Zaliczenie laborek

AB

  1. Omówić rodzaje i jednostki współczynników lepkości

Współczynnik lepkości jest parametrem decydującym o wartości użytkowej płynu

Wyróżniamy współczynnik lepkości

dynamicznej

kinematycznej

względnej

Współczynnik lepkości dynamicznej charakteryzuje cechę płynu uwarunkowaną tarciem wewnętrznym, występującym podczas przesuwania się względem siebie dwóch warstewek płynu. Jest on wprost proporcjonalny do siły tarcia (F) i odległości warstewek płynu (y) oraz odwrotnie proporcjonalny do pola powierzchni (A) i różnicy prędkości sąsiednich warstw płynu (u).


$$\eta = \frac{dF*dy}{dA*du}$$


$$\eta = \lbrack\frac{N*m}{m2*\frac{m}{s}} = Pa*s\rbrack$$

w jednostce układu c.g.s. to P – poise = g/(cm*s)

Kinematyczny współczynnik lepkości uwzględnia nie tylko lepkość dynamiczną, ale równie ważną gęstość


ν = η/ρ


$$\nu = \lbrack Pa*s*\frac{\text{kg}}{m3} = m2/s\rbrack$$

w c.g.s. St – Stokes = cm2/s

Jednostki lepkości względnej zależne są od indywidualnych własności stosowanych przyrządów i przyjętych metod oznaczania

stopnie/sekundy Englera

sekundy Redwooda handlowe i Admirality

sekundy Saybolta uniwersalne

stopień Barbe’

  1. Zdefiniować pojęcie wskaźnika lepkości olejów (WL), podać sposób jego obliczania oraz wyjaśnić sens fizyczny tej wielkości, gdy WL>100 oraz WL<100

WL – niemianowana liczba określająca zależność lepkości od zmiany temperatury, w stosunku do dwóch olejów przyjętych jako wzorcowe, których lepkości w temperaturze 100°C są takie same, jak lepkość badanego oleju w tej temperaturze

Duża wartość wskaźnika wskazuje na małą zmienność lepkości z temperaturą

Oleje wzorcowe to seria olejów H – frakcje ropy parafinowej (WL=100) i L - frakcje ropy naftenowe (WL=0)

dla olejów o WL<100


$$WL = \frac{L - U40}{L - H}$$

L-lepk kin w 40°C oleju wzorcowego L

U40 – lepk kin badanego oleju w 40°C

H-lepk kin w 40°C oleju wzorcowego H

dla olejów o WL>100


$$WL = \frac{AntylogN - 1}{0,00715} + 100$$

przy czym N dane jest wzorem:


$$N = \frac{logH - logU_{40}}{\log U_{100}}$$

U100 – lepk kin badanego oleju w 100°C

  1. Omówić zasadę i sposób pomiaru penetracji smarów stałych

Badanie to wykonuje się w celu oznaczenia wartości użytkowej smaru. Między innymi jego zdolności do wytrzymywania obciążeń, odporności na wyciskanie spomiędzy współpracujących części.

Im wyższa wartość penetracji smaru tym jest on mniej odporny na wyciskanie. Rozróżniamy 4 metody tego badania. Na smarze nienaruszonym, nie ugniecionym, ugniecionym oraz po przedłużonym ugniataniu.

Podczas badania smar został poddany penetracji bez ugniatania.

Metodyka pomiarowa

Na początku umieszczono smar w naczyniu penetracyjnym tak aby nie powstały pęcherzyki powietrza. Po ustawieniu naczynia pod stożkiem zmieniono jego położenie aby znajdował się jak najbliżej tafli smaru. Naciśnięto zacisk na 5 sekund. Na koniec odczytano penetrację z tarczy wskazówkowej a pomiar wykonano 6 krotnie dla każdego ze smarów

CD

  1. Podać tok postępowania przy sporządzaniu krzywej destylacji normalnej paliw oraz wyjaśnić praktyczne znaczenie punktów charakterystycznych krzywej destylacji normalnej

Proces ten pozwala na oznaczenie składu frakcyjnego paliw. Wskaźnik ten jest bardzo ważny ze względu na eksploatację. Charakteryzuje on lotność, czyli zdolność paliwa do przechodzenia w stan pary. Wartość tego parametru powinna być wysoka, co poprawia pracę silnika, lecz nie za duża, aby nie powodowała przerw w pracy silnika.

