Дизельное топливо – это продукт перегонки нефти, состоящий из углеводородов с высокой температурой кипения от 200 до 350 С. Прозрачная и немного вязкая жидкость различных оттенков желто-коричневого цвета. Используется как основной вид топлива для дизельных двигателей и газодизелей.
Использование
Совершенствование качества дизельного топлива позволяет с каждым годом расширять сферу его использования.
Практически весь современный грузовой транспорт работает на дизельном топливе: грузовые автомобили, тепловозы, морские и речные корабли, военная техника и сельскохозяйственное оборудование, стационарные и передвижные электростанции, автономные отопительные системы с дизельными электрогенераторами. Известны в Европе и легковые автомобили с дизельным двигателем. Как показали исследования, экономия топлива составляет около 40% и безопасность выхлопных газов значительно выше.
Свойства
- Воспламеняемость топлива – это время, которое проходит между попаданием топлива в цилиндр и началом его горения. Чем этот промежуток времени меньше, тем меньше длительность прогрева двигателя. Определяется цетановым числом. Если оно превышает 55 — сильно увеличивается дымность выхлопных газов.
- Вязкость зависит от наличия парафина в сырье. Чем выше температура, тем ниже вязкость. От нее зависят смазывающие характеристики дизтоплива.
- Плотность. Это способность вещества не смешиваться с водой. Чем выше плотность, тем больше при сгорании вырабатывается энергии.
- Содержание серы. Чем больше серы, тем меньше коррозионная стойкость всей топливной системы.
- Температура фильтруемости – это такая температура, при которой топливо либо совсем не проходит, либо проходит через фильтр очень медленно.
Классы дизтоплива
С 2015 года дизтопливо в соответствии с европейским стандартом разделили на экологические классы, которые зависят от содержания в нем серы. Выделяют К3, К4 и К5, соответственно количество серы не должно в них превышать 350, 50 и 10 мг/кг. Если количество серы превышает предельно допустимое количество, такое дизтопливо не рекомендуется использовать, т.к. увеличивается загрязнение окружающей среды, ускоряется износ всей топливной системы.
Марки дизтоплива
Исходя из эксплуатационных характеристик выделяют четыре типа, которые называются по заглавным буквам алфавита:
- Летнее (Л), к нему относятся сорта топлива А, В, С, D с предельной температурой фильтруемости от +5 до -10°С. Это дизтопливо нельзя использовать при температурах ниже 0°С.
- Межсезонное (Е), к нему относятся сорта Е и F, с температурой фильтруемости до -20°С, используется весной и осенью.
- Зимнее (З) — с температурой фильтруемости от -20 до -38°С и применяется при температуре воздуха не ниже — 20°С.
- Арктическое (А) — с предельной температурой фильтруемости — 44°С и температурой окружающей среды до минус 50°С.
В последнее время сфера применения дизтоплива расширяется, улучшается его качество, появляются новые источники получения, а значит и новые марки.
1. Что такое дизельное топливо и как с ним бороться
2. Разновидности дизтоплива
3. Основные характеристики дизтоплива
4. Эксплуатационные показатели дизтоплива
Дизтопливо (соляровое масло, солярка) — это жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе, а с недавних пор - и в газодизелях. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки черного золота
Что такое дизельное топливо и как с ним бороться
Рудольф Дизель (1858-1913) был талантливым изобретателем и инженером, но удачи в жизни это ему не принесло. В 1893-м он разработал и изготовил двигатель внутреннего сгорания с к.п.д. 26%. Это более чем вдвое превышало к.п.д. паровых двигателей того времени. В 1898 г. он продемонстрировал двигатель, который работал на арахисовом масле и имел к.п.д. 75%. В 1913 г. Р. Дизель внезапно погибает при странных обстоятельствах, возможно, это было самоубийство, но это только одна из версий. Дизель направлялся в Англию, чтобы организовать там производство и эксплуатацию своих двигателей, и упал за борт парохода. Вскоре после гибели изобретателя началась Первая мировая , и немецкие подводные лодки с дизельными двигателями стали сеять смерть и разрушение в рядах флота Антанты.
Работы Дизеля продолжили другие первопроходцы, в частности Клесси Л. Камминс. До 1920-х гг. дизельные двигатели были в основном стационарными и работали на биотопливе. В 1920-х годах стали применяться и двигатели, работающие на более жидких видах топлива, которые производила зарождающаяся нефтеперерабатывающая . Началось время нефтяных магнатов и быстрого развития дизельных технологий.
