Combustibili si lubrefianti

Ministerul Educatiei Cercetarii si Inovarii

C.T. Al.Roman

Certificarea Conpetentelor profesionale Nivel 2 Mecanic Auto

Combustibili si lubrefianti

Ungere

Functiile lubrifiantilor in MAI

Functia de lubrifinatie(ungere):- are rolul de a crea o pelicula de ulei care separe suprafetele pieselor aflate in miscare relativa in scopul reducerii frecarilor, prevenirii gripajului si micsorarii uzurii.

Exista 3 categorii de regimuri de ungere:

ungerea hidrodinamica

ungerea mixta

ungerea uscata

In lagarele fusului palier si maneton regimul este hidrodinamic

In ansablele pist-cili, cama-tacheti, angrenaje si lagare de rostogolire regimul de ungere este mixt

Caracteristici principale pt realizarea acestor functii sunt viscozitatea si onctuozitatea uleiului(proprietatea lubrifiantului de a adera la o suprafata)

Viscozitatea este unul din factorii care influenteaza presiunea peliculei de ulei, ceea ce determina marirea sarcinilor mecanice ce pot fi preluate(de pelicula de ulei)

Onctuozitatea uleiului face ca suprafata pieselor metalice ale motorului sa se formeze o pelicula fina de ulei cu grosime de nivelul catorva molecule

Functia de protectie chimica

Aceasta functie se realizeaza pe mai multe cai:

izolarea suprafetelor fata de actionarea agentilor corozivi prin aparitia unor straturi protectoare de natura tribochimica

prin mentinerea in suspensie a depunerilor si impuritatilor din motor

Functia de etansare

Se realizeaza prin prezenta uleiului intre suprafetele aflate in miscare relativa impiedicandu-se astfel patrunderea corpurilor straine ce ar putea initia un proces de uzura abraziva

Conditile de lucru impuse lubrifiantilor in MAI:

In timpul functionarii motorului uleiul intra in contact cu suprafete sau corpuri avand temperaturi ce acopera o plaja larga de valori incepand cu gazele de ardere ce pot avea temperatura de pana la 3000^OK si terminand cu uleiul din carter ce ajunge la 5060 ^OC. La temperatura de pana la 200 ^OC nu apar probleme privind lubrificatia

Intre 200250 ^OC este necesar sa se util un lubrifiant cu proprietati detergente (aditivat)care sa dizolve gumele.

La temp de peste 230 ^OC, deoarece fenomenul de formare a depunerilor este accentuat se utilizeze uleiuri puternic aditivate

Temp in lagare ~130 ^OC

Temp supapei de evacuare la MAS 500700 ^OC

Temp capului pistonului 250350 ^OC

Uzura pieselor se datoreaza solicitarilor mecanice si solicitari chiuloasei

Solicitarile mecanice maxime apar in special in lagare

Solicitarile chiuloasei se manifesta prin coroziune. Aceasta se poate datora fie ca urmare a actiunii lubrifiantilor (produsii rezultati in urma functionarii uleuilui in motor)fie ca urmare a actionari combustibilului

Regimuri de ungere:

Principalele regimuri de ungere sunt: fluid, semifluid si uscat, find posibile diferse situatii intermediare sau combinate.

Un indiciu asupra mecanismului de ungere propriu unui anumit organ cu miscari relative il constituie raportul dintre: i=grosimea stratului lubrifiant/Rugozitatea suprafetelor.

Ce defineste nu mai regimul de ungere propriu cazului considerat, ci permite si o exprimare a duratei de functionare

Regimul semifluid(ungerea la limita)

Uleiurile pt MAI

Sunt constituite din 2 componente:

stocul de baza: este reprodusi fie de un amestec de uleiuri obtinute prin rafinarea fractiunilor lubrifiante extrase din titei, fie realizate prin procese de sinteza

aditivii si pachetele de aditivi: sunt produsi chimici complecsi cu participare in produsul finit intre 220% in raport cu cerintele impuse acestuia

Uleiurile minerale:

Fractiunile lubrifiante ce formeaza stocul de baza minerale prin distilarea in vid a pacurilor usoare, aceasta din urma rezultand din procesul de fabricatie al benzinelor, petrolului si motorinelor

Caracteristicile fizico-chimica ale stocurilor de baza minerale depinde de natura titeiurilor din care au fost extrase. Aceste titeiuri pot fi parafinice, semiparafinice si neparafinate

Densitatea si viscozitatea au valori reduse pentru fractiunile lubrifiante rezultate din prelucrarea titeiuri parafinoase, valorile medii pentru cele din titeiuri parafinoase si val ridicate pentru cele din titeiuri neparafinoase

Punctul de congelare are valori scazute si aciditatea organica valori ridicate la uleiurile din titeiuri neparafinoase si la fractiunile lubrifiante provenite din uleiuri parafinoase

Continutul de sulf si greutatea moleculara au aceasi ordin de marire indiferent de natura titeiului prelucrat

Cifra de cox are valorile cele mai mari la fractiunile obtinute din titeiuri neparafinoase

In compozitia fractiunilor lubrifiante brute avem 3 cat de hidrocarburi: parafinice, naftenice si aromatice

Proportia in care se gasesc aceste categorii de hidrocarburi depind de natura titeiului si influenteaza caracteristicile stocurilor de baza

Hidrocarburile parafinice:

Au moleculele structurate in lanturi saturate hidrocarbonate liniare sau ramificate.Hidrocarburile parafinice imprima fractiunilor lubrifiante urmatoarele caracteristici: densitate unica la o viscozitate data, indice de viscozitate mare adica o variatie mica a viscozitatii cu temo , caracteristica importanta pentru conditiile de fractiune in motor , punctul de inflamabilitate mare datorita valabilitatii redusa, ceea ce asigura siguranta in functionare si stabilitate chimica ridicata, capacitate mare de separare a produsilor de oxidare si de descompunere existenti in uleiuri uzate datorita tendintei scaute de dizolvare ca si policiclica

Hidrocarburile malferice

Sunt hidrocarburi saturate avand o structura moleculara ciclic

Acestea au valori mari ale densitatii, valori scazute ale indicelui de viscozitate, volatilitate mai mare decat a hidrocarburilor parafinice ceea ce inseamna un punct de imflamabilitate mai mic, solubilitate mai ridicata conducand la dizolvarea produsilor de discompunere in masa uleiului uzat diminuand astfel rolul aditivilor detergenti

Hidrocarburile aromatice au structura moleculara ciclica si policiclica cu lanturi liniare substituite

Se gasesc in proportie scazuta in uleiuri datorita instabilitatii mari ceea ce duce la oxidarea rapida a acestora cu formarea de depuneri rasinoase sau astfaltoase in motor

Un alt motiv pentru limitarea continutului de aromatice din uleiuri este valoarea scazuta a indicelui de viscozitate si punctul de inflamabilitate

Datorita tensiunilor superficiale mici formeaza emulsii cu apa

Au o tendinta dezvoltata de dizolvare a cauciucurilor si elastomerilor din care sunt fabricate conductele sistemului de alimentare

In afara hidrocarburilor in compozitia fractiuni lubrifiante se gasesc si compusi cu sulf

Compusii cu sulf astfaltemele si aromatele se indeparteaza din compozitia fractiunilor lubrifiante prin rafinare

Fractiunile lubrifiante astfel obtinute si a caror natura chimica a fost detectate sunt tratate cu diferiti agenti chimici, procede denumite rafinare, sa rezulte stocurile de baza ale uleiurilor in forma finita

Pentru obtinerea uleiurilor minerale finite la stocurile de baza lubrifiante sunt ingropate substante aditiante si activante mono si poli-functiobale