Graficznie zależność między ilością oddestylowanego produktu, a temperaturą określa się za pomocą krzywej destylacji. Zaznacza się na niej 5 punktów charakterystycznych:

    1. Metodyka pomiarowa

Pomiar należy zacząć od wypełnienia kolby destylacyjnej badanym produktem, a następnie ustawieniu jej na stanowisku pomiarowym. Będzie ona ogrzewana za pomocą palnika gazowego. Kolejno łączy się kolbę z chłodnicą i wprowadza do niej termometr z korkiem, dzięki czemu wszelkie opary przedostaną się do chłodnicy. Dodatkowo naczynie osłania się w celu zmniejszenia strat ciepła do otoczenia. Skropliny zbierane są w cylindrze pomiarowym

Dodatkowo duży cylinder pomiarowym należy napełnić produktem i zmierzyć gęstość przy pomocy areometru.

  1. Zdefiniować temperaturę zapłonu oraz porównać metody jej oznaczenia

Temperaturą zapłonu nazywamy najniższą temperatur, skorygowaną do ciśnienia barometrycznego 101,3 kPa , przy której badany produkt ogrzany w ściśle określony sposób, wydziela opary, a ich ilość jest wystarczająca do wytworzenia z powietrzem mieszaniny zapalającej się przy zbliżeniu płomienia

Temperaturą palenia definiujemy jako najniższą temperaturę, przy której ogrzewany produkt wydziela na tyle intensywne opary, że zmieszane z powietrzem zapalają się przy zbliżeniu płomienia i palą się co najmniej przez 5 sekund. Temperatura ta przewyższa temperaturę zapłonu o kilka do kilkunastu stopni.

aparat Penskyego Martensa posiada zamknięty tygiel, dlatego temperatura zapłonu otrzymamy szybciej. Mieszanina oparów oleju i powietrza szybciej powstanie ponieważ opary oleju nie będą rozprowadzane na zewnątrz urządzenia jak w przypadku aparatu Marcussona

  1. Identyfikacja smarów stałych

  1. Uproszczone metody badań i oceny jakości produktów naftowych

Oprócz własności fizyko-chemicznych, przy ocenie walorów użytkowych produktów naftowych, można posługiwać się metodami uproszczonymi. Metody te ze względu na prostotę oraz możliwość szybkiego przeprowadzenia badań, bez specjalnego wyposażenia laboratoryjnego, stają się szczególnie przydatne przy identyfikacji produktów naftowych, jak również pozwalają kontrolować ich jakość. Zachowanie jakościowych parametrów produktów naftowych, pozwala na właściwą i ekonomiczną eksploatację pojazdów samochodowych.

Określenie barwy i przezroczystości badanych produktów naftowych – małą kuleczke smaru rozsmarować pomiędzy 2 przezroczystymi szklanymi płytkami i oglądamy pod światło

Zawartość substancji w danych produktach naftowych

woda

zanieczyszczenia mechaniczne

Wyniki spalania produktów naftowych. Zawartość żywicy

Wielkości pierścieni – naniesienie na bibułe próbki, podgrzanie, porównanie ze wzorcem

  1. Identyfikacja smarów – zmydlenie – dla rozróżnienia smarów – wapniowe nie ulegają zmydleniu

  2. Próbką 6.1 i 6.4 nie zmydlały się co oznacza, że można je zaliczyć do smarów wapniowych, natomiast próbki 6.2 i 6.3 należą do grupy smarów sodowo-potasowych ponieważ zmydlały się i zmywały w połączeniu z wodą.