Современные дизели имеют более высокую мощность и к.п.д., оборудованы турбонаддувом и более экономичны, чем их далекие предшественники. Эти усовершенствования стали результатом широкого применения электроники и в свою очередь сделали необходимым применение топлива и масел более высокого качества.
Использование топлива - непростой вопрос. Разобравшись во всех тонкостях, можно предотвратить неисправности и сэкономить немало средств за время эксплуатации машины. Дизтопливо характеризуется рядом качеств, которые в совокупности и определяют эффективность его работы . Нельзя сказать, какое из них более важное, чем другие. Все они способствуют выполнению функций топлива в процессе сгорания. Каковы же эти функции? Прежде всего топливо - источник энергии, но этим его функции не ограничиваются. Топливо охлаждает камеру сгорания, а также смазывает трущиеся поверхности деталей и очищает форсунку. Рассмотрим некоторые характеристики дизтоплива.
Цетановое число. Этот показатель характеризует способность дизтоплива воспламеняться после впрыска в камеру сгорания двигателя, т. е. определяет задержки воспламенения смеси от впрыска в цилиндр до начала горения. Чем выше цетановое число, тем легче топливо воспламеняется, тем короче задержка и тем более спокойно и плавно горит топливовоздушная смесь.
Большинство производителей двигателей рекомендуют использовать дизтопливо с цетановым числом не менее 40. От величины цетанового числа зависят пусковые качества при холодном пуске, скорость прогрева двигателя и равномерность его работы . В Европе выпускают дизтопливо с цетановым числом около 51, в Японии - приблизительно 50.
Согласно украинскому стандарту цетановое число летнего и зимнего дизельного топлива должно быть не менее 45, поэтому мощность современных дизелей зарубежного производства (которыми оснащают и зарубежную, и отечественную технику), рассчитанных на «европейское» или японское дизтопливо, может несколько снижаться при работе на украинской солярке. К тому же на дизельном топливе с более низким цетановым числом двигатели работают жестче.
Удивительный факт: налоговая политика в нашей стране такова, что чем выше цетановое число дизельного топлива (и октановое - бензина), тем выше акцизный сбор, т. е. ситуация парадоксальная - государство не поощряет промышленность к производству высококачественного топлива! Если же все-таки производит высокоцетановое топливо, его для потребителей резко возрастает по сравнению с низкокачественным топливом. Таковы «гримасы» неразумной налоговой политики.
Фракционный состав. Иногда, чтобы улучшить низкотемпературные качества, дизельное топливо разбавляют керосином, т. е. более легкими фракциями черного золота , имеющими более низкую температуру кипения. Использование разбавленного керосином топлива приводит к повышенному затрате и снижению мощности, двигатели работают жестче, сокращается их ресурс. Особенно чувствительны к такому топливу турбодизели с непосредственным впрыском.
Вязкость. Это еще один важный параметр, мера «жирности» дизтоплива. Частицы вязкого топлива меньше разлетаются, т. е. от этой характеристики зависит форма распыляемого форсункой факела, а от формы факела зависит протекание процесса сгорания топлива. Процесс сгорания должен идти как можно более равномерно. Это означает, что температура по всей камере сгорания должна быть одинаковой, без «холодных» и «горячих» зон. Это в свою очередь означает снижение уровня токсичности отработавших газов (ОГ) при сохранении прочих рабочих харатоксичностивигателя. Уровень токсичных окислов азота NOx повышается, когда сгорание происходит при высоких температурах, поэтому понижение температуры позволяет понизить их содержание в ОГ и продлить ресурс двигателя, поскольку «горячие точки» порождают зоны концентрации напряжений. В результате такого перегрева поршни и гильзы могут разрушиться. К сожалению, переход на менее вязкое топливо наряду с положительным эффектом имеет и отрицательные последствия. Чтобы обеспечить смазывание деталей топливной аппаратуры, вязкость дизельного топлива должна быть не ниже 1,3 сСт. Чрезмерно жидкое топливо не обладает достаточной вязкостью, чтобы смазывать детали топливного насоса, и это может стать причиной проблем: топливный насос может выйти из строя либо продукты амортизации деталей топливного насоса - твердые частицы - попадут в топливо и повредят детали системы питания, располагающиеся после насоса. И то, и другое нежелательно.
Смазывающая способность и содержание серы. Топливо уменьшает силу трения деталей в топливных насосах и форсунках, а также поршня о зеркало цилиндра. Загрязняющие вещества также снижают смазывающую способность топлива. Особенно сильное влияние в этом плане оказывает вода.
