22.Использование добавок и присадок к нефтяным топливам

22. Использование добавок и присадок к нефтяным топливам

Главным преимуществом топлив с ненефтяными добавками яв­ляется сопоставимость их моторных свойств со свойствами традиционных топлив. Добавками могут быть различные со­единения: Для бензин1) антидетонационная кислородосодержащая присадка на основе ароматических аминов. При использовании присадки заметно улучшаются моющие и экологические свойства бензина, происходит очитка топливных систем двигателей, баков и емкостей от грязевых отложений и воды, вследствие чего повышается мощность и ресурс двигателей автомобилей.
Применение передовых технологий позволило увеличить эффективность кислородосодержащих присадок и свести к минимуму процент внесения их в топливо, что позволило снизить ресурсозатраты при компаудировании и производстве товарного бензина АИ-80, АИ-92, АИ-95. 2) антидетонационная присадка на основе марганца используется для повышения октанового числа автобензинов, способствует повышению полноты сгорания топлива и снижению токсичности отработанных газов. При внесении 0, 15% к масс. (1, 5 литра на 1000 л. топлива) повышает октановое число (ОЧ) на 9-10 пунктов по моторному методу и на 12 пунктов по исследовательскому методу в зависимости от исходного ОЧ бензина. Для дизельного топлива присадка предназначена для снижения температуры застывания дизельного топлива, печного топлива и мазута.
Присадка доказала свою эффективную работу и прошли успешные испытания на дизельных топливах, печном топливе и мазуте следующих производителей: Присадка изготавливается на сополимерной основе и представляет собой вязкую прозрачную жидкость от желтого до коричневатого цвета.

Высокая эффективность присадки обуславливается её воздействием на молекулы парафинов содержащихся в ДТ, ПТ и мазуте, меняя их молекулярную цепочку, переводя в разряд более простых парафинов с более низкой температурой застывания

23. Другие виды двигателей с экологической точки зрения. Адиабатные дизели.

Адиабатный двигатель – это тепловой двигатель, термодинамический процесс которого близок к адиабатному – между системой, совершающей процесс, и окружающей средой отсутствует теплообмен. Элементы конструкции адиабатного двигателя должны быть изготовлены из жаропрочных материалов, а сам он покрыт теплоизолирующей (адиабатной) оболочкой.

В двигателях внутреннего сгорания можно превратить в полезную работу около 70 % энергии израсходованного топлива, однако на практике эффективный КПД равен всего 28—38 процентам, т. е. вдвое меньше. Большая часть тепла теряется с охлаждающей водой, маслом, выхлопными газами. Эффективность термодинамического цикла существенно возрастает при повышении температуры газов в цилиндрах двигателя. Однако при перегреве стенок цилиндров двигателя падает их прочность и стойкость. Можно охлаждать стенки, усилив наружное охлаждение, но тогда опять возрастут потери. Идеален так называемый адиабатный двигатель, от цилиндров которого не нужно отводить тепло. Применение керамических материалов и позволяет приблизиться к идеалу.

Дело в том, что керамические материалы наподобие соединений кремния с углеродом или азотом (карбиды и нитриды кремния) способны выдерживать температуры до 1500 градусов. Ныне уже научились изготавливать детали требуемой формы путём спекания и прессования керамических порошков.

Остается еще добавить, что при температуре в камере сгорания 1200 градусов двигатель становится многотопливным. В нем можно использовать также керосин, различные спирты, синтетические соединения из угля и даже некоторые сорта мазута.

Всем хорош этот двигатель, кроме одного, но очень важного показателя – ресурса работы. Пока он ещё очень мал. Разные модели выдерживают всего от 50 до 500 часов.

Поэтому главным направлением увеличения КПД двигателей считается повышение температурного режима их работы, а в перспективе – создание адиабатного двигателя, обеспечивающего максимальное использование теплоты сгораемого топлива без отвода тепла из активной зоны. Но для высокофорсированных (теплонагруженных) двигателей непригодны нефтяные масла, которые окисляются уже при 120 ^оС. Для решения этой проблемы примерно с 1940 г. начали применяться антиокислительные присадки.

Так, использование керамических материалов может получить широкое распространение в производстве двигателей внутреннего сгорания. Благодаря высокой жаропрочности керамики рабочая температура в них может быть увеличена до 1200-1370 °С. В результате окажется возможным достижение КПД, равного 45%. Важными достоинствами керамических двигателей станет их " всеядность" по отношению к составу топлива, отсутствие необходимости создания системы охлаждения, меньшая инерционность и лучшие экологические параметры. Однако в настоящее время на пути повсеместной замены традиционных материалов керамическими стоит проблема устранения их хрупкости. По мере усугубления сырьевого дефицита задача преодоления этого недостатка керамик становится всё более актуальной и в будущем, несомненно, будет решена.