
Температура вспышки нефтепродукта - минимальная температура, при которой происходит кратковременное воспламенение паров нефтепродукта от пламени в условиях испытания.
Температура самовоспламенения нефтепродукта – температура возгорания паров нефтепродукта без контакта с пламенем в условиях испытания.
Температура воспламенения нефтепродукта - температура, при которой нефтепродукт, нагреваемый в условиях испытания, загорается и горит не менее 5 с.
Детонационная стойкость - физико-химическое свойство, определяющее способность бензина сгорать без взрыва в двигателе с искровым зажиганием.
Октановое число - показатель, указывающий детонационную стойкость бензина в единицах эталонной шкалы.
Цетановое число - показатель, указывающий скорость нарастания давления при сгорании жидкого нефтяного топлива в поршневых двигателях с воспламенением топливно-воздушной смеси от сжатия, выраженный в единицах эталонной шкалы.
Склонность нефтепродукта к отложениям - эксплуатационное свойство, характеризующее способность нефтепродукта образовывать жидкие и твердые отложения.
Термостойкость нефтепродуктов - физико-химическое свойство, определяющее способность нефтепродукта противостоять химическим превращениям под действием высоких температур.
Термоокисляемость нефтепродукта - термостойкость нефтепродукта в присутствии кислорода или воздуха.
Детергентность нефтепродукта - физико-химическое свойство, определяющее способность нефтепродукта диспергировать и удерживать частицы отложений во взвешенном состоянии.
Коксуемость нефтепродукта - показатель, указывающий склонность нефтепродукта образовывать коксовые отложения при сгорании.
Зольность нефтепродукта - показатель, указывающий наличие в нефтепродукте несгораемых веществ.
Коррозионное свойство нефтепродукта - физико-химическое свойство, определяющее склонность нефтепродукта оказывать корродирующее действие на металлы.
Динамическая вязкость нефтепродукта - мера внутреннего трения нефтепродукта, равная отношению тангенциального напряжения к градиенту скорости сдвига при ламинарном течении ньютоновской жидкости.
Кинематическая вязкость - Отношение динамической вязкости к плотности нефтепродукта.
Температура каплепадения нефтепродукта - температура падения первой капли пластичного нефтепродукта, нагреваемого в капсуле специального термометра.
Токсичность нефтепродукта - эксплуатационное свойство, характеризующее воздействие нефтепродукта или продуктов его разложения и сгорания на человека и окружающую среду.
1.5. Классификация нефтяных жидких топлив по назначению
Нефтяные жидкие топлива по основному назначению подразделяются на группы и подгруппы
1.6. Бензин
Бензин – самый важный продукт переработки нефти; из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив. Каждому процессу переработки нефти предъявляются требования по количеству и качеству производимого бензина.
Состав. Промышленный бензин представляет собой смесь углеводородов в интервале т.кип. 30–200°C. Некоторые бутаны, кипящие при температуре ниже 38°С, имеют высокое давление паров. Углеводороды в бензине включают многие изопарафины, а также ароматические углеводороды и нафтены, а в бензинах, полученных при крекинге, содержится от 15 до 25% олефинов. Октановое число углеводородов снижается в следующем порядке: изопарафины > ароматические > олефины > нафтены > н-парафины. Имеются различия между компонентами каждой из этих групп, зависящие от структуры молекул и точки кипения. Различные компоненты дают свой вклад в октановое число бензиновых смесей. Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается, поскольку они содержат заметное количество олефинов, а именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога.
Классификация бензинов. Бензины классифицируются по разным показателям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы. Интервалы температур кипения. Большинство бензинов кипит в интервале 30–200°С. Высокое содержание низкокипящих компонентов, таких, как бутаны и пентаны, обусловливает исключительно высокое давление паров и в теплое время является причиной образования паровых пробок, когда газовые пузырьки препятствуют течению топлива по узким трубам двигателей и тепловых установок. В то же время недостаток низкокипящих компонентов служит причиной трудностей запуска двигателя зимой. Октановое число. Октановое число – наиболее важная характеристика бензина. Оно обычно определяется в одноцилиндровой стационарной установке, снабженной различными приборами для регистрации склонности к детонации. Нормальный гептан (семь атомов углерода в линейной цепи) детонирует очень легко; для него принято нулевое октановое число. Изооктан (восемь атомов углерода в разветвленной цепи) не детонирует до тех пор, пока не будут достигнуты экстремальные условия давления, температуры и нагрузки; для него произвольно установлено октановое число 100. При испытании бензина с неизвестными детонационными свойствами его сравнивают со смесью гептана и изооктана, имеющей такую же способность к детонации, как и испытуемый бензин; октановое число бензина – это процентное содержание изооктана в такой смеси. Октановое число, определенное таким образом, не всегда соответствует характеристике в многоцилиндровом двигателе в дорожных условиях при изменяющихся скоростях, нагрузках и ускорениях. В нефтяной промышленности используются два метода, делающие это сравнение более реальным, – моторный метод и исследовательский метод. Октановое число определяется как среднее из двух таких определений. Присадки. Практически все бензины содержат различные присадки, в том числе ингибиторы смолообразования и небольшое количество красителя. Законодательством многих промышленно развитых стран существенно снижен допустимый уровень соединений свинца в бензине (этилированный бензин, т.е. содержащий добавки тетраэтилсвинца, повышающие октановое число бензина). Антидетонаторы — это вещества, которые добавляют к бензинам (не более 0,5%) для улучшения антидетонационных свойств. Достаточно эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС) Pb(C2H5)4.Однако бензин с ТЭС и продукты его сгорания очень токсичны. В настоящее время найдены новые антидетонаторы на основе марганец-органических соединений типа циклопентадиенпентакарбонилмарганца С5Н5Мn(СО)5. Они менее токсичны и обладают лучшими антидетонационными свойствами. Добавление этих антидетонаторов к хорошим сортам бензина позволяет получать топливо с октановым числом до 135.
