Бензиннің булануы

Бензин^[1](французша: benzіne) – 30 – 205°С аралығында қайнайтын, құрамы әр түрлі жеңіл көмірсутек тердің қоспасы; түссіз не арнайы боялған сұйық. Судан жеңіл, тығыздығы 0,70 – 0,78 г/см³, өзіне тән иісі бар, 60°С-та қатады. Бензин тез буланғыш, оңай тұтанғыш зат, буының ауамен қоспасы қопарылғыш келеді. Бензин алудың негізгі кең тараған әдістері: мұнайды тікелей айдау, мұнайдың ауыр фракцияларын крекингілеу, көмірсутек газдарынан бөліп алу, тас көмірді гидрогендеу және көмірсутек газдарын (изобутан, бутан, пропан) алкилдеу, т.б. Бензинді іштен жанатын қозғалтқыштарда отын, майды, шайырды, каучукті еріткіш ретінде, т.б. қолданады.

Отын ретінде қолданылуына қарай авиация Бензині және автомобиль Бензині болып бөлінеді. Бензиннің негізгі қасиеті – детонацияға тұрақтылығы, яғни қозғалтқыштарда бірқалыпты жану қабілеті. Оның детонацияға тұрақтылық қасиеті октан санымен сипатталады. Октан саны неғұрлым көп болса, детонацияға тұрақтылық қасиеті соғұрлым жақсы болады. Бензиннің маркалары (А-80, А-93, А-95, т.б.) осы қасиетке негізделген. Автомобиль санының күрт өсуіне байланысты Бензин үлкен қалалар ауасын ластаушы негізгі факторға айналып отыр. Ауадағы Бензин буының қойыртпалығы 100 – 300 мг/м³-ден көп болса, адам организміне қауіпті, сондықтан онымен жұмыс істегенде және оны пайдаланғанда барлық сақтық шаралары қадағалануы тиіс. Қазақстанда Бензин Атырау, Павлодар, Шымкент қалаларындағы мұнай өңдеу зaттарында өндіріледі. ^[2]

Автокөлік бензині – тез тұтнағыш, мөлдір сұйықтық. Бензиннің тығыздығы 0,70-0,77г/см³ .

Карбюраторлы  автомобиль двигателі тек оңай ұшып буланатын жоғары калориялы отын май-бензинмен ғана белгілі бір  қуатпен жұмыс істей алады. Бензинді мұнай өнімдерінен тікелей ажырату  немесе жоғары температура мен қысымда  қайта өңдеу жолымен тазартудан — крекинг-бензин алынады. Автомобиль двигательдері үшін негізінен крекинг-бензин колданылады. Бензиннің сапасы оның тығыздығымен, жылу шығарғыштық қабілеті және детонациялық қасиеттерімен сииатталады.

Бензиннің тығыздығы 20⁰С температурада 0,700—0,760 г/см³ аралығында болады (Бір текше сантиметр заттың граммен өлшенген массасын оның тығыздығы деп атайды).

Бензиннің жылу шығарғыштық қасиеті 10 500—11000 ккал шамасында  болады  (жылу шығарғыштық  қасиеті деп — I кг отын түгел жанғанда шыға-ратын жылудың шамасын айтады. Ол калориямен өлшенеді).

Бензиннің сапасын анықтаудағы бірден-бір  көрсеткіштердің бірі оның буланғыштығы. Сондықтан неғұрлым бензиннің булануы  жақсы болса (қайнау температурасы  төмен), соғұрлым двигательді іске қосу жеңіл және ол үнемді жұмыс істейді.

Автокөлік бензиніне қойылатын талаптар:

қозғалтқыштың барлық жағдайда тез оталуын, тез  қызуын, орнықты жұмыс істеуін  қамтамасыз етеді;

детонацияға қарсы жеткілікті беріктігі болуы;

қозғалтқыштың бөлшектерінде смола күйенің  пайда болуына қарсы тұра алуға;

жоғары  антикоррозиялық қасиеттерге –  қозғалтқыш бөлшектерін, сүзгілерді, жанар  май түтіктерін, бактарды сақтау және пайдалану кезінде тот баспауын қамтамасыз ету.

Автокөлік бензиндері әр түрлі маркада шығарылады: А-66, А-76, А-80, А-85, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. а  әрпі бензиннің автокөліктерге арналғандығын  білдіреді. Цифрлар октан санының  ең төменгі мәнін көрсетіп, бензиннің  детонацияға беріктілігімен сипатталады.

Қоректендіру  жүйесі туралы мәлімет.

1. Карбюраторлы  автокөлік қозғалтқыштарына арналған  жанармай.

2. Жанар қоспаның  құрамына сипаттама.

3. Қарапайым  карбюраторға сипаттама.

