Лабораторная работа № 3 - Братский Государственный

Министерство образования и науки
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Братский государственный университет»
А.Д. Синегибская
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Лабораторный практикум
Братск 2011
УДК
Эксплуатационные материалы: лабораторный практикум /
А.Д. Синегибская. – Братск: БрГУ, 2011. – 65 с.
Лабораторный практикум разработан в соответствии с
требованиями ГОС ВПО и Ф ГОС по дисциплине
«Эксплуатационные материалы» для подготовки бакалавров по
направлениям 190100 «Наземные транспортные системы» и 190600
«Эксплуатация
транспортно-технологических
машин
и
комплексов».
Составитель А.Д. Синегибская, кандидат химических наук,
доцент кафедры химии.
Рецензент С.Л. Витковский, кандидат технических наук,
доцент кафедры «Автомобильный транспорт» ГОУ ВПО «Братский
государственный университет».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
© Синегибская А.Д., 2011
© ГОУ ВПО «БрГУ», 2011
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................ 5
1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ...................................... 7
2. КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ .... 7
2.1. Предупреждение пожаров .......................................................... 8
2.2. Предупреждение ожогов и отравлений ..................................... 8
2.3. Предупреждение травм ............................................................... 9
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА
ДЛЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ......................................... 9
Лабораторная работа № 1 ..................................................................... 9
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ БЕНЗИНА ................................. 13
Лабораторная работа № 2 ................................................................... 13
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА БЕНЗИНА ..... 16
Лабораторная работа № 3 ................................................................... 16
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ ТОПЛИВА
(ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ АКТИВНОЙ СЕРЫ) ........................ 21
Лабораторная работа № 4 ................................................................... 21
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ДИЗЕЛЬНОГО
ТОПЛИВА ............................................................................................ 24
Лабораторная работа № 5 ................................................................... 24
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЗАКРЫТОМ ТИГЛЕ ................................. 29
Лабораторная работа № 6 ................................................................... 29
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРУЕМОСТИ ....... 34
Лабораторная работа № 7 ................................................................... 34
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ
МАСЛА ................................................................................................ 37
Лабораторная работа № 8 ................................................................... 37
11. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВОДЫ В МАСЛЕ ................................................................................ 41
Лабораторная работа № 9 ................................................................... 41
12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КАПЛЕПАДЕНИЯ
ПЛАСТИЧНОЙ СМАЗКИ .................................................................. 47
Лабораторная работа № 10 ................................................................. 47
13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАМЕРЗАНИЯ И
СОДЕРЖАНИЯ ГЛИКОЛЯ В АНТИФРИЗАХ ................................ 49
Лабораторная работа № 11 ................................................................. 49
3
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................ 54
Приложение 1«Требования к характеристикам автомобильного
бензина» ............................................................................................... 55
Приложение 2 «Требования к характеристикам дизельного
топлива» ............................................................................................... 57
Приложение 3 «ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические
условия» ............................................................................................... 58
Приложение 4 «ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей
внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические
условия». .............................................................................................. 60
Приложение 5 «Классы вязкости моторных масел» ........................ 65
4
ВВЕДЕНИЕ
В 1964 г. профессор К.К.Папок впервые предложил использовать в научно-техническом лексиконе термин «химмотология»,
означающий новую науку, изучающую химико-моторные и
физико-моторные и эксплуатационные свойства топлив, смазочных
материалов и специальных жидкостей и разрабатывающую способы рационального использования их в технике.
Главным предметом исследований являются эксплуатационные свойства топлив и горюче-смазочных материалов. Основной
научно-практической задачей является их рациональное применение в технике и оборудовании. Ни одна наука, кроме химмотологии, специально не занимается изучением, а тем более улучшением
эксплуатационных свойств указанных материалов.
Организация рационального использования топливосмазочных материалов (ТСМ) на автомобильном транспорте имеет важное народно-хозяйственное значение, от ее совершенства в значительной степени зависит экономическая эффективность работы отрасли в целом.
Например, в структуре себестоимости автомобильных перевозок затраты только на ТСМ составляют более 25%. При этом диапазон колебаний широк и зависит от уровня организации использования материалов.
От качества применяемых материалов, их соответствия данным условиям эксплуатации зависит надежность, долговечность,
производительность автомобиля, а также затраты на его техническое обслуживание (ТО) и ремонт.
Для обеспечения эффективной эксплуатации автомобилей в
каждых конкретных условиях нужно применять топлива и смазочные материалы, обладающие определенными физико-химическими
и эксплуатационными свойствами.
Основные показатели физико-химических свойств указываются в стандарте или технических условиях на ТСМ.
По каждому из показателей установлены количественные значения, определяемые стандартными методами, что гарантирует
полную сопоставимость результатов испытаний.
Для будущего специалиста в области эксплуатации автомо5
бильной техники всё большее значение приобретает умение произвести правильный выбор марки топлива и смазочных материалов
для данного типа машины, технически обоснованно выбрать полноценный заменитель, а также обеспечить организацию контроля
на соответствие показателей качества продукта нормам ГОСТа или
ТУ.
Для успешного решения инженер должен уметь ориентироваться в оценке эксплуатационных качеств топлив и смазочных
материалов, уметь при необходимости произвести простейшие лабораторные анализы, дать соответствующие указания и проконтролировать работу сотрудников лаборатории ТСМ автохозяйства.
Учитывая большое значение практической подготовки молодого специалиста в области топлив и смазочных материалов, в
настоящих методических указаниях даны описания тех определений качества нефтепродуктов, которые могут встретиться в его будущей практической деятельности.
Методики проведения лабораторных работ соответствуют
действующим стандартам качества на ТСМ.
Целью лабораторного практикума являются:
1) приобретение навыков при оценке качества нефтепродуктов, закрепление, углубление знаний, полученных студентом на
лекциях;
2) знакомство с оборудованием и приборами, применяющимися для определения основных показателей качества ТСМ;
3) приобретение практических навыков по установлению
условий правильного применения эксплуатационных материалов
на автомобильном транспорте, а также соблюдению при работе с
ними необходимых мер предосторожности.
6
1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
При подготовке к работе рекомендуется придерживаться следующего плана:
1. Перед началом лабораторного практикума студент должен
детально ознакомиться с правилами работы в лаборатории
«Эксплуатационные материалы» и техникой безопасности.
2. Прочитать название работы, основные теоретические положения и порядок выполнения работы. Выяснить смысл
всех непонятных слов.
3. Ознакомиться с требованиями ГОСТ на исследуемый
показатель качества ТСМ.
4. Продумать, какой вывод следует сделать по результатам
полученных экспериментальных данных.
Перед началом работы преподаватель в краткой беседе выясняет степень подготовленности студента к лабораторным занятиям
и проверяет протокол.
В протоколе должны быть записаны: тема занятий, ход выполнения работы, схема лабораторной установки. В процессе работы в протокол заносятся результаты наблюдений.
После окончания работы студент показывает преподавателю
полученные им опытным путем результаты и сделанные из них выводы.
2. КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ
БЕЗОПАСНОСТИ
В лаборатории эксплуатационных материалов работающие
имеют дело с легковоспламеняющимися, горючими и токсическими жидкостями.
К первым относятся бензины и другие нефтепродукты и растворители. Ко второй группе относятся керосины, дизельные топлива и некоторые тормозные жидкости. Токсическими являются
различные ароматические углеводороды, антифриз и тормозные
жидкости.
Поэтому главной опасностью при работах в данной лаборато7
рии является пожарная опасность, а также возможность отравления
парами токсических веществ или от попадания их в пищевой тракт.
2.1. Предупреждение пожаров
При работах в лаборатории запрещается применять открытое
пламя или другой источник возможного воспламенения. Сжигание
образцов топлив при их анализе допускается только в приготовленном для этой цели вытяжном шкафу, из которого предварительно удалены все склянки с нефтепродуктами.
Для работы следует употреблять нефтепродукты в количестве
не большем, чем указано в методических указаниях. Подготовку
проб к испытанию нужно проводить до включения нагревательных
приборов.
При сильном запахе бензина или другого легковоспламеняющегося продукта следует прекратить все работы и помещение лаборатории тщательно проветрить. Также поступают при проливе
бензинов.
Использованные пробы нефтепродуктов и других жидкостей
нельзя сливать в раковины: в сифонах раковин эти продукты скапливаются и могут послужить причиной взрыва и травм.
При воспламенении испытуемых проб вне приборов пламя
следует тушить струей углекислоты из углекислотного огнетушителя или засыпать очаг пламени песком. Нельзя тушить пенным
огнетушителем электроприборы, находящиеся под напряжением:
пена электропроводна, и ток может поразить человека, тушащего
пожар. Если загорелась одежда, не бежать, а гасить пламя обертыванием полотенцем или одеялом.
2.2. Предупреждение ожогов и отравлений
Остерегаться прикасания к горячим приборам. Не разбирать
горячие приборы, а подождать, когда они остынут.
После работ с топливом, антифризом и тормозными жидкостями обязательно вымыть руки водой с мылом.
8
2.3. Предупреждение травм
1. При работе со стеклянными приборами и посудой не употреблять излишних усилий при закрывании приборов пробками,
одевании резиновых трубок и т.п., во избежание поломок стекла и
порезов рук осколками.
2. Нельзя загромождать рабочие столы портфелями, сумками
или чемоданами. На рабочем месте допускаются лишь руководства
к работам, тетради для записей и справочные материалы. Сумки,
чемоданы и портфели не должны стоять на полу около столов: о
них можно споткнуться, разбить приборы, упасть и получить травму при падении. Все упомянутые предметы должны быть положены на специально отведенные места.
3. При работах строго придерживаться методических указаний. Следует помнить, что поспешность или непродуманное отклонение от рекомендованного порядка работы могут привести к
пожару или несчастному случаю.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ТОПЛИВАДЛЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Лабораторная работа № 1
Цель работы: определить показатели качества топлива для
карбюраторных двигателей и сравнить их с требованиями ГОСТ.
3.1. Ознакомление с внешним видом и запахом топлив
Цвет. Неэтилированные бензины бесцветны. Иногда неэтилированные бензины обладают желтоватым цветом, вызванным
наличием в них смолистых веществ.