Характеристики бензинов. Основным эксплуатационным свойством бензинов является детонационная стойкость. Детонация — это процесс очень быстрого сгорания рабочей смеси (взрывной) с образованием в камере сгорания ударных волн. Детонация приводит к прогоранию поршней и выпускных клапанов. Внешние признаки детонации — характерный металлический стук и вибрация, черный цвет отработавших газов (дым), неровная работа двигателя. Детонационные свойства оцениваются октановым числом, которое в свою очередь определяется двумя методами — исследовательским и моторным. Чем выше октановое число, тем больше стойкость к детонации, тем больше и возможная степень сжатия двигателя, а следовательно, и больше мощность и экономичность. Качество бензина определяется степенью загрязнения механическими примесями, содержанием кислот, щелочей, органических соединений, сернистых соединений, в присутствии которых повышается интенсивность износа двигателя (механические примеси), усиливается смолообразование и нагарообразование, коррозионное воздействие на детали.
Маркировка. В СНГ в настоящее время производят бензины: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. Они выпускаются этилированными, малоэтилированными и неэтилированными, летних и зимних сортов. Все этилированные бензины окрашивают: А-72 — розовый; А-76 — желтый; АИ-93 — оранжево-красный; АИ-98 — синий.
Хранение.При длительном хранении бензина его качество снижается. Обычно на одну-две единицы уменьшается октановое число и возрастает количество смол за счет окисления углеводородов, которые входят в состав бензина. Смолы, содержащиеся в бензине, образуют вязкие, липкие соединения коричневого цвета, которые оседают на всех деталях, соприкасающихся с бензином или его парами. На процессы окисления бензина оказывает влияние ряд факторов. Медь и ее сплавы сильно ускоряют окисление, поэтому бензин в баке автомобиля, где имеются латунные заборная трубка и фильтрующая сетка, окисляется быстрее, чем в железной канистре. Способствует окислению и свободный доступ воздуха в емкость с бензином. В теплое время года процессы окисления протекают значительно интенсивнее, чем зимой. Бензин лучше всего сохраняется в плотно закрытой таре и в прохладном месте. Для этой цели пригодны канистры и подобные им емкости.
1.7. Керосин
Керосин – это легчайшее и наиболее летучее жидкое топочное топливо. Используется как компонент моторного топлива. Хороший керосин должен иметь особый цвет (приблизительно 250–300 мм по шкале Штаммера для нефтепродуктов), достаточную вязкость для устойчивой и равномерной пропитки фитиля, должен гореть ясным высоким пламенем без копоти или отложения твердых углистых осадков на фитиле, копоти в дымоходах и на ламповом стекле. Безопасность керосина при использовании в осветительных лампах определяется стандартным тестом на вспышку. Керосин медленно нагревают в небольшой стеклянной или металлической чашке и к поверхности периодически прикасаются пламенем до тех пор, пока не появится небольшой дымок, соответствующий точке воспламенения. На основе прямогонных керосиновых фракций получают реактивные топлива. Фракционный состав реактивных топлив различных марок различается.
1.8. Топливо для реактивных двигателей.
Основные требования, предъявляемые к реактивным топливам:
1. Обеспечение требуемой испаряемости топлива.
2. Низкая температура начала кристаллизации (не выше -600С).
3. Высокая теплота сгорания топлива (низшая теплота сгорания должна быть для реактивных топлив не менее 43120 кДж/кг).
4. Низкая склонность к образованию отложений (образование нагара, который определяется долей ароматических углеводородов и продолжительностью окисления). Содержание ароматических углеводородов для дозвуковой авиации не более 22%, для сверхзвуковой не более 10%, для марки Т-6 и для Т-8В также не более 22%.
5. Термоокислительная стабильность (в течение 4-5 часов при температуре 1500С, определяют количество осадка, в течение 4 часов- количество осадка не должно превышать более 8 мг/100см3.
6. Низкая коррозионная активность (агрессивность), определяется содержанием общей серы, (содержание гетероатомных соединений не должно превышать 0,1% при содержании меркаптановой серы не более 0,003%). Сульфидная, теофеновая, теофановая сера не обладает коррозионной активностью. Содержание кислот, щелочей и механических примесей недопустимы.
7. Важной характеристикой топлива является Иодное число, котороеопределяет содержание непредельных углеводородов, образующихся в процессе ректификации (выражается в граммах J2на 100 грамм продукта). Норма не более 1 грамма J2 на 100 грамм продукта.
В топливах для сверхзвуковой авиации при необходимости добавляют моюще-диспергирующие (детергентно-диспергирующие) присадки, которые необходимы для предотвращения прилипания частичек нагара к металлической поверхности. Эти поверхностно-активные вещества, препятствуют слипанию, укрупнению продуктов нагара или отложений.
1.9. Дизельное топливо
Дизельные топлива представляют собой фракцию от температуры начала кипения 140 - 2000С и до температуры конца кипения 330 – 3600С. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 7000С при сжатии воздуха. Топливо впрыскивается в жидком виде в форсунки и самовоспламеняется. Условия воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25—30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.
Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:
цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;
фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;
вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;
температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.