  1. Indeks cetanowy

Indeks cetanowy - (nie mylić z liczbą cetanową) jest to wskaźnik uzupełniający, który można stosować biorąc pod uwagę jego ograniczenia. Określany w wypadku, gdy do określenia liczby cetanowej niedostępny jest silnik badawczy (lub próbka paliwa jest mała), można posłużyć się indeksem cetanowym, oszacowanym na podstawie pomiaru gęstości i składu frakcyjnego paliwa

Metoda czterech zmiennych - stosowana dla paliw zawierających komponenty pochodzące z destylacji i procesów krakingu katalitycznego, poszczególnych komponentów tych paliw oraz paliw zawierających komponent nie naftowe, pochodzące z piasków roponośnych i oleju z łupków bitumicznych. Nie można za to stosować tej metody do paliw zawierających dodatki podwyższające liczbę cetanową, do czystych węglowodorów oraz do destylatów paliwowych pochodzących z węgla. Polega na oznaczeniu gęstości w temperaturze 15°C oraz składu frakcyjnego, obejmującego temperatury oddestylowania 10, 50 i 90% badanego paliwa.

Obliczenia

Obliczenie gęstości oleju w temp. 15 °C

Wyznaczenie temperatury oddestylowania 10% paliwa

Wyznaczenie temperatury oddestylowania 50% paliwa

Wyznaczenie temperatury oddestylowania 90% paliwa

Obliczenie IC

E

  1. W jaki sposób charakteryzuje się odporność benzyn samochodowych na spalanie detonacyjne, jak ją zwiększyć, jakie czynniki wpływają na wartość LO

Spalanie detonacyjne – kiedy paliwo ma niekorzystne własności, zaś stopień sprężania jest zbyt duży, wzrost temperatury w cylindrze powoduje, że mieszanka oprócz zapłonu iskrowego zapala się również samoczynnie i przestrzennie. Towarzyszu mu nadmiernie szybki wzrost ciśnienia i temperatury, który jest przyczyną:

- stuków metalicznych

- przegrzewania i wypalania denek tłoka, zaworów, kanałów

- spadku mocy przy twardej nierównej pracy silnika

- żółty płomień i czarny dym w gazach spalinowych

Charakterystyka własności antydetonacyjnych paliw

Odporność detonacyjna paliw – w zależności od składu chemicznego ropy naftowej i procesu otrzymywania benzyn różne są składy ilościowe poszczególnych węglowodorów we frakcji benzynowej. Poszczególne węglowodory charakteryzują się różną odpornością detonacyjną.

Węglowodory parafinowe mają najmniejszą odporność detonacyjną – proste łańcuchy

Węglowodory naftenowe mają pośrednią odporność detonacyjną

Węglowodory aromatyczne mają największą odporność detonacyjną

Dlatego tak ważny jest proces przeróbki ropy naftowej (np. destylacja daje dużo parafinowych, a mało aromatycznych; kraking katalityczny daje dużo aromatycznych, a reforming katalityczny jeszcze więcej)

Dodatki antydetonacyjne – przeciętnie w procesie destylacji normalnej zachowawczej otrzymujemy liczby oktanowe na poziomie 55-65 jednostek. Z tego względu produkuje się benzyny w procesie nie zachowawczym, do którego zalicza się kraking katalityczny oraz poprawia własności antydetonacyjne w procesie reformowania. Zależnie od przerabianego surowca daje poziom 80-95 jednostek. Dalsze poprawianie jest możliwe na drodze uszlachetniania dodatkami. Najczęściej spotykaną metodą jest wprowadzanie do paliwa takiego antydetonatora, który w niewielkiej ilości podniesie znacznie wartość LO, bez zmian własności fizyko – chemicznych i użytkowych. Przykłady: beznol, etery 5 lub więcej atomów węgla w cząstce, Alkohole: metylowy, etylowy, izopropylowy i inne.