Твердые частицы могут стать причиной ускоренного амортизации деталей и выхода из строя агрегатов системы питания. Методики определения смазывающих свойств топлива не настолько глубоко разработаны, как это должно быть. Существует две стандартные методики проверки этого свойства: методы HFRR (стендовые испытания на высокочастотное возвратно-поступательное движение) и SBLOCLE (трение шарика в цилиндре), однако ни один из методов не дает однозначно точных результатов.
Исследования показали, что побочным эффектом процессов гидроочистки, использующихся для удаления из топлива соединений серы , является снижение содержания соединений, от которых зависят смазывающие свойства топлива. В Европе и США особенно обострилась проблема смазывающих свойств в последние годы в связи с ужесточением норм содержания серы в топливе: сразу же возросло количество неисправностей топливных насосов высокого давления.
Согласно ГОСТу содержание серы в дизельном топливе не должно превышать 0,2%. Европейские требования жестче - не более 0,05%. Некоторые заворды по переработке нефти Российской Федерации уже начали выпуск дизельного топлива с содержанием серы не более 0,035%, однако считается, что российское дизельное топливо с низким содержанием серы обладает плохой смазывающей способностью, и для компенсации этого недостатка производители вводят в него противоизносные присадки.
Коэффициент фильтруемости. Исключительно важный параметр, характеризующий наличие в дизельном топливе механических примесей, воды, смолистых веществ и парафинов, влияющих на эффективность и надежность работы топливной аппаратуры. Он определяется по степени засорения тарированного бумажного фильтра после пропускания через него 20 мл топлива при атмосферном давлении. По ГОСТу коэффициент фильтруемости дизельного топлива должен быть не менее 3,0. У дизтоплива высшего сорта коэффициент фильтруемости не превышает 2,0. Как вы понимаете, особенно чувствительны к чистоте топлива дизели зарубежного производства. Срок службы бумажных топливных фильтров сильно зависит от степени загрязнения топлива. По некоторым данным, при изменении коэффициента фильтруемости от 3,0 до 2,0 срок службы фильтров увеличивается более чем вдвое.
Посторонние примеси в топливе. Некоторые посторонние вещества присутствуют в топливе изначально (например, ), другие появляются после нефтепереработки. В дизтопливе могут размножаться микроводоросли и бактерии! Если микроорганизмы сильно размножатся, они могут засорить топливную систему и вывести из строя форсунки и насосы. Это случается, если цистерны топливозаправщиков не проходят регулярную обработку. В перечне работ, выполняемых при обслуживании топливных цистерн, обязательно должны быть предусмотрены меры по предотвращению размножения микроорганизмов. И все же следует точно убедиться, прежде чем применять средства уничтожения микроорганизмов, что они не повлияют отрицательно на полезные свойства дизтоплива.
Еще одно вещество, оказывающее отрицательное влияние на качества дизтоплива, - это парафин. Он ухудшает сгорание и засоряет систему питания. Для растворения парафина в солярку иногда добавляют спирт, но делать это категорически не рекомендуется! Смесь спирта с дизельным топливом взрывоопасна! Кроме того, добавка небольшого количества спирта ухудшит смазывающую способность. Надо отметить также, что при добавлении спирта увеличивается цетановое число топлива.
Наиболее часто встречающийся вид посторонних примесей - твердые частицы, например пыль. Пыль может попадать в топливо, если не соблюдать правила эксплуатации топливозаправщика, например, использовать грязную палку в качестве топливоизмерительного щупа.
В поисках панацеи. Какие же меры нужны, чтобы предотвратить неисправности машин, связанные с использованием топлива? Как выстроить отношения с организацией, поставляющей топливо? Проще всего застраховаться от этих проблем - четко указать в договоре, что поставщик отвечает за качество доставленного (а не полученного на заводе по переработке нефти !) топлива. Многие руководители парков техники применяют эту меру довольно успешно. В настоящий момент поставщики топлива дорожат клиентами, особенно крупными, и готовы взять на себя ответственностпоставщики тво, тем более что хорошее топливо стоит дороже. В хозяйствах, где обращают должное внимание на качество топлива, его регулярно проверяют в лаборатории и в случае обнаружения некондиции меняют поставщика.
Если топливо поступает некачественное и применить описанные выше меры невозможно, будет сложно «найти виноватого» и все может окончиться неприятным судебным разбирательством, после которого, скорее всего, обе стороны останутся неудовлетворенными. Бывает и так, что топливная организация не имеет собственного транспорта и пользуется услугами стороннего автоперевозчика, который вносит неизвестное слагаемое в данное уравнение. Условия хранения топлива на месте доставки также могут быть неудовлетворительными, и если цистерны, в которые сливают топливо, плохо очищают, топливо будет попадать в баки машин уже грязным.