Прозрачность. В соответствии с ГОСТ прозрачность топлив
определяется в стеклянном цилиндре. Топливо, налитое в цилиндр,
должно быть совершенно прозрачным и не должно содержать
взвешенных и осевших на дно цилиндра посторонних примесей, в
том числе и воды.
9
Мутность топлива при комнатных температурах вызывается
обычно наличием в нём воды в виде эмульсии или механических
примесей. Такое топливо перед применением подвергается отстою
и фильтрации.
Наличие воды в карбюраторном топливе особенно опасно в
зимнее время, когда образующиеся кристаллы льда нарушают дозировку топлива и даже могут вызвать полное прекращение его
подачи.
Кроме того, в присутствии воды увеличивается коррозионное
действие топлива, усиливаются процессы окисления. В ингибированных бензинах вода может вымывать ингибитор окисления.
Топливо не должно содержать воды и должно быть совершенно прозрачным. Механические примеси могут попадать в топливо
при пользовании грязной и неисправной тарой и загрязнённым заправочным оборудованием.
Применение топлива, содержащего механические примеси,
вызывает засорение топливодозирующей системы.
В карбюраторных топливах присутствие даже мельчайших
механических примесей не допускается. В наших условиях убедиться в отсутствии их можно путём осмотра испытуемого образца
непосредственно в той стеклянной ёмкости, в которой находится
испытуемый образец.
3.2. Определение присутствия водорастворимых кислот и
щелочей в топливе (определение нейтральности топлива)
Коррозионный износ двигателя во многом зависит от присутствия в топливе сильнодействующих водорастворимых кислот и
щелочей.
Водорастворимые кислоты и щелочи могут оказаться в топливе из-за нарушения технологии его очистки. Так, например, при
неполной нейтрализации после воздействия серной кислотой (сернокислотная очистка) не исключено наличие остатков как самой
кислоты, так и её производных сульфокислот и кислых эфиров.
Щелочь попадает в топливо при плохой отмывке в процессе очистки (обычно NaOH и реже Na2CО3). Другие водорастворимые кислоты и щелочи могут оказаться в топливе случайно и крайне редко.
Вследствие исключительно сильного действия водораствори10
мых кислот и щелочей на коррозию металлов нормы ГОСТ предусматривают их полное отсутствие как в бензинах и дизельных топливах, так и в моторных маслах. При наличии в топливах водорастворимых кислот и щелочей, последние безоговорочно бракуются
и к применению не допускаются.
Определение наличия водорастворимых кислот и щелочей
производится качественной пробой по ГОСТ 6307-75.
3.3. Порядок проведения работ
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и реактивы:
– Воронки делительные вместимостью 50-100 см3;
– Мерный цилиндр на 10 см3;
– Мерный цилиндр на 10 см3. Пробирки из бесцветного стекла;
– Пипетки;
– Вода дистиллированная по ГОСТ 5607-53, проверенная на
нейтральность;
– Фенолфталеин по ГОСТ 5850-51, 1%-ный спиртовой раствор;
– Метилоранж 0,02%-ный водный раствор;
– Химический штатив.
1. Образец топлива тщательно перемешивают взбалтыванием в
бутылке, затем наливают в делительную воронку (рис. 1) 10 см3
испытуемого топлива, добавляют такое же количество дистиллированной воды и взбалтывают смесь в течение 5 мин.
2. Дают смеси отстояться, после чего водный слой, находящийся внизу делительной воронки, опускают через кран в две пробирки.
3. В одну пробирку добавляют 1-2 капли метилоранжа. При
наличии в топливе минеральных кислот водная вытяжка в пробирке окрашивается в розовый или оранжево-красный цвет, при отсутствии кислот цвет водной вытяжки будет жёлто-оранжевый.
11
Рис. 1. Приборы для определения в топливе водорастворимых
кислот и щелочей: 1 – делительная воронка; 2 – штатив с
пробирками; 3 – индикаторы; 4 – вода; 5 – топливо.
4. В другую пробирку добавляют 1-2 капли фенолфталеина.
При наличии в топливе щелочей водная вытяжка окрасится в
фиолетово-розовый цвет, при отсутствии щелочей водная вытяжка
останется бесцветной или слегка побелеет.
Бензин может быть допущен к применению только при не изменяющейся окраске его водной вытяжки, что будет свидетельствовать о полном отсутствии в нём водорастворимых кислот и
щелочей.
3.4. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с требованиями ГОСТ на испытуемый бензин по данному показателю
качества. Заключение даётся в журнале лабораторных работ.
12
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ БЕНЗИНА
Лабораторная работа № 2
Цель работы: определить плотность бензина.
Как известно, фонды на автомобильный бензин устанавливаются в единицах массы, отоваривание и учёт на нефтебазах и при
оптовых перевозках также производится в весовых единицах. Розничная продажа бензина и его отпуск при заправке баков транспортных средств производится в литрах. Утвержденные нормы
расхода бензина автотранспортом устанавливаются также в литрах.
Следовательно, система учёта и отчётности, а также расчёты
при составлении заявок на снабжение должны предусматривать
перевод количества бензина из весовых единиц в объемные и обратно. Кроме того, контроль наличия и остатков в ёмкостях автомобильных заправочных станций (АЗС) также невозможен без чётко налаженного перевода весовых единиц измерения в объёмные.
Для пересчёта количества бензина в объёмных единицах в
единицы массы достаточно умножить объёмное количество бензина, замеренное при какой-либо температуре, на плотность бензина
при той же температуре, т.е.
G T  VT   ,
где: GT – количество бензина в весовых единицах, кг;
VT – количество бензина в объёмных единицах, л;
ρ – плотность бензина при той же температуре, кг/м3.
Или при обратном пересчёте и тех же обозначениях:
VT  G T  
Практическое определение плотности бензина при данной
температуре и приведение её к заданной температуре составляет
основное целевое назначение работы.
13
4.1. Основные определения и обозначения
Плотность измеряется массой тела, заключённой в единице
его объёма и имеет размерность в системе СГС г/см3
(ГОСТ 3900-85), в системе СИ кг/м3.
Плотность не следует смешивать с удельным весом, который
представляет собой отношение веса тела к весу воды в том же объёме. За единицу массы принята масса воды объёмом 1см3 при +4°С.
Следовательно, удельный вес, отнесённый к массе воды, имеющей
температуру +4°С, численно равен плотности. В системе СИ
удельный вес имеет размерность н/м3.
Для
бензинов
неэтилированных,
выпускаемых
по
ГОСТ Р 51105-97 [1], ГОСТ Р 51866-2002 [2], и для дизельного
топлива по ГОСТ Р 52368-2005 [3] плотность определяется при 15
°С, а для дизельных топлив, выпускаемых по ГОСТ 305-82 – при
20°С.
4.2. Проведение испытаний
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и приборы:
1) стеклянный цилиндр;
2) нефтеденсиметр по ГОСТ 1284-41 с ценой деления 0,0005
г/см3 или 0,001 г/см2 (ГОСТ 1289-41).
Для определения плотности бензина стеклянный цилиндр
устанавливается на прочный горизонтальный стол. По стеклянной
палочке осторожно наливают в него бензин, причем температура
бензина не должна отклоняться от температуры в помещении, где
производят измерение более чем на ±5 0С.
Далее, чистый и сухой нефтеденсиметр медленно погружают в
бензин до момента его свободной плавучести. Отсчёт производится
по верхнему краю мениска.
Во избежание явления параллакса и связанной с этим ошибкой, глаз наблюдателя должен находится на уровне мениска
(рис. 2). Температура бензина определяется термометром.
14
Рис. 2. Определение плотности нефтеденсиметром:
а – нефтеденсиметр; б – замер плотности топлива ареометром;
1 – шкала плотности; 2 – шкала температуры.
Плотность бензина принято указывать при температуре в соответствии с требованиями ГОСТ (при температуре +15°С или
+20°С). Если температура бензина в момент определения его плотности отличалась от указанной, следует ввести температурную поправку (см. табл.1).
Температурная поправка определяется по формуле:
20    (t  20)
где: ρ20 – плотность при температуре +20°С;
ρ – плотность при температуре замера;
t – температура бензина в момент замера;
γ – температурная поправка (табл. 1).
15
Таблица 1
Средние температурные поправки плотности нефтепродуктов
Измеренная
Температурная
Измеренная
Температурная
плотность
поправка
плотность
поправка
нефтепродуктов
на 1°С, γ
нефтепродуктов
на 1°С, γ
0,720-0,7299
0,000870
0,820-0,8299
0,000738
0,730-0,7399
0,000857
0,830-0,8399
0,000725
0,740 - 0,7499
0,000844
0,840 - 0,8499
0,000712
0,750-0,7599
0,000831
0,850-0,8599
0,000699
0,760 - 0,7699
0,000818
0,860 - 0,8699
0,000686
0,770 - 0,7799
0,000805
0,870-0,8799
0,000673
0,780 - 0,7899
0,000792
0,880-0,8899
0,000660
0,790-0,7999
0,000778
0,890-0,8999
0,000647
0,800-0,8099
0,000765
0,900 - 0,9099
0,000633
0,810-0,8199
0,000752
0,910-0,9199
0,000620
4.3. Оценка результатов испытаний
Плотность автомобильных топлив стандартами не нормируется, но определение ее обязательно.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА БЕНЗИНА
Лабораторная работа № 3
Цель работы: определить фракционный состав бензина.
Для обеспечения полного сгорания топлива в двигателе необходимо перевести его в короткий промежуток времени из жидкого
состояния в парообразное и смешать с воздухом в определенном
соотношении, т.е. создать рабочую смесь.
16
К физико-химическим показателям, от которых зависит испаряемость бензина, относят давление насыщенных паров, фракционный состав, скрытую теплоту испарения, коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость,
плотность. Из перечисленных показателей важнейшими, определяющими испаряемость бензина, являются давление насыщенных
паров и фракционный состав.
Фракционный состав бензина во многом определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Лёгкость пуска холодного
двигателя, необходимая интенсивность подогрева впускного трубопровода, мощностные показатели, топливная экономичность,
наконец, интенсивность износа двигателя тесно связаны с фракционным составом бензина.
В отличие от химически однородных веществ, таких, например, как вода, спирт, эфиры, имеющих постоянную температуру
кипения, зависящую только от барометрического давления, бензин
является сложной смесью ряда индивидуальных углеводородов,
кипящих при различных температурах.