Criterii de clasificare

Dupa compozitia uleiului

aditivate

neaditivate

Aceste clasificare nu este reprodus deoarece uleiurile neaditivate au o pondere foarte mica

dupa utilizare

uleiuri Regular: din stocuri minerle cu adaos de aditivi pt ameliorarea punctul de congelare si a indicelui de viscozitate recomandate pentru ungerea MAS si MAC functionand in conditii moderate fara probleme speciale de ungere

uleiuri Premium: mai contine fata de cele Regular aditivi antioxidanti, anticorozivi si cu proprietati detergente utilizate la MAS si MAC functionand in conditii mai grele si prezentand unele exigente privind sistemul de ungere

uleiuri Heavj Duty: ce inglobeaza pachete de aditivi cu functii complese in proportii variabile util la MAS si MAC cu sau fara supraalimentare ce functioneaza in condisii deosebit de grele

Clasificarea conform STAS

uleiuri neaditivate pentru motoare, sortimentele M20,M30,M40,M50

se folosesc atat la MAS cat si la MAC in conditii moderate

uleiuri aditivate pentru motoare recomandate pentru MAS si MAC care lucreaza in cond severe si foarte severe,unde din cauza temp ridicate sunt indeplinite conditii aparitie depunerilor si a corozive

a)     uleiurile multigrad M10W/30 si M20W40 super1 pt MAS si M20/20Wsuper 2 pt MAC

b)     uleiurile din seria DS30,DS40,D30,Super1,D40Super1,M20super2,M30super2 sunt uleiuri pt MAC supraalimentat

c)     uliurile pentru rodaj

Clasificarea in functie de viscozitatea uleiului

SAE(Societz of antomotive engneers)

La aceasta clasificare se ia in considerare exclusiv viscozitate uleiului.Astfel se asigura o (definire) completa a lubrifiantilor, avandu-se in vedere corelatia dintre viscozitate si celelalte proprietati functionale ale lubrifiantilor.Acest sistem adaptat pe plan international specifica sapte cifre arbitrare aranjate in ordinea lor crescatoare care un indica valoarea efectiva a viscozitatii si sugerand doar cresterea acesteia:5W,10W,20W,20,30,40,50. Litera W indica faptul ca acel ulei se foloseste iarna(winter).

Fiecarui numar ii corespunde un interval de viscozitate

Uleiurile definite prin doua numeri(10W/30 sau 20W/40) corespund simultan conditiilor pentru sezon rece respectiv cald, sunt uleiuri iarna-vara si sunt numite uleiuri multigrad. Un ulei mutigrad trebuie sa asigure o eficienta a ungerii motorului pe un domeniu larg de temperaturi, adica sa prezinte o variatie redusa o viscozitatii cu temperatura, deci sa aiba un indice de viscozitate mai mare de 100(iv=100). Aceste uleiuri se aditiveaza pentru imbunatatirea indicelui de viscozitate si pentru accentuarea proprietatilor detergente (mentinerea in suspensie a depunerilor)fiind util la ungerea motoarelor cu un regim de lucru sever. Din aceasta categorie fac parte 3 clase de uleiuri 5W/20 (iv=140); 10W/30(iv=132); 20W/40 (iv=115)

Acest sisttem de clasificare a fost adoptat si in romania a.i toate uleiuri sunt definite prin numaru SAE care urmeaza simbolului reproducerii domeniul de util.(ex:M20,M30,M40,M50 pentru MAS;DS30,DS40,DS30Supre1,D40Super1 pentru ,MAC)

Uleiurile multigard util la MAS sunt o grupa aparte denumite uleiuri multigrad super cu doua sortimente:M10W30Super si M20W40Super

Uleiuri sintetice

Conditiile de functionare a unor motoare impune util lubrefianti sintetici ce au calitati superioare celor minerale, in special variatii reduse a viscozitatii

Stocurile de baza a uleiurilor sintetice se obtine prin inlocuirea legaturilor C-C sau C-H la produsele petroliere cu alte tipuri de legaturi

Principalele clase de compusi sintetici util pentru ungerea motoarelor s-au ca lichide hidraulice sunt urmatorii:diesterii, poliiglicodi, cloroflor carbonii, esterii fosfati si silicati, disiloxanii, amine aromatice, derivati heterociclici

Aceste clase au urmmatoarele utilizari:poligliccolii datorita rezistentei ridicate la foc sunt utili ca fluide hidraulice in instalatii navale

Fluoroesterii sunt utili in domeniul lubrefriantilor hidrodinamice.Siliconii sunt stocurii de baza in fabricarea unsorilor pentru ungerea pompelor de compresoare si a angrenajelor din mase plastice si cauciuc

Sunt 3 tipuri de lubrifianti sintetici

Lubrefiantul de tipul I: au un stoc de baza constituit din esteri ai acizilor dibazici cu alcool cu lant liniar si ramificatii primare

Lubrefriantul de tipul II

Au o comportare foarte bune la temperaturi scazute (pana la -60^OC)

Stocul de baza este reprezentat de esterii alcoolilori polifunctionali modificati cu amestecuri de acizi grasi monobazici continand 510 atomi de C in molecula

Lubrefiantul de tipul III

Sunt indicati pentru prelucrarea sarcinilor foarte mari si motoare puternic solicitate termic

Acestea sunt un amestec in anumite raporturi bine stabilite de un ester dibazic cu unul complex

Aditivi pentru lubrefianti

uleiurile de motor trebuie sa posede in exploatare un complex de insusiri

aceste proprietati insuficiente sau deloc prezinte la stocurile de baza sunt conferite de o gama larga de compusi chimici de natura organica numiti aditivi si activanti

Aditivii se adauga in stocul de baza in diverse proportii oferind lubrefianti proprietati impuse de functionarea lor in motor.Modul de actionare al acestora atat fizic cat si chimic este foarte complex si de multe ori incomplet cunoscut. Nu este suficient sa se adauge o anumita cantitate dintr-un aditiv oarecare intr-un stoc de baza oareacre pentru a obtine imbunatatirea proprietatilor uleiului

Reactia aditivului numita si raspunsul    uleiului de baza este functia de natura chimica a aditivului, de cantitatea, de tipul de gradul de rafinare si de natura chimic a uleiului de baza si mai ales de motor

Trebuie cunoscut tipul motorului, conditiile de serviviu anterioare,starea sa mecanica, conditiile in care functioneaza,etc

Util nerationala a aditivilor poate avea efecte contrare cu atat mai grave cu cat pot aparea si conditii neprevazute

Din aceasta cauza recomandarile de utilizare a aditivilor nu sunt intotdeauna generale, acestea reprezinta cele mai des cazuri speciale pe care doar specialistul in lubrificatie le poate specifica. Aceste restrictii sunt cu atat mai evidente cu cat se folosesc amestecuri de aditivi si nu aditivi singulari

Trebuie sa se tina seama atat de relatiile aditivilor intre ei cat si cu uleiul de baza

Util acestor substante este conditionata de o serie de proprietati si compatibilitati cum ar fi:

aditivii trebuie sa fie solubili in stocul de baza pentru prevenirii separarii acestuia in timpul stocarii sau functionarii

aditivii trebuie sa fie caracterizatie de o tensiune de vapori redusa pentru a nu se volatiliza in timpul functionarii motorului cand temperatura uleiului este ridicata

aditivii trebuie sa fie compusi stabili d.p.v chi la actiunea agentilor fizici si chimici

aditivii nu trebuie sa reactioneze chimic intre ei si stocul de baza

culoarea si mirosul aditivilor nu trebuie sa influenteze negativ uleiul

Aditivi trenuie sa aiba un grad inalt de flexibilitate, adica pe scheletul hidrocarbonat sa se poata grefa mai multe grupari functionale, rezultand aditivi cu proprietati complexe numiti aditivii polifunctionali

Aceste consideratii explica faptul ca reusita unei formule de ulei cu inalte calitati este dificila.Aditivii nu corecteaza defectele uleiurilor de baza ci sunt produse real indispensabile ce se introduc in uleiurile de calitate rezolvandu-se atat problemele de curgere cat si cele de functionare la atat problemele de curgere cat si cele de functionare la temperaturi scazute in conditii severe de oxidabilitate, probleme de uzura coroziune etc

Clasa de aditivi pentru lubrefianti

Clasa aditivilor si activatilor pentru uleiurile de motor ar trebui sa tine seama de structura chimica a compusilor ce prezinta o astfel de functionalitate