В стремлении выдержать рыночную конкуренцию мелкие поставщики топлива идут на поставки некачественного топлива. Даже если топливо не загрязнено, оно может непоставщики вовать требованиям стандарта по иным характеристикам.
Итак, есть масса возможностей, при которых качество топлива может ухудшиться, а выход в том, чтобы улучшать качество топлива как можно ближе к моменту его заправки в баки машин. Организовать и контролировать этот должен тот, кто больше всего заинтересован, - конечный пользователь. Известно два способа решения проблемы, и каждый имеет сторонников и противников. Один способ - это фильтрация и сепарация, второй - применение присадок.
Разновидности дизтоплива
В настоящее время требования к качеству дизтоплива становятся все более строгими. Конечно, в разных странах имеются определенные расхождения, но четко обозначилась ориентация на снижение количества серы в составе топлива. В наибольшей степени требования ужесточила : в 1991 г. были введены требования к качеству дизтоплива первого и второго класса, согласно которым содержание серы устанавливалось на уровне 10 мг/кг и 50 мг/на соответственно для первого и второго классов; при этом дополнительным стимулом для использования такого топлива стало введение льгот по налогам как для производителей, так и потребителей .
Следующей страной, принявшей меры в направлении ужесточения требований к качеству дизтоплива, стали США . В 1993 г. в США начал действовать стандарт Калифорнийского Совета по контролю за окружающей средой (CARB), который лимитировал содержание серы в топливе. С конца 90-х годов все нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) в США переориентировались на изготовление дизтоплива, доля серы в котором составляла 50 мг/кг.
В европейский стандарт, регулирующий качество дизтоплива - EN 590, также были внесены значительные поправки. Эти поправки касались снижения доли серы в составе топлива до 0,035%; увеличения цетанового числа 51; введения ограничений по вязкости и плотности на уровне от 2,0 до 4,5 мм2/с при температуре 400єС или от 2,7 до 6,5 мм2/с при температуре 200єС. Данный стандарт также ввел ряд новых характеристик дизтоплива: окислительная стабильность, содержание полициклических ароматических углеродов. Были предусмотрены определенные нормы значений этих показателей.
Со стороны производителей автомобилей тоже исходит инициатива ужесточения норм качества для дизтоплива: они предлагают снизить существующие нормы содержания полициклических ароматических углеродов и серы.
С 2005 г. нормы ужесточились еще сильнее: содержание серы не должно превышать 10 мг/кг, а содержание полициклических ароматических углеродов - 2%. Такое ужесточение норм и использование экологически безопасных видов дизтоплива, несомненно, привело к снижению выброса вредных веществ в атмосферу. Однако есть и обратная, негативная сторона медали: уменьшение смазывающей способности топлива и повышение его способности к образованию коррозии способствует преждевременному выходу из строя топливных насосов. Это происходит вследствие того, что в процессе очищения топлива пкоррозии т удаление активных веществ с поверхности топлива, которые формируют защитную пленку.
Определение смазывающих характеристик дизтоплива осуществляется с помощью ряда тестов. Координационный комитет Европы назначил для исследования метод HFRR. Этот метод очень точно и быстро оценивает смазывающие характеристики дизтоплива. Смысл метода состоит в том, что измеряется пятно амортизации , которое формируется в процессе трения качения между шариком и пластиной при температуре 600єС под влиянием приложенной нагрузки 200 г. Испытание сопровождается возвратно-поступательным движением шарика; при этом частота и длина хода фиксируется, а поверхность границы раздела между шариком и пластиной находится полностью в емкости с дизтопливом. В результате испытания, под микроскопом определяется диаметр пятна амортизации на данном шарике. Это и есть показатель смазывающих характеристик дизтоплива. В 1996 г. данный метод был одобрен ISO, ему была присвоена категория «А», и он начал использоваться в качестве европейского стандарта. В 1997 году методу HFRR был также присвоен статус американского стандарта под названием ASTM D 6079. С 2000 г. данный метод включен в стандарт EN 590, согласно которому диаметр пятна амортизации не должен превышать 460 мкм.
Основные характеристики дизтоплива
Процесс специальной нефтепереработки , в результате которого получается дизтопливо, носит название «перегонка» и в зависимости от технологии позволяет получать топливо двух различных марок: зимнее «З» - используется потребителями при температурах ниже 0 градусов, и летнее «Л» - при температурах выше 0 градусов. Помимо этих двух основных марок существует и третья - арктическая «А». Солярка марки «А» предназначена для использования при очень низких температурах вплоть до -50 градусов.