Карбюраторлы  автокөлік қозғалтқыштарына арналған жанар май, 40-205^оС температура аралығында қайнайтын, мұнайдың неғұрлым жеңіл фракцияларының қоспасы б.т. бензинді автокөліктің карбюраторлы қозғалтқыштарында қолданылады. Автокөлік бензині – тез тұтнағыш, мөлдір сұйықтық. Бензиннің тығыздығы 0,70-0,77г/см³ .

Карбюраторлы  автомобиль двигателі тек оңай ұшып буланатын жоғары калориялы отын май-бензинмен ғана белгілі бір  қуатпен жұмыс істей алады. Бензинді мұнай өнімдерінен тікелей ажырату  немесе жоғары температура мен қысымда  қайта өңдеу жолымен тазартудан — крекинг-бензин алынады. Автомобиль двигательдері үшін негізінен крекинг-бензин колданылады. Бензиннің сапасы оның тығыздығымен, жылу шығарғыштық қабілеті және детонациялық қасиеттерімен сииатталады.

Бензиннің тығыздығы 20⁰С температурада 0,700—0,760 г/см³ аралығында болады (Бір текше сантиметр заттың граммен өлшенген массасын оның тығыздығы деп атайды).

Бензиннің жылу шығарғыштық қасиеті 10 500—11000 ккал шамасында  болады  (жылу шығарғыштық  қасиеті деп — I кг отын түгел жанғанда шыға-ратын жылудың шамасын айтады. Ол калориямен өлшенеді).

Бензиннің сапасын анықтаудағы бірден-бір  көрсеткіштердің бірі оның буланғыштығы. Сондықтан неғұрлым бензиннің булануы  жақсы болса (қайнау температурасы  төмен), соғұрлым двигательді іске қосу жеңіл және ол үнемді жұмыс істейді.

Автокөлік бензиніне қойылатын талаптар:

қозғалтқыштың барлық жағдайда тез оталуын, тез  қызуын, орнықты жұмыс істеуін  қамтамасыз етеді;

детонацияға қарсы жеткілікті беріктігі болуы;

қозғалтқыштың бөлшектерінде смола күйенің  пайда болуына қарсы тұра алуға;

жоғары  антикоррозиялық қасиеттерге –  қозғалтқыш бөлшектерін, сүзгілерді, жанар  май түтіктерін, бактарды сақтау және пайдалану кезінде тот баспауын қамтамасыз ету.

Автокөлік бензиндері әр түрлі маркада шығарылады: А-66, А-76, А-80, А-85, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. а  әрпі бензиннің автокөліктерге арналғандығын  білдіреді. Цифрлар октан санының  ең төменгі мәнін көрсетіп, бензиннің  детонацияға беріктілігімен сипатталады.

Отынның детонациялық қасиеті. Цилиндрде сығылған жұмыстық қоспа қалыпты жағдайларда 20-30 м/сек. жылдамдықпен жанып, цилиндрдің ішіндегі қысым бірқалыпты өсіп отырады. Кейбір жағдайларға байланысты (бензиннің сапасының нашарлығынан двигательдің шамадан тыс қызып кетуінен, ерте от алу бұрышының артуы т.б.) қоспаның бір бөлегі өте жоғары 200 м/сек. жылдамдықта соққы толқынымен жануымен және қысымның тез өсуімен қабаттаса жүреді. Жұмыстық қоспаның осылайша жануын детонация дейді. Отынның детонациялық жануы двигательдің жұмысына үлкен зиян келтіреді. Детонацияның белгілеріне двигательден дүрсілдің шығуы, қуатының кемуі, өшіргіштен қою қара түтін шығуы және двигательдің тез қызуы жатады. Сондықтан детонация кезінде двигательдің бөлшектері тез тозады.

Кейде жұмыстық қоспаның өздігінен ерте от алуын детонациямен шатастырады. Өздігінен  ерте от алу дегеніміз — жоғары температурада жұмыс істейтін" қоспаға ашық жалынның әсері тимей-ақ өздігінен от алу қасиетін айтады. Өздігінен от алу двигатель шамадан  тыс қызған уакытта сығу тактісінің соңында сығылған жұмыстық қоспаның температурасы өте жоғарылағанда  қоспаның тұтануы электр ұшқыны пайда  болғанға шейін болады. Өздігінен  от алу кейде жоғары температурадағы  қоспа свечаның қызған электродына  немесе күйе бөлшектеріне қызудан от алу типінен де пайда болады. Өздігінен  от алуда от алу жүйесі ажыратылғанда  да, двигатель біраз уақыт өздігінен  жұмыс істейді, ал бұл жағдай детонация  кезінде кездеспейтін жай.