Datorita gamei largi de produsi organici util ca aditivi, aceasta clasa este inoperanta.In aceste conditii s-a impus o clasa a aditivilor dupa functionalitatea acestora imbinata cu proprietati fizico-chimica ale produsului respectivi si anume

dupa proprietati fizice si reologice (studiul curgerii lichidelor vascoase)

aditivi de fluorescta si culoare

aditivi pentru inbunatatirea indicelui de viscozitate

aditivi depresanti (pentru coborarea indicelui de congelare)

dupa proprietatile tribo-chimica

aditivi detergent-dispersanti

aditivi pentru reducerea fecarii si uzurii

aditivi antirugina

aditivi pentru reducerea spumarii

dupa proprietatile chimice

aditivi pentru imbunatatirea rezistentei la oxidare si coroziune

Aditivi pentru imbunatatirea indicelui de viscozitate

Acestia sunt compusi chimici care adaugati in stocul de baza in concentratii de cateva procente imbunatatesc caracteristicile sale de curgere fara a modifica defavorabil alte proprietati esentiale

Modificarea proprietatilor reologice ale uleiului conduc la o ungere eficienta la toate temperaturile de functionare

Acesti aditivi trebuie sa prezinte stabilitate la oxidare stabilitate termica, sa nu corodeze si sa fie compatibili cu alti aditivi utilizati

Modul de actione a acestor aditvi depinde de matura stoculurilor de baza de masa moleculara a aditivului de natura radicalilor hidrocarbonati din structura aditivului de concentratia in care este adaugat si de presiunea de lucru

Este foarte important gradul de solubilizare a uleiului in uleiul de baza in sensul ca eficienta maxima se manifesta atunci cand se formeaza o emulsie foarte fina

La adaugaea aditivului in stocul de baza apare un efect de ingrosare a uleiului si de imbunatatire a indicelui de viscozitate asigurand o viscozitate corespunzatoare a uleiului la temperaturi scazute si o viscozitate suficienta la temperaturi ridicate

Cei mai utilizati aditivi din aceasta clasa sunt produsi macromoleculari rezultatii din procesul de polimerizare a 4 tipul de monomeri:

- derivati de poliizobutena;

- copolimeri ai stirenului cu hidrocarburi astfel ce contin 218 atomi de C in molecula;

- derivati ai polimetacrilatilor in care radicalul alcoolic contin de la 48 atomi de C

- derivati de poliacrilati cu radicalul alcoolic contin de la 48 atomi de C

Aditivi pentru reducerea frecarii si uzurii

In anumite conditii de functionare a motoarelor, in special la incarcari foarte mari filmul de lubrifiant dintre suprafetele pieselor metalice. La temperaturi de 500^OC filmul de lubrifiant putrnic adsorbit fizic este desorbit devenind ineficace si conducand la uzuri avansate

Din aceste motive este necesara formarea unui film lubrefiant puternic absorbit prin formarea unor compusi tribo-chimic intre piesele cu misc relative si prin utilizarea unor serii de compusi chimici denumiti aditivi de onctuazitate (aderenta) sau de extrema presiune

Cei mai utilizati compusi chimici fac parte din urmatoarele clase

acizi grasi si esteri ai acestora

compusi organici complecsi ce contin in molecula atomi de fosfor,S,Cl etc

compusi organo metalici

Capacitatea acestor compusi de a forma pelicule protectoare la confera proprietati de a fi folositi si ca agenti antirugina

Stratul potector astfel format, fie adsorbit fizic, fie produs de chemosorbtie este rezistent la actiunea agent

Aditivii detergenti dispersanti

Acesi aditivi au o functie importanta iar rolul lor nu este acela de a curata motoarele ancasate ci dinpotriva acela de a impiedica formarea depozitelor in motor prin mentinerea suspensie a materialelor solide ce se acumuleaza progresiv in ulei ceea ce le confera functia de dispersant

Conditiile de intrbuintare a fiecarui aditiv detergent sunt specifice. Nu exista aditivi detergenti universali, fiecare aditivi de acest fel fiind recomandat pentru un anumit tip de motor. Aditivii detergenti folosisi la MAC trebuie sa posede in plus o mare capacitate de neutralizare prevenind uzura in cazul folosirii unor combinatii cu continut mai mare de Sulf. Partcularitatea dinstinctiva a acestor aditiii a constitue inalta lor putere de adsorbtie si efecienta actiunii dispersante, mai ales in prezenta apei si capacitatea de a dizolva substantele pe baza de gudron si asfalt

In acest mod se reduce tendinta uleiurilor de a forma depuneri la temperaturi joase

In acelasi timp se micsoreaza pericolul formarii de calamina in camera de ardere a MAS si de autoprindere prematura a amestecului carburant produsa de aceasta

De obicei aditivii detergenti nu au proprietati antioxidante si anticorozive fiind utilizati in amestec cu alti aditivi ce au aceste insusiri

Aditivii detergentii dispersanti sunt compusi organici care se pot imparti 2 clase aditivi fara cenusa si cu cenusa

Structura moleculara a aditivilor organo metalici (cu cenusa)

Denumti si clasici cuorinde 3 elemente distinctive

o grupare hidrocarbonata

un metal (Ca,Zn,Ba,Al,etc)

o grupare polara de legatura intre radicalul hidrocarbonat si metal de tip hidroxid

Pe moleculele acestor compusi se pot grefa punti sulfurice care confera proprietati antioxidante si anti-corozive (alchilofenolati de bariu, alchilfenosulfurati de bariu octil saliilatul de Ca si fenosulfuratii bazici)

Aditivi composi organici nemetalici(fara cenusa)

Sunt produsi rezultanti ai unor procese de copolimerizare a 2 tipuri de monomeri cu substituenti diferiti si sunt mult mai eficienti

Unul dintre polimeri asigura solubilitatea aditivului in ulei, iar cel de al-II-lea confera produsului proprietatilor de agent activ de suprafata

Aditivi anticorozivi si antioxidanti

Conditiile de presiune si temperatura la care functioneaza uleiul precum si prezenta aerului atmosferic(oxigenul din aer) presupun un procese de oxidare destul de intens cu formarea de produsi secundari(rasini solubile,compusi asfaltici insolubili, peroxizi, etc) care au ca efect corodarea semnificativa a motorului. Aceste efecte sunt accelerate de faptul ca stocul de baza contine particule metalice fin divizate care actioneaza ca un catalizator pentru reactiile de oxidare.

Pentru diminuarea efectelor se oxidare a uleiului se folosesc aditivi antioxidanti sau compusi chimici polifunctionale capabil sa micsoreze si efectele de coroziune

Moleculele acestor aditiv pot prelua efectele de oxidare protejand astfel uleiul si anihiland actiunea metalelor prin formarea de compusi chelati impiedicand depunerile, degradarea uleiului si actiunea coroziva

Inhobitorii de oxidare si coroziune adaugati in proportie de 11,5% nu modifica celelalte proprietati utile ale stocului de baza. Acesti aditivi sunt compusi ce contin in molecula lor atomi de valenta. Clasele de compusi utilizati ca astfel de aditivi sunt:

produsi de condensare dintre compusii olefinici si S

alchilfenosulfuratii metalelor

amine aromatice secundare sau mixte

compusi fosfo-sulfurati

Aditivii de imbunatatire a punctului de congelare(depresanti)

Punctul de congelare sau de inghet a unui ulei a fost considerata initial o caracteristica principala a uleiului determinand pornirea motorului la rece

Aceasta conditionare este detctata de vicozitate maxima care nu trebuie depasita la temp scazute a.i motorul sa poata porni cu ungere acceptabila

Fenomenul de congelare a uleiului apare prin formarea de cristale la scaderea temperaturii cu formarea unei mase solide este pus pe seama continutului de hidrocarburi parafinice. Economic este defavorabila deparafinarea uleiurilor, de aceea se prefera aditivarea acestora in scopul scaderii punctului de congelare

