Способ оценки склонности моторных топлив к образованию отложений
Сущность изобретения: склонность моторных топлив к образованию отложений, образующихся на нагреваемом дросселирующем элементе, выполненном в виде металлического капилляра, оценивают по массе отложений и коэффициенту закоксовывания, рассчитываемому по формуле (Т -То)/Т0 отн.100%,гдеТ0кТ- время вытеснения заданного объема воздуха топливом до и после испытания соответственно . 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 N 33/22
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
C) (л 4 (21) 4846680/04 (22) 04.07.90 (46) 23.02.93, Бюл, М 7 (72) Ю.М.Пименов, А.С,Сафонов, С.Н.Волгин, B.Н.Шуравин, В.И,Голев и Р.М.Мохов (56) Гуреев А.А. и др. Квалификационные методы испытаний нефтяных топлив. М,: Химия, 1984, с. 112-113.
Саблина З.А, Состав и химическая стабильность моторных топлив. М,: Химия, 1972, с. 274-276, (54) СЙСГСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ К ОБРАЗОВАНИЮ ОТЛОЖЕНИЙ
Изобретение относится к нефтехимии, точнее к оценке склонности моторных топлив к образованию отложений.
Известен способ оценки склонности топлив к закоксовыванию распылителей форсунок на двухцилиндровом двигателе по изменению проходного сечения:распылителя с запорной иглой и по изменению сечения сопловых отверстий без иглы. Этот способ является трудоемким, требует сложного оборудования, продолжительного времени испытания, большого расхода топлива.
Наиболее близким техническим решением является способ оценки склонности топлив к образованию смолисто-лаковых отложений на деталях форсунок, установленных на форсуночном стенде, заключающийся в одновременном прокачивании эталонного и испытуемого топлива через топливные форсунки, имеющие температуру распылителей 125-185 С, Оцено ными показателя0 ми является масса отложений на щелевых фильтрах, количество смолисто-лаковых от-. ложений на иглах распылителей форсунок, . Ы 1797057 А1 (57) Сущность изобретения: склонность моторных топлив к образованию отложений, образующихся на нагреваемом дросселирующем элементе, выполненном в виде металлического капилляра, оценивают по массе отложений и коэффициенту закоксовывания, рассчитываемому по формуле34»=((Т вЂ” То)/То) отн.100,ãäå Т и Твремя вытеснения заданного объема воздуха топливом до и после испытания соответственно. 3 табл. состояние их поверхности и подвижность после испытаний.
Однако этот способ имеет следующие недостатки. На проведение испытания расходуют значительное количество топлива и электроэнергии. Подготовка и проведение испытания требуют продолжительного периода времени и больших трудозатрат: перед каждым испытанием форсунки собирают с новыми распылителями, регулируют и проводят на контрольном стенде на начальное давление впрыска, после испытаний форсунки вновь разбирают. Распылители форсунок нагревают только до температуры в топливной системе дизеля, что не позволяет оценивать склонность топлив к образованию отложений в зависимости от температуры поверхности распылителей работающего дизеля, Цель изобретения — повышение точности оценки Склонности моторных топлив к образованию отложений, уменьшение расхода топлива и электроэнергии, сокращение времени и снижение трудоемкости испытаний, 1797057
Поставленная цель достигается тем, что в качестве дросселирующего элемента используют металлический капилляр, топливо пропускают через дросселирующий элемент, нагретый до температуры распылителей форсунки работающего дизеля, самотеком, о склонности топлив к образованию отложений судят по приращению массы и изменению пройускнсй способности дросселирующего элемента.
На фиг. 1 и 2 показана схема, реализующая предлагаемый способ.
Способ осуществляют следующим образом.
Топливо из емкости 1 самотеком подают через дросселирующий элемент 2, откуда оно поступает в коническую колбу 3.
Элемент 2 предварительно нагревают до температуры распылителей форсунки работающего дизеля и топливо, проходя через элемент, нагревается, частично испаряется и,образует на внутренней поверхности дросселирующего элемента отложения, соответствующие определенному состоянию распылителей форсунки. Питание нагревателя 4 осуществляют источником 5, а управление температурным режимом дросселирующего элемента — блоком автоматики 6. Постоянный уровень топлива в емкости 1 в процессе испытаний обеспечивают с помощью мерной колбы 7, Склонность топлива к образованию отложений оценивают по приращению массы и изменению пропускной способности . дросселирующего элемента.
Порядок определения пропускной способности дросселирующего элемента приведен на фиг 2. В начале испытаний емкость
1 укрепляют так, чтобы она касалась горловиной поверхности топлива (фиг 2,а). Отпускают емкость и включают секундомер. Под действием силы тяжести емкость опускается на дно цилиндра 3 и при этом топливо постепенно заполняет объем емкости 1, вытесняя воздух через дросселирующий элемент 2 (фиг, 2,6). В этом положении происходит вытеснение оставшегося воздуха, С достижением топливом специально нанесенной риски 4 выключают секундомер. Цилиндр Со стандартным дизельным топливом. устанавливают на лабораторном столе 5, Об изменении пропускной способности дросселирующего элемента судят по коэффициенту закоксовывания, который рассчитывают по формуле
К вЂ” 100 . отн.%, Т Тр.