  1. Podać tok postępowania podczas oznaczania liczby oktanowej metodą badawczą

Badanie na silniku UIT – 65

Wykorzystuje się metodę równoważników paliwowych określane pojęciem liczby oktanowej. Badanie to polega na porównaniu odporności detonacyjnej badanego paliwa z odpornością detonacyjną paliw wzorcowych (izooktan oraz n-heptan)

  1. Opis stanowiska pomiarowego

W skład stanowiska pomiarowego UIT – 65 wchodzi:

    1. Silnik spalinowy wzorcowy

Jest to jednocylindrowy, czterosuwowy silnik o zapłonie iskrowym

  1. Silnik elektryczny

Asynchroniczny silnik, dwubiegowy, posiada przełącznik bębnowy o mocy 5,5 kW i obrotach 1000/1500 obr/min

  1. Pulpit sterowniczy z aparaturą kontrolno – pomiarową i oprzyrządowaniem pomocniczym

      1. Pomiar ciśnienia barometrycznego oraz wykonanie obliczeń poprawkowych odnośnie wskazań wskaźnika stopnia sprężania ze względu na jego wartość

      2. Zasilenie silnika paliwem badawczym

      3. Ustanowienie poziomu paliwa na poziomie największej intensywności detonacji

      4. Odczyt parametrów w trakcie pomiaru

poziom paliwa w komorze pływakowej

temperatura powietrza zasysanego do spalania

temperatura wody chłodzącej silnik

wskazanie czujnika mikrometru

  1. Ustanowienie stopnia detonacji na poziomie 55 ± 3 jednostki poprzez zmianę objętości komory tłokowej, a tym samym stopnia sprężenia

  2. Odczyt ustanowionej wartości na wskaźniku czujnika detonacji, a także zakresu i wzmocnienia regulatora detometru

  3. Odczyt przybliżonej wartości liczby oktanowej, przy pomocy wykresu

  4. Odcięcie dopływu paliwa badanego, zasilenie silnika pierwszym paliwem wzorcowym (w trakcie zmiany rodzaju paliwa, silnik napędzany jest przy pomocy silnika elektrycznego)

  5. Wykonanie ponownie zadań z punktu 3.1.3oraz 3.1.4 dla pierwszego paliwa wzorcowego

  6. Odczyt stopnia detonacji, zakresu oraz wzmocnienia regulatora detometru

  7. Powtórzenie pomiarów dla drugiego paliwa wzorcowego

  8. Wykonanie drugi raz pomiarów, lecz tylko na czujniku detometru dla każdego z paliw

  1. Porównać oznaczenie LO metodą badawczą i metodą motorową, co to czułość paliwa

Metoda badawcza –

Różnice:

Czułością paliwa

Wartość ta zależy od zawartości poszczególnych węglowodorów. Najmniejszą czułością odznaczają się węglowodory parafinowe, większą węglowodory naftenowe, a największą olejowe i aromatyczne. Ich zawartość zależna jest od procesu przeróbki ropy naftowej.

Najmniejszą czułością charakteryzują się węglowodory parafinowe, większą czułość wykazują węglowodory naftenowe, a największą węglowodory olefinowe i aromatyczne. Proces przeróbki ropy naftowej i otrzymywania benzyn decyduje o udziale poszczególnych węglowodorów w czułości paliwa

Wartość czułości paliwa decyduje o zdolności dostosowania się paliwa do zmiennych warunków eksploatacji. Zmiana warunków eksploatacji, obciążenia i charakteru pracy silnika wymaga takiej czułości paliwa na którą te czynniki nie będą miały wpływu.

