Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Нечаев Вячеслав Константинович

Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами
<
Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Нечаев Вячеслав Константинович. Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами : диссертация... кандидата технических наук : 05.17.07 Москва, 2007 152 с. РГБ ОД, 61:07-5/2384

Содержание к диссертации

Введение

1. Применение моющих присадок в составе автомобильных бензинов и методы оценки их эффективности

1.1 Состояние и перспективы разработки бензинов и моющих присадок за рубежом и в России

1.2 Причины образования отложений в двигателе

1.3 Классификация моющих присадок

1.4 Методы оценки эффективности моющих присадок

2. Проведение исследований по установлению режимных параметров для разработки метода оценки эффективности моющих присадок, предназначенных для поддержания чистоты впускных клапанов 45

2.1 Определение концентрации загрязнителя 48

2.2 Исследование влияния температуры пластины на процесс образования отложений 57

2.3 Исследование влияние расхода топлива и раствора загрязнителя на образование отложений 59

2.4 Исследование температуры топливовоздушной смеси на образование отложений 60

2.5 Исследование продолжительности испытания на образование отложений 60

3. Исследование влияния состава автомобильного бензина на склонность к образованию отложений 64

3.1 Влияние углеводородного состава топлива на склонность к образованию отложений и эффективность действия моющих присадок 68

3.2 Влияние кислородсодержащих добавок, применяемых в автомобильных бензинах, на склонность к образованию отложений и эффективность действия моющих присадок 75

3.3 Влияние добавок на основе ароматических аминов, применяемых в автомобильных бензинах на склонность к образованию отложений и эффективность действия моющих присадок 80

3.4 Проведение испытаний автомобильных бензинов с различными моющими присадками 84

4. Проведение испытании и разработка рекомендаций по применению присадок для улучшения моющих свойств автомобильных бензинов 96

4.1 Оборудование для проведения испытаний 97

4.2 Подготовка к испытанию 98

4.3 Проведение испытания 99

4.4 Оценка результатов 100

4.5 Исследование склонности автомобильных бензинов с присадками и компонентами к образованию отложений на впускных клапанах и нагара в камере сгорания двигателя ВАЗ-2101

Выводы

Список литературы

Приложение

Введение к работе

Актуальность работы. Нефтяные топлива являются важнейшим источником энергии. Особенно велика их роль при использовании на автомобильном транспорте. Вследствие исключительной эффективности их применения в двигателях внутреннего сгорания, а также ввиду ежегодного увеличения автомобильного транспорта, приспособленного к жидким нефтяным топливам, серьезной альтернативы им в ближайшие десятилетия, по-видимому, не предвидится.

В то же время нефтяные топлива при использовании в двигателе внутреннего сгорания представляют собой потенциальную угрозу для окружающей среды, являясь важнейшим фактором её загрязнения.

При длительной эксплуатации автомобиля на элементах впускной системы двигателя происходит накопление отложений, которые нарушают процессы смесеобразования, сгорания, вследствие этого увеличивается выброс токсичных веществ с отработавшими газами и снижается надежность работы двигателя.

С целью предотвращения образования отложений на элементах впускной системы двигателя в состав автомобильных бензинов вводят моющие присадки, которые позволяют поддерживать чистоту элементов впускной системы двигателя, и, следовательно, сохранять длительное время заводские регулировки работы двигателя.

История разработки моющих присадок неразрывно связана с историей развития автомобильных двигателей. Первые моющие присадки широкое применение получили в середине 50-х годов прошлого века с введением замкнутой системы вентиляции картера и предназначались для поддержания чистоты карбюратора. Использование такой системы позволяло снизить выбросы токсичных веществ, однако, в свою очередь,

поставило в жесткие условия работу впускной системы двигателя, а именно способствовало увеличению интенсивности образования отложений.