Самовоспламеняемость (цетановое число)
Цетановое число. Дизельные топлива оцениваются их цетановым числом – это реальное измерение легкости воспламенения под действием температуры и давления, а не способности горения. При этом топливо сравнивается со смесью цетана – парафинового углеводорода с 16-ю атомами углерода, который легко воспламеняется под давлением, и a-метилнафталина, который не возгорается. Процент цетана в смеси, показывающий ту же воспламеняемость, что и дизельное топливо в стандартных условиях испытания, называется цетановым числом. Повышение надежности воспламенения низкокачественных дизельных топлив, улучшение воспламеняемости, более известное как увеличение цетанового числа, достигается добавлением специальных масел. Они включают такие компоненты, как органические оксиды и пероксиды. Небольшие добавки амилнитрата удовлетворительно улучшают качество топлив.
Цетановое числодизельного топлива определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов. Чем выше цетановое число топлива, тем быстрее произойдут процессы предварительного окисления его в камере сгорания, тем скорее воспламенится смесь и запустится двигатель. Чем выше цетановое число топлива, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жестко работает двигатель.
Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава. Наиболее высокими цетановыми числами обладают нормальные парафиновые углеводороды, причем с повышением их молекулярной массы оно повышается, а по мере разветвления — снижается. Непредельные углеводороды характеризуются более низкими цетановыми числами, чем соответствующие им по строению парафиновые углеводороды. Чем выше температура кипения топлива, тем выше цетановое число, и эта зависимость носит почти линейный характер.
Бензиновые фракции также имеют низкие цетановые числа, и добавление их в дизельное топливо всегда заметно снижает цетановое число последнего. Европейским стандартом на дизельное топливо установлен нижний предел цетанового числа — 48 единиц.
Испаряемость (фракционный состав)
Характер процесса горения топлива в двигателе определяется двумя основными показателями — фракционным составом и цетановым числом. На сгорание топлива более легкого фракционного состава расходуется меньше воздуха, при этом благодаря уменьшению времени, необходимого для образования топливовоздушной смеси, процессы смесеобразования протекают более полно.
При испытаниях дизельного топлива утяжеленного фракционного состава с температурой конца кипения на 30°С выше, чем у стандартного летнего топлива, отмечен повышенный расход топлива в среднем на 3% и увеличение дымности отработавших газов в среднем на 10%. Одной из основных причин повышения расхода топлива является более высокая вязкость топлива утяжеленного фракционного состава.
Вязкость и плотность
Определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле, так как от них зависит форма и строение топливного факела, размеры образующихся капель, дальность проникновения капель топлива в камеру сгорания. Более низкая плотность и вязкость обеспечивают лучшее распыление топлива; с повышением указанных показателей качества увеличивается диаметр капель и уменьшается полное их сгорание, в результате увеличивается удельный расход топлива, растет дымность отработавших газов. Вязкость топлива влияет на наполнение насоса и на утечку топлива через зазоры плунжерных пар.
При уменьшении вязкости количество дизельного топлива, просачивающегося между плунжером и втулкой, возрастает, в результате снижается подача насоса. Перевод двигателя на топливо с меньшей плотностью и вязкостью может привести к прогару головок поршня, в связи с чем, требуется регулировка топливной аппаратуры.
От вязкости зависит износ плунжерных пар. Вязкость топлива в пределах 1,8—7,0 мм2/с практически не влияет на износ плунжеров топливной аппаратуры современных быстроходных дизелей.
Вязкость топлива зависит от его углеводородного состава. Летнее дизельное топливо, получаемое из западносибирской нефти, в котором преобладают парафино-нафтеновые углеводороды, имеет вязкость при 20°С 3,5—4,0 мм2/с; такое же по фракционному составу топливо из сахалинских нефтей, в котором преобладают нафтено-ароматические углеводороды, — 5,5—6,0 мм2/с. Из всех классов углеводородов наименьшая вязкость у алифатических. Эти же углеводороды в меньшей степени изменяют свою вязкость при охлаждении, т.е. имеют наиболее пологую вязкостно-температурную кривую. Ароматические и нафтеновые кольца в молекуле углеводорода повышают вязкость и ухудшают вязкостно-температурную зависимость. Хотя вязкость дизельных топлив при понижении температуры и повышается, поведение топлива, как правило, продолжает подчиняться закону Ньютона (вязкость не зависит от градиента сдвига) вплоть до выпадения кристаллов твердых углеводородов.
Низкотемпературные свойства
Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как температура помутнения, предельная температура фильтруемости и температура застывания, которая определяет условия складского хранения топлива — условия применения топлива, хотя в практике известны случаи использования топлив при температурах, приближающихся к температуре застывания. В дизельных топливах содержится довольно много углеводородов с высокой температурой плавления. Для большинства дизельных топлив разница между Tп и Tз составляет 5—7°С.
Для всех классов углеводородов справедлива закономерность: с ростом молекулярной массы, а следовательно, и температуры кипения, повышается температура плавления углеводородов. Однако весьма сильное влияние на температуру плавления оказывает строение углеводорода. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного строения могут иметь значения температур плавления в широких пределах. Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с длинной неразветвленной цепью углеводородных атомов.
Исследования показали, что при охлаждении дизельных топлив в первую очередь выпадают парафиновые углеводороды нормального строения. При этом температура помутнения топлива не зависит от суммарного содержания в нем н-парафиновых углеводородов.
Для обеспечения требуемых температур помутнения и застывания зимние топлива получают облегчением фракционного состава. Так, для получения дизельного топлива с t3= –35°С и tп = –25°С требуется понизить температуру конца кипения топлива с 360 до 320°С, а для топлива с t3 = –45°С и tn= –35 °С — до 280°С, что приводит к снижению отбора дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5 и 22,4%, соответственно.
Смазывающие (противоизносные)
Топлива являются смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры быстроходных дизелей, пар трения плунжерных топливных насосов, запорных игл, штифтов и других деталей.
