LC-Radzio.doc

1.     Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest  zapoznanie się z  właściwościami charakteryzującymi paliwa którymi zasilane są silniki o zapłonie samoczynnym, oraz metodyką wyznaczania liczby cetanowej dla badanego oleju napędowego.

2.     Wstęp teoretyczny.

Paliwa płynne do silników wysokoprężnych, zwane olejami napędowymi, są paliwami ciężkimi odparowanymi przy destylacji ropy naftowej bezpośrednio po nafcie (oraz hydrokrakowanie, krakowanie katalityczne), o temperaturze wrzenia ok. 150-380oC. Są zatem trudniej zapalne, niż paliwa lekkie, np. benzyny. Odznaczają się kilkakrotnie większą lepkością od benzyn. Ponieważ w silniku o ZS czas mieszania a zatem i odparowywania wtryśniętego paliwa z powietrzem jest 10-cio krotnie krótszy, niż w silniku ZI, jakość rozpylenia paliwa ma decydującą rolę. Dlatego też zastosowanie paliw ciężkich jest znacznie bardziej kłopotliwe i wymaga precyzyjnej i bardziej skomplikowanej aparatury niż układy zasilania silników o ZI.

Od oleju napędowego wymaga się aby, poza dobrym rozpyleniem zapalał się od gorącego, sprężonego powietrza. Musi on zatem posiadać dobre własności samozapłonu, które charakteryzuje tzw. liczbę cetanową. Im większą wartość liczby cetanowej wykazuje paliwo, tym lepsze jest jego zdolność do samozapłonu, co oznacza, że krótszy będzie czas nagrzewania się do temperatury, w której samozapłon następuje i mniejsza będzie zwłoka zapłonu. Liczba cetanowa jest pojęciem względnym. Określa się ją porównując zdolność samozapłonu paliwa badanego ze zdolnością samozapłonu paliwa wzorcowego (mieszaniny  cetanu i alfametylonaftalenu). Do olejów napędowych, uzyskiwanych w wyniku destylacji ropy naftowej, dodaje się rozmaitego rodzaju dodatki:

·         Podwyższające liczbę cetanową

·         Ułatwiające uruchomienie silnika zimą (depresatory)

·         Podwyższające płynność paliwa w niskich temperaturach otoczenia

3.     Przebieg ćwiczenia.

Ćwiczenie przeprowadzone zostało na jednostce stanowiska badawczego wyposażonej w silnik wzorcowy IDT-69 którego warunki pracy podczas przeprowadzanego badania określa norma PN-93/C-04030.

·         Ustalenie zużycia paliwa zostało ustalone na poziomie 13 cm3/min

·         Kąt wyprzedzenia zapłonu(początku wtrysku) ustalony na 13o przed GMP

·         Ustalenie krytycznego stopnia sprężania

·         Ustalenie stopnia sprężania zapewniającego samozapłon mieszanki paliwowo-powietrznej w GMP i odczytanie wskazań śróby mikrometrycznej, określającej głębokość wsunięcia tłoczka do komory spalania(stopnia sprężania)

     Liczbę cetanową badanego paliwa obliczyliśmy ze wzoru:

                                          LC=LC1+(LC2+LC1)*(a1-a/a1-a2)

LC- liczba cetanowa paliwa badanego

LC1-liczba cetanowa paliwa wzorcowego (zapalającego się  przy wyższym stopniu spręż. czyli o niższej liczbie cetanowej)

LC2-liczba cetanowa paliwa wzorcowego (zapalającego się przy niższym stopniu sprężania niż paliwo badane czyli o wyższej liczbie cetanowej)

a-średnia arytmetyczna wskazań mikrometru przy zapłonie w GMP i zasilaniu silnika paliwem  badanym o ozn. LC 

a1-średnia arytmetyczna wskazań mikrometru przy zapłonie w GMP i zasilaniu silnika paliwem wzorcowym o LC1

a2-średnia arytmetyczna wskazań mikrometru przy zapł w GMP i zasilaniu silnika paliwem wzorcowym o LC2

                                            LC=50+(54-50)*(37.7-36.5/37.7-35.1)

                                                                    LC=51.82

4.     Wnioski

Przeprowadzone ćwiczenie przedstawiło nam sposób wyznaczania liczby cetanowej. Określa ona zdolność paliwa do samozapłonu, wyznaczana jest głównie dla paliw stosowanych do zasilania silników ZS. Próba została przeprowadzona na paliwie zakupionym na stacji benzynowej. Wykorzystaliśmy tylko paliwo zakupione na stacji, nie spalono paliw wzorcowych(cetanu i alfametylonaftalenu). Następnie po podstawieniu wartości, obliczyliśmy liczbe cetanowa dla badanego paliwa. Wynosiła ona 51.82. Według normy PN-EN ISO 4259:2000 minimalna wartość liczby cetanowej powinna wynosić 51, wiec badane przez nas paliwo mieści się w normie. Możemy stwierdzić paliwo kupione na tej stacji nie odbiega od normy.

1