В США и большинстве стран Западной Европы автомобили с карбюраторными двигателями в настоящее время не используются. На смену им пришли современные автомобили, оснащенные электронной системой подачи топлива, удовлетворяющие экологическим нормам Евро-2, Евро-3, Евро-4. Эти автомобили имеют систему каталитической нейтрализации отработавших газов, которая является в настоящее время самым эффективным способом снижения токсичности отработавших газов. Эффективность работы такой системы строго зависит от стехиометрического состава топливовоздушной смеси. Электронная система подачи топлива обеспечивает это условие. Однако, отложения во впускной системе (инжектор, впускные клапана) вызывают нарушение стехиометрического состава топливовоздушной смеси и нормальной работы двигателя, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности действия каталитического нейтрализатора и в дальнейшем к выходу его из строя. Моющие присадки, снижающие образование отложений в карбюраторе в настоящее время в большинстве стран мира не применяются, так как они малоэффективны в предотвращении образования отложений на инжекторах и впускных клапанах, при этом эти присадки нередко сами являлись причиной повышенного накопления отложений на указанных деталях. На смену им пришли моющие присадки нового поколения, которые эффективны во всей топливной системе двигателя.

В России основная масса автомобильных бензинов вырабатывается по ГОСТ Р 51105-97, применение которых на автомобилях обеспечивает выполнение норм Евро-2. Увеличение автомобилей, удовлетворяющих нормам Евро-3 и Евро-4, происходит главным образом за счёт импортных машин. В связи с этим возникает необходимость в организации производства автомобильных бензинов, удовлетворяющих этим нормам.

В зарубежной литературе имеются сведения о влиянии углеводородного состава топлива, на склонность бензина к образованию отложений на впускных клапанах. Однако в России исследования по влиянию углеводородного состава топлива, антидетонационных присадок и добавок, особенно при их совместном применении с моющими присадками в отечественных автомобильных бензинах, на склонность к образованию отложений на впускных клапанах не проводились.

С 1 июля 2002 года на территории Российской Федерации введен в действие ГОСТ Р 51866-2002, который является аутентичным переводом EN 228:1999 и допускает применение моющих присадок в автомобильных бензинах. Производство автомобильных бензинов по ГОСТ 51866-2000 позволяет выполнить требования Евро-3 по содержанию токсичных веществ в отработавших газов автомобилей. Кроме того, в соответствии с постановлением Правительства Москвы все высокооктановые автомобильные бензины, реализуемые в городе с 1 января 2006 года должны содержать моющие присадки.

Для оценки склонности автомобильных бензинов и бензинов с моющими присадками к образованию отложений на впускных клапанах используются различные методы. Стендовые и дорожные методы продолжительны по времени и требуют значительных финансовых затрат и большого количества топлива. Главным образом их применяют для оценки моющих свойств автомобильных бензинов перед постановкой на производство.

При разработке и предварительной оценке моющих присадок целесообразно применять краткосрочные методы, моделирующие процессы образования и предотвращения отложений. Однако в настоящее время в России такой метод отсутствует.

В связи с этим, работа по разработке краткосрочного метода для оценки склонности автомобильных бензинов и бензинов с моющими

присадками к образованию отложений и их смыванию, а также проведение исследований по влиянию состава автомобильного бензина на его моющие свойства является важной и актуальной.

Цель работы. Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами путем использования моющих присадок.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

- исследование влияния режимных параметров (температура,
продолжительность, расход топлива) на процесс образования отложений для
разработки краткосрочного метода оценки склонности автомобильных
бензинов и бензинов с моющими присадками к образованию отложений;

- исследование влияния углеводородного состава автомобильного
бензина на образование отложений на впускных клапанах;

исследование влияния кислородсодержащих компонентов и добавок на основе N-метиланилина, применяемых в автомобильных бензинах, на их склонность к образованию отложений на впускных клапанах;

оценить влияние углеводородного состава автомобильного бензина, а также различных присадок и добавок на эффективность действия моющих присадок.

Научная новизна

Впервые исследовано влияние углеводородного состава отечественного автомобильного бензина на эффективность действия моющих присадок. Установлено, что наличие олефиновых углеводородов приводит к увеличению склонности автомобильного бензина к образованию отложений на впускных клапанах. Показано, что при содержании в топливе олефиновых углеводородов до 10% эффективность действия моющих присадок незначительно снижается. При дальнейшем увеличении олефиновых углеводородов эффективность действия моющих присадок заметно ухудшается.

При увеличении в автомобильном бензине ароматических углеводородов склонность топлива к образованию отложений на впускных клапанах возрастает, эффективность действия моющих присадок при этом не снижается.

Показано, что добавление этанола в автомобильный бензин в концентрации до 10% приводит к увеличению образования отложений на впускных клапанах и снижению нагара в камере сгорания. Для обеспечения чистоты впускных клапанов в топлива, содержащие этанол, необходимо вводить моющие присадки в большей концентрации.