Смазывающие свойства топлив значительно хуже, чем у масел, так как и вязкость, и содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в топливах меньше, чем их содержание в маслах. Противоизносные свойства топлив улучшаются с увеличением содержания ПАВ, вязкости и температуры выкипания. Наиболее реальным способом улучшения смазывающих свойств дизельного топлива является применение противоизносных присадок.
Химическая стабильность
Химическая стабильность дизельного топлива — способность противостоять окислительным процессам, протекающим при хранении. Наличие гетероатомных соединений, особенно в сочетании с ненасыщенными углеводородами, способствует их окислительной полимеризации и поликонденсации, тем самым, влияя на образование смол и осадков.
Химическая стабильность оценивается по количеству образовавшегося в топливе осадка (мг/100 мл) по ASTMD 2274.
Коррозионная агрессивность
Стандартами на дизельные топлива регламентируются следующие показатели качества, характеризующие их коррозионную агрессивность: содержание общей серы, содержание меркаптановой серы и сероводорода, водорасворимых кислот и щелочей, испытание на медной пластинке.
Современная технология получения дизельных топлив практически исключает возможность присутствия в них элементной серы и сероводорода в количествах, вызывающих коррозионное воздействие на металлы. Большое влияние на коррозионную агрессивность дизельных топлив оказывает глубина их гидроочистки, так как при этом вместе с сернистыми и ароматическими соединениями удаляются поверхностно-активные вещества, в результате чего ухудшаются защитные свойства топлив. Удаление поверхностно-активных веществ приводит к снижению способности топлива вытеснять влагу с поверхности металлов и образовывать защитную пленку.
Коррозионная агрессивность дизельных топлив, в основном, зависит от содержания меркаптановой серы. Так, повышение содержания меркаптановой серы с 0,01% (норма ГОСТ) до 0,06% увеличивает коррозию более чем в 2 раза.
Коррозионная активность меркаптановой серы в дизельном топливе существенно зависит от присутствия в нем свободной воды и растворенного кислорода, которые ускоряют процесс образования меркаптидов.
Причиной повышенной коррозии и износа является присутствие в топливе металлов.
Склонность к нагарообразованию (степень чистоты топлива)
Этот показатель определяет эффективность и надежность работы двигателя, особенно топливной аппаратуры. Частицы загрязнений, размер которых более 4,0 мкм, вызывают повышенный износ деталей топливной аппаратуры, что предопределяет и соответствующие требования к очистке топлива.
Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемости, который представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр из бумаги БФДТ при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива к первой. На фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот. Присутствие в топливе поверхностно-активных веществ мыл нафтеновых кислот, смолистых соединений усугубляет отрицательное влияние эмульсионной воды на фильтруемость топлив. Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах, выпускаемых нефтеперерабатывающими предприятиями, составляет 0,002-0,004%. Коэффициент фильтруемости дизельных топлив, отправляемых с предприятий, находится в пределах 1,5—2,5.
Современные и перспективные требования к качеству дизельных топлив. Ассортимент, качество и состав дизельных топлив
Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305—82 трех марок: Л — летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха 0 °С и выше; 3 — зимнее, применяемое при температурах до -20°С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь tз < -35°С и tп < -25°С), или зимнее, применяемое при температурах до -30°С, тогда топливо должно иметь tз < -45°С и tп < -35°С), марки А — арктическое, температура применения которого до -50°С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и 3 не превышает 0,2% — для I вида топлива и 0,5 — для II вида топлива, а марки А — 0,4%. Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются, по согласованию с потребителем, выработка и применение топлива с температурой застывания 0°С без нормирования температуры помутнения.
В соответствии с ГОСТ 305—82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее — с учетом содержания серы и температуры застывания (3-0,2-минус 35).
Улучшение смазочных свойств дизельных топлив
Топлива в дизельных двигателях являются смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры, трущихся пар плунжерных топливных насосов. В связи с этим, они должны обладать хорошими противоизносными свойствами. Установлено, что при снижении содержания серы в дизельном топливе с 1,0 до 0,03% уменьшается износ плунжеров в 2 раза, при этом особенно сильно влияют на износ меркаптаны. Кроме сернистых соединений, на противоизносные свойства дизельных топлив может влиять также вязкость, кислотность и присутствие воды.
Технологии для улучшения экологических и эксплуатационных характеристик дизельных топлив
Экологически чистое дизельное топливо выпускают двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05% и до 0,1%.
С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В — не более 20%, для топлива марки ДЗЭЧ — не более 10%. Экологически чистые топлива вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.
Добавка присадок в городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов дизелей на 30-50%. В качестве антидымной присадки может быть использована отечественная ЭФАП-Б, допущенная к применению. Активным веществом этого продукта является барий.
Депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном, сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.
Европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г. Стандарт предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регионов. Общими для дизельных топлив являются требования по температуре вспышки — не ниже 550С, коксуемости 10%-ного остатка — не более 0,30%, зольности — не более 0,01%, содержанию воды — не более 200 ppm, механических примесей — не более 24 ppm, коррозии медной пластинки — класс 1, устойчивости к окислению — не более 25 г осадка/м3.
Для районов с умеренным климатом изготовляют 6 марок дизельного топлива: А, В, С, D, Е и F с предельной температурой фильтруемости +5, 0, -5, -10, -15 и -20°С, соответственно.
В 1996 г. в Европе введены ограничения на содержание серы в дизельных топливах — не более 0,05%.
