Паливо – речовина, яку спеціально спалюють для одержання тепла.

 Класифікація палива за такими основними ознаками:

 - Агрегатним станом: тверді, рідкі, газоподібні;

 - Походженням: нафтові і ненафтові або альтернативні (спирти, водень і майже всі види штучного вуглеводневого палива);

- Способом одержання: природні, які використовуються в тому вигляді в якому вони існують в природі; штучні – після видобутку їх переробляють;

 - Тепловою цінністю (теплотою згорання): висококалорійні, середньокалорійні, низькокалорійні .

 Властивості (вимоги до палив):

- порівняно легко займатися;

- при згоранні виділяти більше теплоти;

- бути поширеними в природі;

- доступними при розробці;

- дешевими при виробництві;

 - не змінювати свої властивості при транспортуванні і зберіганні;

 - бути не токсичними і при згоранні не виділяти шкідливі та отруйні речовини.

Склад палива – 2 основні частини:

 - Горюча – вуглець С, водень Н, сірка S, азот N;

- Негорюча – мінеральні домішки (при згоранні утворюють золу) А і волога W.

РІДКЕ ПАЛИВО ДЛЯ ДВИГУНІВ З ПРИМУСОВИМ ЗАПАЛЮВАННЯМ

 Бензин – це складна суміш летких ароматичних, нафтових і парафінових вуглеводнів та їх похідних з числом атомів вуглецю від 5 до 10, середньою молекулярною масою біля 100, легкозаймиста, без кольору або жовтувата (коли без спеціальних добавок) рідина, що википає при температурі в межах 30…215 градусів С.

 Основні вимоги: - мати хороші сумішоутвоюючі властивості при роботі двигуна в різних експлуатаційних умовах; - мати високу детонаційну стійкість, яка забезпечує нормальне згорання палива на різних режимах роботи двигуна.

В’язкість – це властивість рідини чинити опір взаємному переміщенню її шарів під дією зовнішніх сил. Зовнішньою ознакою в’язкості є ступінь рухомості рідини: чим менша в’язкість тим рідина рухоміша і навпаки. В’язкість залежить, головним чином, від хімічного складу і температури нафтопродуктів. В’язкість визначають приладами віскозиметрами. Види в’язкості: - динамічна – коефіцієнт внутрішнього тертя; - кінематична – питомий коефіцієнт внутрішнього тертя, тобто відношення динамічної в’язкості до густини при тій же температурі; - умовна – величина, яка показує у скільки разів в’язкість нафтопродукту при температурі вимірювання більша або менша за в’язкість дистильованої води при температурі 20 градусів С.

ПАЛИВО ДЛЯ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ

 Дизельне паливо – це складна суміш парафінових, нафтенових, ароматичних вуглеводнів і їх похідних з числом атомів вуглецю 10…20, середньої молекулярної маси 200…250 які википають у межах 170…380 градусів С. Прозора, більш в’язка, ніж бензин, масляниста рідина від жовтуватого до світло-коричневого кольору густиною 780…860 кг/м3 .

Вимоги:

 - Добре прокачуватися, забезпечуючи безперебійну роботу паливної апаратури (тобто мати оптимальну в’язкість, певні низькотемпературні властивості, не містити води і механічних домішок).;

- Забезпечувати добре розпилювання, сумішоутворення і випаровування, а також швидке самозаймання, повне згорання та м’яку роботу без задимлення, що залежить від його хімічного складу, який оцінюється цетановим числом (показник займистості дизельного палива);

- Не викликати підвищеного нагаро- й шлакоутворення на клапанах, поршневих кільцях, поршнях, закоксовування розпилювача й зависання його голки (схильність до нагароутворення залежить від його хімічного складу, в’язкості, а також вмісту механічних домішок);

 - Не спричинювати корозії резервуарів, баків та інших деталей двигуна (корозостійкість палива залежить від вмісту в ньому кислот, сірчистих сполук і води);

- Бути стабільними під час транспортування і зберігання.

 Властивості дизельного палива:

В’язкість – один з найважливіших показників якості дизельного палива. Від неї залежить однорідність складу робочої суміші, розпилюваність і випарність палива в циліндрі, надійність та довговічність паливної апаратури. Паливо малої в’язкості добре розпилюється, випаровується і згоряє, проте в цьому разі підвищується спрацювання плунжерних пар паливного насоса, що призводить до просочування палива через збільшені зазори. Паливо високої в’язкості погано розпилюється, погіршується процес згорання, знижується економічність двигуна та підвищується задимленість вихлопу. Низькотемпературні властивості – характеризують рухливість палива за мінусових температур.