При увеличении в автомобильном бензине, содержащем этанол, олефиновых углеводородов склонность топлива к образованию отложений на впускных клапанах возрастает, кроме того, значительно снижается эффективность действия моющих присадок.

Установлено, что при совместном использовании в автомобильном бензине этанола и N-метиланилина увеличение склонности топлива к образованию отложений на впускных клапанах зависит от концентрации спирта. При увеличении концентрации спирта склонность топлива к образованию отложений возрастает. Также ухудшается эффективность действия моющих присадок.

Разработан краткосрочный метод на базе одноцилиндровой установки типа УИТ для оценки склонности автомобильных бензинов и бензинов с моющими присадками к образованию отложений, позволяющий проводить подбор концентрации моющих присадок в товарных автомобильных бензинах в зависимости от углеводородного состава топлива и наличия в нём других присадок и добавок.

Практическая ценность заключается в создании краткосрочного метода оценки эффективности моющих присадок, применяемых в автомобильных бензинах, с целью улучшения их моющих свойств, а также

выдаче на основании полученных результатов рекомендаций для разработки автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами.

Апробация работы. Основное содержание работы доложено и обсуждено на 2-ой Международной научно-практической конференции «Новые технологии в решении экологических проблем ТЭК» (г. Москва, 2007г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 4 статьи в научно-технических журналах.

Причины образования отложений в двигателе

Постоянный прогресс в области развития двигателей внутреннего сгорания невозможен без дальнейшего улучшения качества моторных топлив. С каждым годом увеличиваются затраты на создание новых видов моторных топлив. Одной из наиболее актуальных проблем является борьба с загрязнением атмосферы отработавшими газами автомобилей.

Оборудование автомобильных двигателей замкнутой системой вентиляции картера привело к увеличению образования отложений во впускной системе двигателя. На образование отложений во впускной системе двигателя при замкнутой системе вентиляции картера оказывают влияние следующие факторы: состав картерных газов и их количество; состав бензина и масла; режим работы двигателя, а также конструкция карбюратора [7].

В результате окисления нестабильных компонентов топлива, картерных газов детали карбюратора постепенно покрываются слоем отложений. Это влияет на количество всасываемого воздуха, и соотношение воздух : топливо отклоняется от желаемого [8]. В период эксплуатации на дроссельных заслонках карбюраторов, в воздушном жиклере, жиклере холостого хода могут образовываться отложения. Особенно это характерно для автомобилей, двигатели которых работают на холостом ходу и на малых оборотах [9]. В результате нарушается регулировка карбюратора, что снижает технико-экономические показатели работы двигателя, приводит к повышенному расходу топлива и увеличению выброса в атмосферу токсичных продуктов вместе с отработавшими газами [10]. В частности, выброс оксида углерода и несгоревших углеводородов при работе двигателя на холостом ходу увеличивается в несколько раз [11].

При окислении нестабильных углеводородов и гетероорганических соединений в бензинах образуются высокомолекулярные соединения -смолистые вещества. При испарении бензина в диффузоре карбюратора и впускном трубопроводе эти соединения могут отлагаться на стенках и под действием высокой температуры превращаться в твердые отложения. На рисунке 1 показаны основные элементы топливной системы двигателя, на которых происходит накопление отложений.

Во впускной системе двигателя топливный инжектор является основным исполнительным устройством, которое выдаёт определенную дозу топлива, распыляя его на мелкие частицы вблизи впускного клапана каждого цилиндра двигателя.

Со временем на топливных инжекторах образуются отложения, которые уменьшают проходное сечение сопла топливного инжектора. В результате уменьшается производительность форсунки и изменяется факел распыления. В факеле распыления появляются струи топлива, которое плохо смешивается с воздухом или часто направлено в сторону от впускного клапана на стенки впускного патрубка. Это приводит к нарушению нормальной работы двигателя и значительному расходу топлива.

Слой таких отложений на стенках впускного трубопровода создает дополнительное сопротивление для горючей смеси, затрудняет подвод тепла к смеси и ухудшает условия испарения. Подобные отложения на штоках и тарелках клапанов нарушают работу клапанного механизма и могут привести к "зависанию" клапанов. Все это снижает мощность и экономичность двигателя [12].