Dintre produsele naturale utilizate ca aditivi depresanti se pot mentiona hidrocarburile de natura asfaltica care au insa dezavantajul instabilitatii chimici si al culorii inchise

Ca aditivii rezultati din procesele de sinteza se pot enumera

sarurile metalice a unor acizi grasi

esteri organici

polialcooli

compusi azotati clorurati sau sulfatati

Aditivi antispumanti

Datorita vitezei mari de deplasare a uleiului si a temperaturi ridicate apar fenomene de spumare. Aerul si combustibilul dizolvati in ulei se degaja sub forma de microbule producand fenomenul de spumare

Aparitia acestui fenomen duce la intreruperea peliculei de ulei dintre suprafetele aflate in miscare relativa avand drept consecinte accentuare uzurii si cresterea nivelului de ulei

Prin prezenta alcoolilor superiori cu pana la 20 de atomi de carbon in milecula sau unor compusi siliconici organici in ulei s-a constatat o reducere a spumarii

Prezenta unor cantitati minime de compusi siliconici oranini elimina complet tendinta de aparitie a fenomenului de spumare in ulei

Aditivi polifunctionali

Au fost dezvoltate tehnologii moderne de aditivare a uleiurilor prin adaugarea unui amestec de compusi organici cu diverse grupari functinale sau a unui singur compus care contine pe catena hidrocarbonata mai multe functiunare organice Acestia sunt compusi metalici ai alchilofenolilor care contin in molecula atomi de S, fosfor, azot si altele

Varianta cea mai utilizata este cea a folosirii unor    subtante cu una sau grupari functinale care prin amestecare permit obtinerea aditivului polifunctional dorit.i

Util acestor aditivi impune rezolvarea problemelor de solubrizare in ulei,gasirea proprtiilor in care eficienta este maxima, micsorarea sau eliminarea surselor de emisii poluante si accesibilitatea materiilor prime si a costurilor

Necesitatea se eficienta procedeelor de filtrare

Durata de seviciu a motoarelor depinde in mare masura de procesele de purificare de filtrare a combinatiei lubrefiantului si a aerului necesar arderii

Printr-o filtrare eficienta poate fi marita si durata de lucru a uleiului in motor. Filtrele au ca prim obiectiv eliminarea intr-o masura cat mai mare a particulelor abrazive care pot initia procesul de uzura in motor si instalatiile auxiliare

In al II-lea rand prin filtrare trebuie eliminate produsele secundare reultate in urma proceselor de ardere (mazga,lacuri)care pot compromite functionare motorului prin formarea de depuneri

Degradarea uleiului in timpul serviviului

Exista 2 aspecte de baza ale acestui proces

contaminarea uleiului cu diverse impuritati

modificarea compozitiei prin amestecarea cu combustibil si diverse produse de ardere

Impuritatile ce pot contamina uleiul sunt:praful atmosferic,apa,lichidul de racire si diversele particule abrazive, de aceea este obligatorie schimbarea uleiului la incheierea    rodajului pentru a indeparta iversele impuritati rezultate in urma acestui proces sau ramase dupa montaj pe suprafete si in conducte

Impuritatile reultate in urma arderii sunt diverse produse carbonoase si altele

Compozitia si cantitatea impuritatalor depinde de tipul motorului (MAS sau MAC) conditii de functionare, factorii de mediu, eficienta sistemului de filtrare, calitatea combustibilului si lubrefiantului si modul de intretinere. Cu exceptia combustibilului si a apei, elemente greu filtrabile,restul imputatilor din ulei la efectuarea schimbului reprezinta intre 210% din greutate

Particulele solide prezente in ulei au dimensiuni diferite incepand cu :

cele sub 2 micron 92%

25 micron 7%

>5 micron 1%

Majoritatea particulelor sub 2 micron sunt constituite din C, fiind mentinute de obicei in suspensie de aditivii detergent dispersati

Rolul procelor de filtrare

Prin utilizarea filtrelor se urmeaza mentinerea nivelului de impurificare a lubrefiantului la un nivel suficient de scazut a.i sa se previna functionarea defectuoasa a motoarelor prin efect de coroziune sau actiune abraziva a diverselor particule solide.

Deoarece jocurile din lagare sunt de aproximativ 2% din diametrul fusului, iar grosimea peliculei de lubrefiantului nu coboara sub 5 micron, nici in cazul solicitarii maxime este necesara indepartarea in primul rand a particulelor cu diensiuni mai mari de 5 micron

Metode de filtrare a lubrifiantilor

Se pot imparti in 2 categorii:

separarea prin mijloace mecanice

separarea prin element filtrant

Combustibilul si gazele dizolvate in ulei nu pot fi separate prin nici un mijloc incorporat in motor

Decantarea naturala nu poate fi aplicata in timpul functionarii motorului datorita vitezei mari de deplasare a particulei abrazive.Metodele utilizate sunt centrifugarea si separarea magnetica

Filtrele centrifuge au forme constructive variate si sunt foarte eficiente. Prin acest procedeu se pot separa particule cu dimensiuni pana la 2 micron si chiar si sub aceasta limita. In cazul utilizarii straturilor filtrante, uleiul trece print-un perete poros ce retin particulele cu dimensiuni superioare porilor

Mediul filtrant consta din produse pulverizate, tesaturi naturale sau sintetice, hartie etc

Efectele filtrarii lubrifiantilor:

Cele mai important rezultant al utilizarii sistem de filtrare este reducerea uzurii atat ca rezultat al actiunii mecanice de indepartare a particulelor abrazive cat si in urma unor efecte mai complexe constand in tenuarea actiunii coroszive prin indepartarea unor produsi de ardere.

Recuperarea si regenerarea lubrifiantilor

Recuparea uleiurilor uzate fie prin metode mecanice simple, fie prin merode mai complexe cuprizand si tratemente chimice, deci prin procese de regenarare, este importanta pentru ca permite reciclarea unor cantitati importante de lubrefiant. Principalele metode de recuperare si regenerare sunt urmatorii:

decantarea: da bune rezultate pentru separare particolelor insolubile si a apei

incalzirea si deshidratarea: se utilizeaza pentru separarea combustibilului, a apei si a aditivilor

chimica: pot fi separate particule fine insolubile produse de ardere insolubile si solubile apa si aditivii

pamanturi absorbante: da rezultate bune pentru separarea particulelor fine si grosiere insolubile, prosuselor de ardere solubile si insolubile a apei si aditivilor

rezervoarele de decantare: sunt eficiente dar au dezavantajul ca este necesar un timp indelungat de depozitare. Acest deavantaj poate fi inlaturat prin utilizarea unor dispozitive de incalzire sau spalare cu abur

deshidratarea in vid: este utilizat pentru separarea apei

Metodele mecanice, respectiv centrifugarea si actionarea magnetilor se pot utiliza numai pentru filtrarea in timpul functionarii motorului

Tratamentele chimice sunt fie de natura acidica, fie de natura bazica si sunt urmate de filtrare utile argile speciale

Consumul de lubrifianti in MAI

In timpul functionarii motorul consuma o parte din lubrefiant aflat in sistemul de ungere, sant.consumate variind in limite foarte largi, conditionate de starea motorului si de carac fizico-chimica ale lubrefiantului

Consumul se realizeaza pe 2 cai

pierderile prin ne etanseitati sau prin sistemul de aerisire pe langa jorja etc

pierderi datorate arderii lubrifiantului in contact cu piesele fierbinti din camera de ardere

Plecand de la ideea ca in conditiile misc de translatie alternative a ansamblului piston-cilindru se stabileste un regim de ungere la limita ceea ce presupune formare unei pelicule de ulei avand o grosime de ordinul a cateva molecule.