Дизтопливо имеет достаточно большое число различных характеристик, среди которых можно выделить несколько основных параметров.
Цетановое число. Определяет задержку воспламенения топлива. Т.е. через какой промежуток времени после впрыска топливной смеси в цилиндр произойдет её воспламенение. Чем выше цетановое число, тем короче этот промежуток. Среднее значение для дизтоплива - 40-50 единиц. При этом искусственное увеличение данного показателя выше 60 единиц уже не дает прироста к мощности мотора, а учитывая, что производить низкоцетановые нефтепродукты гораздо проще и дешевле, среднее значение для российского топлива сохраняется на уровне 45 единиц.
Цетановое приростаияет на шумность и мощность двигателя, а также на дымность и экологичность выхлопных газов.
Вязкость и плотность дизтоплива - показатели, определяющие процессы смесеобразования и испарения топлива, попадающего в камеру сгорания двигателя.
Показатель химической стабильности дизтоплива определяет сопротивление солярки процессам окисления, активизирующимся при длительном хранении топлива. В этом случае на дне емкости с дизелем образуется осадок, предотвратить выпадение которого можно с помощью специальных присадок.
Температура замерзания описывает целый ряд характеристик, таких как: температура помутнения, фильтруемости и застывания дизтоплива. Этот показатель зависит от марки солярки. В частности, для летнего топлива температура помутнения определяется на уровне -5 градусов, застывания -10. Для зимних - температура застывания регламентируется ГОСТом и должна составлять не менее -35 градусов (современный дизель генератор зимой должен оснащатся топливом замерзающим от -50 градусов и ниже).
Помимо данных характеристик существует и множество других, в том числе:
Фракционный состав;
Массовая доля серы и её соединений (нормируемая величина);
Температура вспышки (нормируемая величина);
Кислотность, зольность и коксуемость;
Йодистое число;
Предельная температура фильтрации и коэффициент фильтрации;
Температура перегонки;
Концентрация фактических смол;
Густота при нормальных условиях (20 С).
Сегодня достаточно широкое распространение получили различные присадки, с помощью которых можно улучшить отельные характеристики дизтоплива. Между тем их необдуманное использование может привести к быстрому выходу из строя форсунок и других дорогостоящих элементов дизельных двигателей. Именно поэтому заправляться топливом желательно на надежных АЗС, которые не заинтересованы в предложении приобретателю солярки низкого качества.
Ведь не только цетановое число определяет качество дизельного топлива. В случае большого количества воды или механических примесей, при нарушении основных нормируемых показателей и т.д. вы рискуете, прежде всего, сроком службы мотора. При этом даже если будет производиться отстаивание топлива, это не гарантирует его безопасности для двигателя. Так как помимо всего прочего неизвестно, какие присадки и в каких концентрациях были добавлены в данную партию.
Ведь присадок сегодня предлагается огромное разнообразие. Но для того, чтобы правильно их использовать, необходимы соответствующая квалификация и опыт. Именно поэтому лучше не приближать возможный капитальный ремонт двигателя, а заправляться на известных АЗС или использовать узкоспециализированные присадки и только после консультации со специалистами.
Эксплуатационные показатели дизтоплива
К основным эксплуатационным показателям дизтоплива относятся:
Цетановое число, которое является показателем его воспламеняемости. Его величина отображает способность топлива к воспламенению и период задержки (временной период от его впрыска до начала горения). Цетановое число дизельного топливо влияет на его затрата , жесткость работы двигателя, дымность газов и запуск двигателя. Чем выше это число, тем лучше воспламеняемость топлива, короче временные периоды между впрыском и воспламенением, плавность работы двигателя и экономико-технические показатели работы двигателя.
Цетановый - цетановое число (расчетное), до добавления повышающей присадки в дизтопливо. Цетаноповышающие присадки по-разному влияют на физический и химический состав топлива, поэтому следует избегать их передозировки. Во избежание изменения состава, необходимо чтобы разница между цетановым числом и цетановым индексом была минимальной. Цетановый индекс является определяющим фактором качества дизельного на промежуточной стадии его производства.
Фракционный состав, как и цетановое число, - это показатель качества дизтоплива. Он определяет издержка топлива во время работы двигателя, легкость запуска и бесперебойность работы, износ деталей, образование нагара и закокосованности на форсунках, пригорания колец. Средняя испаряемость (температура выкипания половины объема топлива) отображает рабочие фракции топлива, от которых зависит запуск двигателя, время прогрева, стабильность и приемистость работы, плавность переключения режимов работы. Полнота испарения топлива - температура, при которой выкипает 95% топлива. Если ее значение велико, то топливо не успевает полностью испариться и оседает на стенках цилиндра в виде пленки или капель, что в свою очередь приводит к образованию нагара, разжижается масло и снижается рабочий ресурс.