Особенно развит этот процесс при низких температурах окружающего воздуха, а также на режимах холостого хода и малых нагрузках, когда из-за малого открытия воздушной заслонки скорость движения воздуха мала и испаряемость топлива низкая.

Для снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами, автомобили оборудуют системой нейтрализации отработавших газов, основным элементом которой является каталитический нейтрализатор. Каталитический нейтрализатор представляет собой реактор из нержавеющей стали, устанавливаемый в выпускной системе двигателя. В корпусе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем катализатора, который содержит металлы платину, палладий, родий. Именно эти соединения активируют реакции окисления монооксида углерода (СО), углеводородов (СН), а также реакцию восстановления окислов азота (NOx).

Для эффективной работы каталитического нейтрализатора должен обеспечиваться состав горючей смеси строго стехиометрического состава (соотношение воздух/топливо — 14,6/1). Отклонения состава смеси от этого соотношения могут привести к снижению эффективности работы каталитического нейтрализатора. По этой причине нельзя использовать каталитические нейтрализаторы на автомобилях оснащенных карбюратором, так как в этом случае не удается поддерживать состав топливовоздушнои смеси в строго стехиометрическом составе.

Этого недостатка лишены автомобили, оборудованные электронной системой автоматического регулирования подачи топлива. Важнейшим элементом данной системы является кислородный датчик, позволяющий поддерживать строго стехиометрический состав топливовоздушнои смеси.

Однако как для карбюраторных двигателей, так и для двигателей с распределенным впрыском топлива, как уже было отмечено, существует общая проблема, заключающаяся в том, что при длительной эксплуатации автомобиля на элементах впускной системы двигателя происходит образование отложений, которое приводит к нарушению заводских регулировок двигателя и, как следствие, к увеличению расхода топлива, возрастанию токсичности отработавших газов и снижению эффективности работы каталитического нейтрализатора.

Исследование влияния температуры пластины на процесс образования отложений

С целью оценки влияния температуры пластины на процесс образования отложений использовались: товарный автомобильный бензин марки Регуляр-92, загрязнитель в концентрации 0,05%. и моющая присадка Adibis 5007(0,06%). Из зависимостей, представленных на рисунке 6, видно, что при увеличении температуры пластины интенсивность образования отложений при использовании автомобильного бензина со специальным раствором загрязнителя значительно возрастает по сравнению с исходным топливом. При этом следует отметить, что максимум образования отложений в случае использования раствора загрязнителя достигается при температуре контрольной поверхности соответствующей 180С. Дальнейшее увеличение температуры контрольной поверхности до 200С на накоплении отложений сказывается незначительно. Кроме того, при температуре 200С наблюдается снижение эффективности действия моющей присадки. Для проведения дальнейших испытания по оценке эффективности действия различных моющих присадок и склонности автомобильных бензинов к образованию отложений была выбрана температура равная 190±10 С. Кроме того, известно, что температура, развиваемая на впускном клапане, составляет 200С, а в некоторых случаях и выше, в зависимости от режима работы двигателя.

Конструкция топливоподачи данной установки позволяет обеспечить работу двигателя при расходе топлива (кг/ч) в диапазоне 0,8-1,2 и раствора загрязнителя 0,3-0,4. При этом необходимо выбрать такой расход топлива и раствора загрязнителя, при котором за относительно короткое время будет возможно накопить количество отложений необходимое для дифференцирования присадок при нормальной работе двигателя без перебоев, которые возникают при слишком бедной и богатой смеси. Результаты испытаний представлены в таблице 9.

Из данных, представленных в таблице 9 установлено, что изменение расходов топлива и раствора загрязнителя не приводит к сколько-нибудь значительному изменению в накоплении отложений, а также эффективности действия моющей присадки. Таким образом, в целях экономии топлива выбраны следующие расходы: топлива 0,9±0,1 кг/ч, раствора загрязнителя в диапазоне 0,3-0,35 кг/ч. При оценке влияния температуры топливовоздушной смеси на интенсивность образования отложений значительное влияние оказывает фракционный состав используемого топлива. Чем ниже будет температура подогрева топливовоздушной смеси, тем большее количество не испарившегося топлива будет попадать на контрольную поверхность, что в свою очередь приведет к снижению образования отложений на пластине. Результаты по оценке влияния температуры топливовоздушной смеси на накопление отложений представлены в таблице 10. Для дальнейших испытаний была выбрана температура подогрева топливовоздушной смеси равная 60±5С. Изучение влияния продолжительности испытаний на склонность автомобильного бензина без присадок и с моющими присадками к образованию отложений (табл. 11) показало, что с увеличением продолжительности испытания склонность топлива к увеличению образования отложений возрастает, как при использовании автомобильного бензина без моющей присадки, так и с присадкой, при этом с увеличением продолжительности испытаний снижается эффективность моющих присадок. Для дальнейших испытаний, в целях экономии топлива и времени, была выбрана продолжительность испытания 1 час.