Фракционный состав бензина определяют перегонкой на специальном приборе, при этом отмечают температуру начала перегонки, температуру выпаривания 10%, 50%, 90% и конца кипения
или объем выпаривания при 70 0С, 100 0С и 180 0С.
Требования к фракционному составу и давлению насыщенных
паров бензина определяются конструкцией автомобильного двигателя и климатическими условиями его эксплуатации.
Поэтому для оценки испаряемости бензина определяют зависимость количества испарившегося бензина от температуры. Дело
в том, что по температурам, при которых перегоняются отдельные
фракции бензина, можно косвенно судить о давлении насыщенных
паров этих фракций. Чем ниже температура перегонки какой-либо
фракции, тем выше давление насыщенных паров.
График, показывающий зависимость объёма отогнанного топлива (в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая
перегонки даёт наглядное представление о фракционном составе
топлива.
По характерным точкам на кривой фракционного состава
можно приближенно судить о некоторых эксплуатационных свой17
ствах бензина.
Например, температура выкипания 10% бензина характеризует его пусковые свойства, в частности, возможность пуска при низких температурах воздуха.
Температура выкипания 50% бензина влияет на скорость прогрева двигателя и его приемистость.
Температура 90 % выкипания и конца разгонки достаточно
полно характеризует противоизносные свойства бензина, т.к. с повышением этих температур увеличивается количество тяжёлых
трудноиспаряющихся фракций, попадающих в цилиндр в капельножидком состоянии и смывающих масляную плёнку с зеркала цилиндров. Кроме того, увеличивается расход топлива, уменьшается
мощность двигателя. Высокая конечная температура кипения бензина свидетельствует о наличии высокомолекулярных компонентов
несгорающих двигателей, образующих нагар. При проведении работы необходимо соблюдать меры пожарной безопасности, разгонку проводить под вытяжкой, работать с бензином осторожно, т.к.
он весьма ядовит.
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и приборы:
1) прибор для перегонки (разгонки) нефтепродуктов по
ГОСТ 1392-63 (рис. 3);
2) цилиндры измерительные на 100 и 10 см3 по ГОСТ 177064;
3) круглодонная колба на 200 см3;
4) термометр с корковой пробкой;
5) горелка газовая или электрическая плитка.
5.1. Проведение испытаний
Определение фракционного состава бензинов и дизельных
топлив проводится в соответствии с ГОСТ 2177-99 [4].
Отмерив измерительным цилиндром 100 см3 исследуемого
бензина, переливают его в колбу, держа её в таком положении,
чтобы носок (отводная труба) был направлен вверх. После заполнения колбы бензином (100 см3) в шейку колбы вставляется термометр так, чтобы ось термометра совпала с осью колбы, а верх ртут18
ного шарика находился бы на уровне нижнего края отводной трубки в месте её припая, после чего колба ставится на место и закрывается кожухом. Измерительный цилиндр, не высушивая, следует
поставить под нижний конец отводной трубки холодильника так,
чтобы трубка входила в цилиндр не менее чем на 25 мм, но не ниже
метки 100 см3 (рис.3).
После проведения указанных подготовительных операций
приступают непосредственно к проведению перегонки.
Рис. 3. Прибор для определения фракционного состава бензина:
1 – колба с испытуемым топливом; 2 – холодильник;
3 – термометр; 4 – мерный цилиндр; 5 – электрическая плитка;
6 – защитный кожух.
Перегонка производится в следующем порядке:
1) включается электроплитка или зажигается газовая горелка.
Интенсивность нагрева должна быть такой, чтобы первая капля
дистиллята упала из трубки холодильника через 5-10 минут (высота пламени горелки 60-70 мм);
2) температуру, показанную термометром в момент падения
первой капли, условно принимают за температуру начала перегонки;
3) дальнейшую перегонку ведут со скоростью 4-5 см3/мин, что
соответствует 20-25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра производится через каждые 10 мл перегонки дистиллята.
19
4) после отгона 90% дистиллята нагрев колбы регулируют так,
чтобы до конца перегонки прошло 3-5 мин. Перегонку заканчивают, когда ртутный столбик остановится. В этот момент записывают
температуру конца перегонки, выключают подогрев, снимают
верхний кожух и дают колбе охладиться в течение 5 минут;
5) после остывания колбы из неё вынимают термометр и снимают с прибора. Оставшийся в колбе остаток сливают в измерительный цилиндр на 10 см3 и замеряют с точностью до 0,1 см3.
Результаты перегонки должны быть записаны в виде таблицы:
Таблица 2
Результаты разгонки образца
Температура, °С, соответствующая
НР
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
КР
Остаток,
%
Потери,
%
По результатам строится график перегонки: по вертикали откладывается объём дистиллята в %, а по горизонтали – температура. Кривая должна иметь плавный характер и не доходить до 100%
на величину остатка в колбе и потерь при перегонке, т.е. практически на 4%.
5.2. Определение октанового числа
Детонационная стойкость бензинов оценивают по октановому
числу.
Склонность исследуемого топлива к детонации определяется
сравнением его с заранее приготовленными топливами, детонационная стойкость которых известна.
Для составления таких топлив, называемых эталонными, применяются два чистых углеводорода: изооктан, детонирующий при
высокой степени сжатия, его октановое число принято за 100 единиц, и нормальный гептан, обладающий плохими детонационными
свойствами. Он легко детонирует уже при низких степенях сжатия,
и его октановое число принято за 0 единиц.
Октановое число — это показатель детонационной стойкости
бензина, численно равный процентному содержанию изооктана в
20
смеси его с нормальном гептаном, которая эквивалентна по детонационной стойкости испытуемому бензину.
Оценку детонационных свойств производят на установках с
одноцилиндровым двигателем, степень сжатия которого можно
менять от 4 до 10.
Эти установки стандартизированы и испытания топлив на них
производят в одних и тех же условиях.
В России приняты два метода определения октановых чисел
автомобильных бензинов: моторный на установках ИТ9-2 и
УИТ-65 и исследовательский на установках ИТ9-6 и УИТ-65.
Октановое число топлива может быть подсчитано по формуле
(приближенно соответствует октановому числу, определенному
исследовательским методом):
t н.р.  t к .р.
 t ср  58 
t ср 
 ,
о.ч.  120  2
20
2
 5 
0
где: tcp – средняя температура разгонки топлива, С;
t н.р. – температура начала разгонки топлива, 0С;
t к.р. – температура конца разгонки топлива, 0С;
ρ 20 – плотность топлива при 20°С, г/см3.
5.3. Заключение
Данные перегонки и октановое число топлива (приближенно
подсчитанное по формуле) сравнивается с нормами ГОСТ на бензин (см. приложение 4) и дается заключение, что данный бензин по
фракционному составу соответствует нормам ГОСТ на такую-то
марку бензина.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ ТОПЛИВА
(ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ АКТИВНОЙ СЕРЫ)
Лабораторная работа № 4
Цель работы: провести испытание коррозионных свойств
бензина методом испытания на медной пластине.
21
Присутствие серы в бензине кране нежелательно. Однако при
производстве бензинов из нефти с высоким содержанием серы
полное удаление серы весьма затруднительно. Поэтому в нормах
ГОСТ на бензин допускается сравнительно небольшое содержание
в нем серы, не превышающее 0,15 %.
Некоторые соединения серы, вызывающие особенно сильную
коррозию металлов и в частности меди и ее сплавов, в бензинах и
других топливах совершенно не допускаются. Эти соединения
условно называют активной серой.
К активной сере относятся – элементарная сера S, меркаптаны
(соединения вида RSH) и сероводород H2S.
Требования ГОСТ предусматривают полное отсутствие активной серы. Бензины и другие топлива, содержащие активную серу, к
применению не допускаются.
Проверка бензина на отсутствие в нем активной серы производится методом испытания на медную пластинку по ГОСТ 632192 [5]. Приняты два метода испытания топлив на медную пластинку – стандартный и ускоренный.
По стандартному методу испытание длится 3 часа при температуре +50°С, при ускоренном методе – 8 мин при температуре
100°С.
Ниже приводится описание ускоренного метода, дающего
вполне надежные результаты.
При наличии в бензине активной серы медная пластинка покрывается темным налетом (от серо-стального до черного цвета в
зависимости от содержания активной серы). В этом случае бензин
или другое топливо бракуется и к эксплуатации не допускается.
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и реактивы:
1) колба коническая вместимостью 250 см3;
2) обратный холодильник;
3) водяная баня;
4) пластинки размером 40x10x2 мм из электролитической меди;
5) газовая горелка или электроплитка.
22
Рис. 4. Установка для определения наличия активной серы:
1 – коническая колба с испытуемым топливом; 2 – обратный
холодильник; 3 – водяная баня; 4 – электрическая плитка; 5 – медная
пластинка.
6.1. Проведение испытаний
Испытуемое топливо заливают (на высоту 20-25 мм) в небольшую коническую колбу и в последний подвешивают на медной
проволочке, тщательно отшлифовывают пластинку (40x10x2)мм из
электролитической меди так, чтобы пластинка была погружена в
топливо приблизительно на половину её высоты (см. рис. 4). Дотрагиваться руками до пластинки при подготовке её и опускании в
колбу нельзя.
Колбу закрывают корковой пробкой с вмонтированным в ней
обратным холодильником, охлаждаемым проточной водой и опускают точно на 18 мин в кипящую водяную баню (100°С).
По прошествии 18 минут колбу быстро вынимают из бани,
медную пластинку извлекают и тщательно осматривают.
Если на пластинке появились черные, бурые, коричневые или
23
серо-стальные пятна и налёт, топливо считается не выдержавшим
испытания и бракуется. При всех других изменениях цвета (порозовение и т.п.) или при отсутствии изменений цвета пластинки топлива считаются выдержавшим испытание.
6.2. Заключение
По полученным результатам судят о присутствии или отсутствии в топливах активной серы и, следовательно, о доступности или
недоступности применения его для автомобилей.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Лабораторная работа № 5
Цель работы: определить показатели качества дизельного
топлива.
7.1. Определение кинематической вязкости дизельных топлив
Подача топлива в цилиндры двигателя, его движение по трубопроводам и распыл зависят от вязкости, т.е. от свойств жидкости,
в данном случае топлива, оказывать сопротивление перемещению
её частиц относительно друг друга под влиянием действующих на
них сил.
Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. При практических и теоретических расчетах часто приходится встречаться с кинематической вязкостью, равной отношению
динамической вязкости к плотности жидкости при той же температуре.
Единицей кинематической вязкости является стокс (Ст). Одна
сотая доля стокса называется сантистоксом и обозначается 1сСт =
0,01Ст. В международной системе единиц (СИ) вязкость измеряется в м2/с; 1Ст = 10-4мм2/с.
Кинематическая вязкость введена в технические требования
ГОСТ и другие нормативные документы на нефтепродукты.
24
Вязкость является одной из важнейших характеристик качества дизельного топлива.
Слишком большая вязкость топлива затрудняет прокачиваемость его, через фильтры и трубопроводы, а также приводит к плохому распыливанию его при впрыске в цилиндры двигателя.
При применении дизельных топлив с очень малой вязкостью
ухудшается смазка топливного насоса и возрастает его износ. Кроме того, увеличивается подтекание, через зазоры насоса и форсунки. Все это привело к ограничению вязкости дизельных топлив и
установлению для неё верхнего и нижнего пределов.
Существующие ГОСТы устанавливают эти пределы для каждого сорта дизельного топлива.
Для определения кинематической вязкости служит вискозиметр Оствальда-Пинкевича. Вискозиметр представляет собой стеклянную U-образную трубку, в одно колено которой впаян капилляр, переходящий в две расширенные емкости.
Вискозиметр заполняется испытуемой жидкостью и помещается в термостат (обычно в стеклянный стакан с водой или какойлибо другой термостатной жидкостью), где и принимает температуру опыта (например, 20°С). Испытуемой жидкости дают возможность перетекать из правого колена вискозиметра в левое и с помощью секундомера замеряют время протекания определенного
объема жидкости, находящейся между двумя метками а и б нижнего расширения правого колена (см. рис.5).
Рис.5. Капиллярный вискозиметр
25
Кинематическая вязкость испытуемой жидкости (в случае ламинарного потока) прямо пропорциональна времени истечения через капилляр вискозиметра и определяется по формуле:
  c,
где:
с – постоянная вискозиметра (мм2/с), зависящая в основном
от геометрических размеров прибора, в частности, от длины и диаметра капилляра;
τ – среднее время истечения (с).
Постоянной вискозиметра называют отношение кинематической вязкости калибровочной жидкости при температуре +20°С к
среднему времени её истечения, через капилляр вискозиметра.
c
 20
,
ср
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и реактивы:
1)
2)
3)
4)
5)
капиллярный вискозиметр;
водяной термостат с электроподогревом и мешалкой;
секундомер;
стаканчик емкостью 50-100 см3;
образец дизельного топлива.
7.2. Подготовка к испытанию
1. Для определения вязкости налить из бутылки в открытый
сосуд (стаканчик) 30-40 см3 испытуемого образца дизельного топлива (не содержащего воды и механических примесей).
Надев на отводную трубку (3) вискозиметра (рис. 5) резиновую трубку длиной 15-20 см, перевернуть вискозиметр и опустить
его узкое колено (1) в сосуд с испытуемым образцом топлива. Зажать большим пальцем правой руки широкое колено (2) и, взяв
свободный конец резиновой трубки в рот, засосать образец дизельного топлива так, чтобы оно заполнило без пузырьков и разрывов
всю внутреннюю полость от конца колена (1) до метки (б).
В тот момент, когда уровень топлива (при засасывании) до26
стигнет метки б, повернуть вискозиметр в нормальное положение,
освободить от зажатия пальцем широкое колено и снять резиновую
трубку.
2. Надеть на узкое колено (1) резиновую трубку, погрузить
вискозиметр (примерно до середины верхнего расширения (7)) в
стакан с водой, надеть резиновый манжет на широкое колено (2) и
осторожно закрепить его в зажиме штатива, обратив особое внимание на то, чтобы вискозиметр принял вертикальное положение.
При работе с вискозиметром необходимо проявлять максимум
осторожности, чтобы не сломать и не загрязнить его. Для этого
необходимо соблюдать следующие правила:
а) при заполнении, установке и других операций держать вискозиметр только за одно колено (или широкое, или узкое);
б) надевая или снимая резиновую трубку, держать вискозиметр за то колено, на которое надевается или с которого снимается
эта трубка;
в) не допускать попадания в вискозиметр воздуха;
г) не затягивать чрезмерно сильно зажим при закреплении
вискозиметра в штативе.
3. Установить и поддерживать в термостате необходимую для
испытания температуру 20 ± 0,1°С. Контроль температуры вести по
термометру с ценой деления шкалы 0,1 °С.
При нагреве жидкости в термостате до заданной температуры
необходимо избегать перегрева её, что достигается медленным
нагреванием стакана, начиная с того момента, когда температура
на 3-5°С ниже заданной.
4. Выдержать вискозиметр с дизельным топливом при температуре испытания в течение 10 минут.
7.3. Проведение испытания
1. Медленно засосать дизельное топливо, находящееся во время термостатирования из расширения (6), в узкое колено немного
выше метки (а), следя за тем, чтобы в капилляре (5) и в расширении
(4) не образовалось пузырьков воздуха и разрывов жидкости (см.
рис. 5).
Наблюдая за спусканием жидкости в расширении, пустить секундомер в момент прохождения уровня жидкости через метку (а).
27
Записав время истечения, отмеченное секундомером, с точностью до 0,2 с, повторить опыт не менее двух раз, чтобы получить
три замера, отличающихся друг от друга не более чем на 0,5%.
2. Вычислить кинематическую вязкость испытуемого дизельного топлива при температуре испытания по формуле:   c  
Постоянную вискозиметра «с» взять из паспорта на вискозиметр. Значение «τ» берется как среднее арифметическое из трех
отсчетов времени истечения испытуемого топлива. Результаты вычисления выразить в мм2/с.
7.4. Определение плотности дизельного топлива
Производится так же, как и для бензинов (см. лабораторную
работу № 1).
Плотность автомобильных топлив стандартами не нормируется, но определение обязательно.
7.5. Определение цетанового числа
Цетановое число – показатель самовоспламеняемости топлива:
численно равен такому содержанию цетана (в объемных %) в смеси
с альфаметилнафталином, при котором самовоспламеняемость этой
смеси и сравниваемого с ней испытуемого топлива одинакова.
Определяют цетановые числа на установках ИТ9-3 и ИТ9-ЗМ.
Степень сжатия на установках можно менять от 6,8 до 23,5.
Определяется цетановое число путем сопоставления самовоспламеняемости испытуемого топливо с самовоспламеняемостью эталонного топлива.
Эталонное топливо состоит из смеси двух углеводородов нормального цетана и α-метилнафталина. Цетан, углеводород парафинового ряда, обладает хорошей самовоспламеняемостью, цетановое
число его принято условно за 100 ед., а α-метилнафталин, углеводород ароматического ряда, обладает плохой самовоспламеняемостью, цетановое число его принято за 0 единиц.
В установке нормальный цетан самовоспламеняется при самой
малой степени сжатия 6,8.
Чистый углевод ароматического ряда α-метилнафталин не
воспламеняется в установке даже при самой высокой степени сжа28
тия 23,5. При смешивании цетана с α-метилнафталином в различных пропорциях получаются эталонные смеси с цетановым числом
от 0 до 100.
Принцип определения цетанового числа топлива состоит в
том, что на установке при строго стандартных условиях сравнивают самовоспламеняемость топлива с самовоспламеняемостью эталонных смесей.
Существует несколько методов определения цетанового числа
для топлив. Цетановое число топлива приближенно может быть
подсчитано по формуле (отличается от действительного на 2-3 ед.).
 1,5879 

ЦЧ   20  17,8
  20 
где
ν20 – вязкость топлива при 20 0С, мм2/с;
ρ20 – плотность топлива при 20 0С, г/см3.
7.6. Заключение
Данные, полученные при выполнении работы вязкость, плотность, цетановое число (приближенно подсчитанное по формуле),
сравниваются с нормами ГОСТ на дизельные топлива и дается заключение на соответствие или несоответствие испытуемого образца дизельного топлива нормам ГОСТ. (Отклонение цетанового
числа в сторону понижения не допускается).
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЗАКРЫТОМ ТИГЛЕ
Лабораторная работа № 6
Цель работы: определить температуру вспышки нефтепродуктов.
Пары горючего могут воспламениться от открытого пламени,
29
разрядов статического электричества, при попадании горючего на
нагретую поверхность или от искры при ударе.
Огнеопасность горючего оценивается температурами вспышки
и самовоспламенения, температурными пределами образования
взрывоопасных смесей паров горючего с воздухом и концентрацией взрывоопасных смесей.
Температурой вспышки называется та температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в закрытом тигле, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.
Взрывоопасные смеси паров горючего с воздухом образуются
только в определенных условиях. Различают верхний и нижний
температурные пределы образования взрывоопасных смесей.
Нижним температурным пределом называется минимальная
температура, при которой пары горючего образуют взрывоопасную
смесь. Обычно эта температура равна температуре вспышки, определенной в закрытом тигле.
Верхним температурным пределом называется максимальная
температура горючего, при которой смесь паров горючего с воздухом еще сохраняет взрывные свойства. При дальнейшем повышении температуры смесь переобогащается парами горючего
настолько, что становится негорючей.
Изложенное выше относится к огнеопасности горючего, находящегося в топливных баках, резервуарах и таре. В порожних, не
зачищенных от горючего резервуарах, баках всегда остаются некоторое количество жидкого горючего и его пары. Поэтому с резервуарами, баками из-под горючего нужно обращаться осторожно,
помня о взрывоопасности.
Заряды статического электричества возникают при трении горючего о стенки трубопроводов, резервуаров, фильтров, при трении частиц горючего между собой, при прохождении горючего через другие жидкости, при прохождении горючего через воздух или
паровоздушную смесь. Защитой от зарядов статического электричества является заземление резервуаров, насосов, перекачивающих
станций, автотопливозаправщиков, автоцистерн и автомобилей, а
также добавление к горючему специальных присадок.