Температура вспышки в закрытом тигле - самое низкое значение температуры топлива, при которой над поверхностью образуется воспламеняющаяся смесь паров, газов и воздуха.
Массовая доля серы - характеристика по своей сути двойственная. С одной стороны, повышенное содержание серы указывает на «грязный» выхлоп, а так же приводит к образованию кислотных соединений, которые снижают качество масла в двигателе. Ухудшается качество смазывающих, износостойких и моющих характеристик масла, а также образовывается серный нагар. Результат - малый ресурс работы двигателя. Во избежание амортизации двигателя, приходится сокращать межсервисный промежуток для обслуживания автомобиля, а, следовательно, повышаются расходы владельца.
Другая сторона - уменьшение содержания серы в топливе приводит к снижению смазывающих свойств топлива, что влечет за собой уменьшение рабочего ресурса ТНВД и форсунок. Тогда необходимо вводить в него специальные противоизносные присадки.
Кинематическая вязкость и плотность топлива - характеристики, которые определяют и обеспечивают нормальную и бесперебойную подачу топлива, его распыляемость в камере сгорания.
Смазывающая способность дизтоплива - характеристика, которая определяет срок службы элементов топливной системы.
Поставляемое нашей фирмой дизтопливо предназначено для использования в мощных дизельных и газотурбинных двигателях, работающих в режимах высоких скоростей. Наше дизтопливо с успехом используется в автомобильной, железнодорожной, судоходной технике, а также в различных дизельных редукторах промышленного и энергетического комплекса.
Источники
http://ru.wikipedia.org/ ВикипедиЯ - свободная энциклопедия
http://www.euro-shina.ru ЕвроШина
http://www.magnumoil.ru Магнум Оил
http://s-tehnika.com.ua Все о спецтехнике
Энциклопедия инвестора . Нефтегазовая микроэнциклопедия
Дизельное топливо - нефтяное топливо, применяемое в дизелях. Различают дизельное топливо: маловязкие для быстроходных двигателей; высоковязкие остаточные (моторные) для малооборотных дизелей. Используется также в судовых газотурбинных установках. EdwART. Толковый… … Морской словарь
дизельное топливо - дизтопливо Жидкое нефтяное топливо для использования в двигателях с воспламенением топливо воздушной смеси от сжатия. [ГОСТ 26098 84] Тематики нефтепродукты Синонимы дизтопливо EN diesel fuel … Справочник технического переводчика
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО - ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО, жидкое нефтяное топливо: в основном керосино газойлевые фракции прямой перегонки нефти (для быстроходных двигателей) и более тяжелые фракции или остаточные нефтепродукты (для тихоходных дизелей). Главная характеристика… … Современная энциклопедия
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО - жидкое нефтяное топливо: в основном керосино газойлевые фракции прямой перегонки нефти (для быстроходных дизелей) и более тяжелые фракции или остаточные нефтепродукты (для тихоходных дизелей). Важнейшая характеристика дизельного топлива цетановое … Большой Энциклопедический словарь
Дизельное топливо - жидкое топливо для использования в двигателях с воспламенением от сжатия;...
Своеобразную «информационную войну» по поводу выбора между дизелем и бензином уже давно ведут в блогах и на форумах водители. Дилемма выбора, что лучше: дизель или бензин является извечной проблемой при покупке автомобиля .
Что такое дизельное топливо?
Дизельное топливо (или как его еще в народе называют «солярка») – это жидкий продукт, который используется в качестве топлива в дизельном двигателе. Дизтопливо получают при перегонке нефти из керосиново-газойлевых фракций. Представляет собой довольно вязкую и трудноиспаряющуюся горючую жидкость. Состоит в основном из углерода, а также содержит небольшое в процентном соотношении содержание водорода, кислорода, серы и азота.
Область применения дизельного топлива достаточно широка. Основные же его потребители – грузовой автотранспорт, водный и железнодорожный транспорт, сельскохозяйственная техника. Кроме того, остаточное диз топливо (или соляровое масло) часто используется в качестве котельного топлива, в смазочно-охлаждающих средствах при механической и закалочных жидкостях при термической обработке металлов, а также для пропитывания кож.