Влияние кислородсодержащих добавок, применяемых в автомобильных бензинах, на склонность к образованию отложений и эффективность действия моющих присадок

Для проведения испытаний по оценке влияния углеводородного состава на склонность автомобильного бензина к образованию отложений и на эффективность действия моющих присадок использовался товарный автомобильный бензин марки Регуляр Евро-92, удовлетворяющий нормам Евро-3(табл. 14) с различными моющими присадками.

На рисунках 9 и 10, представлены результаты исследования влияния концентрации олефиновых углеводородов на склонность автомобильного бензина без присадок и с моющими присадками к образованию отложений на впускных клапанах. Из результатов, представленных на рисунке 9 установлено, что увеличение концентрации олефиновых углеводородов в автомобильном бензине приводит к увеличению склонности топлив к образованию отложений на впускных клапанах. Это происходит вследствие низкой химической стабильности олефиновых углеводородов. Повышение температуры, контакт с металлической поверхностью, взаимодействие с кислородом воздуха усиливает скорость реакций окисления, способствуют повышенному смолообразованию на элементах впускной системы двигателя. При наличии в топливе олефиновых углеводородов в концентрации до 10%об. эффективность действия моющих присадок снижается незначительно (рис. 10), дальнейшее увеличение концентрации олефиновых углеводородов приводит к значительному возрастанию отложений на впускных клапанах, в результате чего эффективность моющих присадок заметно ухудшается.

С целью оценки влияния ароматических углеводородов, на склонность топлива к образованию отложений на впускных клапанах, были проведены испытания автомобильного бензина с содержанием ароматических углеводородов в концентрации 30, 40 и 50 % об. Результаты испытаний представлены на рисунке 11.

Из данных представленных на рисунке 11, видно, что наличие в топливе ароматических углеводородов в меньшей степени влияет на склонность топлива к образованию отложений, чем содержание олифиновых углеводородов. При увеличении ароматических углеводородов склонность топлива к образованию отложений незначительно возрастает. При этом эффективность действия моющих присадок не снижается.

Таким образом, на основании результатов исследований автомобильных бензинов на склонность к образованию отложений на впускных клапанах, полученных по разработанному в данной работе краткосрочному методу установлено, что при увеличении олефинов в автомобильном бензине количество отложений на впускных клапанах значительно возрастает. При содержании в топливе олефинов в концентрации до 10% об. эффективность действия моющих присадок незначительно снижается; при дальнейшем увеличении концентрации олефинов в автомобильном бензине происходит заметное ухудшение эффективности моющих присадок. Наличие в топливе ароматических углеводородов в меньшей степени влияет на склонность топлива к образованию отложений, чем содержание олифиновых углеводородов. При увеличении ароматических углеводородов склонность топлива к образованию отложений незначительно возрастает. При этом эффективность действия моющих присадок не снижается.

Проведение испытаний автомобильных бензинов с различными моющими присадками

По разработанному методу, а также по методу СТО АНН 40488460-001, разработанному на полноразмерном двигателе ВАЗ-2101 были проведены испытания различных товарных автомобильных бензинов с моющими присадками.

