ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зайцев, М. О. Лернер, А. П. Порецкая, А. М. Вакалейник Промотирующее действие ЦТМ при добавлении его к этилированным бензинам из "Марганцевые антидетонаторы" В настоящей статье изложены некоторые результаты исследований антидетонационных свойств марганцевого антидетонатора . Основным направлением рассматриваемых работ являлось определение противоизносных свойств бензинов, содержащих ЦТМ оценка их фактической детонационной стойкости на автомобильных двигателях выявление влияния ЦТМ на работу свечей зажигания, состояние двигателей и работавшего масла и т.. п. [c.165] Ввиду отрицательных результатов, полученных при исследовании антидетонаторов на основе железа главным образом по причине повышенного износа цилиндров и поршневых колец двигателей, первой задачей после создания ЦТМ и выявления его высокой антидетонационной эффективности было определение противоизносных свойств бензинов с ЦТМ. Ввиду малого количества нового продукта и невозможности проведения испытаний для оценки износа деталей двигателя обычными методами, был разработан экспрессный метод с использованием радиоактивных изотопов (на одноцилиндровом двигателе). Позже метод радиоактивных изотопов был также использован для оценки противоизносных свойств бензина с антидетонаторами на полноразмерных автомобильных двигателях [1, 2]. Схема установки для исследования противоизносных свойств антидетонационных присадок приведена на рис. 1. [c.166] Измерению подвергался износ компрессионных колец двигателя. При этом применялись два метода активирования — нанесением радиоактивного цинка в специально проточенные канавки на поверхности колец и изготовлением колец из специального сплава, содержащего активированный кобальт. По мере износа колец активированный металл поступал в масло, отфильтровывался в специальном фильтре-датчике, активность которого.измерялась радиометрическими устройствами. [c.166] Испытания проводили на постоянном режиме двигателя. Ввиду большой чувствительности метода к изменению условий, испытания проводили путем сопоставления образца топлива, содержащего антидетонационную присадку, с базовым топливом. Оценка противоизносных свойств производилась по изменению числа радиоактивных импульсов, как это показано на рис. 2. [c.167] В первом этапе исследований, проведенных на одноцилиндровом двигателе, было получено, что товарный автомоб ильный бензин А-66 вызывал несколько больший износ, чем тот же бензин с ЦТМ в концентрации 0,5 г/кз топлива. В дальнейшем опыты были повторены на четырехцилиндровом автомобильном двигателе ГАЗ-20 и сопоставлены с аналогичными опытами на бензине, содержащем товарный антидетонатор Р-9. Результаты этих испытаний приведены в табл. 1. [c.167] Таким образом, из данных табл. 1 следует, что ЦТМ (без выносителя) вызывает износ поршневых колец, равный износу на базовом бензине, а товарный антидетонатор Р-9 вызывает увеличение износа в 1,6 раза. Как будет ноТгазано далее, эксплуатационные испытания подтвердили первоначальные выводы о высоких противоизносных свойствах марганцевого антидетонатора. [c.168] Фактические октановые числа испытанных бензинов, полученные на автомобильных двигателях, весьма близки к их октановым числам, определенным по исследовательскол1у методу, и значительно больше октановых чисел, найденных по моторному методу. Аналогичные результаты были также получены при испытании бензинов с ЦТМ на автомобильных двигателях других моделей. [c.169] Объектом этих испытаний являлся товарный неэтилированный автомобильный бензин марки А-66 с октановым числом от 63 до 67. В качестве антидетонатора применялась следующая композиция антидетонатор — циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ) (концентрация присадки 0,5 г/кг топлива) выноситель — бромистый этил (концентрация присадки 0,56 мл кг топлива) модификатор нагара — трикрезилфосфат (концентрация присадки 0,16 мл1кг топлива). Смешение бензина с антидетонатором производилось партиями по 20 т с проведением анализов бензина до и после смешения. В среднем по всем партиям при добавлении 0,5 г ЦТМ/кг топлива исходное октановое число бензина (по моторному методу) повышалось на 6,2 единицы остальные показатели качества практически не изменялись. [c.170] Испытания проводили в условиях обычной эксплуатации в двух автохозяйствах г. Егорьевска на автомобилях и автобусах с двигателями ГАЗ-51 и ЗИЛ-164 в течение зимнего и летнего периода 1961—1962 гг. [51. В зимний период испытаниям было подвергнуто 20 автомобилей, из которых 12 работали на бензине с ЦТМ, а 8 — на том же базовом бензине А-66 без антидетонатора в летний период испытывалось 28 автомобилей, в том числе 14 — на бензине с ЦТМ и 9 без антидетонатора. Всего за время испытаний автомобили прошли 1342,3 тыс. км, из них 797,6 тыс. км — на бензине с ЦТМ (326,9 тыс. км в зимних условиях и 470,7 тыс. км — в летних) и 544,7 тыс. км — на бензине без антидетонатора (258,8 тыс. км зимой и 285,9 тыс. кл летом). Чтобы исключить влияние разной детонационной стойкости сравниваемых бензинов, в автомобилях, работавших на бензине с ЦТМ устанавливалось