Виды дизельного топлива и их характеристика
Дизельное топливо характеризуют по следующим основным показателям: в зависимости от характера применения, различают дистиллятное маловязкое для быстроходных и остаточное, высоковязкое дизельное топливо для тихоходных двигателей.
Если маловязкое состоит из керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга, то вязкое – это смесь керосиново-газойлевых фракций с мазутами. При перегонке нефти получают дизельное топливо трех марок:
А – арктическое.
З – зимнее.
Л – летнее.
Характеристики сезонного дизтоплива:
А – арктическое дизельное топливо. Применяется при температуре воздуха окружающей среды до – 50 градусов по Цельсию. Его цетановое число – 40, плотность при 20 градусах по Цельсию – не более 830 кг/куб.м, вязкость при 20 градусах по Цельсию – от 1,4 до 4 кв.мм/с, температура застывания составляет – 55 градусов по Цельсию.
З – зимнее дизельное топливо. Применяется зимнее топливо при температуре воздуха окружающей среды до – 30 градусов по Цельсию. Цетановое число зимнего топлива – 45, плотность при 20 градусах по Цельсию – не более 840 кг/куб.м, вязкость при 20 градусах по Цельсию – от 1,8 до 5 кв.мм/с, температура застывания составляет – 35 градусов по Цельсию.
Л – летнее дизельное топливо. Применяется при температуре воздуха окружающей среды до 0 градусов по Цельсию и выше. Его цетановое число – не ниже 45, плотность при 20 градусах по Цельсию – не более 860 кг/куб.м, вязкость при 20 градусах по Цельсию – от 3 до 6 кв.мм/с, температура застывания составляет – 10 градусов по Цельсию.
Что такое бензин?
- это самая легкая из водянистых фракций нефти. Эту фракцию получают в числе других в процессе возгонки нефти с целью получения разных нефтепродуктов. Обыденный углеводородный состав бензина - молекулы длиной от C 5 до C 10. Однако бензины отличаются друг от друга, как по составу, так и по свойствам, поскольку их получают не только лишь как продукт первичной возгонки нефти. Бензин получают из попутного газа (газовый бензин) и из томных фракций нефти (крекинг-бензин).
Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа, содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода более 3-х. Различают размеренный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок - легкий (БЛ) и тяжкий (БТ).
Применяется в качестве сырья в нефтехимии, на заводах органического синтеза, также для компаундирования авто бензина (получения бензина с данными качествами методом его смешивания с другими бензинами).
Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Рядовая перегонка нефти дает всего 10-20% бензина. Для роста его количества более томные либо высококипящие фракции нагревают с целью разрыва огромных молекул до размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и именуют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450-550°С. Благодаря крекингу есть возможность получать из нефти до 70% бензина.
Пиролиз - это крекинг при температурах 700-800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Стоит отметить, что первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был российский инженер В.Г.Шухов.
Существует бензин нескольких видов:
АИ-72, АИ-76, АИ-80, АИ-92, АИ-95, Аи-98.
Первые три вида из списка в Украине с недавнего времени не продаются, в связи с введением в стране стандарта бензина «Евро-3». Основная полемика разворачивается по поводу вопроса «Каким бензином лучше заправляться, 92-ым или 95-ым?»
По большому счету разницы нет. На АИ-95 езда будет увереннее и ровнее. Разница в расходе топлива у данных марок совсем незначительная- сотые доли литра. Проще говоря на 95-ом вы поедете слегка задорнее и веселее, на 92-ом вы сэкономите. Не забываем и о том, что АИ-92 заочно приговорен к безвременной кончине в связи с введением в 2014 году стандарта «Евро-4». Теперь поговорим об АИ-98.
Стандартному мотору 98-ой абсолютно не нужен. Более того, залив бензин этой марки в обычный двигатель вы можете проиграть в мощности и увеличить расход. АИ-98 необходим надувным высокофорсированным двигателям с высокой детонационной стойкостью топлива.
Что общего и в чем разница?
Отличия в производстве бензина и дизельного топлива. Чем же различаются эти два вида топлива, которые на сегодняшний день являются основными и на которых работают 90% автомобильной техники во всем мире. Как по своим техническим свойствам, так и по способу производства эти два вида топлива имеют ряд различий. Дизельное топливо имеет три этапа производства.
Первый этап получение дизельных фракций, путем нагрева нефтяного сырья и получения фракция разных температур.
На втором этапе происходит непосредственно процесс изготовления дизельного топлива, путем расщепления (крекинг) фракций. После чего идет процесс гидроочистки дизеля. На этом этапе из полученного дизельного топлива убирают серу.
