Бензин

Количества отложений во впускной системе

Результаты испытаний свидетельствуют о линейной зависимости количества отложений во впускной системе от концентрации фактических смол. Зависимость образования отложений от содержания адсорбционных смол имеет гиперболический характер, что объясняется испарением во впускном трубопроводе низкомолекулярных продуктов, входящих в состав адсорбционных смол.
По результатам других исследований было установлено, что количество отложений также зависит от температурного режима во впускной системе.
Наиболее интенсивно отложения образуются при температуре 50—100°С. При температуре 25°С, очевидно, не происходит существенных окислительных превращений отложившихся смол и количество отложений невелико. При этой температуре образовавшиеся отложения также смываются обильной жидкой пленкой значительной части неиспарившегося бензина. При температуре 150°С часть отложившихся смол испаряется и общее количество отложений снижается.
Во впускной системе двигателя наряду с отложениями ранее образовавшихся смол могут отлагаться новые продукты окисления бензина. Об этом свидетельствуют результаты исследования бензинов с одинаковой концентрацией фактических смол (2-4 мг на 100 см3), но имеющих различные индукционные периоды.
Чем длительней индукционный период бензина, тем меньше его склонность к образованию отложений во впускной системе двигателя.
На зависимость склонности бензина к образованию отложений во впускной системе от содержания нестабильных быстро окисляющихся непредельных углеводородов указывают и результаты, полученные при исследовании авиационных бензинов.
Из приведенных выше данных видно, что с увеличением содержания в бензине непредельных углеводородов количество отложений во впускной системе двигателя возрастает.
Из материалов предыдущей главы известно, что химическая стабильность бензинов зависит не только от углеводородного состаг.а, но и от наличия в бензине специальных противоокислительных присадок, которые позволяют значительно увеличивать длительность индукционного периода. Поэтому определенный интерес представляло исследование влияния на изменение склонности бензина к отложениям повышения его химической стабильности за счет присадок. Для этого с использованием квалификационного моторного метода [4] были испытаны бензины без присадок и с различными противоокислительными присадками с одновременным определением индукционного периода и концентрации фактических смол.
Несмотря на значительное повышение химической стабильности бензинов при введении противоокислительных присадок, их склонность к отложениям или практически не изменяется, или даже увеличивается. Последнее можно объяснить как различными условиями окисления бензина при определении индукционного периода и во впускной системе двигателя, так и непосредственным участием противоокислительных присадок, являющихся высокомолекулярными веществами, в процессе образования отложений. Следует также учитывать, что отложение высококипящих смолистых веществ во впускной системе происходит при постоянном их омывании свежими порциями хвостовых фракций бензина, движущихся по впускному трубопроводу в виде жидкой пленки. Поэтому количество образующихся отложений зависит также от «моющей» способности бензина. Чем больше в бензине ароматических углеводородов, тем лучше он растворяет образующиеся смолистые вещества, и при всех остальных одинаковых условиях (концентрация фактических смол, химическая стабильность, наличие присадок) склонность бензина к низкотемпературным отложениям уменьшается. Вышеизложенное иллюстрируется обобщением результатов квалификационных испытаний неэтилированных бензинов, приведенных в табл. 8.5.
У бензинов примерно с одинаковыми содержанием ароматических углеводородов (35-39%) и индукционным периодом (> 1200 мин) склонность к отложениям зависит от содержания непредельных углеводородов и химической стабильности, определяемой квалификационным методом по ГОСТ 22054—76.
На склонность бензинов к отложениям во впускной системе могут оказывать существенное влияние кислородсодержащие компоненты. Так, введение метил-трем-бутилового эфира (МТБЭ) может значительно снижать ее, а добавление спиртов, как правило, приводит к увеличению количества отложений.
Можно выделить следующие основные направления модификации углеводородного состава бензинов для снижения их склонности к низкотемпературным отложениям в двигателе:
1.    Уменьшение содержания нестабильных компонентов (бен
зинов термического и каталитического крекинга).
2.    Увеличение содержания ароматических углеводородов
(в допустимых пределах).
3.    Введение некоторых кислородсодержащих компонентов
(в частности, МТБЭ).
В начале 90-х годов при испытании опытных отечественных легковых автомобилей, оборудованных системой впрыска бензина через форсунки, расположенные во впускном трубопроводе перед впускными клапанами каждого цилиндра, было обнаружено нарушение работы форсунок из-за образования отложений в проточной части. Условия формирования отложений на форсунках отличны от условий накопления отложений во впускной системе карбюраторного двигателя. В топливных форсунках не происходит разделения бензина на низкокипящие фракции, образующие паровоздушную горючую смесь, и жидкую пленку, являющуюся основным источником отложений. В образовании отложений на форсунках участвует весь бензин. Поэтому для исследования этого явления нужны методы, учитывающие условия работы форсунок.
Очевидно, склонность бензина к отложениям на форсунках в первую очередь должна зависеть от его способности выделять при окислении растворенным кислородом нерастворимые продукты, а также от наличия в бензине поверхностно-активных веществ, диспергирующих выделяющуюся твердую фазу. Наиболее надежная эксплуатация системы впрыска через форсунки, по-видимому, возможна на бензине с высокой химической стабильностью, определяемой квалификационным методом, который учитывает склонность бензина к образованию осадка и нерастворимых смол при окислении растворенным кислородом. Эффективным средством, уменьшающим отложения на форсунках, может быть использование бензина с различными поверхностно-активными моющими присадками. Однако окончательные рекомендации по снижению склонности бензинов к отложениям на форсунках могут быть даны по результатам специальных исследований и испытаний.