Вопрос 3.Влияние загрязнений и механических примесей на эксплуатационные свойства.

Работоспособность двигателей в значительной степени зависит от загрязненности применяемых при их эксплуатации топлив, масел и рабочих жидкостей. Обычно негативные последствия загрязнения нефтепродуктов рассматриваются в двух аспектах - эксплуатационном, связанным с повышением износа сопряженных деталей, забивкой калиброванных отверстий и т.п., что вызывает неисправности и отказы при работе двигателей, и экономическом, связанным с увеличением затрат вследствие повышения расхода нефтепродуктов и снижения ресурса работы двигателя. Однако имеется также экологический аспект этой проблемы так как загрязнение нефтепродуктов приводит к увеличению концентрации токсичных веществ в отработавших газах. Очистка нефтепродуктов от загрязнений обеспечивает снижение концентрации токсичных веществ при эксплуатации двигателей, однако не исключает их полностью, поэтому в перспективе решением этой задачи является расширение использования более безопасных в экологическом отношении альтернативных топлив.

 В процессе транспортирования топливо загрязняется механическими примесями: почвенная пыль, продукты коррозии ёмкостей и трубопроводов, продукты износа перекачивающих средств. На этих неорганических примесях адсорбируются органические асфальтено-смолистые вещества – продукты окисления нестабильных составляющих топлива. К основным компонентам механических примесей относятся: оксиды кремния, алюминия, железа, соединения кальция, магния, натрия. В почвенной пыли содержится от 50 до 95 % кварца, твёрдость которого больше твёрдости конструкционных материалов двигателя. Поэтому именно кварц вызывает абразивное изнашивание деталей, засорение каналов и жиклёров, отложение во впускном трубопроводе, в камерах сгорания, на клапанах, нарушает плотность посадки. Для снижения содержания механических примесей необходимо топливо отстаивать и отфильтровывать.

Вопрос 4. Физическая и химическая стабильность.

Физическую стабильность определяют: склонность топлива к испарению и способность расслаиваться и образовывать осадки при смешивании. Химическая стабильность определяют: склонность к окислению углеводородов и неуглеводородных примесей при обычных и повышенных температурах с образование смолистых кислородосодержащих соединений. 

 Физическая стабильность. Испарение топлива во время транспортировки и хранении ведёт не только к материальным потерям, Но и к ухудшению эксплуатационных свойств и загрязнению окружающей среды.  Чем больше в топливе легкокипящих фракций углеводородов, чем ниже температура начала кипения топлива, чем выше давление его насыщенных паров. тем больше склонность топлива к испарению. Из жидких топлив максимальную склонность к потерям от испарения имеют бензины. Топлива, содержащие только углеводородные компоненты, не расслаиваются при любых температурах. Попадание воды в такие топлива не сопровождается вымыванием каких-либо компонентов, и после отстоя топлива не изменяют своих свойств. Иначе ведут себя топлива, в которых присутствуют кислородосодержащие компоненты, например, спирты. Растворимость метанолов и этанолов в углеводородах ограничена. При попадании воды концентрация спиртов снижается, ухудшается их растворимость и топливо мутнеет. Топлива тяжёлого фракционного состава смешиваются с метанолом хуже бензинов и расслаиваются при более высоких температурах.

 Химическая стабильность. На любой стадии – хранение, транспортировка, применение – происходит соприкосновение топлива с воздухом. Нестабильные соединения находящиеся в топливе под воздействием кислорода изменяются с образование смолистых веществ. Эти продукты окисления способны вызвать коррозию деталей двигателя, забивать фильтры и жиклёры, образовывать отложения на клапанах и в камерах сгорания.  Химическая стабильность топлив зависит от состава и строения углеводородов и содержания и природы неуглеводородных примесей, входящих в состав топлива. Кроме того, химическая стабильность зависит от температуры, концентрации кислорода, солнечного света и других факторов.  Окислению подвергаются все углеводороды, но с разной скорость, но самопроизвольно без подвода внешней энергии. Автоокисление углеводородов процесс самоускоряющийся. 

В большей степени окислению подвержены непредельные углеводороды. 

Наименее подвержены к окислению алканы, нафтены, бензол. Ароматические углеводороды с боковыми цепями окисляются легче бензола. Склонность к окислению возрастает с увеличением молекулярной массы, увеличением числа и длины боковых цепей и несимметричности молекулы.