Se paote calcula consumul de ulei ars in functie de carcteristicile constructive si functinale ale motorului

Prin calcularea aceste cantitati de ulei ars in medie la suta de km parcursi se pot evalua pierderile de ulei suferite de motor

Pentru a evita uzura sau griparea sistemului de ghidare a supapelor trebuie sa se tina seama de unele aspecte privind existenta in unele perioade a uleiului in exces evidentiata

Prin aparitia unui fum albastrui in gazele de evacuare

Buna functionare o supapelor poate fi impiedicata prin formarea unor cantitati de depozite carbonoase pe supapa si pe scaunul acesteia

Motorul poate functiona defectuos in cazul formarii depozitelor pe peretii camerei de ardere

Este important de mentionat ca pierderile de ulei ghidajul supapelor repr cam jumatate din totalul pierderilor putand ajunge pani la 75%

In consecinta este necesar ca jocul intre aceste piese sa se mentina in limitele recomandate de fabricant prin revizii si inlocuiri periodice

Avansul la aprindere si injectie,reglarea supapelor, depresiunea din galeria de admisie, impreuna cu accelerarile si decelerarile rapide si frecvente sunt alti factori care influenteaza pierderile de ulei la SA

In cazul SE efectele mecanice datorate miscarii tijei se acumuleaza cu efectele de vaporizare determinate de temperaturi ridicate cu consencinte chiar si in zone relativ indepartate fata de talerul supapei

Dupa inchiderea SE datorita fortei gravitationale si tensiunii superficiale in gidaj patrunde o noua cantitate de ulei .Acest ciclu se repeta si determina jumatate din pierderile de ulei prin sistemele de ghidare ale supapelor in ansamblu

Alte mijloace de prevenire a consumului de ulei sunt mentinerea la valori reonabile a debitelor de lubrifiant trimis catre aceste organe si utilizare unor sistteme de etansare ce sa impiedice patrunderea in zona tijelor supapelor a excesului de ulei

Restul pierderilor de ulei prin procesul de ardere se datoreaza scaparilor prin ansamblul piston-cilindru. Reducerea acestui tip de pierderi a fost rezolvat in mare masura prin utilizarea segmentilor de ungere ce racleaza uleiul in exces de pe oglinda cilindrului lasand doar o pelicula fina necesara ungerii

Caracteristicile functionale ale motorului determinate in stabilirea nivelului general al consumului de lubrifiant sunt

Starea mecanica

Dupa regimul de rodaj caracterizat print-un consum ridicat de ulei,acest consum se stabilizeaza pe un palier

In momentul in care cons de ulei incepe sa cresca execesiv se presupune in principiu cresterea jocurilor in ansamblul de ghidare a supapelor care in general se uzeaza mai repede decat ansamblul pist-cili

Pana la reparatia generala consumul poate fi redus prin utilizarea unui ulei mai vascos

Nivelul depunerilor

Ancasarea canalelor cilindrilor raclori si a orificiilor de ungere duce la o crestere impostanta a consumului de ulei

Nivelul uleiului din baie

Mentinerea uleiului din baie la cota maxim duce la cresterea pierderilor de ulei cu 2025% decat in cazul in care nivelul se situeaza spre valoare minim

Regimul de lucru

Consumul de ulei variaza in functie de sarcina avand valorile cele mai mici la sarcina plina,dar cu turatie constanta

Variatiile de regim conduc la cresteri ale consumului de ulei deoarece poate fi depasita capacitatea de raclare a segmentilor

Influenta caracteristicilor lubrifiantului asupra pierderilor de ulei

Factori semnificativ sunt urmatorii:

volatibilitatea(capacitatea de vaporizare): consumul variaza direct proportional cu volatilitatea lubrifiantului in conditiile in care viscozitatea este const

viscozitatea: consumul variaza invers proprietatile cu viscozitatea, nu se pot utiliza uleiuri viscoase la motoare noi sau cazul utilizari la temp scazute. Scaderea viscozitatii ca urmare a cresterii regimului termic va duce la o crestere a consumului

aditivi : s-a constatat o scadere a consumului de ulei pe aceeasi motor la trecerea de la 20W/20 la 10/30W la 20W/40

Degradarea aditivilor pentru imbunatatirea indicelui de vicozitate va avea ca consencinta creste consumului de ulei

Optimizarea lubrificatiei si intretinerea MAI

Stabilirea lubrifiantului optim si al modului cel mai economic de utilizare constitue nu numai conditii esentiale pentru exploatarea motoarelor la o eficienta si durabilitate maxima,ci si pentru obtinerea unor indici economici ridicati

Prin aplicarea unor reguli relativ simple privind lubrificatia si in general intretinerea corecta

Durata de serviciu a motorului poate fi preungita cu 3050% si in acelasi timp scaderea consumului de lubrefiant cu 1020%

Supravegerea eficientei sistemului de ungere si a efetelor complexe asupra organelor si performantei motorului se realizeaza in principal prin evaluare proprietatile uleiului

- analiza uleiurilor noi

- analiza uleirilor in timpul functionari motorului si dupa utilizare (dupa schimbul de ulei)

A 2 a care are ca scop lamurirea urmatoarele aspecte:

- conditii functionale a motorului si depistarea anumitor defectiuni

- comportarea lubrefiantului in motor

- optimizarea intervalului de timp intre 2 schimburi de lubrifiant

Analiza lubrifiantilor in timpul utilizat in motor

Metoda rapide

Aceste metode au ca scop sa dea informatii chiar si aproximative dar foarte rapid asupra unor probleme cum ar fi:

cant de particule carbonoase mentinute in suspensie de ulei, ceea ce permite evaluarea gradului de ancasare si a starii mecanice a motorului(mai ales pt MAC)

capacitatea uleiului de a dispersa particulele carbonoase atat la rece cat si la cald

diluarea lubrefiantului cu combustibil

modificarile chimica ale lubrefiantului datorate in special oxidarii

Indicatia asupra acestor probleme se obtin rapid prin urmatoarele metode:

Combustibili petrolieri pentru MAI

Comb petrolieri lichizi pentru MAI se obtine prin distilarea fractionata a titeiului dar pot fi obtinuti prin procedee de cracare (ruperea legaturi chimica de C-C)din produsi cu un numar mare de atomi de C in molecula (numiti fractiuni grele) rezultati tot in urma fractiunile destilate a titeiului

Se pot fabrica combustibili pt MAI si din carbune de pamant sau din reziduri rezultate in urma procesului de coxificare a carbunelui

Caracteristicile combustibilului in MAI trebuie duca la satisfactia MAI

sa asigure pornirea rapida si sigura a motorului la orice temperatura a mediului ambiant

sa permita functionare sigura a motorului cu un randament cat mai ridicat

sa nu produca solicitari mecanice sau termice ridicate sau uzura mare

sa arda complet fara a produce substante nocive pentru omogenizare

sa nu actioneze corosi asupra suprafetelor metalice cu care intra in contact

sa permita transportul, depoztarea si distributia la consumator fara dificultate,fara pericol si cu mentinerea in timp a proprietatii

sa fie ieftine

sa fie in cantitati suficiente

Proprietatile combustibilului lichizi se definesc printr-un numar de caracteristici ce se imparte in 3 clase

caracteristici ce definesc proprietatile combustibililor

Det pentru procesul de pulverizare,vaporizare,autoaprindere si ardere

Acestea sunt:- compozitia fractionata presiuni de vapori densitatea,viscozitate,tens.superficiala, cifra octanica cifra cetanica,indicele diesel, indicele de cox si puterea calorica

proprietatile combustibilului detectat pentru uzura motorului

Aciditatea minerala si alcalinitatea, aciditate organica, continutul de sulf, efectul de coroziune asupra lamei de cupru impuritati mecanice, continutul de apa si continutul de cenusa

caracteristici detectate pentru transportul depozitarea si distributia combustibililor

Gumele actuale,perioada de inductie cifra de iod,punctul de congelare, temperatura de tulburare, punctult de inflamabilitate si culoare

Tipuri de combustibili pt autovehicule:

Clasificarea comb

in functie de tipul motorului

pt MAS(motor cu aprindere prin scanteie)

pt MAC(motor cu aprindere prin compresie)

in functie de starea agregare

lichizi (benzina motorina)

gazosi (gaze naturale GPL, hidrogen)

in functei de natura combustibilului

petroliere (conventionali)

neconventionali (benzine sintetice,compusi organici oxigenati de tipul alcoolilor, eteri,gaze naturale sau sintetic,hidrogen etc)

