9.5 Топливо, смесеобразование и топливная аппаратура
Топливом для двигателей внутреннего сгорания служат различные нефтепродукты - бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и др.; газообразное топливо - природный и сопутствующий нефтяные газы, генераторный газ и др.
Топливо для двигателей должно отвечать следующим основным требованиям: обладать высокой теплотой сгорания; легко образовывать с воздухом горючую смесь; обеспечивать большую скорость сгорания; не образовывать при сгорании продуктов, вредно действующих на детали; сохранять физико-химические свойства.
К указанным требованиям можно добавить: для легких топлив (в основном бензина) - детонационную стойкость, определяемую октановым числом, и для тяжелых топлив (для дизельного топлива и др.) - склонность к воспламенению.
Испаряемость топлива, т.е. способность переходить в парообразное состояние, является важной характеристикой топлива, определяющей протекание процесса горения в двигателе, пусковые качества и пр.
Процесс топливоподачи и распыления во многом зависит от вязкости топлива, характеризующейся кинематической вязкостью. Вязкость топлива возрастает с уменьшением температуры и утяжелением его фракционного состава.
Содержание в топливе воды, механических примесей и корродирующих составляющих (активных сернистых соединений, неорганических кислот и щелочей) разрушающе действует на топливную аппаратуру и детали двигателя. Поэтому топливо должно быть свободно от этих примесей.
Температура застывания топлива, при которой наблюдается кристаллизация углеводородов, препятствующая свободному прохождению топлива через трубопроводы и фильтры, определяет возможность применения того или иного вида топлива в различные времена года и в различных климатических условиях без подогрева.
Газообразное топливо представляет собой механическую смесь различных горючих и инертных газов, в состав которых входят в самых различных соотношениях окись углерода СО, метан СН4, углеводороды вида СтН, углекислый газ СО2, кислород О2, водород Н2, сероводород Н2S, азот N2.
Газообразное топливо бывает естественное (природный и сопутствующий газы при нефтеобразованиях) и искусственное (коксовый, доменный, газогенераторный газы и др.).
По теплоте сгорания газообразное топливо разделяется на высококалорийное (Qрн > 25000 кДж/м3), средней калорийности (Qрн <25000 кДж/м3), низкокалорийное (Qрн <12000 кДж/м3). Естественные газы - высокая калорийность, а искусственные - низкая и средняя.