Для предупреждения образования искр при ударе необходимо
30
применять омедненный инструмент или инструмент из цветных
металлов, осторожно открывать и закрывать крышки люков резервуаров и цистерн, осторожно опускать в резервуары и цистерны с
горючим замерные лоты и линейки, пробоотборники и т.п. На территории склада горючего и в местах работы с горючим запрещается курить, разводить костры, пользоваться керосиновыми и паяльными лампами.
Применение метода определения температуры вспышки в закрытом тигле предусматривается в стандартах и ведомственных
технических условиях на нефтепродукты.
Температура вспышки дизельного топлива характеризует его
эксплуатационные качества. Температура должна быть не ниже 55
°С, понижение температуры указывает на наличие в нем легких
фракций. Это создает повышенную огнеопасность, увеличивает
потери при хранении и перевозках.
Топливо с пониженной температурой вспышки имеет более
низкое цетановое число, при распыливании форсункой в камере
сгорания быстрее испаряется. Поэтому к моменту воспламенения
накапливается большое количество паров топлива; их воспламенение приводит к резкому нарастанию давления, двигатель начинает
работать жестко.
Температура вспышки для дизельных топлив определяется по
ГОСТ 6356-75 [6].
8.1. Проведение испытаний
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и реактивы:
1) прибор для определения температуры вспышки нефтепродуктов,
соответствующий требованиям ГОСТ 1421–53;
2) испытуемый образец 80 см3;
3) испытуемый образец дизельного топлива.
31
Рис. 6. Прибор для определения температуры вспышки в закрытом
тигле: 1 – нагреватель; 2 – тигель; 3 – мешалка; 4 – термометр;
5 – крышка; 6 – фитиль; 7 – ручка управления поджигом;
8 – гибкий вал привода мешалки.
Испытуемый нефтепродукт наливают в предварительно промытый бензином и высушенный тигель (2) до кругового уступа.
Закрывают тигель сухой чистой крышкой (3), устанавливают термометр (4) и помещают в нагревательную ванну (1) (рис.6).
Нагревательная ванна должна быть предварительно охлаждена
до комнатной температуры.
Прибор нагревается следующим образом:
– при анализе топлива с температурой вспышки до 50°С интенсивность нагрева не более 2 °С в минуту при непрерывном помешивании через гибкий вал (8) привода мешалки (3);
– при анализе нефтепродуктов с температурой вспышки от 50
до 150°С нагревание ведется со скоростью 5-8 °С в минуту, затем
за 30°С ниже предполагаемой температуры вспышки скорость
снижают до 2°С в минуту.
Примерно за 10°С до ожидаемой температуры вспышки начинают проверять нефтепродукт на вспышку паров: через 1°С для
32
нефтепродуктов с температурой вспышки до 50°С и через 2°С с
температурой вспышки выше 50°С.
В момент испытания перемешивание прекращают. Для чего
ручкой управления поджигом (7) открывают заслонку и подводят
предварительно зажженный фитиль (6) к поверхности образца на
1-2 с, а затем закрывают; если вспышка не произошла – температуру повышают и повторяют испытание.
За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при появлении первого синего пламени над поверхностью нефтепродукта.
Эксперимент повторить не менее трех раз.
Расхождение между параллельными определениями вспышки
в закрытом тигле не должно превышать следующих величин: при
температуре вспышки 50°С – ± 1°С, при температуре свыше 50°С
– ± 2°С
8.2. Поправка на барометрическое давление
При барометрическом давлении, отличающемся от давления
101,08 кПа (760 мм рт. ст.) на 2 кПа (15 мм рт.ст. и более), вводят
найденную температурную поправку (  t) в табл.3.:
Таблица 3
Поправки на барометрическое давление
Барометрическое давление
мм рт.ст.
кПа
630 – 658
84 – 87
659 – 687
88 – 91
688 – 716
92 – 95
717 – 745
95 – 99
775 – 803
103 – 107
Поправка, оС
+4
+3
+2
+1
-1
t  0,345(760  P) ,
где Р – барометрическое давление в момент испытания, мм рт. ст.
Вычисление производится с точностью до 1 °С.
33
8.3. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с
требованиями ГОСТ на испытуемый нефтепродукт по данному
показателю качества (см. приложение 3). Заключение даётся в
журнале лабораторных работ.
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРУЕМОСТИ
Лабораторная работа № 7
Цель работы: определить коэффициент фильтруемости.
Самым надежным способом очистки дизельного топлива является фильтрация, поэтому топливоподающая система двигателей
дизеля обязательно включает фильтры, назначение которых – максимально возможно защитить топливный насос высокого давления,
форсунки и двигатель в целом от механических примесей, накапливающихся по тем или иным причинам в топливе.
Размер и количество посторонних частиц в дизельном топливе оценивают по так называемому коэффициенту фильтруемости.
Дело в том, что срок службы топливного фильтра, установленного на автомобиле, напрямую связан с коэффициентом фильтруемости. Например, по данным ВНИИ НП, срок службы фильтрующего элемента 1000 ч достигается при значении коэффициента фильтруемости, равного 3.
Незначительное увеличение коэффициента фильтруемости
топлива снижает ресурс фильтра до 450 ч, в то время как его значения менее 2 повышают срок службы фильтра до 1500 ч.
Сущность определения этого показателя состоит в пропускании 20 мл топлива через фильтровальную бумагу, закрепленную в
специальной державке прибора. Время прохождения топлива через
фильтр замеряют секундомером [7].
Коэффициент фильтруемости представляет собой отношение
времени фильтрации последних 20 мл топлива к времени фильтрации первых 20 мл. Обычно у товарных дизельных топлив коэффициент фильтруемости меньше трех, что удовлетворяет требованиям
34
стандарта.
Для выполнения лабораторной работы необходима следующая
аппаратура и реактивы:
1) штатив;
2) цилиндр измерительный на 200 см3;
3) секундомер;
4) делительная воронка;
5) воронка;
6) фильтровальная бумага;
7) испытуемый образец дизельного топлива.
Рис.7. Прибор для определения коэффициента фильтруемости:
1 – колба; 2 – зажим для крепления; 3 – стеклянная трубка с метками; 4 – корпус; 5 – стеклянный кран; 6 – стеклянный стакан;
7 – штатив.
35
9.1. Проведение испытания
1) Кран в приборе (рис.7) перекрывают, после чего в стеклянную трубку наливают тщательно перемешанное испытуемое топливо на 0,3-0,5 см3 выше метки (б). Затем в делительную воронку
или мерную колбу заливают 45 см3 испытуемого топлива.
2) После выдержки и достижения уровнем топлива верхней
метки в приборе открывают кран, одновременно включают секундомер и замеряют время истечения 2 см3 топлива (τ1) от метки (б)
стеклянной трубки до метки (а).
Не прекращая фильтрования, в стеклянную трубку прибора
доливают топливо из делительной воронки, поддерживая уровень
на 2-3 см3 выше верхней метки ручной регулировкой или с помощью колбы, опрокинутой в расширение в верхней части бюретки.
После того, как все испытуемое топливо перейдет в бюретку и
уровень топлива опустится до верхней метки, замеряют время истечения последних 2 см3 топлива (τ2) от метки (а) до (б).
9.2. Обработка результатов
За коэффициент фильтруемости топлива К принимают отношение времени фильтрации в секундах последних 2 см3 топлива (τ2)
ко времени фильтрации первых 2 см3 топлива (τ1)
K
2
1
Время фильтрации измеряют с погрешностью не более 1 с.
За результат испытания принимают среднее арифметическое
результатов двух определений.
На рис. 8 показана зависимость срока службы топливных
фильтров дизельных двигателей от коэффициента фильтруемости.
36
Время работы элементов, ч
Коэффициент фильтруемости, Кср
Рис. 8. Зависимость срока службы фильтрующих элементов от
коэффициента фильтруемости дизельного топлива
9.3. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с требованиями ГОСТ (см. приложение 3) на испытуемый нефтепродукт по
данному показателю качества. Заключение даётся в журнале лабораторных работ.
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ
МАСЛА
Лабораторная работа № 8
Цель работы: определить кинематическую вязкость масла.
1) исследовать зависимость кинематической вязкости в зависимости от температуры;
2) определить класс вязкости моторного масла по ГОСТ
17479.1-85 [8];
37
3) определить индекс вязкости.
Кинематическая вязкость введена в технические требования
ГОСТ на нефтепродукты.
Вязкость – основной параметр при подборе масла, поэтому
большинство масел маркируют по их вязкости. При установлении марки вязкость определяют при тех температурах, при которых
работают узлы трения, например индустриальные масла, маркируют по кинематической вязкости в мм2/с при 50 0С, а масла для
двигателей внутреннего сгорания – по кинематической вязкости в
мм2/с при рабочей температуре 100 0С.
От величины вязкости масла при рабочих температурах зависит возможность образования жидкостного трения, а не «сухого»,
отвод тепла от деталей, затраты энергии на циркуляцию масла по
системе смазки, работа масляного насоса, поступление масла ко
всем трущимся деталям при работе двигателя, очистка деталей от
накопившихся продуктов износа, старения и загрязнения, герметизации узлов трения и др.
При выборе масла необходимо учитывать, что его вязкость
изменяется в зависимости от температуры: с понижением температуры вязкость увеличивается, а с повышением – уменьшается. Интенсивность изменения различная.
Для оценки скорости изменения вязкости от температуры было предложено несколько показателей. Наиболее простой – это отношение величин вязкости при двух температурах: при +50 0С и
+100 0С. Этот показатель принят в ГОСТ и ТУ для некоторых моторных масел. Чем меньше отношение:  500 , тем положе вязкост1000
но-температурная характеристика, тем лучше эксплуатационные
свойства масла. Для автотракторных масел это отношение лежит в
пределах 4-9. В ряде стандартов вместо отношения  500 указыва1000
ется минимально допустимый для данной марки масла индекс вязкости.
Оценка по индексу вязкости основана на сравнении вязкостно-температурных свойств испытуемого масла с вязкостнотемпературными свойствами двух групп эталонных масел (рис. 9).
38
Вязкость масла, мм2/с
Температура, 0С
Рис.9. Схема оценки вязкостно-температурных свойств масла по индексу вязкости: 1 – эталонное масло с хорошими вязкостнотемпературными свойствами; 2 – эталонное масло с плохими вязкостнотемпературными свойствами; 3 – испытуемое масло.