Kąt wyprzedzenia zapłonu – określa ile stopni przed GMP nastepuje przeskok z iskry miedzy elektrodami swiecy w suwie sprężania w cylindrze silnika; moment powistawania iskry odpowiada początku rozwieeranai styku przerywacza iskrownika

F

  1. Jak ocenia się własności samozapłonowe paliw i jak się je poprawia

Własności samozapłonowe:

Jak się ocenia własności samozaplonowe

Metoda poprawy własności samozapłonowych

dodatki podwyższające LC – octan metylu, nadtlenek acetonu, azotan etylu – dodaje się je w ilości 1-2%. Wyszło, że z czasem, że dodatki nie są stabilne i ulegają rozkładowi (zwłaszcza w wysokich tem. i przy obecności wody). Wyższa wartość LC zwiększa zdolności rozruchowe, maleje skłonność do tworzenia nagaru i dymienia

Jako paliwa wzorcowe przyjęto dwa węglowodory o bardzo zbliżonych własnościach fizyko-chemicznych, różniące się jedynie własnościami zapłonowymi. Węglowodorem o niskiej temperaturze samozapłonu, a więc o dobrej zapłonności i gwarantującym krótki okres opóźnienia zapłonu jest węglowodór parafinowy cetan (LC= 100). Drugim węglowodorem jest węglowodór aromatyczny alfametylonaftalen o wysokiej temperaturze samozapłonu (LC=0).

Liczba cetanowa – stosunek cetanu do mieszaniny cetanu oraz alfametylonaftalenu w procentach objętościowych, w takiej mieszaninie wzorcowej tych dwóch składników, która w znormalizowanych warunkach, w jednocylindrowym silniku wzorcowym spala się. Im większą liczbę cetanową ma dane paliwo, tym lepsza jest jego zdolność do samozapłonu, tym krótszy okres opóźnienia zapłonu, tym bardziej sprawny i regularny przebieg procesu spalania.

Stopień sprężania – jest to stosunek całkowitej objętości komory spalania silnika, łącznie z objętością komory wstępnej, przy tłoku znajdującym się w DMP do objętości komór spalania przy tłoku znajdującym się w GMP.

Okres opóźnienia zapłonu – (opóźnienie zapłonu) jest to czas, jaki upływa od chwili rozpoczęcia wtrysku paliwa do cylindra do momentu jego samozapłonu. Okres ten jest wyrażany w stopniach kąta obrotu wału korbowego silnika (⁰OWK)

Kąt wyprzedzenia wtrysku – jest to kąt obrotu wału korbowego w czasie suwu sprężania, mierzony od początku wtrysku do chwili, w której tłok osiąga położenia zwrotne GMP.

Kąt opóźnienia – jest to kąt obrotu wału korbowego mierzony od chwili, w której tłok osiągnął odpowiednie położenie zwrotne do początku działania urządzenia rozrządczego, zapłonowego lub wtryskowego.

Krytyczny stopień sprężania – jest to najmniejszy stopień sprężania, przy którym silnik pracuje bez przerw.

GMP – górne martwe położenie tłoka (zewnętrzne zwrotne położenie).

DMP – dolne martwe położenie tłoka (wewnętrzne zwrotne położenie).

⁰OWK – stopnie obrotu wału korbowego.

  1. Przedstawić znane metody badania LC

    1. Metody oznaczania właściwości zapłonowych paliw

W metodach silnikowych, zgodnie z definicją liczby cetanowej, porównuje się zachowanie badanego paliwa z paliwem wzorcowym. Nie jest to więc ani pomiar temperatury samozapłonu ani okresu opóźnienia zapłonu. Rozpowszechnione metody oznaczania liczby cetanowej to:

  1. Tok postępowania podczas oznaczania LC, synchronizacja zapłonu

    1. Przeprowadzenie oznaczenia liczby cetanowej

      1. Osiągnięcie parametrów ustalonych(900 obr/min, 13° przed GMP

      2. Uzupełnienie trzech zbiorników z wstępnie przygotowanymi paliwami, które posiadają liczby cetanowe równe 50, 54 – paliwa wzorcowe oraz 52 dla paliwa badanego (odczyt liczby cetanowej dla paliwa badanego wykonuje się na urządzeniu IDT – 69, a następnie przygotowuje odpowiednie mieszaniny paliw o liczbach cetanowych o 2 większej oraz o 2 jednostki mniejszej o liczby cetanowej paliwa badanego)

      3. Pomiar strumienia przepływu (13 ml/min). Wstępnie silnik pracuje na paliwie badanym, mierzymy wówczas spadek pojemności zbiornika paliwa od 25 do 14 cm3 stoperem