Отынның детонацияға қарсы тұрушылығы октандық санымен бағаланады. Отынның октандық саны неғұрлым көп болса, соғұрлым оның детонацияға қарсы тұрушылығы арта түседі. Автомобильдерге қолданылатын бензиннің октандық саны 66-98 аралығында болады. Бірақ кейде октандық саны басқа да бензин қолданылуы мүмкін. Бензиннің детонацияға карсылығьгн оған антидетонатор (этиль сұйығы) қосу арқылы езгертіп отырады. Этиль сұйығын бензинге қосқанда бензиннің 1 литріне 1,0 см³ сұйық қосады.

Этиль сұйығы қосылған бензинді этильденген деп атайды.

Ескерте кететін жай, этиль сұйығы у болғандықтан бензинге азғантай ғана қосқанның өзінде бензин улы болады. Этильденген бензинді жай бензиннен ажырату үшін оған қызғылт-сары, не көк-жасыл бояу қосады. Этиль сұйығы өзінің ерігіштігі, ұшпалығы және адам терісіне тез сіңіп, өткіштігінің арқасында адам организміне өтіп оны қатты уландырады. Этильденген  отын этиль сұиығындағыдай өте хауіпті, сондықтан онымен жұмыс істегенде  өте сақтықпен, ұқыпты болып, оның теріге тиіп, не ішкі организмге кіріп уландырмауына  мұқият болу керек. Этильденген бензинмен  деталь мен қолды жууға, кір жууға, шланг арқылы ауызбен соруға немесе бензин жүретін түтіктерді үрлеп  тазартуға болмайды. Егер этильденген  бензин теріге тиген болса оны  әуелі керосинмен, кейін сабынды  сумен жуу керек. Этильденген  бензинмен жұмыс істеген двигательді  бөлшектегенде детальдарын ұқыпты түрде керосинмен жақсылап жуу керек. Жоғарыдағы айтылғандай сақтықпен  қолданылған этильденген бензиннің  жұмыс істеушіге ешбір зияны  жоқ.

Жанғыш қоспаның құрамы. Карбюраторлы двигательдің әрбір жұмыс тактысы циклінің тактысы өте аз уакыт ішінде (0,02—0,01 сек.) өтетін болғандықтан, жұмыс жүрісінің бас кезінде-ақ қоспа жанып бітуі керек, олай болса қоспаның жану уақыты одан да аз (0,002-0,003 сек). Сондықтан қоспаның жоғарыдағыдай өте аз уақыт ішінде жанып үлгеруі үшін отынның өте ұсақ бөлшектеріне ауа қосылуы керек. Өте ұсақ бөлшектер отынның бүркуінен және булануынан пайда болады, ал толық жануы ауаның қажетті мөлшерімен осы булардың мұқият араласуынан болады.

Қоспадағы бензиннің - толық жануы үшін әрбір  килограмм отынға 15 кг ауа араласса, мұндай қоспаны қалыпты қоспа деп атайды. Әдетте қалыпты қоспадан басқа да құрамды қоспалар болуы мүмкін.

Байытылғай   қоспада   1 кг бензин мен 13-тен 15  кг дейін ауа болады.  Мұндай қоспа  үлкен  жылдамдықпен жанады да оның әсерінен цилиндрдегі газдардың  да қысымы өте үлкен болады.

Бай қоспаның құрамында 1 кг бензинге келетін  ауа 13 кг кем болады. Бұл қоспа  жай жанады, ал 1 кг бензинге 5 кг ауа  келсе, ондай қоспа от алмайды.

Кедейленген қоспаның құрамында 1 кг бензин, 15-16,5 кг ауа болады. Қоспаның құрамы мұндай болған жағдайда бензин толық жанады, бірақ жану жылдамдығы төмендеуі  салдарынан двигательдің қуаты кемиді, әрІ отынның үнемділігі артады.

Кедей    қоспаның   құрамында 1 кг  бензинге 17  кг   артығырақ ауа   болады  және  өте жай жанады. Егер І кг бензинге 21 кг не одан да артық ауа келсе, ондай қоспа от алмайды.

Түрлі жағдайларда жұмыс істейтін двигательге  қолданылатын қоспаның құрамы әдеттегі қалыпты жағдайдан өзгеше болуы  да мүмкін.

Салқын  қозғалтқышты іске қосқанда енгізу трубопроводтар мен цилиндрлердің салқын қабырғаларында бензин буларының конденсациялануы, сон-дай-ақ ауаның жылдамдығының нашарлауы  және қоспаны жылытатын жағдайдың  жоқтығынан қоспа нашар дайындалады. Осы жағдайларды еске ала отырып, двигательді іске қосқанда қоспаның сенімді түрде от алуы үшін онда бу тәрізді отынның жеткілікті мөлшерінің қалуы, отын бөлшектерінің конденсациялануына қарамастан қоспа біршама бай  болуы тиіс.

