Universitatea POLITEHNICA din BucuretiFacultatea TransporturiDepartamentul Autovehicule Rutiere

Lucrri de laborator la Combustibili

Student:Dobre Alin Gabriel Grupa 8401b

Bucureti 2012

Dobre Alin 8401bLucrarea nr.1 Distilarea fractionata a benzinei

1.Generaliti: combustibilii folosii la M.A.I. trebuie s satisfac condiii impuse de pulveriyare, vaporizare, autoaprindere i ardere, de uzur ct mai redus a motorului dar i condiii favorabile transportului, manipulrii i depozitrii lor. Fiecare combustibil satisface ntr-o msur mai mic sau mai mare aceste condiii funcie de proprietile sale fizico-chimice i de posibilitatea modificrii acestora. Devine astfel necesar studiul proprietilor fizico-chimice ale combustibililor n legtur direct cu necesitile bunei funcionri a motorului. Arderea combustibilului lichid are loc att in M.A.S. ct i n M.A.C. n condiii optime n fay gayoas. Rezult, astfel, necesitatea ca orice combustibil nainte de aprinderea i arderea s se treac n stare de vapori. Gradul de vaporizare al combustibilului influeneaz pornirea motorului, funcionarea sa economic, uzura i stabilitatea n funcionare dar i pierderile n timpul transportului i depozitrii. Exist trei metode pentru distilarea fracionat, funcie de natura produselor petroliere: -metoda I, pentru produse petroliere albe; -metoda II, pentru gazolin; -metoda III, pentru produse petroliere grele, diferena dintre metode constnd n condiiile de pregtire i efectuare a lucrrii i nu n aparatura folosit. 2.Descrierea aparaturii: a. Aparatul pentru distilarea fracionat (fig.1) se compune din: balon de sticl 6 (n care se introduc 100cmc din combustibilul de cercetat i un termometru 9, fixat cu dopul 8) prevyut cu o ramur lateral prin care vor trece fraciunile vaporizate spre locul de colectare; mantaua de oel 7 ce nconjoar balonul i care este montat pe suportul 5; suportul 1 pe care se gsete becul de gaz 3 introdus n camera de nclzire 4. La partea superioar a camerei de nclzire sunt tiate diametral opus doua orificii circulare pentru ptrunderea aerului necesar arderii; baia de rcire 12, prin care trece conducta 11, ce face legtur ntre ramura lateral a balonului i cilindrul gradat 13, etaneitatea ntre ramura lateral a balonului i conducta 11 este asigurat de dopul 10; cilindrul 2 servete drept baie de ap n care trebuie s se gseasc cilindrul gradat pentru colectarea fraciunilor de combustibil.

Dobre Alin 8401b

3.Modul de lucru: Pregtirea lucrrii: nainte de distilare, balonul 6, conducta 11 i cilindrul gradat 13 se spal i se usuc. n cazul distilrii benzinei, baia refrigerentului 12 se umple cu ap i ghea, pentru a menine o temperatur maxim de 5 grade Celsius. Se introduc n balonul de sticl, cu ajutorul unui cilindru gradat, 100cmc din produsul de cercetat. Se introduce pe urm termometrul concentric n gtul balonului, iar nivelul reyervorului de mercur se va fixa la nivelul ramurii laterale a balonului. Fixare termometrului n gtul balonului se face cu ajutorul dopului 8. Efectuarea lucrarii: nclzirea se face cu o vitez inct prima picatur a produsului de cercetat s cad dup ce a trecut un timp de 5-10 minute. Punctul iniial al distilrii se consider temperatura nregistrat la cderea primei picturi n cilindrul gradat. n continuare, viteza de nclzire se regleaz astfel nct distilarea s continue cu o vitez de 4+5 cmc pe minut. Controlul acestei viteze se face prin numrul de picturi (20:25 n 10 s).

4.Rezultatele lucrrii:

Dobre Alin 8401b

Rezultatele lucrrii se trec n tabel. Reprezentatea grafic d compoziia fracionat a combustibilului n funcie de temperatura de fierbere. Temperatura de fierbere a fractiunilor t10 t20 t30 t40 t50 t60 t70 t80 t90 51 60 74 88 102 116 134 152 180

Denumirea produs de cercetat Benzina CO 95 de la OMV

Presiunea mmHg 740-770

E70 E100 E140

27% 48% 73% Presiunea mmHg 740-770200 180

Denumirea produs de cercetat

Temperatura de fierbere a fractiunilor t10 t20 t30 t40 t50 t60 t70 t80 t90 51 60 74 88 102 116 134 152 180

temperatura grade celsius

160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 20

HC medii40 60

HC grele80 100

HC usoare

procent [%]

Dobre Alin 8401bLucrarea 2 Determinarea vscozitii convenionale cu vscozimetrul Engler