L, N и H – вязкости при 40 0С с крутой и пологой кривой
Эталонные масла одной группы имеют очень пологую вязкостно-температурную кривую. Их индекс вязкости условно принят за 100. Масла другой группы обладают крутой вязкостнотемпературной кривой и их индекс вязкости принят равным 0.
Вязкостно-температурная кривая испытуемого масла обычно
располагается между кривыми эталонных масел: чем кривая вязкости испытуемого масла положе, тем больше его индекс вязкости.
Для определения индекса вязкости масло сравнивается при
двух температурах с эталонными маслами. Индекс вязкости можно
определить расчетным [12] или графическим способом. При расчете ИВ определяют по формуле:
ИВ 
L-U
100
L-H
где L – кинематическая вязкость при 40 0С нефтепродукта с
индексом вязкости 0, обладающего той же кинематической вязко39
стью при 100 0С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с; Н – кинематическая вязкость при 40 0С нефтепродукта с индексом вязкости 100, обладающего той же кинематической вязкостью при 100
0
С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с; U – кинематическая
вязкость при 40 0С нефтепродукта, индекс вязкости которого требуется определить, мм2/с.
Графический способ основан на использовании номограммы
(рис.10). С помощью этой номограммы по заданным значениям
вязкости исследуемого масла при температурах 50 и 100 0С можно
определить его индекс вязкости.
Рис.10. Номограмма для определения индекса вязкости моторного
масла:  50 и 100 – величины вязкости при 50 0С и 100 0С
соответственно
40
10.1. Проведение испытаний
Вязкость масел определяется теми же приборами и по той же
методике, которые описаны в работе № 5. Следует лишь иметь в
виду, что заполнение вискозиметров высоковязкими маслами значительно облегчается, если последние предварительно (перед
наливанием в тигель) подогреть до 40-50 0С, опуская колбу с образцом в водяную баню.
Результаты испытаний записать в таблицу (см. табл. 4) и построить график зависимости вязкости от температуры, определить
индекс вязкости по номограмме (рис. 10).
Таблица 4
Результаты испытаний
Температура,
t, 0С
Время
истечения
τ, с
I II III
Среднее
время истечения τ, с
Вязкость при
температуре
опыта ν, мм2/с
Соответствие
с ГОСТ на
нефтепродукт
50
70
90
100
10.2. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с требованиями ГОСТ17479.1-85 «Масла моторные. Классификация и
обозначение» [8] на испытуемые масла по данному показателю качества (см. приложение 6). Заключение даётся в журнале лабораторных работ.
11. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДЫ В МАСЛЕ
Лабораторная работа № 9
Цель работы: экспериментально определить качественное и
количественное содержание воды в масле
41
Вода является вредной примесью в жидких топливах и маслах.
В некоторых консистентных смазках в небольших количествах она
является обязательной составной частью, входящей в состав коллоидной структуры.
Вода мало растворима в бензине и маслах, но может находиться в них в виде достаточно устойчивой эмульсии или второго
слоя. Присутствие воды в нефтепродуктах всегда нежелательно.
Практически вода в заметных количествах может попадать в бензин или масло при неправильном хранении и отпуске, а также при
использовании невысушенной тары.
Вредное воздействие воды на бензин заключается в следующем:
1) вода вымывает ингибитор, что приводит к понижению
стабильности;
2) оказывает каталитическое действие на процессы окисления углеводородов, в результате чего эти процессы идут
значительно быстрее;
3) вода вызывает коррозию деталей;
4) при низкой температуре мельчайшие капельки воды могут
замерзнуть и помешать запуску холодного двигателя;
5) наличие воды в масле приводит к вспениванию последнего
при повышенной температуре;
6) попадание воды в увеличенном количестве в консистентные смазки, изготовленные на натриевых мылах, приводит
к потере однородности и к расслоению смазки на масло и
мыльный раствор.
При испытании масел достаточно произвести только качественную пробу на влагу, т.к. присутствие ее вообще является недоступным.
Подробное описание методики определения воды в маслах
(качественный метод) дано в ГОСТ 1547-84 [9], а количественное
содержание воды в нефтепродуктах – в ГОСТ 2477-44 [10] и др.
11.1. Качественное определение содержания воды в маслах
Метод состоит в нагревании масла, когда вода энергично превращается в пар, что сопровождается потрескиванием, вспенивани42
ем и т.д. Этот метод применяется как качественная проба при заводском контроле, приемочных испытаниях и в исследовательских
работах.
11.1.1. Подготовка и проведение испытания
При выполнении лабораторной работы используется масляная
баня диаметром (100±5) мм и высотой (90±5) мм с металлической
крышкой. К внутренней стороне крышки на расстоянии (10±1) мм
от дна бани укрепляют металлический диск. В крышке и на диске
сделаны соосные отверстия для поддержания пробирки с термометром в вертикальном положении (рис.11).
Рис. 11. Прибор для качественного определения содержания
воды в нефтяных маслах: 1 – масляная баня; 2 – стеклянная
пробирка; 3 – термометр; 4 – металлический диск.
Масляную баню заполняют на (80±3) мм ее высоты маслом и
нагревают до (175±5) 0С. В стеклянную пробирку, тщательно промытую, хорошо высушенную и охлажденную до температуры
окружающей среды, наливают испытуемое масло при температуре
окружающей среды до высоты (85±5) мм. В пробирку вставляют
термометр на пробке так, чтобы шарик термометра был на равных
43
расстояниях от стенок пробирки и расстоянии (25±5) мм от дна
пробирки.
Испытание проводится в следующем порядке:
1. Пробирку с испытуемым маслом устанавливают вертикально в нагретую баню и ведут наблюдение за поведением масла до
достижения его температуры в пробирке 130 0С.
Во время испытания в комнате должна соблюдаться тишина.
2. Наличие влаги в масле считается установленным, если при
вспенивании или без него слышен треск не менее двух раз;
3. Если при испытании наблюдается однократный треск со
вспениванием, малозаметный треск со вспениванием или вспенивание, испытание повторяют, нагревая пробирку с маслом до 130
0
С.
4. Если при повторном испытании вновь наблюдается однократный или малозаметный треск со вспениванием, наличие влаги
считается установленным
Если при повторном испытании вновь наблюдается только однократный или малозаметный треск или вспенивание, испытуемое
масло не содержит влаги.
11.2. Количественное определение содержания воды
в нефтепродуктах
В основу определения положен метод, заключающийся в отгоне воды из смеси нефтепродукта с растворителем.
Для проведения испытания используют прибор для количественного определения воды в нефтепродуктах (рис. 12), который
состоит из круглодонной, металлической или стеклянной колбы 2
диаметром 100 мм. В эту колбу на корковой пробке вставляется
приемник-ловушка для собирания воды 3. На нижней части приемника нанесены деления для измерения объема воды. В верхнее отверстие приемника вставляется холодильник 4, который вертикально укрепляется в штативе. Верхний открытый конец холодильника рекомендуется закрыть ватой. Колбу нагревают газовой
горелкой или электроплиткой 1 с закрытой спиралью.
44
Рис.12. Прибор для количественного определения воды
в нефтепродуктах
В качестве растворителя можно применять любой легкий бензин прямой гонки, от которого отогнана фракция до 800С, называемая лигроин. Во избежание вспенивания или выброса жидкости в
приемник-ловушку из колбы, в последнюю кладут кусочки пемзы,
неглазированного фаянса или запаянные с одного конца стеклянные капилляры.
11.2.1. Подготовка и проведение испытания
Перед отбором пробы для испытания нефтепродукт должен
быть тщательно перемешан путем 5-минутного встряхивания. После этого в сухую, предварительно взвешенную колбу отвешивают
на технико-химических весах около 100 г испытуемого продукта,
45
прибавляют туда же 100 см3 растворителя, перемешивают содержимое колбы и бросают в нее несколько кусочков пемзы, в которую вставляют сухой приемник-ловушку. В верхнее отверстие ловушки на корковой пробке вставляется холодильник. Все пробки
следует заливать коллодием, а верхнее отверстие холодильника
закрывать ватой. Колбу нагревают газовой горелкой (если колба
металлическая) или электроплиткой с закрытой спиралью так, чтобы из холодильника в приемник-ловушку капало 5 капель в секунду. Отгонку прекращают, когда в холодильнике не будет капель
воды, а в приемнике-ловушке перестанет увеличиваться объем воды и верхний слой растворителя станет прозрачным. Время перегонки не должно быть больше часа. Разбирают аппарат после полного охлаждения колбы.
Если вес нефтепродукта m, а объем воды в приемникеловушке V, то содержание воды W в весовых процентах равно:
W
V 100
,%
m
Расхождение между двумя параллельными определениями не
должно превышать одного деления у верхнего уровня воды в приемнике-ловушке. Количество воды меньше 0,03 см3 (половина
нижнего деления) считается следами. Сравнить с ГОСТ [10] и
дать соответствующее заключение.
11.3. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с
требованиями ГОСТ на испытуемый нефтепродукт по данному
показателю качества. Заключение даётся в журнале лабораторных
работ.
46
12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КАПЛЕПАДЕНИЯ
ПЛАСТИЧНОЙ СМАЗКИ
Лабораторная работа № 10
Цель работы: экспериментально определить температуру
каплепадения пластичной смазки.
Температура каплепадения является условной характеристикой теплоустойчивости смазки.
Испытуемая смазка, помещаемая в капсюль специального
прибора, нагревается с определенной скоростью и размягчается до
такого состояния, при котором происходит образование и падение
капли под действием тяжести.
Температура, при которой капля смазки, помещаемая в прибор, приобретает форму полушара, называется температурой каплеобразования. Температура, при которой происходит падение
первой капли смазки из прибора, называется температурой каплепадения.
Универсальные пластичные смазки по температуре каплепадения делятся на три группы:
Смазка с температурой падения до 65 0С – они маркируются
буквами УН (универсальная низкоплавкая);
Смазка с температурой каплепадения 65 0С-100 0С (универсальная среднеплавкая) – УС;
Смазка с температурой каплепадения выше 100 0С (универсальная тугоплавкая) – УТ.
Смазки УН приготовляют на немыльных загустителях, смазки
УС – на кальциевых мылах, а смазки УТ – на натриевых мылах.
При использовании пластичных смазок учитывается температура узла трения. Температура каплепадения пластичной смазки
должна быть выше на 10-12 0С температуры узла трения.