      4. Odczyt wskazania mikrometru 4,25 mm

      5. Odczyt temperatury powietrza na ssaniu

      6. Odczyt temperatury wody na wtryskiwaczu

      7. Zmiana położenia pokrętła odpowiedzialnego za zmianę pojemności komory spalania w celu ustanowienia krytycznego stopnia sprężania. Silnik zacznie wtedy nieregularną pracę (rozpoznamy ją za pomocą nieciągłego strumienia spalin w przezroczystym odcinku przewodu odprowadzającego spaliny)

      8. Powrót do regularnej pracy silnika

      9. Odczyt krytycznego stopnia sprężania z wykresu

      10. Dodanie 2 jednostek do KSP oraz odczyt z wykresu krytycznej wartości mikrometru

      11. Regulacja smug momentu zapłonu i wtrysku (linia cieńsza oznacza wtrysk, staramy się wyrównać szerokość linii)

      12. Odczyt liczby cetanowej z przyrządu

      13. Zasilenie silnika pierwszym paliwem wzorcowym (pomiar wykonywany jest po ok. 5 minutach jego pracy, gdyż chcemy aby paliwo się wymieszało)

      14. Wykonanie pomiaru

Zasilenie silnika drugim paliwem wzorcowym oraz wykonanie pomiaru

  1. Budowa stanowiska

Badanie zostało przeprowadzone na silniku wzorcowym IDT – 69, w skład którego wchodzą zespoły:

  1. Silnik badawczy

Wysokoprężny, jednocylindrowy, czterosuwowy z komorą wstępną silnik spalinowy z zapłonem samoczynnym

  1. Hamulec elektryczny

Silnik elektryczny, asynchroniczny, o mocy 5,5 kW i obrotach 1500 na minutę. Silnik ten jest zarówno rozrusznikiem jak i hamulcem

  1. Pulpit sterujący z aparaturą kontrolno – pomiarową i oprzyrządowaniem pomocniczym (detonometr, mikrometr)

  2. Układ paliwowy (pompa wtrysku paliwa, wtryskiwacz, 3 zbiorniczki na paliwa, urządzenie do zlewania paliwa)

  3. Układ doprowadzania powietrza (z termometrem, podgrzewaczem i automatycznie regulowaną temperaturą)

  4. Układ smarujący (z pompą, zaworem olejowym i wkładem filtrującym)

  5. System chłodzenia bloku cylindra (system termosyfonowy, przez odparowanie; cieczą chłodzącą jest woda destylowana z niewielkim dodatkiem dwuchromianu potasu)


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zaliczenie laborek
odpowiedzi(zaliczenie laborek)
Maszyny zaliczenie laborek
zaliczenie krenich, zaliczenie laborek
zadania na zaliczenie laborek z sieci
TEST zalicz mikroskopia czescETI z odpowiedz
Zaliczenie strategia 2011a
praca zaliczeniowa wyrobiska
KOTŁY OKRĘTOWE ZALICZENIE II MECH
Mechanika płynów zaliczenie wykładów
Karty zaliczeń BK
AM zaliczenie 4 styczeń 2012 i odpowiedzi wersja B
fizjologia kolokwium zaliczeniowe 2006stoma
Hydrologia - zaliczenie wyk, Inżynieria Środowiska, 3 semestr, Hydrologia
ściąga do ćwiczennia XII, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ś
pyt od Marty, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, V semestr COWiG, WodKan (Instalacje woiągowo - kanalizacyjn
Zaliczenie z receptury-2, materiały ŚUM, IV rok, Farmakologia, III rok, 7 - Receptura (TheMordor), Z
pyt dr Słowinska, analityka medyczna, Biofizyka analityka medyczna, Egzaminy, zaliczenia
egz TRB I 2009 c, Politechnika Poznańska, Budownictwo, Technologia Robót Budowlanych, Zaliczenie wyk

więcej podobnych podstron