Se estimeaza ca in viitorul apropiat alimentarea motoarelor pt autov. se va face preponderent cu comb conventionali

Prin perfectionare procedeelor ternologice s-a marit cant de benzine si motorine rezultate din prelucrarea titeiului pe baza scaderii cant de produse grele

Propr caracteristice benzinelor auto

Pentru MAS se utilizeaza benzine comerciale caresunt produse lichide a caror distilare are loc intre 30^OC si max 205 ^OC produse obtinuta prin amestecarea unor fractii petroliere de baza cu compusi sau aditivi

Pe plan mondial se comercializeaza benzine care contin ca fractii de baza benzinei naftelic si alti componenti avand o compozitie procentuala ce depinde de disponibilitatea si calitatea acestora

Amestecarea diferitelor fractii petroliere este necesar datorita faptului ca in urma prelucrarii titeiului produsele rezulatate nu sunt brnzine finite care sa corespunda cerintelor de utilizare a lor in motor

Aceste bezine reprezinta componenti obtinuti la fabricarea benzinelor finite

Incepand cu 1990 in SUA a inceput sa fie utilizate benzinele oxigenate numite OXYFUEL si benzinele reformulate.In Europa de V benzinele reformulate au denumirea de EUROSUPER

In Romania componentii utiliati pentru fabricarea benzinelor finite pot fi

butani (pentru corectarea presiuni de vapori)

gazoline (fractiuni de benzine primare)

benzine de cracare catalitica

benzine de reformare catalitica

compusi organici oxigenati

In principiu benzinele comercializate in Romania sunt

benzina regular (CO87) recomandat pentru rapoarte de comprimare ≈78

benzinele premium I (CO≈9698) recomandat pentru rapoarte de comprimare 810

benzinele premium II (CO≈95) recomandat pentru rapoarte de comprimare 810   

super premium (CO peste 100)

Normele de mediu impun pentru benzine

eliminarea totala a plumbului

reducerea presiuni de vapori

limitarea continutului de hidrocarburi aromatice de benzine si de olefile

emisiile polunate sa se incadreze in normele de mediu

In Romania s-a trecu la fabricarea benzinelor fara plumb sinolizate Premium FP, fabricate din fractii de benzine porvenite din procese de reformare si cracase catalitica si din alte procese din sinteza destinate motoarelor de autovehicule dotate cu cartuse de catalizatori de polunati

Realizarea unei retele optime pentru benzine auto este foarte complexa deoarece trebuie avuti in vedere urmatorii factori:

respectarea conditiilor de calitate impusa benzinelor finite

fabricarea benzinelor din componenti disponibili ce au calitati diferite de la o perioada la alta in functie de calitatea materiei prime de tipul si de modul de functionare a instalatiei de fabricare

elaborarea de retete ce sa permita valorificarea superoioara a produsilor din rafinarii simultan cu asigurarea calitatii si a beneficiului

Hidrocarburile continute de o benzina clasica sunt:

hidrocarburi saturate aciclice sub forma unor lanturi (alcani sau parafine)

hidrocarburi ciclice (cicloalcani sau nafteni)

hidrocarburi aromatice si nesaturata (olefine si diaelctirce)

Intre 40% si 80% din compozitia benzinelor comerciale este constituita din hidrocarburi parafinice cu lanturi liniare sau ramificate

Naftenele cu sau fara catene laterale sunt intre 15% si 30%

Pe langa hidrocarburile aromatice (pana la 35%)si compusi organici cu S,O₂,si N₂. In concentratii reduse in compozitia benzinelor comerciale se gasesc si sant apreciabile de hidrocar aromatic intre 2040%

Calitatea benzinelor trebuie corelate cu cerintele MAS de aceea este necesara cunoasterea comp benzinelor pe clase de hidrocarburi

Pentru buna functionare a motorului, benzinele trebuie sa posede anumite propr fizice si chimica ce sa asigure:

formarea unui amestec omogen la un dozaj optim care sa asigure arderea cat mai completa si realizarea unui rand termic superior

transportul,stocarea si curgerea normala a benzinei prin sistemul de alimentare in orice conditii de mediu

eficienta economica a productiei de carburanti

Cerintele pe care trebuie sa le indeplineasca benzinele pentru buna functionare a motorului sunt:

a)     volatilitatea

Deoarece arderea se realizeaza in bune conditii numai in cazul in care combustibilul din camera de ardere este in stare gazoasa, de asemenea volatilitatea influenteaza pornirea la rece,viteza de incalzire a accelerare a motorului, puterea motorului si economia de carburanti

Volatilitatea unei benzine este apreciata prin tensiunea de vapori si curba de distilare. Tensiunea de vapori se defineste prin presiunea de vapori dezvoltata de un volum det de benzina la temperatura de 37,8^OC (100^OF)intr-un aparat stadardizat numit aparat Reid

Pentru benzinele auto tensiunea de vapori este intre 400.700torr

O tensiune de vapori mari usureaza pornirea la rece si punerea rapida in sarcina motorului

Peste o anumita valoare a tensiunii de vapori apare pericolul formarii de dopuri de vapori in conductele de alimentare cu periocul intreruperii alimentarii

Pe langa pierderile la trasnport si depozitare, o valoare mare a presiuni de vapori poate duce si la inghetare combustibilului in sistemul de alimentare

Curba de distilare reprezinta temperatura la care distila 10%,50% si 90% dintr-un volum stabilit de combustivil si determina buna functionare a MAI

Temperatura de distilare a fractiunilor usoare notata cu t₁₀^Oinfluenteaza in special pornirea la rece a motorului

Cunoscand t₁₀^O se poate detecta temperatura minima de pornire a motorului

S-au fabricat benzine utilizate numai iarna sau numai vara

In afara de aceasta temp t₁₀^O, temperatura minima la care poate porni motorul depinde si de alti factori cum ar fi viscozitatea uleiului si capacitatea acumulatorului

O valoare prea mica a temperaturii t₁₀^O duce la formarea dopurilor de vapori cu pericolul de a se intrerupe alimentarea cu combustibil

Temperatura de regim se atinge numai dupa o perioada de functionare a motorului. Timpul in care se atinge temperatura de regim si durata de accelerare depinde de temperatura de distilare a fractiunilor medii t₅₀^O. Aceste durate sunt cu atat mai mici cu cat valoarea t₅₀^O este mai mica

De asemenea t₅₀^O influenteaza calitatea si omogenitatea amestecului aer-combustibil, stabilitatea in functionare a motorului, consumul de combustibil pana la atingerea timpului de regim etc

Pentru Romania t_50max^O=145^O

Temperatura la care distila de 90% din proba t₉₀^O, precum si temperatura finala de fierbere t_g influenteaza distributia de carburant in cilindre in cazul injectiei monopunct

Consumul de combustibil cresterea lui t₉₀^O si t_g

Fractiunile grele din benzina se vaporizeaza doar partial si de aceea in cilindru poate ajunge benzina lichida ceea ce duce la cresterea consumului cu 1520% incasarea bujiilor si intensificarea depunerilor de calamina

Picaturile de combustibil se depun pe oglinda cilindrului sub forma unei pelicule provocand spalarea filmului de ulei, ceea ce favorizeaza aparitia flacarilor uscate, diluarea uleiurilor din carter si inrautatirea ungerii, ceea ce duce la cresterea uzurii pieselor motorului

Din ratiuni economice, continutul de fractiuni grele din benzine este limintat

Pentru romania t_90max^O=195^OC, t_fmax­=205 ^OC

b)     punctul de congelare

Este important sa fie cunoscut pentru a se evita congelarea sau separarea cristalelor de combustibil ceea ce poate duce la blocarea filtrelor si conductelor instalatiei de alimentare

Prin standarde in romania valoarea minima a punctului de congelare este de -20 ^OC

c)     viscozitatea: -este determinata de compozitia chimica a combustibilului, de masele moleculare a componentilor, de temperatura.si presiune. Este direct proportional.cu continutul de fractiuni de usoare.

d)     Densitatea: -poate sa ofere indicatii calitative asupra benzinelor pe clase de hidrocarburi (alcanii au o densitate mai mica, iar hidrocarburile aromatice o densitate mai mare).

e)     Puterea calorica: -reprezinta.cantitatea de caldura degajata la arderea completa in conditii normale a unui kg de comb.lichid sau a unui m³ de comb.gazos. Puterea calorica a unui combustibil.determina in mod hotarator lucrul mecanic produs de motor si consumul specific. Puterea calorica depinde de compozitia.chimica a combustibilului si in special de continutul de H₂ si de C.