Определение температуры каплепадения производится в приборе, который состоит из специального термометра (6) с шариком
ртути малого размера и металлической насадки, которая закрепляется на нижней части термометра (рис. 13). В металлическую
насадку снизу вставляется стеклянный капсюль (3) для испытуемой
смазки. Термометр с насадкой помещается в широкую пробирку (4)
47
и закрепляется с помощью пробки. Пробирка с прибором укрепляется в зажиме штатива (5) и опускается в стакан (2) с водой, установленный на электроплитке (1) или треноге под газ, на асбестовой
сетке. Для наполнения капсюля смазкой необходимо иметь шпатель.
Рис.13. Прибор для определения каплепадения
12.1. Проведение испытания
Испытуемую смазку плотно вмазывают шпателем в стеклянный капсюль так, чтобы не было пузырьков воздуха. Излишек
смазки срезают ножом с верхней части капсюля. Затем его вставляют в металлическую оправу так, чтобы его верхний край упирался в бортик. Выжатую термометром из нижнего отверстия капсюля
смазку снимают ножом. На дне пробирки помещают кружок из бумаги, который сменяют после каждого определения.
Прибор вставляют в пробирку так, чтобы нижний край капсюля находился на расстоянии 25 мм от дна пробирки. Затем пробирка помещается в вертикальном положении в стакан с водой или
светлым глицерином так, чтобы нижний край прибора отстоял от
48
дна пробирки на 16 мм. Воду (масло) в колбе нагревают сначала
быстро, а затем за 20 0С ниже ожидаемой точки каплепадения –
медленно со скоростью 10С в мин.
В работе используется смазка ОКБ-122-8.
Данные записываются в таблицу 5.
Таблица 5.
Наименование консистентной
смазки
Температура
каплепадения, t, 0С
Температура узла
трения для применения смазки, t, 0С
Соответствие ГОСТ
12.2. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с
требованиями ГОСТ на испытуемую смазку по данному показателю качества. Заключение даётся в журнале лабораторных работ.
13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАМЕРЗАНИЯ И
СОДЕРЖАНИЯ ГЛИКОЛЯ В АНТИФРИЗАХ
Лабораторная работа № 11
Цель работы: экспериментально определить температуру замерзания антифриза и содержание в нем гликоля.
Температура замерзания охлаждающих низкотемпературных
жидкостей зависит от процентного содержания в них этиленгликоля (пропиленгликоля) и воды. В процессе работы двигателей, заправленных охлаждающей низкозамерзающей жидкостью, процентный состав компонентов, входящих в ее состав, может изменяться, а значит, изменяется и температура замерзания антифриза.
Имеется несколько способов определения состава и температуры замерзания антифризов: перегонкой, по плотности, по коэффициенту преломления и гидрометром.
49
13.1. Определение состава и температуры замерзания
антифризов по их плотности
Плотность антифризов определяется с помощью ареометра
(денсиметра) так же, как и плотность нефтепродуктов.
Для определения плотности жидкости подбирают денсиметр,
имеющий шкалу от 1 до 1,2 с ценой деления не более 0,001.
Рекомендуется плотность определять при температуре +20 С.
Если плотность определена при другой температуре, то найденная
плотность приводится к температуре +20 С по формуле:
t
20
4  4  K( t  20)
где:
3
 20
4 – плотность антифриза при 20С, кг/м ;
 4t – плотность антифриза при температуре определения,
кг/м3; t – температура антифриза при определении, С;
К = 0,525 – коэффициент объемного расширения жидкости,
показывающий изменение плотности жидкости с изменением
температуры на 1 С.
Определив плотность жидкости, находят температуру ее замерзания и содержание гликоля в объемных процентах, пользуясь
таблицей 5.
Температуру замерзания и содержание гликоля в жидкости по
ее плотности можно также определить, пользуясь диаграммой
(рис. 14).
Зная плотность, проводят горизонтальную линию от оси ординат, где приведены значения плотности, до пересечения ее с кривой
плотности, опускают перпендикуляр на ось абсцисс и получают
значение содержания гликоля.
Продолжая опускать перпендикуляр вниз до пересечения его с
кривой температур замерзания, и проведя горизонтальную линию
влево до оси ординат, получают значение температуры замерзания
данной жидкости.
50
Таблица 5
Зависимость между плотностью, температурой замерзания и
содержанием гликоля в охлаждающей жидкости
Плотность
 20
4 ,
г/см3
1,115
1,113
1,112
1,111
1,110
1,109
1,106
1,099
Содержание
гликоля
% по
объему
100
99
98
96
95
92
90
80
Температура замерзания
t, 0С
Плотность
-12
-15
-17
-20
-22
-27
-29
-48
1,093
1,086
1,079
1,073
1,068
1,057
1,043
1,029
 20
4 ,
г/см3
Содержание
гликоля,
% по
объему
75
67
60
55
50
40
30
20
Температура
замерзания t,
0
С
-58
-75
-55
-42
-34
-24
-15
-8
13.2. Определение содержания этиленгликоля в антифризе по
коэффициенту преломления
Коэффициент преломления связан прямо пропорциональной
зависимостью с содержанием этиленгликоля в антифризе, поэтому
по известной его величине можно точно установить в образце соотношение этиленгликоля и воды.
Коэффициент преломления определяют на имеющихся в лаборатории рефрактометрах под руководством лаборанта. Содержание
этиленгликоля в антифризе рассчитывают по формуле:
c  (n 1,334) 103 , %
где с – содержание этиленгликоля в антифризе в объемных
процентах; n – коэффициент преломления испытуемого антифриза
при 20 0С.
По найденному составу образца определить его температуру
замерзания.
51
13.3. Установление марки образца и соответствие его стандарту
Полученные экспериментальные результаты сопоставить с соответствующими данными стандарта на охлаждающие жидкости и
на основании этого установить марку антифриза, а также соответствие его нормам ГОСТ 159-52. Наиболее точное представление о
качестве антифриза дает коэффициент преломления и найденные
по его величине состав и температура замерзания образца. В частности, температура замерзания, определенная по гидрометру, может отличаться от температуры замерзания, установленной по коэффициенту преломления, на ±30С.
Рис. 14. Диаграмма для определения температуры замерзания и
содержания гликоля в охлаждающей низкозамерзающей
жидкости по ее плотности
52
13.4. Расчет, приготовление и анализ смеси
Если показатели качества испытуемого образца не соответствуют нормам на марку антифриза, указанную в задании, то рассчитывают соотношения, в которых данный образец должен быть
смешан с водой либо с этиленгликолем с тем, чтобы смесь удовлетворяла техническим требованиям на установленную заданием
марку антифриза.
При добавке этиленгликоля расчет выполняют по формуле:
ab
x
V,
bk
где:
х – количество добавляемого этиленгликоля в мл на V мл испытуемого образца;
а – объемный процент воды в испытуемом образце;
b – объемный процент в исправленном антифризе (в смеси);
k – объемный процент воды в добавляемом этиленгликоле.
При расчете количества добавляемой воды используют формулу:
cd
y
V ,
d
где:
y – количество добавляемой воды в миллилитрах на V миллилитров испытуемого образца;
с – объемный процент этиленгликоля в испытуемом образце;
d – объемный процент этиленгликоля в исправленном антифризе (в смеси).
Вычислить х или у на величину V = 150 мл, принимая в соответствие с ГОСТ 150-52 для антифриза марки 40 b = 45 %; d =
55%; для антифриза марки 65 b = 35 %; d = 65%.
13.5. Заключение
Результаты проведения работы необходимо сопоставить с требованиями ГОСТ на испытуемый антифриз по данному показателю качества. Заключение даётся в журнале лабораторных работ.
53
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего
сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия».
2. ГОСТ Р 51866-2002 «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия».
3. ГОСТ Р 52368-2005 «Топливо дизельное евро. Технические
условия».
4. ГОСТ 2177-99 «Нефтепродукты. Методы определения
фракционного состава».
5. ГОСТ 6321-92 «Топливо для двигателей. Метод испытаний
на медной пластинке».
6. ГОСТ 6356-75 «Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле».
7. ГОСТ 19006-73 «Топливо для двигателей. Метод определения коэффициента фильтруемости».
8. ГОСТ 17479.1-85 «Масла моторные. Классификация и обозначение».
9. ГОСТ 1547-84 «Масла и смазки. Методы определения наличия воды ».
10. ГОСТ 2477-44 «Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды».
11. ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия».
12. ГОСТ 25371-97 «Нефтепродукты. Расчет индекса вязкости
по кинематической вязкости»
54
Приложение 1
Требования к характеристикам автомобильного бензина
Характеристики
автомобильного
бензина
Массовая доля серы, не
более
Объемная доля бензола, не более
Концентрация железа,
не более
Концентрация марганца, не более
Концентрация свинца,
не более
Массовая доля кислорода, не более
Объемная доля углеводородов не более:
ароматических
Нормы в отношении
класса
класса
класса
2
3
4
Единица
измерения
мг/кг
500
150
50
10
проценты
5
1
1
1
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
проценты
–
2,7
2,7
2,7
проценты
–
42
35
35
–
18
18
18
92
95
95
95
83
85
85
85
–
45-80
45-80
45-80
–
50-100
50-100
50-100
отсутствие
5
отсутствие
5
отсутствие
5
мг/дм3
мг/дм3
мг/дм3
олефиновых
Октановое число:
по исследовательскому
методу, не менее
по моторному методу,
не менее
Давление паров, не
более:
в летний период
–
кПа
в зимний период
Объемная доля оксигенатов, не более:
метанола
класса
5
проценты
этанола
–
–
55
Продолжение прил. 1
Характеристики
автомобильного
бензина
Нормы в отношении
класса
класса
класса
2
3
4
–
10
10
Единица
измерения
изопропанола
класса
5
10
третбутанола
–
7
7
7
изобутанола
эфиров, содержащих 5
или более атомов углерода в молекуле
других оксигенатов (с
температурой
конца
кипения не выше 210
градусов Цельсия)
–
10
10
10
–
15
15
15
–
10
10
10
проценты
Примечание: требования к характеристикам автомобильного бензина
представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях
к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».