такое же опережение зажигания, как на автомобилях, работавших на бензине без антидетонатора. Все автомобили подвергались нормальному техническому обслуживанию, согласно требованиям заводов-изготовителей. [c.170] Оценка результатов испытаний производилась по измерению износа двигателей, изменению состояния деталей двигателя до и после испытаний, проверке состояния свечей зажигания, сопоставлению расхода топлива и масла, изменению физико-химических показателей работавшего масла. [c.170] как было указано выше, влияние различий в октановых числах сравниваемых бензинов, уменьшалось за счет регулировки опережения зажигания вероятно, практически эти различия полностью не были устранены в результате чего автомобили, работавшие на бензине с ЦТМ, имели меньший расход топлива, чем работавшие на базовом бензине (среднее за все испытание) на 1,5 % для автомобилей с двигателями ГАЗ-51 и на 5,8% с двигателями ЗИЛ-164. [c.171] Для оценки фактических октановых чисел бензина и определения влияния накопления нагара в камерах сгорания на изменение антидетонационных требований двигателей на 4 автобусах были проведены дорожные детонационные испытания в начале и в конце эксплуатационных испытаний. Результаты этих работ приведены на рис. 4. На графиках пунктиром показаны характеристики в начале испытаний, а сплошной линией — после испытаний, черными точками обозначены фактические октановые числа бензина без присадки, а светлыми — с ЦТМ. [c.171] Противоизносные свойства бензина с ЦТМ определяли путем измерения износа цилиндров методом искусственных баз (лунок) и микрометрирования, а также измерения износа поршневых колец и шатунных вкладышей взвешиванием. Результаты таких измерений, проведенных для двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-164, работавших на базовом бензине и бензине с ЦТМ в зимний и летний период эксплуатации, приведены в табл. 3. [c.172] Из средних данных, приведенных в табл. 3, следует, что бензин с ЦТМ вызывает несколько больший износ, чем базовый бензин без присадки. Однако, как показал статистический анализ [6], износ имеет несимметричный характер распределения и потому не может быть оценен среднеарифметической величиной. В связи с этим на рис. 5 сопоставлены полигоны частостей интенсивности износов двигателей, работавших на бензине с ЦТМ и базовом бензине. Из сопоставлений следует, что оба топлива практически не отличались по противоизносным свойствам. [c.172] В процессе эксплуатационных испытаний особое внимание было уделено наблюдению за работой свечей зажигания. Для испытаний были приняты стандартные свечи марки М12У (для двигателей ГАЗ-51) и М16У (для двигателей ЗИЛ-164). Проверено искрообразование, герметичность, сопротивление и размеры зазоров всех свечей. [c.172] В результате осмотра двигателей после испытаний и анализа масел удалось установить, что бензин с 0,5 г ЦТМ/кг топлива не вызывал заметного изменения состояния двигателей, хотя и приводил к некоторому увеличению нагароотложения в камерах сгорания. Что касается масла, то бензин с ЦТМ вызывал некоторое увеличение содержания примесей в работавшем масле, повышение зольности и увеличение кислотного числа. [c.175] На основании проведенных эксплуатационных испытаний Комиссией по испытаниям топлив и смазочных материалов при Комитете стандартов, было принято решение о допуске к производству и применению бензинов марки А-66, содержапщх до 0,5 г/кг ЦТМ. Одновременно была отмечена необходимость проведения работ по улучшению выноса окислов марганца, повышению стойкости свечей, а также о необходимости проведения более широких, массовых наблюдений за работой автомобилей на данном виде топлива. [c.175] В связи с выявленной возможностью получения бензина марки А-76 на базе товарного бензина А-72 с 0,5 г ЦТМ/кг топлива были проведены дорожно-эксплуатационные испытания такого бензина на новых моделях двигателей ЗИЛ-130. При испытаниях применялась следующая композиция присадки антидетонатор — ЦТМ (концентрация 0,5 г/кг топлива) выноситель бис—этилксантогенат (концентрация 0,1 мл/кг) и модификатор нагара—трикрезилфосфат (концентрация 0,1 мл/кг топлива). Смешение бензина А-72 с присадкой проводилось партиями в 15—20 т. Средние октановые числа базового бензина, по данным анализа 24 партий, составляли 72,3 по моторному методу и 75,6 — по исследовательскому. Добавление 0,5 г ЦТМ/кг топлива повышало в среднем октановое число, определенное моторным методом, на 5,4 единиц и октановое число, найденное исследовательским методом — на 6,4 единицы. [c.175] Особенностью данных испытаний, в отличие от ранее рассмотренных, было применение нового типа выносителя для ЦТМ бис-этилксантогенат), проведение испытаний на новых моделях двигателей (ЗИЛ-130) на форсированных режимах и значительное увеличение длительности испытаний (максимальный пробег автомобилей на бензине с ЦТМ превышал 120 тыс. км). [c.176] По окончании испытаний часть двигателей была подвергнута микрометрированию ввиду ограниченного числа двигателей, данные микрометрирования обрабатывались путем простого усреднения и приведены в табл. 5, 6 и 7. [c.176] Вернуться к основной статье