Deoarece puterea calorica a H₂ este de 3 ori mai mare decat cea a C. Variatia acesteia pe clase de hidrocarburi este urmatoarea: parafinele au puterea calorica cea mai mare, urmata de naftene si aromatice. In afara de puterea calorica la alegerea comb.auto se vor avea in vedere si celelalte caracteristici fizico-chimice si de exploatare, precum si aspecte economice.

Calitatile antidetonante ale benzinelor: Fenomenul de detonatie la MAS apare datorita arderii bruste a amestecului aer-combustibil.din cilindru avand drept consecinta reducerea eficientei motorului. Tendinta la detonatie si intensitatea acesteia depind de compozitia chimica a benzinei. Hidrocarburile parafinice au structuri ramificate si cele aromatice au o tendinta mai redusa la detonatie fata de hidrocarburile parafinice cu structura moleculara liniara. Olefinele detoneaza cu o intensitate mai mica decat parafinele, iar naftenele sunt intre ele. Cifra octanica CO este o marime conventionala ce exprima rezistenta la detonatie a benzinelor in procente. Acest parametru empiric exprima capacitatea benzinei de a rezista la comprimare(evitarea autoaprinderii) folosind ca termeni de comparatie hidrocarburi cu structuri de referinta, adica izooctanul cu rezistenta mare la detonatie careia i se atribuie conventional cifra octanica 100 si normal heptan(n-hepan) cu rezistenta mica la detonatie si careia i se atribuie conventional cifra octanica zero. In general CO se det.in conditii de laborator pe motoare monocilindrice ce ofera posibilitate modificarii raportului de comprimare. Daca o benzina are CO mai mare de 100 calitatea acesteia se poate exprima si de cifra de performanta(CP), iar determinarea se face avand la baza izooctanul in care se introduc aditivi antidetonanti in anumite proportii. Cifra octanica se detecteaza.in conditii de laborator prin 2 metode:

1) Metoda Research: -CO determinat prin aceasta metoda se noteaza cu COR. Aceasta corespunde functionarii unui motor la turatii mici, adica in regim de turatie urbana cu variatii frecvente ale vitezei.

2) Metoda Motor: -CO astfel detectarea.se noteaza COM, iar conditiile in care se face determinarea sunt mai apropiate de cele reale de exploatare. COR>COM .

Sensibilitatea unei benzine reprezinta.diferenta dintre cifrele obtinute prin cele 2 metode: COR si COM exprimata susceptibilitatea la modificarile regimului de modificare a motorului. Sensibilitatea este detectat.de compozitia.chimica a benzinelor. Deoarece parafinele au o sensibilitate mai redusa, iar aromaticele o sensibilitate mare, benzinele de distilare primara cu continut ridicat de parafine au o sensibilitate mica, iar cele rezultate din procesele de cracare si reformulare catalitica au continut mare de olefine si aromatice cu o sensibilitate mare. La motoarele auto se impune ca sensibilitatea sa fie mai mica de 10 unitati. La cele 2 metode prezentate nu sunt luate in considerare conditiile particulare constructive si functionale ale motorului de aceea este necesara aprecierea calitatii antidetonante a benzinelor in conditii de drum apropiate de cele reale pentru fiecare motor in parte. Exista si alte metode pentru determinarea CO in conditii de drum notata COD cum ar fi: -Metoda UNITOW;    -Metoda curbelor limita de detonatie numita si BORDERLINE; -Metoda intensitatii detonatiei; -Metode bazate pe relatii empirice stabilite si verificate experimental; -Metode spectrale; -etc.

Aceste metode au dovedit ca CO variaza si in functie de turatie. De exemplu benzina parafinoasa se comporta bine la turatii de peste 1800 rot/min, dar detoneaza la turatii mici, iar benzinele olefinice detoneaza la turatii mai mari de 2800 rot/min si se comporta bine la turatii mici. Pentru.corelarea COD cu COR si COM se utilizeaza.o serie de diagrame si relatii matematice.

Corosivitatea si stabilitatea la oxidare a benzinelor: -Datorita continutului de acizi organici, acizi minerali, apa si compusi cu sulf, benzinele au o actiune coroziva atat a actiunii pieselor motorului cat si asupra peretilor rezervorului. Pentru acizii organici concentratia maxima admisa exprimata prin indicele de aciditate s-a stabilit la 3 mgKOH/100 p. Benzinele contin compusi cu sulf si mai putin sulf liber sau H₂ sulfat. Datorita sulfului din benzina uleiul din motor imbatraneste mai repede ceea ce duce la cresterea indicelui de cox si a depunerilor pe piston. Continutul de sulf se limiteaza la 0,1 % sau la 0,15% pentru.benzinele provenite din titeiuri cu continut mare de sulf. Impuritatile mecanice(praf, nisip, rugina) prezente in benzina duc la o functionare defectuoasa a motorului si la uzura acestuia. Apa din benzina micsoreaza puterea caloricasi provoaca dereglari in alimentarea motorului. Continutul de apa    si impuritati mecanice este limitat prin standarde. Gumele rezultate din oxidarea si polimerizarea hidrocarburilor nesaturate care se gasesc in proportii mai mari in benzinele de cracare termica si catalitica si de piroliza. Aceste gume sunt produse vascoase sau solide de culoare galben deschis pana la brum negru si se formeaza in benzine in timpul depozitarii si vaporizarii. Gumele determina schimbarea caracteristicilor de baza ale benzinelor in special a CO si a aciditatii si a susceptibilitatii la detonatie, functionarea defectuoasa a supapelor, ardera incompleta si chiar griparea motorului. Continutul de gume se limiteaza la 2mg/100cm³. Stabilitatea benzinelor in timpul depozitarii se determina prin perioada de inductie ce reprezinta timpul in minute in care o proba testata in prezenta oxigenului in anumite conditii de presiune si temperatura, practice nu se oxideaza. Perioada minima de inductie impusa de standarde este de 600 de minute.

Aditivi pentru benzine: Aditivii sunt compusi chimici ce imbunatatesc calitatile si proprietatile benzinelor. Se introduce in proportii reduse sub 3% si au urmatoarele functii: -confera proprietati fizico-chimice noi; -protejeaza benzinele finite impotriva transformarilor ce pot avea loc sub actiunea agentilor fizici si chimici; -protejeaza motorul de produsi nocivi, ce rezulta din procesele functionale.

Conditiile ce trebuie sa le indeplineasca aditivii pentru benzine sunt urmatoarele: -sa aiba eficienta mare la cantitati mici; -sa arda complet odata cu combustibilul si fara depuneri; -sa nu influenteze negativ alte proprietati ale benzinei; -sa fie solubile in benzina si insolubile in apa; -sa prezinte o instabilitate termica la toate temperaturile de exploatare; -sa nu fie deficitar, iar costurile de productie sa fie acceptabile.

Tipuri de aditivi

a) Aditivi antidetonanti:

Datorita cresterii raportului de comprimare la motoarele actuale pentru evitarea aparitiei fenomenului de detonatie este necesara utilizarea unei benzine cu cifra octanica mare. Ca aditivi antidetonanti se pot utiliza 4 clase mari de compusi chimici: -hidrocarburi izoparafinice si aromatice; -compusi organici cu oxygen(alcool, eteri si esteri); -compusi cu azot; -compusi organo-metalici.