1.10. Котельные и тяжелые моторные топлива
Общие физико-химические свойства
К котельным топливам относят топочные мазуты марок 40 и 100, к тяжелым моторным топливам — флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-75, моторные топлива ДТ и ДМ — по ГОСТ 1667-68. В общем балансе перечисленных топлив основное место занимают мазуты нефтяного происхождения. Жидкие котельные топлива из сланцев, получаемые на установках полукоксования горючих сланцев и угля, — продукты коксохимической промышленности — составляют лишь небольшую долю общего объема производства топлив.
Требования, предъявляемые к качеству котельных и тяжелых моторных топлив, устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями качества, как вязкость, содержание серы, теплота сгорания, температуры застывания и вспышки, содержание воды, механических примесей и зольность.
Вязкость.Эта техническая характеристика является важнейшей для котельных и тяжелых моторных топлив. Она определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций, условия перевозки и перекачки, гидравлические сопротивления при транспортировании топлива по трубопроводам, эффективность работы форсунок. От вязкости в значительной мере зависят скорость осаждения механических примесей при хранении, а также способность топлива отстаиваться от воды.
При положительных температурах (50 и 80°С) условную вязкость топлив определяют с помощью вискозиметра ВУМ.
Содержание серы. В остаточных топливах содержание серы зависит от типа перерабатываемой нефти (сернистой или высокосернистой) и технологии получения топлива. Сера в остаточных топливах находится в связанном состоянии (меркаптановая сера, сероводород). Наиболее коррозионно-агрессивных соединений — меркаптановой серы — в остаточных топливах меньше, чем в среднедистиллятных фракциях. Поэтому коррозионная агрессивность сернистых мазутов ниже, чем сернистых светлых нефтепродуктов.
При сжигании сернистых топлив сера превращается в оксиды — SO2 и SO3 Наличие в дымовых газах SO3 повышает температуру начала конденсации влаги — точку росы. В связи с тем, что температура хвостовых поверхностей котлов (воздухоподогревателей, экономайзеров) близка к точке росы дымовых газов, на этих поверхностях конденсируется серная кислота, которая и вызывает усиленную коррозию металла.
Содержание серы в мазутах оказывает значительное влияние на экологическое состояние воздушного бассейна. В ряде ведущих капиталистических стран в последние годы приняты ограничения по содержанию серы в мазутах до уровня 0,5—1,0 %.
Теплота сгорания. Это одна из важнейших характеристик топлива, от которой зависит его расход. Теплота сгорания зависит от отношения Н/С, а также элементного состава топлива и его зольности. Различают высшую и низшую теплоту сгорания. При определении высшей теплоты сгорания учитывают, что часть тепла, выделяющегося при сгораний топлива, расходуется на конденсацию паров воды, образовавшейся при сгорании водорода в топливе. При определении низшей теплоты сгорания тепло, затрачиваемое на образование воды, не учитывается.
Температура застывания. Как и вязкость, температура застывания характеризует условия слива и перекачки топлива. Она зависит от двух основных факторов: качества перерабатываемой нефти и способа получения топлива. Для топочных мазутов марок 40 и 100 tзаст находится в пределах 22—25°С и практически постоянна при хранении топлив. Тяжелые моторные топлива, получаемые смешением остаточных и дистиллятных фракций, довольно не стабильны, их tпри хранении может повышаться на 4—15 °С. Явление это присуще только топливам, содержащим остаточные компоненты — такие как флотский мазут Ф-5, моторное топливо ДТ и ДМ и экспортный мазут. Полагают, что повышение tзаст при хранении (регрессия) обусловлено взаимодействием парафиновых углеводородов и асфальтено-смолистых веществ с образованием более жесткой кристаллической структуры. Это свойство топлив очень затрудняет их применение и не позволяет гарантировать соответствующее качество после хранения и транспортирования.
Учитывая нестабильность tзаст, стандарты на флотский мазут, моторное топливо предусматривают гарантии изготовителя: по истечении 3 мес. хранения температура застывания не должна превышать установленного стандартом значения минус 5°С — для флотского мазута и моторного топлива.
Для снижения температуры застывания применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом. Механизм их действия заключается в модификации структуры кристаллизующегося парафина, препятствующей образованию прочной кристаллической решетки.
Температура вспышкиопределяет требования к пожарной безопасности остаточных топлив. Для котельных топлив нормируется температура вспышки в открытом тигле (90—100°С); эти нормы обеспечивают безопасную работу котельных установок.
Содержание воды, механических примесей и зольность. Эти компоненты являются нежелательными составляющими котельных топлив, так как присутствие их ухудшает экономические показатели работы котельного агрегата, увеличивает коррозию хвостовых поверхностей его нагрева. Как правило, вода образует с котельным топливом очень стойкие эмульсии. Большая стойкость эмульсий обусловлена высокой вязкостью мазута и наличием в нем поверхностно-активных асфальтено-смолистых стабилизаторов. С повышением температуры эмульсии разрушаются вследствие уменьшения поверхностного натяжения и вязкости.
В то же время наличие воды, равномерно распределенной по всему объему, оказывает положительное влияние на эксплуатационные свойства топлив. Испарение мелкодисперсных частиц воды происходит мгновенно в виде «микровзрыва», процесс сгорания протекает плавно и с достаточной полнотой, что приводит к снижению удельного расхода топлива и дымности отработавших газов. Равномерное распределение и образование воды в виде мелкодисперсных частиц обеспечивается с помощью специальных устройств: кавитаторов, смесителей.
Механические примеси засоряют фильтры и форсунки, нарушая процесс распыливания топлива. Установлены требования к содержанию механических примесей: для мазута марки 40 — не более 0,5 %, марки 100 — не более 1,0 %. Фактически топочные мазуты вырабатывают с более низким содержанием механических примесей — до 0,2 %.
