Slide 1

Vascozitatea combustibililor

Vascozitatea este proprietatea fluidelor de a se opune tendintei de deplasare relativa a straturilor componente, datorita fortelor de atractie intermoleculara(Cu cat aceste forte de frecare interioara sunt mai mari cu atat fluiditatea lichidului este mai mica)Factori care influenteaza vascozitatea combustibiluluicompozitia sa chimica si fractionata, temperaturapresiune. Vascozitatea este una din principalele proprietati ale combustibilului de care depinde alimentarea cu combustibilformarea amestecului in motor.In functie de modul de definire se disting:vascozitatea dinamica; vascozitatea cinematica; vascozitatea relativa sau conventionala, 0EnSistemul Internaionalunitatea de msur a viscozitii dinamice estePascal-secunda(Pas), care este egal cu 1kgm1s1.n sistemulCGSunitatea de msur a viscozitii dinamice estepoise, numit dupJean Louis Marie Poiseuille.1 P = 1 gcm1s1Curent se folosete subdiviziuneacentipoise(cP), deoarece la 20Capa are viscozitatea de 1,0020 cP, o coinciden convenabil.Relaia dintre poise i Pa s este:10 P = 1 kgm1s1= 1 Pas1 cP = 0,001 Pas = 1 mPasnSistemul Internaionalunitatea de msur a viscozitii cinematice estems1.n sistemulCGSunitatea de msur a viscozitii dinamice estestokes(St), numit dupGeorge Gabriel Stokes. Uneori se folosete subdiviziuneacentistokes(cSt).1 stokes = 100 centistokes = 1 cm2s1= 0,0001 m2s1.1 centistokes = 1 mm/sViscozitatea cinematic exprimat n grade Engler se poate converti n uniti SI cu relaia:[1] [ms1]

Factorii care influenteaza viscozitatea combustibiluluipresiuneaviscozitatea unui combustibil creste odata cu cresterea presiunii.Presiunea de injectie are o influenta insemnata asupra viscozitii: marirea presiunii in sistemul de injectie pana la 200x105 N/m2, determina o crestere a viscozitatii combustibilului cu 60%, in timp ce la presiuni de 400x105 N/m2 viscozitatea se mareste de trei ori.TemperaturaCu cat temperatura este mai ridicata viscozitatea este mai redusa. Variatia viscozitatii benzinelor cu temperatura in domeniul temperaturilor pozitive, este relativ redusa.Influenta temperaturii asupra viscozitatii motorinelor este mai importanta decat asupra viscozitatii benzinelor (!la temperaturi sub 00C variatia viscozitii motorinei cu temperatura este >>)

Influenta viscozitatii asupra functionarii motoarelor cu aprindere prin comprimare Marimea viscozitatii motorinei influenteaza calitatea pulverizarii care se apreciaza prin finetea omogenitatea penetratia si unghiul de dispersie al jetului. viscozitatea este mai mare=> jetul de combustibil este mai compact, unghiul de dispersie mai mic iar penetratia jetului este mai mare.

In scopul imbunatatirii parametrilor jetului se impune utilizarea unor motorine cu viscozitate redusa Fata de valoarea minima a viscozitatii exista insa restrictii impuse din conditiile asigurarii unei ungeri corespunzatoare a unor piese ale pompei de injectie si ale injectorului (pistonului plonjor, acul injectorului etc). (Cercetarile experimentale au aratat ca folosirea unui combustibil cu o viscozitate de 1,10E20(2x10-6 m2/s) realizeaza o ungere satisfacatoare a organelor mobile ale sistemului de injectie, cat si o pulverizare optima a combustibilului) Din considerente de uzura cat si de pulverizare, limita inferioara s-a stabilit la 1,10E20. (Viscozitate motorine intre 2,0 si 4,5 mm2/s)Limita superioara a viscozitatii este impusa atat de calitatea pulverizarii cat si de fluiditatea la temperaturi scazute.Influenta viscozitatii asupra alimentarii motoarelor cu combustibilCresterea viscozitatii cu scaderea temperaturii poate fi atat de importanta incat unii combustibili devin inutilizabiliViscozitatea are o mare influenta si asupra pornirii motorului la temperaturi joase. Pornirea usoara a motorului diesel depinde de -capacitatea de autoaprindere (CCmin)-viscozitate-punctul de congelare al motorinei.

La punctul de tulburare (care este cu aproximativ 60C mai mare decat punctul de congelare) se poate produce infundarea sitelor sau a filtrelor pentru retinerea impuritatilor mecanice din combustibil.