56
Приложение 2
Требования к характеристикам дизельного топлива
Характеристики
дизельного топлива
Массовая доля серы, не
более
Температура вспышки в
закрытом тигле, не ниже:
дизельного топлива, за
исключением дизельного
топлива для арктического
климата
дизельного топлива для
арктического климата
Фракционный состав – 95
процентов объемных перегоняется при температуре,
не выше
Массовая доля полициклических ароматических углеводородов, не более
Цетановое число, не менее
Цетановое число для дизельного топлива для холодного и арктического
климата, не менее
Предельная
температура
фильтруемости, не выше:
дизельного топлива для
холодного климата
дизельного топлива для
арктического климата
Смазывающая
способность, не более
Единица
измерения
Нормы в отношении
класса класса класса класса
2
3
4
5
мг/кг
500
350
50
10
°С
40
40
40
40
30
30
30
30
°С
360
360
360
360
проценты
–
11
11
11
–
45
51
51
51
–
–
47
47
47
минус
20
минус
38
минус
20
минус
38
минус
20
минус
38
минус
20
минус
38
460
460
460
460
°С
мкм
Примечание: требования к характеристикам дизельного топлива
представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях
к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».
57
Приложение 3
ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия»
Норма для марки
Л
З
А
Метод
испытания
45
45
45
По ГОСТ
3122
50 % перегоняется при температуре, °С, не выше
280
280
255
96 % перегоняется при температуре (конец перегонки), °С, не выше
360
340
330
3. Кинематическая вязкость при 20
°С, мм2/с (сСт)
3,0-6,0
1,85,0
1,5-4,0
По ГОСТ 33
По ГОСТ
20287 с дополнением по
п. 5.2 настоящего стандарта
Наименование
показателя
1. Цетановое число, не менее
2. Фракционный состав:
4. Температура застывания, °С, не
выше, для климатической зоны:
умеренной
-10
-35
–
холодной
–
-45
-55
5. Температура помутнения, °С, не
выше, для климатической зоны:
умеренной
холодной
6. Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не
ниже
для тепловозных и судовых дизелей и газовых турбин
для дизелей общего назначения
-5
–
-25
-35
–
–
По ГОСТ
5066
(второй метод)
62
40
35
По ГОСТ
6356
40
35
30
0,2
0,5
0,2
0,5
0,2
0,4
7. Массовая доля серы, %, не более, в топливе:
вида I
вида II
58
По ГОСТ
2177
По ГОСТ
19121
Продолжение прил. 3
Наименование
показателя
8. Массовая доля меркаптановой
серы, %, не более
Норма для марки
Л
З
А
0,01
9. Содержание сероводорода
0,01
0,01
Отсутствие
Метод
испытания
По ГОСТ
17323
По ГОСТ
17323
10. Испытание на медной пластинке
Выдерживает
По ГОСТ 6321
11. Содержание водорастворимых кислот и щелочей
Отсутствие
По ГОСТ 6307
12. Концентрация фактических
смол, мг на 100 см³ топлива, не
более
40
30
30
По ГОСТ 8489
13. Кислотность, мг КОН на 100
см³ топлива, не более
5
5
5
По ГОСТ 5985
14. Йодное число, г йода на 100
г топлива, не более
6
6
6
По ГОСТ 2070
15. Зольность, %, не более
0,1
0,1
0,1
По ГОСТ 1401
16. Коксуемость, 10%-ного
остатка, %, не более
0,2
0,3
0,3
По ГОСТ
19932
3
3
3
По ГОСТ
19006
17. Коэффициент фильтруемости, не более
18. Содержание механических
примесей
19. Содержание воды
Отсутствие
По ГОСТ 6370
То же
По ГОСТ 2477
20. Плотность при 20 °С, кг/м³,
не более
860
840
830
21. Предельная температура
фильтруемости, °С, не выше
-5
-
-
59
По ГОСТ 3900
Приложение 4
ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего
сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия».
В зависимости от октанового числа, определенного
исследовательским методом, устанавливаются следующие марки
неэтилированных автомобильных бензинов:
Нормаль-80 – не менее 80;
Регуляр-91 – не менее 91;
Регуляр-92 – не менее 92;
Премиум-95 – не менее 95;
Супер-98 – не менее 98.
В зависимости от климатического района применения по
ГОСТ 16350 автомобильные бензины подразделяют на пять
классов:
1 – для района II9 c 1 апреля по 1 октября;
2 – для районов II4 и II5 с 1 апреля по 1 октября;
3 – для районов I1 и I2 с 1 апреля по 1 октября и для района
II9 с 1 октября по 1 апреля;
4 – для районов II4 и II5 с 1 октября по 1 апреля;
5 – для районов I1 и I2 с 1 октября по 1 апреля;
Технические требования
Автомобильные
бензины
должны
изготовляться
в
соответствии с требованиями настоящего стандарта по
технологической документации, утвержденной в установленном
порядке.
По физико-химическим и эксплуатационным показателям
автомобильные бензины должны соответствовать нормам и
требованиям, указанным в таблице.
60
Продолжение прил. 4
Физико-химические и эксплуатационные показатели
автомобильных бензинов
Наименование показателя
Значение для марки
Нормаль-80 Регуляр-91 Регуляр-92 Премиум-95
ОКП 02
ОКП 02
ОКП 02
ОКП 02
5112
5112
5112
5112
3701
3702
3705
3703
Супер-98
ОКП 02
5112
3704
Метод
испытания
1 Октановое число,
не менее:
по моторному методу
по исследовательскому методу
2 Концентрация
свинца,
г/дм3, не
более
3 Концентрация
марганца,
мг/дм3, не
более
4 Концентрация
фактических смол,
мг на 100
см3 бензина, не более
5 Индукционный
период
бензола,
мин, не
менее
76
82,5
83
85
88
80
91
92
95
98
По ГОСТ 511
или приложению
А [10, 32]
По ГОСТ
8226 или
приложению
А [9, 33]
Отсутствие
По ГОСТ
28828 или
приложению
А [12, 23]
Отсутствие
По ГОСТ
51925
5
По
ГОСТ 1567
или приложению
А [4, 20]
360
По ГОСТ
4039 или
приложению
А [5, 34]
61
Продолжение прил. 4
Наименование показателя
Значение для марки
НормальПремиумРегуляр-91 Регуляр-92
80
95
ОКП 02
ОКП 02
ОКП 02
ОКП 02
5112
5112
5112
5112
3701
3702
3705
3703
6 Массовая доля
серы,%, не
более
ОКП 02
5112
3704
5
700-750
Метод
испытания
По ГОСТ 19121
или ГОСТ Р
50442, или
ГОСТ 51859,
или ГОСТ 51947
или приложению
А [6, 8, 17, 35]
По ГОСТ 29040
или ГОСТ
51941, или приложению А[11,
15, 18, 24]
0,05
7 Объемная доля
бензола,
%, не более
8 Испытание на
медной
пластинке
9 Внешний вид
10 Плотность при
15 °С,
кг/м3
11 Концентрация
железа,
г/дм3, не
более
Супер-98
Выдерживает класс I
По ГОСТ 6321
или приложению
А [2, 25]
Чистый
Прозрачный
По 7.3
725-780
По ГОСТ Р
51069 или приложению А [7,
14, 29, 30]
725-780
Отсутствие
725-780
725-780
По ГОСТ 52530
Примечания:
За отсутствие свинца принимают концентрацию менее 2,5
мг/дм3, за отсутствие железа – 0,01 г/дм3.
Автомобильные бензины, предназначенные для длительного
хранения (5 лет) в Госрезерве и Министерстве обороны, должны
иметь индукционный период не менее 1200 мин.
62
Продолжение прил. 4
Испаряемость бензинов
Наименование
показателя
1
Значение для класса
2
3
4
5
1. Давление
насыщенных паров бензина, кПа,
ДНП
минимум
максимум
35
70
45
80
55
90
60
95
80
100
По ГОСТ 2177
или приложению А [1, 26]
2. Фракционный
состав:
температура
начала перегонки, °С, не ниже
пределы перегонки,
35
35
Не нормируется
75
120
190
70
115
185
65
110
180
°С, не выше:
10%
50%
90%
конец кипения,
°С, не выше
доля остатка в
колбе, %, (по
объему)
Метод испытания
По ГОСТ 1756
или ГОСТ
28781, или
приложению А
[3. 19, 21]
215
2
63
60
105
170
55
100
160
Окончание прил. 4
Наименование
показателя
остаток и потери, % (по объему)
или
объем испарившегося бензина,
%, при температуре:
70 °С мин.
макс.
100 °С мин.
макс.
180 °С, не менее
доля остатка в
колбе, %, (по
объему)
конец кипения,
°С, не выше
остаток в колбе,
% (по объему),
не более
3. Индекс испаряемости, не
более
Значение для класса
1
2
3
4
5
Метод испытания
4
По ГОСТ 2177
или приложению А [1, 26]
Выдерживает класс I
10
45
35
65
85
15
45
40
70
85
15
47
40
70
85
15
50
40
70
85
15
50
40
70
85
1200
1300
2
215
2
900 1000 1100
64
По 7.4 или
приложению
А [22]
Приложение 5
Классы вязкости моторных масел
Класс вязкости
33 (5W)
43 (10W)
53 (15W)
63 (20W)
6 (20)
8 (20)
10 (30)
12 (30)
14 (40)
16 (40)
20 (50)
33 /8 (5W/20)
43 /6 (10W/20)
43 /8 (10W/20)
43 /10 (10W/30)
53 /10 (15W/30)
53 /12 (15W/30)
53 /14 (15W/40)
63 /10 (20W/30)
63 /14 (20W/40)
63 /16 (20W/40)
Вязкость при 100 0С, мм2/с
не менее
не более
3,8
–
4,1
–
5,6
–
5,6
–
5,6
7,0
7,0
5,9
9,5
11,5
11,5
13,0
13,0
15,0
15,0
18,0
18,0
23,0
7,0
9,5
5,6
7,0
7,0
9,5
9,5
11,5
9,5
11,5
11,5
13,0
13,0
15,0
9,5
11,5
13,0
15,0
15,0
18,0
Вязкость при -18
С, мм2/с, не более
1250
1260
6000
10400
–
–
–
–
–
–
–
1250
2600
2600
2600
6000
6000
6000
10400
10400
10400
0
Примечание: классы вязкости моторных масел представлены в
соответствии с ГОСТ 17479.1-85 «Масла моторные. Классификация и обозначение».
65