То
4 102 где Тр и Т вЂ” время вытеснения обьема воздуха емкости 1 через дросселирующий элемент до и после испытания соответственно.
Использование воздуха для определе5 ния пропускной способности дросселирующего элемента исключает влияние вязкостно-температурных характеристик топлива на результаты измерения, Такое влияние имеет место при ламинарном режиме течения топлива через капилляр, кроме того, это исключает влияние регулировочных характеристик топливных насосов высокого давления, применяемых в известном способе.
15 Для определения точности предлагаемого способа проведены испытания топлива Л462 по ГОСТ 305-82, Режим испытаний:
Температура дроссели20 рующего элемента, С 300
Расход исследуемого топлива, кг
Продолжительность испытания, ч 1
Результаты повторных испытаний приведены в табл. 1.
В известном способе погрешность при определении массы отложений на топлив.ном щелевом фильтре форсунки составляет
30 5-40%, при определении толщины отложений на поверхности иглы распылителя — 2025% В предлагаемом способе дисперсия воспроизводимости и среднеквадратичное отклойение составляют соответственно для
35 массы отложений 1 10 и 1 10 г, для коэффициента закоксовывания — 3,3 10
-г и 1,8 10 отн.%, что составляет менее 5% и свидетельствует о большей точности оцен-
40 В табл.2 приведены результаты испытаний на топливах Л и 3 по ГОСТ 305-82, УФ С по ТУ 38,001355-86 и их фракциях, Анализ полученных экспериментальных данных свидетельствует о высокой чувстви45 тельности предлагаемого способа.
Максимальное количество отложений и коэффициент закоксовывания дросселирующего элемента получены при испытаниях на топливе УФС. С облегчением фракционного состава топлива эти показатели снижаются, Этот результат согласуется с известными данными многочисленных исследований на реальных двигателях.
Характеристики предлагаемого и изве55 стных способов приведены в табл, 3.
Большая относительная площадь контакта в дросселирующем элементе и небольшая скорость подачи топлива обеспечивают образование заметного количества отложений зэ
1797057
Формула изобретения
Способ оценки склонности моторных топлив к образованию отложений, образующихся на нагреваемом дросселирующем элементе, выполненном в виде металлического капилляра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, уменьшения расхода топлива и электроэнергии, сокращения времени и снижения трудоемкости испытаний, склонность к образованию отложений оценивают по массе отложений на дросселирующем элементе и коэффициенту .закоксовывания, рассчитываемому по формуле
Т-Т
К вЂ” . 100 отн.Я, То где Т и Т вЂ” время вытеснения заданного объема воздуха топливом до и после испытания соответственно, Таблица 1
Таблица 2
5 6 небольшое время, что позволяет уменьшить ния значительно отличаются по химическорасход топлива и электроэнергии, снизить му-составу и структуре от смолисто-лаковых
- трудоемкость испытаний, отложений и представляют собой твердые
В известном способе определяют.массу углеродистые вещества преимущественно отложений на топливном щелевом фильтре 5 черного цвета, Поэтому результаты испытаи количество отложений на иглах распыли- ний предлагаемого способа с известным по телей форсунок, где происходит жидкофаз- оцениваемым показателям не могут .быть ное окисление топлива и .выделяются сопоставимы. преимущественно смолисто-лаковые пастообразные отложения, В предложенном спо- 10 Использование заявляемого изобретесобе моделируются температурные условия: ния позволит значительно снизить по сравраспылителя форсунки работающего двига- нению с существующими расход топлива и теля, где наряду с жидкофазным протекает электроэнергии, При проведении одного исгазофазное окисление топлива, которое.яв- пытания экономия топлива составит 19,9 кг, ляется здесь определяющим и имеет прин- 15 электроэнергии — 150 кВт. ципиально иной механизм. Продукты В качестве базового объекта изобретевысокотемпературного газофазного окисле- ния выбран прототип, 1797057
П ототип
Аналог
125- 185
100 - 420 а 10
200 - 210
27
Ха акте истика
Продолжительность испытания,ц
Температура дросселирующего элемента, Ос
Расход испытуемого топлива, кг
Расход электроэнергии, кВт
Оценочные показатели
Заявляемый объект
0,1
Масса отложений; коэффициент закоксовывания дросселирующего элемента
150
Масса отложений; толщина отложений на поверхности игл распылителя
Таблица 3
Коэффициент закоксовывания распылителя с запорной иглой; коэффициент закоксквывания сопловых отве стий
1797057 б/ фиг. 2
Составитель С.Волгин
Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, t01
Заказ 651 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