1.Descrierea aparatului: vscozimetrul Engler este compus din vasul 5 din alam cu perei dubli, aurit n interior. n partea inferioar, vasul are un orificiu calibrat 2, de form conic, executat tot dintrun metal inoxidabil. n interior vasul are trei indicatoare 3, care indic nivelul pan la care se umple viscozimetrul cu produsul de cercetat. Capacul are dou orificii, unul pentru termometrul 7 trebuie s permit aeyarea termometrului cu rezervor de mercur n apropierea orificiului de scurgere. Fundul rezervorului de mercur al termometrului trebuie s fie aeyat la aproximativ 2mm de fundul viscozimetrului. Vasul 5 este montat concentric n interiorul vasului cu perei dubli 1 (baia care servete ca termostat). Amestectorul 4, montat pe peretele vasului exterior, servete la uurarea transmiterii cldurii i la uniformizarea temperaturii bii. Termometrul 8 este montat ntrun suport al vasului exterior i servete la mpsurarea temperaturii bii. 2.Mod de lucru: Pregtirea lucrrii. nainte de nceperea determinrii, vscozimetrul, termometrele 7 i 8 i tija 6 trebuie s fie perfect curate i uscate. Curarea viscozimetrului se face prin splare cu solveni, nu pe cale mecanic. n vasul 5 se toarn lichidul de cercetat, care n prealabil a fost filtrat printr-o sit cu ochiul de 0,3 mm. Produsele vscoase cu puncte de congelare nalte vor fi inclzite la 50 grade Celsius. Nivelul lichidului n vasul 5 trebuie s fie pn la planul vrfurilor indicate 3. Dac vrfurile indicatoarelor 3 nu sunt la fel de ieite din lichid, nseamn c vscozimetrul nu se afl ntr-o poziie orizontal. Cu ajutorul uruburilor de reglare 3 se aduce vscozimetrul n poziie orizontal. Dup aceea se acoper vasul 5 cu capacul su i se introduce termometrul 7. Se umple vasul 1 cu ap sau ulei, iar apoi se introduce termometrul 8. Se face apoi legtura auto-transformatorului cu reeaua i cu vscozimetrul Engler.

Pe urm se rotete butonul de reglaj B al tensiunii autotransformatorului din pozitia 0, dup care ncepe nclzirea. Efectuarea lucrrii. O dat cu ridicarea tijei 6 se pornete i cronometrul. Lichidul se scurge n recipientul calibrat 4, astfel ca firul de lichid s ating peretele recipientului, pentru a evita spumarea. n timpul scurgerii, temperatura lichidului din baie se va menine in limitele admise. n clipa n care nivelul lichidului a atins reperul de 200 cmc al recipientului, se oprete cronometrul. n timpul determinrii trebuie ca temperatura camerei s fie constant, iar vscozotatea s fie ferit de radiaii. Calculul vscozitaii: Calculul vscozitii Engler se face cu formula: E=t/c n care: t este timpul de scurgere a 200 cmc din produsul de cercetat, n secunde; c timpul de scurgere a 200 cmc ap distilat la 20 grade Celsius, n secunde. 51 Rezultatele determinrilor se trec in urmtorul tabel.Figura 1 In mod teoretic (1)

Dobre Alin 8401b

Variatia vascozitatii cu temperatura in mod experimental150 100 E 50 0 0 10 20 30 40 50 60 temperatura [grade celsisu]

E[-] t[grade Celsius]

50.58 25

7.68 6.43 2.09 40 50 100

Bibliografie 1. Heywood, John B. Internal Combustin Engine Fundamentals. 1988.

Dobre Alin 8401b

Determinarea punctului de inflamabilitate la motorine

Scopul lucrarii: determinarea temperaturii cea mai joasa la care amestecul se aprinde. Aparate folosite Pesky-Martens \ Desfasurarea lucrarii: temperatura de inflamabilitate determinate experimental: tio=54 C. Temperatura este masurata in lichid cu mercurul termometrului imersat in volumul de lichid. Densitate: motorina 0.83 g/cm^3 masurata (0.67g/cm^3 teoretica) Antigel 1.110 g/ cm^3 Temperatura deschidere termostat peste 55C. Timp de deschidere 1 secunda.Figura 1 Aparatul Pesky-Martens

Lucrarea 3 Determinarea punctului de inflamabilitate a uleiului cu aparatul Marcusson