У дизпаливі містяться парафінові вуглеводні, які за високої температури перебувають в розчиненому стані, а при її зниженні – викристалізовуються. Температура помутніння – така, за якої змінюється фазовий стан палива, тобто поряд з рідкою фазою з’являється тверда. Паливо мутніє через виділення мікроскопічних кристалів льоду (якщо в паливі є вода) і твердих вуглеводнів (церезину). Ця температура повинна бути на 3…5 градусів С нижчою ніж температура використання палива. Температура застигання – температура за якої паливо втрачає рухливість. Застигання настає при зниженні температури на 5…15 градусів С нижче після його помутніння. Температура навколишнього середовища при використанні палива повинна бути вищою на 10…15 градусів С від температури застигання. Гранична температура фільтрованості палива – це температура, при якій паливо після охолодження в певних умовах здатне ще проходити через фільтр з встановленою швидкістю. Дослідження показують, що гранична температура фільтрованості нижча за температуру помутніння , але вища за температуру застигання.

ЦЕТАНОВЕ ЧИСЛО – показник, який характеризує самозаймистість дизпалива. Порівнюють з займистістю суміші двох вуглеводнів: цетану – період затримки самозаймання якого малий і цетанове число (ЦЧ) якого приймають за 100 та альфаметилнафталіну – період затримки самозаймання якого великий при метановому числі 0. Цетанове число дорівнює процентному вмісту (за об’ємом) метану в такій суміші з альфаметилнафталіном, що рівноцінна даному паливу за самозаймистістю при випробуванні в стандартних умовах. Оптимальна значення метанового числа 40…50.

 Цетанове число може бути підвищене двома способами:

 - перший регулюванням вуглеводневого складу оснований на тому, що різні групи вуглеводнів мають різну самозаймистість. Вуглеводні за ознакою зниження ЦЧ розташовуються в такому порядку: нормальні парафіни – ізопарафіни – нафтени – ароматичні. Таким чином ЦЧ палива можна суттєво підвищити збільшуючи концентрацію нормальних парафінів і знижуючи вміст ароматиків (у зимових паливах їх вміст не допустимий, так як температура застигання в порівняні з іншими групами вуглеводнів вища);

- другий спосіб – підвищення ЦЧ за допомогою введення присадок механізм дії яких оснований на їх здатності порівняно легко виділяти зі складу кисень. Як сильні окислювачі вони прискорюють початкові передполуменеві реакції, сприяють розгалуженню окислювальних ланцюгів і утворенню нових активних центрів реакції Найбільш поширені присадки Ізоприл та циклогексилнітрати. Їх вводять у невеликих кількостях так як вони знижують температуру спалаху і підвищують коксівність палива.

ГАЗОПОДІБНЕ ПАЛИВО

 В даний час, газоподібне паливо – зручний і ефективний енергоносій для всіх галузей народного господарства.

Використання його для ДВЗ має ряд переваг:

- знижується токсичність відпрацьованих газів, що сучасній концентрації автомобілів суттєво оздоровиться повітряний баланс, особливо у великих містах;

 - збільшується в середньому на 35-40% моторесурс двигуна і в 2-3 рази терміни моторної оливи, оскільки газоповітряна суміш не змиває плівки мастильного матеріалу з дзеркала циліндра і не розріджує оливи в картері двигуна;

 - висока детонаційна стійкість газоподібного палива дозволяє підвищити ступінь стиску двигуна , а відповідно його потужність (до15%) і паливну економічність (до 15%);

 - поліпшується розподіл горючої суміші між циліндрами.

 Додаткові витрати:

- ціна автомобіля зростає на 21…27% із-за наявності додаткової газової апаратури;

- металомісткість газобалонних автомобілів зростає на 65…160 кг, а при використанні стиснутого газу – на 400…950 кг, в залежності від числа і маси балонів високого тиску, що призводить до зниження вантажопідйомності на 14-18%,

- складна система живлення;

- підвищуються витрати щодо пожеже – і вибухонебезпечності;

 - потужність газових двигунів на 10…20% порівняно з карбюраторними, оскільки в суміші з повітрям газ займає більший об’єм , ніж бензин;

- заправляти газові установки можна лише на газонаповнювальних станціях, коли двигун не працює;

 - експлуатація газобалонних автомобілів з несправним газовим обладнанням і витіканням газу забороняється;

 - до водіння і обслуговування газобалонних автомобілів допускаються особи, які мають відповідну підготовку і склали іспити з техмінімуму та техніки безпеки.

 Метан - стискують до тиску в середньому до 20 МПа і зберігають в товстостінних балонах.

Етан, пропан, бутан переходить у рідкий стан при стиканні до 1,6 МПа, їх також зберігають у балонах.