Основным источником энергии в
промышленности, сельском хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства
служит топливо. В зависимости от физического состояния топливо подразделяется
на твердое, жидкое и газообразное.
Для питания двигателей внутреннего сгорания
применяют преимущественно жидкое топливо — дизельное,
бензин и керосин. Однако в качестве моторного топлива может применяться
также газообразное (газобаллонное)
топливо (сжатый или сжиженный газ) и твердое топливо (для получения генераторного газа, используемого в
некоторых двигателях внутреннего сгорания).
Основными химическими элементами,
входящими в органическую часть топлива, являются углерод (С), водород (Н)
и кислород (О). Кроме этого, топливо
может содержать в небольшом количестве серу
(S) и азот (N).
Жидкое
моторное топливо: бензин, керосин, дизельное топливо и др.
— продукт переработки естественного топлива, добываемого из недр земли (нефть,
бурый уголь и др.).
Топливо состоит из горючей и негорючей
частей.
Горючая
часть топлива — это
органические элементы в составе сложных органических соединений, как углеводороды,
битумы и т. п. Основная масса теплоты выделяется при сгорании углерода и водорода. Кислород, содержащийся в
некоторых видах топлива, не горит и теплоты не выделяет.
Азот, являясь инертным веществом, также не горит. Сера при
сжигании топлива горит, но образует активные сернистые соединения, которые
вызывают коррозию металла.
Негорючая часть топлива — это вода и минеральные примеси, которые
при сжигании топлива не только не выделяют теплоты, но даже поглощают ее на
нагревание и парообразование.
Тепловая ценность топлива определяется
удельной теплотой сгорания
— количеством теплоты Q (Дж/кг), выделяющейся при полном сгорании единицы массы топлива.
Различают высшую и низшую
удельную теплоту сгорания. Высшую удельную теплоту сгорания (Qв) получают в тех случаях, когда в
продуктах сгорания остается вода; низшую (QH) — когда вода, содержащаяся в топливе и
полученная от сгорания водорода, превращается в пар.
Низшая удельная теплота сгорания
автомобильного бензина составляет 43 960 кДж/кг (10 500 ккал/кг), дизельного
топлива — 42 700 кДж/кг (10 200 ккал/кг).
Горение представляет собой химическую
реакцию окисления, в результате которой выделяется теплота и излучается свет.
Реакция горения возникает и развивается в условиях, когда взаимодействующие вещества
— топливо и кислород воздуха нагреваются до температуры самовоспламенения
топлива.
Температура воспламенения - дизельного топлива составляет 300...360°С,
бензина — 410... 430°С,
метана — 700°С.
Топливо для
двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно огнеопасно, особенно бензин.
Поэтому работать с легковоспламеняемым топливом может только проинструктированный
персонал при наличии необходимого противопожарного оборудования.
|