Зола,определяемая показателем зольность, характеризует наличие в топливе солей металлов. Она отлагается при сжигании топлив на поверхностях нагрева котлов и проточной части газовых турбин. Это ухудшает теплоотдачу, повышает температуру отходящих газов, снижает КПД котлов и газовых турбин.
Зольность топлив зависит, прежде всего, от содержания солей в нефти. Улучшение обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях в последние годы позволило получить обессоленные нефти с содержанием солей не более 3—5 мг/л и вырабатывать котельные топлива с лучшими показателями зольности.
С углублением переработки нефти изменяется компонентный состав мазута вследствие более полного отбора из него дизельных фракций на установках вторичной переработки нефти. В результате, в топочном мазуте увеличивается содержание асфальто-смолистых веществ. Это приводит к снижению эффективности горения и ухудшению стабильности при хранении, образованию осадков и увеличению выбросов сажи в окружающую среду. Для таких топлив целесообразно использование полифункциональной присадки, например, ВНИИНП-200. Механизм ее действия основан на разрушении структуры асфальто-смолистых веществ мазута, благодаря чему улучшается его гомогенность и физическая стабильность, улучшается качество распыливания.
Склонность к образованию отложений
Этот весьма важный эксплуатационный показатель принято оценивать по содержанию смолистых веществ, асфальтено-смолистых веществ, зольностью, термостабильностью и нагарообразованием.
Совместимость топлив
Данный показатель характеризует устойчивость топлива к коагуляции и расслоению при смешении с другими марками топлив в процессе хранения и эксплуатации.
Коррозионная активность топлив
Надежная работа двигательной установки во многом определяется совместимостью топлива и конструкционных материалов, которую принято оценивать, в случае остаточных топлив, коррозионной активностью, определяемой, в свою очередь, содержанием сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, а также коррозионно-активных металлов.
Защитные свойства топлив
Антикоррозионные свойства оцениваются эффектом воздействия обычной и морской воды на металлы в присутствии топлива. Контроль этих свойств весьма важен, поскольку специфика хранения и эксплуатации разрабатываемых топлив, их высокая вязкость и низкие деэмульгирующие свойства создают благоприятные условия для электрохимической коррозии.
Суть квалификационных методов оценки защитных свойств состоит в оценке изменения массы металлических тел, подвергающихся воздействию пресной или морской воды.
Стабильность топлив
Для компаундированных систем, какими являются разрабатываемые топлива, данное качество принято оценивать временем расслаивания и выпадения второй фазы, которые определяются по выпадению осадка из топлива при центрифугировании.
В качестве критерия стабильности используется фактор устойчивости, определяемый отношением концентраций асфальтенов в слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении градиента центробежного поля.
Прокачиваемость топлив
Определяющим этот показатель являются вязкостно-температурные свойства, содержание воды, механических примесей и ПАВ.
Низкотемпературные свойства
Характеризуют условия слива и перекачки топлива. Они зависят от двух основных факторов: качества перерабатываемой нефти и способа получения топлива. Тяжелые моторные топлива, получаемые смешением остаточных и дистиллятных фракций, довольно не стабильны, их tпри хранении может повышаться на 4—15°С. Это явление присуще только топливам, содержащим остаточные компоненты — такие, как флотский мазут Ф-5, моторное топливо ДТ и ДМ и экспортный мазут. Полагают, что повышение tзаст при хранении (регрессия) обусловлено взаимодействием парафиновых углеводородов и асфальтено-смолистых веществ с образованием более жесткой кристаллической структуры. Это свойство топлив очень затрудняет их применение и не позволяет гарантировать соответствующее качество после хранения и транспортирования.
Большое влияние на tзаст оказывают температура нагрева, скорость охлаждения, наличие или отсутствие перемешивания и даже диаметр сосуда, в котором она определяется. Для котельных топлив tзаст изменяется в зависимости от условий термической обработки.
Ассортимент, качество и состав тяжелых видов моторных топлив
Стандарт на котельное топливо предусматривает выпуск четырех его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как легкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжелое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость (соответствующих марок мазутов при 50°С).
В зависимости от содержания серы топочные мазуты подразделяют на низкосернистые — до 0,5%, малосернистые — от 0,5% до 1,0%, сернистые — от 1,0 до 2,0% и высоко-сернистые от 2,0 до 3,5%.
Топочные мазуты марок 40 и 100 изготовляют из остатков переработки нефти. В мазут марки 40 для снижения температуры застывания до 10°С добавляют 8—15% среднедистиллятных фракций, в мазут марки 100 дизельные фракции не добавляют.
Флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12 по сравнению с топочными мазутами марок 40 и 100 обладают лучшими характеристиками: меньшими вязкостью, содержанием механических примесей и воды, зольностью и более низкой температурой застывания. Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением продуктов прямой перегонки нефти: в большинстве случаев 60—70% мазута прямогонного и 30—40% дизельного топлива с добавлением депрессорной присадки. Флотский мазут марки Ф-12 вырабатывают в небольших количествах на установках прямой перегонки нефти. Основными отличиями мазута Ф-12 от Ф-5 являются более жесткие требования по содержанию серы (<0,8 % против <2,0 %) и менее жесткие требования по вязкости при 50°С.
Кроме флотских и топочных мазутов, промышленность выпускает технологическое экспортное топливо, изготовляемое только из продуктов прямой перегонки нефти. Мазут марокМ-40 и М-100 применяют в стационарных паровых котлах и промышленных печах.
Цифры в маркировке этих топлив обозначают вязкость условную, определенную при 50°С. Вязкость - основной показатель этого вида топлива.