1.Generaliti: Se numete punct de inflamabilitate temperatura cea mai joas, la care vaporii de la suprafaa produsului de cercetat, n amestec cu aerul, la presiunea atmosferic normal, se aprind pentru prima oar, n contact cu o flacr. Temperatura la care caporii o dat aprini ard continuu se numete temperatur de ardere. Punctul de inflamabilitate se determina cu ajutorul urmtoarelor trei aparate: aparatul Abel-Pensky pentru produse care au punctul de inflamabilitate ntre 20 i 50 grade Celsius (white-spirit si petrol); - aparatul Marcusson pentru produse cu punct de inflamabilitate de peste 80 grade Celsius (pcur, ulei etc.). 2.Descrierea aparaturii: a. Aparatul Marcusson se compune din: creuzetul 3 din porelan smluit i prevzut n interior cu dou repere circulare, negre i altul rou, pn la care se va turna produsul de cercetat (nivelul produsului cercetat difer n funcie de punctul de inflamabilitate, dac este sub sau peste 250 grade Celsius). Creuzetul se sprijin pe un suport metalic inelar 16, iar acesta pe suportul 14. Termometrul 11 este fixat, prin intermediul bratului 13 de suportul 15. Aprtorile 5 i 12 feresc dispozitivul de nclzire i respectiv dispozitivul de aprindere de curenii de aer. Dispozitivul de aprindere 10 este format dintr-un tub metalic ndoit la ambele capete, care se pot roti in planul orizontal n jurul suportului 9. Arcul 8 menine tubul 10 la nlimea admis de poziia pe care o ocup rondeaua 7 pe suportul 9. Partea din dreapta a tubului 10 face legatura, prin intermediul unui racird flexibil, cu sursa de gaze. Dispozitivul de nclzire const din rezistena 2, alimentat de la un transformator cu tensiune variabil. Suportul 14, mpreuna cu celelate pri ale aparatului este fixat pe suportul curbat 1 prevzut cu dou uruburi 4 de reglare a orizontalitii aparatului. -

3.Mod de lucru: Se aeaz aparatul ntr-un loc ferit de cureni de aer i pe ct posibil n lumin difuz, pentru a se putea observa bine inflamarea. Termometrul se aeaz astfel nct rezervorul cu mercur s se gseasc la distana de 5 mm de peretele creuzetului i la 2 mm de find. Produsele cu punct de inflamabilitate sub 250 grade Celsius se toarn n creuzet pn la reperul inferior (rou), iar produsele cu punctul de inflamabilitate sub 250 grade Celsius se toarna pn la nivelul superior (negru). Se fixeaz dispozitivul de aprindere n aa fel nct vrful su la rotire s treac prin centrul cruzetului, fra ns s-l ating. Flacra dispozitivului de aprindere se reglez la o lungime de 10 mm.

Temperatura aparatului trebuie s fie naintea nceperii determinrii mai mic cu 60 grade Celsius dect punctul de inflamabilitate a produsului de cercetat. Ulei folosit 10W 40 Punctul de inflamabilitate la 220 grade Celsius. Indicat de producator 240 grade masurat in laborator

Lucrarea 4 Determinarea cifrei de cocs dup metoda Conradson

1.Generaliti: Depozitele de cocs sau calamine din cilindrul motorului sunt rezultatul arderii combustibililor n motoarele cu ardere intern. Depunerile de calamine de pe supape, pistoane, pereii camerei de ardere, colectorul de evacuare, orificiul injectorului conduc la mrirea uzurii motorului i afecteaz pulverizarea combustibilului n camera de ardere. Prin capacitatea de cocsificare se apreciaz tendina combustibililor de a forma calamin n camera de ardere. n general, prin cocsificare se nelege proprietatea unui produs petrolie de a forma prin nclzire, n absena aerului, un reziduu cu coninut ridicat de carbon. Indicele de cocs al uleiurilor, pcuii si al motorinei se determin prin metoda Condson. 2.Descrierea aparaturii: Creuzetul de porelan 1, cu o capacitate de 30 ml, n care se gsete produsul de cercetat se introduce n creuzetul de oel 2 acoperit cu capacul 10 (capacul este prevzut la partea superioar cu un orificiu pentru ieirea gazelor). Ambele creuzete sunt introduce n creuzetul 3 prevzut cu uncapac din tabl. Mantaua din tabl 4, ce nconjoar creuzetul 3, se termin la partea superioar cu un co de care e fixate puntea de srm 5. Puntea din srm servete ca indicator al nlimii maime a flacrii produse de vaporii care ard. Mantaua de azbest 11 de form tronconic nconjoar creuzetul 3 i este fixate n corpul 6. Creuzetul 3 este aezat pe trepiedul 9 prin intermediul piesei triunghiulare 7 din srma mbrcatp n material refractar.

Calculul indicelui de cocs: dup racire, creuzetul se cntrete la o balan analitic i se noteaz cu m3 rezultatul cntririi. Indicele de cocs se calculeaz cu formula:

%cocs =n care: m este masa cocsului, n grame; Mgol=15.871 23 ml ulei Timp incalzire estimat 14 mintheoretic 17 min Mcocs=0.147 100*0.067/0.87/10*0.77