Cele mai bune proprietati antidetonante le au produsii organo-metalici de tipul tetraetilului Celelalte 3 clase au o influenta redusa asupra CO daca sunt in concentratii mici si de aceea sunt considerati mai mult componenti antidetonanti decat aditivi. Normele de mediu au impus eliminarea din benzine si de aceea a aparut necesitatea gasirii altor compusi cu efect antidetonant.

b) Aditivi antioxidanti:

Acesti aditivi sunt utilizati la benzinele ce contin fractiunile rezultate din cracarea termica si catalitica, piroliza si coxare pentru incetinirea sau prevenirea proceselor de oxidare, de polimerizarea si policondensarea care apar in special in cazul depozitarii pe termen lung. Compusii utilizati sunt de tipul achili-fenoli, amine aromatice, amini fenoli, etc.

c) Aditivi detergenti:

Sunt utilizati pentru diminuarea efectelor nocive ale depunerilor. Pot fi utilizati ca aditivi multifunctionali, deoarece au si o actiune antirugina si antipoluanta. Acesti aditivi sunt substante tensio-active cu grupari aminice.

d) Aditivi anticorozivi:

Coroziunea pieselor metalice din circuitul de alimentare si cel de distributie se datoreaza compusilor chimici preexistenti sau formati in timpul depozitarii agresivi fata de metale asa cum sunt: acizii, peroxizii, alcoolii si alte produse de oxidare si compusi cu sulf.

In urma arderii rezulta acizi ai sulfului extremi de agresivi fata de suprafetele metalice. Prezenta apei, a unor alcooli sau a unor compusi cu character acid intensifica actiunea coroziva a benzinelor. Compusii utilizati sunt substante tensio-active constituite dintr-un radical alchiilic lung si o functie polara. Protectia anticoroziva este asigurata prin absorbtia acestor substante pe suprafetele metalice sub forma unui film molecular.

e) Aditivi dezactivatori metalici:   

Benzinele pot contine unele urme de metale fin divizate provenite din materia prima sau introduce cu aditivii. Aceste metale actioneaza ca si catalizatori pentru procesele de oxidare ceea ce duce la marirea depunerilor rasinoase. Aceste urme de metale au si o actiune nefavorabila asupra aditivilor antioxidanti ceea ce impune cresterea cantitatii acestor aditivi. Ca si in cazul uleiului acesti aditivi blocheaza actiunea metalelor prin formarea de produsi stabili. Ca aditivi dezactivatori metalici se folosesc compusi bazelor Sihiff, acizi pilidin carbooxilici si altii.

f) Aditivi anticongelanti sau antidepresanti:

Au rolul de a reduce punctul de congelare al apei sau de a impiedica depunerea cristalelor de gheata in sistemul de alimentare. Compusii utilizati sunt in general alcooli.

g) Aditivi polifunctionali:

Acestia sunt substante organice avand proprietati multiple ce pot avea simultan o actiune detergenta, anticoroziva, anticongelanta, antipoluanta, etc. Rolul acestor aditivi polifunctionali este aceea de a conferi benzinelor proprietati specifice conditiilor impuse pentru motoarele actuale si de a reduce nivelul emisiilor poluante.

Proprietati caracteristice motorinelor auto

Motorinele se impart in 2 categorii: -pentru alimentarea motoarelor rapide se utilizeaza motorine construite din distilate relativ usoare; -pentru motoare semirapide si lente se utilizeaza combustibil in a caror componenta intra si distilatele mai grele.

Constituentii principali ai motorinelor sunt hidrocarburi parafinice, naftenice si aromatice si hidrocarburi mixte care distileaza in intervalul 200⁰÷400⁰ C . Daca continutul de hidrocarburi nesaturate este mare, motorina va avea o comportare nesatisfacatoare in motor. Compusii cu sulf, cu oxygen si cu azot, precum si compusii organo-metalici sunt prezenti in cantitati reduse in special in combustibili grei.

Procedeul principal de fabricare a motorinelor este distilarea atmosferica a titeiului. In compozitia motoarelor pot intra si produse rafinate de la extractia hidrocarburilor aromatice, fractiuni rezultate de la cracarea termica si altele. Pentru distilatele provenite din titeiuri sulfuroase necesitatea de incadrare la conditiile de mediu impuse face necesara hidrofinarea. Conform standardelor exista 3 clase de motorina: 1-D, 2-D, 3-D. Pentru motoarele auto se folosesc primele 2 clase. Pentru asigurarea unei autoaprinderi cifra cetanica CC trebuie sa fie de minim 40 si este principala cerinta in ceea ce priveste calitatea combustibilului.

Alte cerinte sunt:

1) O curba de distilare cat mai ingusta care sa permita o ardere uniforma si completa. Valori ale punctului de inflamabilitate de minimum 60⁰ C. Punct de congelare de la -15⁰ la -25⁰C si valori ale punctului de tulburare cu numai 7⁰ mai mult.

2) Limitarea urmelor de sodiu la o anumita valoare data, efectele nefavorabile ale acesteia asupra depunerilor.

3) Diminuarea continutului de sulf din motive legate de coroziune si poluare.

Pentru reducerea emisiilor poluante motoarele trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici:

continutul de sulf intre 0,15÷0,20%

densitati mai mici de 0,82÷0,86 kg/dm³

valori ale temperaturii t₉₀⁰ si t_f⁰

Tendinte actuale privind combustibilii pentru autovehicule

Combustibilii actuali si de perspectiva trebuie sa rezolve urmatoarele probleme: reducerea consumului de combustibili clasici de tip benzine si motorine. Principala preocupare a constructorilor de automobile este realizarea unui consum cat mai redus de combustibil, deoarece factorii de care depind de consumul de consumul si economia de combustibil sunt fie de natura constructiva si functionala, fie sunt legati de modul de exploatare si de calitatea combustibilului, sarcinile cele mai importante in vederea consumului de combustibil revin constructorilor, celor ce exploateaza autovehicolul si fabricantilor de combustibil.

Unele din caile de reducere a combustibilului sunt: -reducerea consumului de combustibil la nivelul proceselor termice, la MAS se poate realiza prin cresterea raportului de comprimare, marirea dozajului in vederea functionarii cu amestecuri sarace ce permit reducerea consumului cu 5÷20%, sporirea randamentului, ceea ce impune controlul mai multor factori(viteza sau durata arderii, pozitionarea arderii pe ciclu, diminuarea pierderilor de caldura prin pereti, adica utilizarea unor materiale ceramice).

Prin marirea regimului termic al motorului se usureaza aprinderea ceea ce are consecinte favorabile atunci cand se folosesc combustibili neconventionali.

Imbunatatirea randamentului mecanic prin micsorarea frecarilor interne ceea ce se poate realiza prin utilizarea unor lubrifianti corespunzatori si prin optimizarea suprafetelor portante.

Reducerea consumului de combustibil prin utilizarea sistemelor electronice in antrenarea, reglarea si diagnoza functionarii autovehiculului. Se pot obtine reduceri ale consumului de combustibil prin perfectionarea design-ului si micsorarea masei autovehiculului. La MAS din energia dezvoltata pe ciclu prin arderea combustibilului 24% se consuma pentru producerea lucrului mecanic util, 9% prin frecare, 41% prin gazele de esapament, 26% prin sistemul de racire, de aici se observa ca aproximativ 75% din energia dezvoltata de MAS se pierde. Acest fapt a dus la echiparea pe scara larga a autoturismelor cu MAC-uri.

BIBLIOGRAFIE

Tuzu, C., Motoiu, C., Motoare Diesel, Editura Tehnica, Bucuresti, 1971

Saviuc, S., Groza, Al., Metode si lucrari practice pentru repararea automobilelor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1985

Cristescu, D., Raducu, V., Motorul pentru automobile si tractoare. Constructie si tehnologie, Editura Tehnica, Bucuresti, 1978

Chivulescu, C., Ionescu, G., Automobilul, Editura Tehnica, Bucuresti, 1986

Danescu, A., Moldovanu, G., Motoare cu ardere interna, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1980

Luca, V., Organe de masini si mecanisme, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1975