Tensiunea superficiala

se manifesta la suprafata libera a lichidelor, adica la suprafata de separare a acestora de un gaz fortele de coeziune intermoleculara fiind normale la suprafata de separatie tind sa micsoreze aria suprafetelorTensiunea superifciala are influenta asupra finetii si omogenitatii pulverizarii combustibilului.Tensiunea superficiala e direct proportionala cu continutul fractiunilor grele si cu vascozitatea combustibilului. hidrocarburile aromatice au o tensiune superficiala mai mare decat alcanii. un continut bogat in aromatice in motorine duce la cresterea intarzierii la aprindere si a duratei de vaporizare datorita inrautatirii vaporizarii. Valoarea tensiunii superficiale este dependenta de temperatura si presiune. Ea scade cu cresterea temperaturii si cu cresterea presiunii. Temperatura de autoaprindere este temperatura minima la care combustibilul se aprinde fara interventia unei surse exterioare.Aceasta proprietate este una din principalele caracteristici ale combustibililor utilizati la m.a.c. Ea depinde de- presiune in sensul ca scade cu cresterea acesteia. - compozitia combustibilului, si anume de stabilitatea termica si la oxidare a acestuia. Cea mai inalta stabilitate o au aromaticele urmata de naftene si alcani.Indicele de cocs

Prin incalzire, fractiunile care nu se volatilizeaza se transforma, in absenta aerului, intr-un produs solid cu continut ridicat de carbon = cocs. Indicele de cocs este = procentul de cocs care se formeaza la cocsificarea unei cantitati date de combustibil. Determinarea indicelui de cocs pentru motorina, uleiuri si pacura se face prin metoda Conradson. Indicele de cocs depinde de - compozitia fractionata a combustibilului si de - gradul de rafinare. Procentul de cocs scade cu cresterea de fractiuni usoare si cu scaderea masei moleculare a fractiunilor componente indice de cocs mare=>o tendinta mare a combustibilului de a forma calamina. Pentru motoarele rapide, se impune ca indicele de cocs sa aiba o valoare cat mai mica.Puterea calorifica (calorica)Puterea calorifica reprezinta cantitatea de caldura care se degaja prin arderea izobara si izoterma completa a unei unitati de masa sau volum de combustibil si se exprima in kJ pe unitatea considerata.Lucrul mecanic efectiv produs de un motor si consumul specific de combustibil este determinat de puterea calorifica a combustibilului utilizat. In functie de apa in produsele arderii se deosebesc: puterea calorifica inferioara si superioara. DensitateaPrin densitatea unui corp se defineste raportul dintre masa corpului si volumDensitatea relativa d420, la 200C, se defineste ca raportul dintre densitatea combustibilului si densitatea apei in vid la temperatura de 40C si 760 mm Hg.Daca determinarea se face la alta temperatura, densitatea relativa la 200C este data de relatiad420=d4t+c(t-20)

Punctul (temperatura) de congelaretemperatura la care meniscul format de combustibilul dintr-o eprubeta ramane nemiscat la inclinarea acesteia cu 450Pentru combustibili intereseaza si temperatura de tulburare, adica temperatura la care se observa separarea unor particule solide fine in combustibil (cristale de alcani solizi si microcristale de gheata) care conduc la o alimentare defectuoasa a motorului. La temperatura de tulburare se formeaza cristale de parafina.De multe ori determinarea punctelor de congelare si tulburare nu sunt suficiente pentru aprecierea comportarii combustibililor la temperaturi scazute in sistemul de alimentarePunctul de filtrabilitate, temp limita de filtrabilitate (mai mica decat t de tulburare-aprox cu 10 0C)Temperatura limita operationala

Puterea calorifica inferioara a diferitelor produse

Chart15020.546.1124.843.2323729.542.635.819.4616.526.821.536.629.334.1426.2362737.733.237.434.3

PCIm[MJ/kg]PCIv[MJ/litru]

Sheet15020.5GNC46.1124.8GPL43.232Benzina 13729.5Benzina 242.635.8Motorina19.4616.5Metanol26.821.5Etanol36.629.3ATB34.1426.2MTBE3627TAME37.733.2Ulei de rapita37.434.3Ester de rapita

Sheet1000000000000000000000000

PCIm[MJ/kg]PCIv[MJ/litru]

Sheet2

Sheet3

Sheet4

Sheet5

Sheet6

Sheet7

Chart244.330.341.234.2

Puterea calorifica masica[MJ/kg]Putere calorifica volumetrica[MJ/l]Corelatia densitate-putere calorifica

Sheet15020.5GNC46.1124.8GPL43.232Benzina 13729.5Benzina 242.635.8Motorina19.4616.5Metanol26.821.5Etanol36.629.3ATB34.1426.2MTBE3627TAME37.733.2Ulei de rapita37.434.3Ester de rapita

Sheet1

PCIm[MJ/kg]PCIv[MJ/litru]

Sheet20.68300.732densitatea0.72340.74360.76380.78400.8420.82440.6844.30.8241.20.6830.30.8234.2

Sheet2

Puterea calorifica masica[MJ/kg]Putere calorifica volumetrica[MJ/l]Corelatia densitate-putere calorifica

Sheet3

Sheet4

Sheet5

Sheet6

Sheet7