Зая жүрістің жай айналысында цилиндрдегі  қоспаның шамасы аз болады. Себебі отынның  түйіршіктері бір-бірінен алшақтағандықтан қалдық газбен араласуынан қоспа нашар жанып, двигатель нашар істейді. Зая жүрістің-жай айналысында двигатель тұрақты жұмыс істеуі үшін қоспаның жану жылдамдығын байытылган қоспаны пайдалана отырып арттыру қажет. Орташа күшпен жұмыс істеу үшін кедейленген қоспа қолдану арқылы отынның шығынын кемітеді. Қоспаның мұндай құрамын қолданғанда двигательдің қуаты кемиді. Толық күшпен жұмыс істегенде двигательдің қуатын барынша арттыру үшін толық күш беріп байытылған қоспаның жану жылдамдығын   арттырады. Зая жұмыс істеп тұрған двигатель бірден толық күш беру жағдайына көшірілгенде қоспаны байыту керек әйтпесе оның тоқтап қалуы мүмкін.

Цилиндрде жанармай қалыпты жанған кезінде  тұтандыру свечасымен жану камерасының  бүкіл көлемі бойынша жалынның тарау  жылдамдығы 30-40 м/сек болады. Бұл  жағдайда цилиндрдегі қысым тез, бірақ бірқалыпты жоғарылайды.

Қарапайым карбюратор. жанғыш қоспаны дайындау процесін карбюрация, осы процесті іске асыратын приборды карбюратор деп атайды. Карбюраторлардың жұмысы бүріккіш пульверизатор процесіне негізделеді.

Карбюратор  қалытқысы бар қалытқылы камерадан  және инелі клапан мен араластырғыш камерадан тұрады. Араластырғыш камераның  ішінде диффузор, жиклерлі бүріккіш және дрюссель орналасқан.

Қалытқылы камера – карбюратордың ішіндегі отынның мөлшері мен қысымын  бірқалыпты ұстау үшін керек. Отынның  бетінде қалқып жүрген ішкі қуыс қалтқының  рычагына инелі клапан тіреліп тұрады. Қалытқылы камераны белгілі бір  деңгейіне дейін толтырғанда  қалытқы инелі клапанды өзінің ершігіне қысып, отынның бұдан әрі келу жолын бітеп тастайды. Отынның  деңгейі азайғанда қалытқы мен  инелі клапан төмен түсіп, қалытқылы  камераның отын енгізетін жолын  қайта ашады. Қалтқылы камераның  жоғарғы жағында атмосферамен жалғасып тұратын тесігі бар. 

Араластырғыш  камера – диффузордан дрюссельге дейінгі карбюратор, келте трубасының бір бөлігі. Араластырғыш камерада жанғыш қоспа пайда болады. Одан калибрленген тесікжиклер арқылы қалытқылы  камерамен байланыстыратын түтік  – бүріккіш шығарылған. Өзара қатынасушы ыдыстар заңына сәйкес бүріккіштегі отынның деңгейі қалтқылы камерадағымен  біршамада болады. Бүріккіштің жоғарғы  жағы араластырғыш камераның таралған бөлігі – диффузорында орналасады. Карбюратордың араластырғыш камерасы енгізу трубопроводына бекітіліп, клапан ашылған уақытта қозғалтқыштың  цилиндрімен жалғасып отырады.

Енгізу  тактысында қозғалтқыштың цилиндрінде  жанған газдың қысымы ыдырап азаяды, себебі бұл уақытта енгізу клапаны ашылады  да, ауаның ағымы араластырғыш камерасына одан әрі цилиндрге тарайды. Ауа  ағымының ең үлкен жылдамдығы оның араласу камерасының ең тар жерінде  бүріккіш тесігінің түбінде болады.

Қалытқылы (атмосфералық) және араластырғыш (газ  қысымының сиреуі) камераларының  ішіндегі қысым әр түрлі болғандықтан, отын бүріккіштің тесігінен өздігінен  ағып шыққан жолында ауаның ағынымен араласып бұл тәрізді тұманданған  белгілі бір қатынастағы жанғыш ұсақ қоспаға айналады. Цилиндрдегі  кіретін жанғыш қоспаның шамасы жүргізуші  кабинасынан басқарылатын дроссель тесігімен реттеліп отырады. Қарапайым  карбюратор белгілі бір күшпен қозғалтқыштың  иінді білігінің айналу жиілігінде қанағаттанарлық жұмыс істей  алады. Қозғалтқыштың жұмыс режимі өзгеріп отырса, күші және ауаның ағымы  мен карбюратор диффузорындағы қысы да өзгеріп отырады.