Флотский мазут получают из прямогонных остаточных фракций нефти. Флотский мазут Ф-5 представляет собой смесь продуктов прямой перегонки нефти, т.е. состоит из 45-55% мазута и, соответственно, 55-45% дизельной фракции. Дизельную фракцию добавляют для уменьшения вязкости (также могут добавить до 22% керосино-газойливой фракции в качестве альтернативы). Керосино-газойливую фракцию получают путем деструктивной (разложением углеводородов) переработки нефтяного сырья, как продукт каталитического или термического крекинга.
Флотский мазут Ф-12 получают из прямогонных фракций, выкипающих выше 350°С, и в зависимости от характеристик мазута добавляется до 30% дизельной фракции.
Мазут топочный М-40 получают из остатков прямой перегонки нефти с добавлением от 8-15% дизельной фракции. Основа прямогонной фракции выше 350°С.
Мазут М-100 это чистый продукт прямогонной перегонки нефти, выкипающий выше 350°С и дизельное топливо здесь не добавляют.
Мазут экспортный - смесь 85-90% мазута прямой перегонки и 10-15% дистиллятных фракций (дизельной или керосиново-газойлевой фракции. Маркируется М-1,0; в маркировке указано содержание серы (1%) - это верхний предел для экспортного мазута.
Основные эксплуатационные характеристики котельных и тяжелых топлив
Эксплуатационные характеристики определяются поведением топлива в условиях хранения, транспортировки и эксплуатации. Эти показатели определяются следующими физико-химическими характеристиками:
1. Вязкость - определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций, условия перевозки и перекачки, гидравлическое сопротивление при транспортировке по трубопроводам и эффективность работы форсунок. От вязкости будет зависеть способность отстаивания от воды, чем выше вязкость, тем труднее отделяется вода. По химическому составу все темные топлива отличаются наличием твердых парафинов, асфальто-смолистых веществ.
2. Содержание серы - нормы по содержанию серы определяются характеристиками нефти, из которой получен мазут. Сера в легких дистиллятах темных топлив содержится в виде различных соединений. В остаточных фракциях сера неактивная: сульфиды, теофены, теофаны. Наличие в дымовых газах SO3 повышает температуру начала конденсации газа (повышает точку росы), в результате чего на поверхностях котлов конденсируются капли серной кислоты.
3. Теплота сгорания - от теплоты сгорания зависит расход топлива, измеренного кДж/кг, т.е. это выделение тепла на единицу топлива. ГОСТом нормируется низшая теплота сгорания - это теплота сгорания, не учитывающая расход тепла на конденсацию паров воды. Высшая теплота сгорания - это теплота сгорания, учитывающая затраты тепла на конденсацию воды. Теплота сгорания зависит от химического состава и от соотношения углерод-водород. Кроме того, низшая теплота сгорания зависит от содержания сернистых соединений. Для топлив высокосернистых она ниже, чем для малосернистых. Для котельных топлив низшая теплота сгорания QH=39900-41580 дж/кг, при ?=940-970 кг/м3.
4. Температура застывания - характеризует условия хранения, слива и перекачки. Зависит от качества перерабатываемой нефти и от способа получения топлива. Для топочных мазутов М-40 и М- 100 температура застывания должна быть до +250С.
5. Температура вспышки для флотских мазутов определяют в закрытом тигле (не ниже 75-80°С), для котельных топлив определяют в открытом тигле (не ниже 90-100°С).
6. Содержание примесей - содержание примесей воды, механических примесей, определение зольности. Показатель зольности характеризует содержание в топливе солей металла.
С уважением, Ев.Митьков
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 14 май 2011, 03:25

Вообще говоря, ЗРЯ МЕНЯ НА ЭТУ ТЕМУ ТОЛКАТЬ!
Я по поводу движков могу разговаривать ГОДАМИ!


Ну, раз пошла такая пьянка - режь последний огурец!
:mrgreen:

Всетопливный двигатель - это просто. Действительно, без подковырок.
Впервые заморочились шведы в середине Второй Мировой, а за ними - и немцы. Хотя их БТТ в основном была на бензомоторах, встал вопрос о топливе для дизелей "небритых мальчиков Деница", а конкретнее - о возможности использования не только штатных сортов дизтоплива (аналоги наших ДЛ, ДТ и ДЛА), но и того, что можно было раздобыть в ходе рейда.
Принцип самого двигателя прост.
В первую очередь на двигателе, работающем по циклу Дизеля (воспламенение сжатием) монтируется вторая многотопливная топливная система, со своей системой топливоподачи (ТПН/ТНВД) и регулировки.
Основная штатная топливная дизеля регулируется на минимальную подачу, вторая топливная система (форсунки во впускном коллекторе), настраивается на подачу бедной смеси - чтобы не было самопроизвольного поджига от сжатия и детонации. зато запальная доза , образуя факел в камере сгорания, эту смесь поджигает.
При наличии специальных пассифицирующих присадок можно вообще обойтись чистым бензином, керосином, спиртом, этанолом - и вообще, всем, что хоть как-то горит. Но присадки дорогие и очень вредные (этилсвинцовая основа с двуоксидом бария), в СССР они были разработаны еще в 60-е годы - именно для всетопливных танковых дизелей. Добавка 1-3% позволяет использовать авиационный бензин в любом дизеле без переделок, для спирта в92-98% нужно около 15%.
Этот способ проще, но присадки не всегда есть в наличии. Поэтому и были разработаны всетопливные дизеля.