Из результатов представленных в таблице 16 установлено, что данный способ позволяет проводить оценку склонности различных автомобильных бензинов с моющими присадками к образованию отложений на впускных клапанах, а также позволяет дифференцировать моющие присадки по их способности предотвращать образование отложений. Видно, что наличие высокоэффективных, современных моющих присадок позволяет значительно снизить склонность топлив к образованию отложений по сравнению с исходным автомобильным бензином. Однако, наличие в топливе моющих присадок 1-ого поколения (Автомаг-Т), предназначенных исключительно для поддержания чистоты карбюратора, может привести к повышенному образованию отложений на впускных клапанах. Данное явление происходит вследствие того, что моющие присадки, предназначенные для поддержания чистоты карбюратора, работают в более мягких температурных условиях( 60С) по сравнению с температурными условиями работы впускных клапанов( 200С и выше). Таким образом, моющие присадки 1-ого поколения, представляющие собой термически менее стабильные соединения при температурах развивающихся на впускных клапанах разрушаются тем самым, являясь дополнительным источником образования отложений. Коэффициент корреляции между результатами, полученными по краткосрочному лабораторному методу и результатами, полученными в стендовых условиях на полноразмерном двигателе ВАЗ-2101, составляет 0,9. Состояние пластины и впускных клапанов до и после испытания автомобильных бензинов без присадок и с моющими присадками представлены на фотографиях 1-7(рис 16-22). Показано, что наличие моющих присадок позволяет значительно улучшить моющие свойства автомобильного бензина.

Схематически механизм действия моющей присадки можно представить следующими стадиями (рис. 16). На схеме а) представлен процесс образования слоя моющей присадки на металлической поверхности.

Как уже было отмечено, молекула моющей присадки полярной группой ориентируется на металлической поверхности, а углеводородные цепи направлены в топливо. Таким образом, на металлической поверхности создается адсорбционно-защитный слой, препятствующий образованию отложений. Со временем защитный слой из адсорбированных молекул моющей присадки претерпевает изменения под действием высокой температуры, катализирующего воздействия металлической поверхности и кислорода воздуха. Вследствие этого молекулы моющей присадки теряют способность удерживаться на металлической поверхности.

В условиях потока топлива с моющей присадкой, адсорбционно-защитный слой восстанавливается за счёт новых молекул присадки и таким образом, продукты окисления углеводородов оказываются изолированными от поверхности металла. Кроме того, находясь во впускной системе двигателя, жидкая пленка моющей присадки движется под действием воздуха поступающего в двигатель. Поэтому для разработки моющих присадок одним из основных показателей является вязкостно-температурные свойства. То есть моющая присадка при температурах, развивающихся на элементах впускной системы двигателя, не должна быть маловязкой, так как поступающий в двигатель воздух будет уносить моющую присадку в камеру сгорания, тем самым, разрушая защитный слой. В случае, если моющая присадка будет очень вязкая, то в этом случае времени для образования на элементах впускной системы двигателя адсорбционно-защитного слоя будет не достаточно. То есть такая присадка будет работать не эффективно.

На схеме б) представлен процесс образования молекулой моющей присадкой мицелл и процесс солюбилизации. Этот процесс в данном случае заключается в поглощении внутрь мицеллы частиц загрязнений, находящихся в топливе, таким образом, осуществляется предотвращение металлической поверхности от образования на ней отложений. На схеме в) показаны процессы вытеснения отложений с металлической поверхности и перевода частиц загрязнений в солюбилизированное состояние.

Таким образом, на основании результатов исследований автомобильных бензинов на склонность к образованию отложений по разработанному методу установлено, что при увеличении олефиновых углеводородов в топливе количество отложений значительно возрастает. При наличии в топливе олефиновых углеводородов в концентрации 10% эффективность действия моющих присадок снижается незначительно; при дальнейшем увеличении содержания олефиновых углеводородов в автомобильном бензине происходит более заметное ухудшение эффективности моющих присадок. При увеличении в автомобильном бензине ароматических углеводородов склонность топлива к образованию отложений незначительно возрастает, эффективность действия моющих присадок не снижается.

При введении этилового спирта в топливо происходит увеличение отложений. Для обеспечения чистоты деталей впускной системы двигателя необходимо вводить моющие присадки в большей концентрации, чем в бензин, не содержащий спирт. Добавление в автомобильный бензин добавки на основе N-метиланилина в концентрации 1,3% приводит к незначительному увеличению склонности топлива к образованию отложений, при этом эффективность моющих присадок не ухудшается. Дальнейшее увеличение добавки вызывает как повышенное образование отложений, так и снижение эффективности действия моющей присадки.

Установлено, что при совместном использовании в автомобильном бензине этанола и N-метиланилина увеличение склонности топлива к образованию отложений на впускных клапанах зависит от концентрации спирта. При увеличении концентрации спирта склонность топлива к образованию отложений возрастает. Также ухудшается эффективность действия моющих присадок.

Похожие диссертации на Разработка автомобильных бензинов с улучшенными моющими свойствами