Определение коэффициента фильтруемости дизельного топлива

Приборы и оборудование

Прибор для определения коэффициента фильтруемости (рис. 23). фильтр из бумаги БФДТ диаметром 18–20 мм, секундомер, химический стакан вместимостью 400–500 мл, воронка стеклянная, мерный цилиндр, образец дизельного топлива 250 мл.

Краткие теоретические сведения

Топливная аппаратура современных дизельных ДВС предъявляет высокие требования к чистоте дизельного топлива. В топливе не должно содержаться механических примесей и воды.

Механические примеси и вода попадают в топливо при транспортировке, хранении и заправке машин, это, как правило, атмосферная пыль, продукты коррозии, микроорганизмы. Вода попадает в топливо в результате ее растворимости в углеводородах.

В соответствии с ГОСТ 305-82 массовое содержание механические примесей и воды в топливе для быстроходных дизелей равно 0. Однако в соответствии с чувствительностью метода оценки содержания механических примесей (ГОСТ 6370-83) и воды (ГОСТ 2477-65) за отсутствие загрязнений принимается наличие механических примесей до 0, 005 % и воды до 0, 03 % масс.

По данным многих исследований фактическое содержание механических примесей и воды в топливе на пунктах заправки автомобилей, а также в баках автомобилей составляет до 0, 06 % и до 0, 12 % по массе.

Для удаления загрязнений из топлива в системе питания дизельных ДВС устанавливают фильтры грубой и тонкой очистки, основной задачей которых является защита дорогостоящего насоса высокого давления от абразивного износа.

Рис. 23. Прибор для определения фильтруемости дизельного топлива: 1 – делительная воронка; 2 – зажим; 3 – градуированная стеклянная трубка с метками В, А, С;

4 – корпус фильтра; 5 – кран; 6 – стакан; 7 –штатив

Тонкость очистки топлива регламентируется величиной зазора в плунжерных парах и равна 3 мкм. Для изготовления фильтров тонкой очистки типа витая штора используется специальная бумага (БФДТ – бумага фильтровальная для дизельного топлива с тонкостью отсева 3 мкм). Большое количество загрязнений в топливе снижает ресурс фильтрующих элементов, срок замены которых устанавливается кратным ТО-2.

Источником загрязнения фильтрующей поверхности являются также загрязнения органического характера, значительную часть которых могут составлять образования нафтенатов солей металлов из имеющихся в топливе нафтеновых кислот. Нафтенаты содержатся в топливе в виде студнеобразных включений и способны забивать фильтрующие поверхности. Наличие в дизельном топливе загрязнений, способных закупоривать поры бумажных фильтров и нарушать работу топливной аппаратуры, к которым относятся смолы, сернистые соединения нафтенаты, вода, механические примеси, регламентируется коэффициентом фильтруемости (Кф). Коэффициент фильтруемости тем выше, чем больше в топливе примесей, но для всех марок автомобильного дизельного топлива он не должен быть более 3 единиц (оценивается согласно ГОСТ 19006-73).

Порядок выполнения работы

Испытуемое топливо в объеме 250 мл отбирают в темную стеклянную посуду. Определение коэффициента фильтруемости производится не позднее чем через 4 дня после отбора пробы топлива. Испытания можно проводить при температуре 10–30 °С, после выдержки топлива при этой температуре в течение 15 минут.

Сущность метода заключается в определении коэффициента фильтруемости топлива по изменению пропускной способности фильтра при пропускании через него топлива и последовательном измерении времени истечения 10 объемов по 2 мл.

После размещения фильтра в корпусе прибор устанавливают на штативе, перекрывают сливные краны. Тщательно перемешанное топливо в объеме 50 мл заливают в делительную воронку, после чего этим топливом заполняют стеклянную трубку до метки В. Делительную воронку вновь заполняют топливом до объема 50 мл.

После 2 мин выдержки топлива в приборе открывают кран, одновременно включая секундомер, и измеряют время истечения 2 мл топлива (V ₁ за t ₁) от верхней метки градуированной трубки В до средней метки А.

Не прекращая фильтрования, в градуированную трубку прибора из делительной воронки заливают 5 мл топлива (V ₂) и, когда уровень топлива достигнет верхней метки В, вновь измеряют время истечения 2 мл топлива от метки В до метки А. Для определения коэффициента фильтруемости проводят 10 аналогичных замеров, при этом 5 мл топлива следует добавлять тогда, когда уровень топлива в градуированной трубке отпустится не ниже метки С.

Результаты измерений заносят в таблицу, определяют коэффициент фильтруемости Кф для каждого замера, который выражается отношением каждого последующего времени фильтрации (t _n) к первоначальному (t ₁).

Коэффициентом фильтруемости, величина которого включена в стандарт на дизельные топлива, является отношение времени истечения десятого объема в секундах (t₁₀) ко времени истечения первого объема в секундах (t ₁):

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных измерений, допускаемые расхождения которых не должны превышать 10 % от величины меньшего результата. По результатам расчетов строится график зависимости коэффициента фильтруемости от количества топлива, прошедшего через фильтр.

Полученный результат сравнить с нормами государственного стандарта на коэффициент фильтруемости дизельных топлив.

Объяснить причины, приводящие к увеличению коэффициента фильтруемости, и его влияние на технико-экономические показатели работы дизельных ДВС.

Данные, полученные при выполнении работы – вязкость, плотность, цетановое число, температура вспышки, коэффициент фильтруемости, сравниваются с нормами государственного стандарта на дизельные топлива (прил. П 5) и дается заключение на соответствие испытуемого образца дизельного топлива нормам.