Присадки:
БETA - MAКС Д
( - термин, используемый для чистого этанольного топлива)
- 95 % Этанола
- препарат 3540 (воспламенитель) (7 %)
- Метил тетро-бутиловый эфир (денатурирующий агент) (2 %)
- добавляется еще - бутанол (денатурирующий агент) (0,5 %)
Морфолин (ингибитор коррозии) (125 ppm)


У буржуинов примерно то же самое:
nition improver
95 % Ethanol made from European surplus (90,2 %)
Beraid (ignition improver) (7%)
Methyl tert-butyl ether (denaturation agent) (2%)
Iso-butanol (denaturation agent) (0,5%)
Morpholine (corrosion inhibitor) (125 ppm)
Свойства воспламенения improver
• полимер полиэтилена glycol
- Beraid , Произведенный AkzoNobel
• Начинает (запускает) сгорание и уменьшает задержку воспламенения
• Растворимый в полярных средах, например этаноле, метаноле и воде
• Не растворимый в дизеле или другом не полярный средах и нефти (масле)
• Вспышка происходит при ~200 градусов по Цельсию
• воспламенение improver растворенного в этаноле устойчиво до температур ниже -35 ЁC
• Не классифицируется как опасный согласно ЕЭС Опасная Директива Вещества и Опасная Директива Подготовки
• Не классифицируемый как опасные товары согласно международным транспортным инструкциям
• Низкая острая токсичность
• Подготовлен к быстрому разложению микроорганизмами
Для справки
Свойства ED95 (Дизеля)
• Плотность: 810-830 (810-820) kg/m3
• точка Вспышки: 12 (> 56) ЁC
• Ароматическое содержание: не обнаружено (< 5 > 50)
• Sulfur содержание: < 1 (< 10) mg/l
• содержание Энергии: 24.7 (44.5) MJ/kg
• содержание Энергии: 20.5 (35.6) MJ/liter
• содержание Энергии: 5.7 (9.9) kWh/liter

Если такое топливо подают через насос, то функцию смазки выполняет Метил тетро-бутиловый эфир.
Еще интересный момент-бутанол. Он очень слабо растворяется в воде и намного проще смешивается с солярой, при этом не понижая ее цетановое число. В СССР/РФ есть присадки, которые вообще не требуют модификации двигателя. ЦГН например. военная отечественная разработка, 60-е годы.
Использование спиртов в дизелях затрудняется из-за низких цетановых чисел, высокой температуры самовоспламенения и плохих смазывающих свойств, ведущих к повышенному износу топливной аппаратуры. Работа дизелей на спиртовых топливах возможна при использовании смеси спиртов и дизельного топлива с повышенным цетановым числом, введении в топливо активирующих присадок, подаче спиртов в испаренном виде, впрыске запального дизельного топлива, переоборудовании дизеля в двигатель с искровым воспламенением. В качестве присадок, улучшающих воспламеняемость спиртов, используют изопропилнитрат, пентилнитрат и др. Наиболее эффективен циклогексанолнитрат, при добавке которого цетановое число спиртов изменяется следующим образом:

Для улучшения смазывающих свойств в спиртовые топлива обычно вводят до 1% касторового масла. Исследование этанола с присадкой 12% гексилнитрата, проведенные на дизеле, показали, что при перерегулировке топливного насоса на повышенные расходы в соответствии с теплотой сгорания этанола характеристики двигателя близки к параметрам работы на обычном дизельном топливе . Состав отработавших газов несколько улучшается благодаря снижению содержания оксидов азота и полному устранению дымления, хотя на холостом ходу наблюдаются повышенные выбросы несгоревшего этанола и ацетальдегида. Добавка присадки увеличила стоимость топлива на 10– 15%. Но сами понимаете, в боевых условиях это вторично.

В качестве примера рассмотрю отечественный многотопливный Дизельный двигатель В-84 МС

Двигатели семейства В-84 устанавливаются на танки Т-72 различных модификаций, инженерные машины БРЭМ-1, ИМР-2, ИМР-3, самоходную гаубицу "Мста", мостоукладчик МТУ-90, гусеничные шасси ГМ.
Конструктивной особенностью двигателя В-84 МС (в отличии от базового В-84) является установка сильфонов на выпускных коллекторах, которые позволяют смешивать выхлопные газы с воздухом, что улучшает температурный режим работы коллекторов (которые раньше были подвержены перегреву), а также снижает тепловую заметность танка.
Тип двигателя Четырехтактный, V-образный, 12-цилиндровый многотопливный дизельный двигатель жидкостного охлаждения с наддувом от центробежного нагнетателя.
Система смесеобразования Непосредственный впрыск топлива
Мощность двигателя без сопротивления на впуске и выпуске, кВт (л.с.) 618 (840)
Частота вращения, с-1 (об/мин) 33,3 (2000)
Запас по крутящему моменту, % 18
Удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л.с.*ч) 247 (182)
Масса, кг 1020
Удельная мощность, кВт/кг (л.с./кг) 0,6 (0,82)
Диаметр цилиндра, мм 150,0
Ход поршня, мм:
- в цилиндре с главным шатуном
- в цилиндре с прицепным шатуном 180,0
186,7
Рабочий объем, л 38,88
Минимальная температура надежного пуска
двигателя без предварительного разогрева, град. С минус 20
Допустимые условия эксплуатации двигателей:
- температуры окружающего воздуха
- относительная влажность воздуха
- высота над уровнем моря от -40С до +50С
до 98% при 20С
до 3000 м
Порядок чередования вспышек Равномерный, через 60 град. поворота коленчатого вала
Степень уравновешенности Полная динамическая уравновешенность
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: ТАНК Т-28. Приглашение к разговору.

Сообщение EvMitkov » 20 май 2011, 03:23

ЛАСКОВО ПРОСИМО!
http://dogswar.ru/forum/viewtopic.php?f=7&t=245#p741
С уважением,
Е.М.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 15746
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Пред.

Вернуться в Бронетехника и автотранспорт

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1