Бензин

Влияние механических примесей в бензинах на работу двигателя

Механические примеси, содержащиеся в бензине, снижают надежность и долговечность системы питания, увеличивают износ трущихся деталей двигателя, а также количество отложений во впускной системе и камере сгорания.
Механические примеси, попадая в карбюратор, вызывают засорение каналов и жиклеров. Прилипая к рабочей фаске клапана или его седла, механические примеси нарушают работу поплавкового механизма, который перестает поддерживать необходимый уровень бензина в поплавковой камере. Попадание загрязнений под шарик обратного клапана насоса ускорения нарушает герметичность клапана, вследствие чего часть бензина в момент привода в действие насоса возвращается в поплавковую камеру. Это приводит к ухудшению приемистости двигателя, к появлению «провалов» при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Отмечено также увеличение износа трущихся деталей и дозирующих отверстий жиклеров карбюраторов при использовании бензинов, содержащих механические загрязнения [4, 5].
Проведенными специальными исследованиями установлено влияние механических примесей в бензине на износ цилиндро-поршневой группы. Два автомобиля ЗИЛ-130 испытывались в дорожных условиях при работе на чистом бензине, не содержащем механических примесей, и на загрязненном кварцевой пылью (ГОСТ 8002—62) в количестве 13,5 и 40 г/т. На каждом виде топлива автомобили совершали пробег от 5 до 7 тыс.км.
Увеличение содержания механических примесей в бензине вызывает повышение темпа износа. Характер износа за счет механических примесей, вводимых в бензин при проведении испытаний, идентичен обычному эксплуатационному износу двигателя.

В зависимости от размера частиц механические примеси по-разному влияют на износ двигателей. Несмотря на некоторую противоречивость полученных результатов различных исследований [1, 6— 8], установлено, что в изнашивании цилиндро-поршневой группы участвуют частицы размером более 5 мкм, а наибольший износ вызывают частицы размером 20—30 мкм. При дальнейшем увеличении среднего размера частиц износ   начинает   заметно уменьшаться, поскольку более крупные частицы не попадают в зазоры между трущимися деталями (рис. 10.2). Характерно, что влияние размера частиц на износ двигателя коррелируется со средними данными по гранулометрическому составу механических примесей в пробах бензина, отобранных в разное время года из баков автомобилей. Из рис. 10.3 видно, что основной объем механических загрязнений состоит из частиц размером от 15 до 30 мкм.
Механические примеси бензинов также участвуют в образовании отложений во впускной системе и нагара в камерах сгорания двигателя. При этом с увеличением содержания механических примесей в бензине не только увеличивается общее количество отложений, но и повышается их твердость и абразивность [9, 10]. Об участии механических примесей бензина в образовании отложений свидетельствует близость их элементного состава, % мас. от зольной части.
Данные по содержанию механических загрязнений бензинов и влиянию их на надежность и долговечность двигателей указывают на необходимость соответствующей фильтрации бензинов в системе питания автомобилей. Специальные исследования [11] показывают, что фильтры грубой очистки должны задерживать частицы размером более 35 мкм, а фильтры тонкой очистки— более 10 мкм. Испытаны и предложены эффективные фильтры тонкой очистки из нетканого материала, различного ьида бумаг, фторопластовые, керамические, металлокерамические и др. Эти фильтры имеют определенные достоинства и недостатки. Однако необходимость повышения долговечности автомобильных двигателей требует обязательного оснащения каждого автомобиля оптимальной системой фильтрации в зависимости от условий эксплуатации.