На третьем этапе в полученное дизельное топливо добавляют присадки, тем самым доводя топливо до современных требований качества, а также для получения зимнего дизеля выполняют процесс депарафинизации. Процесс изготовления дизельного топлива достаточно сложен, и только нефтеперерабатывающие предприятия, оснащенные современным оборудованием, могут производить топливо отвечающие всем современным стандартам и пригодным для использования в двигателях современных автомобилей. Посмотрите также, возможно вам это пригодится.
Процесс производства бензина схож с производством дизельного топлива.
Также на первом этапе происходит разделение фракций по различным температурам, после чего бензиновые фракции или так называемый, прямогонный бензин, который непригоден для использования в современных моторах, так как данный бензин имеет октановое число не больше 91 и имеет большое содержание серы и ароматических углеводородов. Поэтому на втором этапе бензиновые фракции проходят процесс риформинга или крекинга, для повышения октанового числа и получения товарных бензинов. На сегодняшний день на многих АЗС предлагают к продаже, так называемое, брендовое топливо, бензин или дизель с добавлением присадок улучающих технические характеристики топлива и защищающими топливную систему автомобиля от воздействия продуктов сгорания.
Преимущества и недостатки каждого топлива
Спор между дизелистами и водителями, предпочитающими бензиновые двигатели, ведется давно. В использовании каждого из этих видов топлива есть свои плюсы и минусы, достоинства и недостатки.
Преимущества бензина
Автомобили, оснащенные бензиновым двигателем, более маневренные и динамичные. При езде в городском цикле, по асфальтированным дорогам, такие авто лучше справляются с интенсивным движением и аварийными ситуациями. Автомобиль на бензине, в отличие от дизельного топлива, может резко тронуться с места и резко затормозить. В зимнее время, для того чтобы завести машину, требуется лишь наличие бензина и искра. Кроме того, существует возможность прогрева бензинового двигателя на холостом ходу.
Это быстро воспламеняющееся и пожароопасное вещество, поэтому при обращении с ним, нужно быть предельно аккуратными. Кроме того, пары бензина очень высокотоксичные, ими можно отравиться. В дождливую погоду контакты цепи зажигания могут отсыревать из-за повышенной влажности, машину становится невозможно завести.. Для бензиновых автомобилей характерно потребление большего количества топлива на 100 км, нежели для дизельных машин. Решить эту проблему, в какой-то мере могут специальные присадки топливные, которые устраняют перерасход бензина и улучшают экологические показатели выхлопных газов.
Преимущества дизеля
Дизельные двигатели имеют более простое устройство, они работают стабильней. Из-за меньшего количества деталей облегчен поиск неисправностей. В сырую и дождливую погоду дизельный двигатель заводится намного легче, чем бензиновый. Автомобили на дизельном топливе выгодно использовать для езды по бездорожью, кроме того тяговые свойства дизельного двигателя лучше. Расход топлива на 100 км составляет в среднем 6-8 литров в зависимости от того, осуществляется движение по трассе или в городе. Дизтопливо более экологически чистое вещество и дает значительно меньше вредных выбросов в атмосферу, чем бензин.
Недостатки дизеля
Если температура воздуха опускается ниже –5 градусов по Цельсию, летнее дизельное топливо кристаллизуется, что ведет к засорению топливных фильтров. Во избежание этого, необходимо использовать зимнее топливо и специальные присадки для дизельного топлива, препятствующие загустеванию солярки. Кроме того, ремонт и техническое обслуживание дизельных двигателей обойдется вам дороже, нежели бензиновых. Дизельное топливо раньше имело неоспоримое преимущество перед бензином- более низкую стоимость. Но в последние годы цены на эти виды топлива сравнялись. Поэтому выбор - бензиновый или дизельный двигатель - необходимо основывать на будущих условиях эксплуатации и собственных предпочтениях.
Выводы
Итак, подведем итоги. Каждый тип двигателя имеет свои недостатки и достоинства. Малую востребованность и популярность в Украине и странах ближнего зарубежья дизельные двигатели обрели из-за низкого качества солярки. Возможно, ситуация скоро измениться в лучшую сторону, и автомобили с дизельными силовыми агрегатами будут также востребованы, как и автомобили с бензиновыми моторами.
Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.
Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:
- , определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;
- фракционный состав , определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;
- вязкость и плотность , обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
- низкотемпературные свойства , определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
- степень чистоты , характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндро-поршневой группы двигателя;
- , определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
- наличие сернистых соединений , непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.
Ассортимент, качество и состав дизельных топлив
Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305-82 трех марок:
Л - летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха выше 0 °С;
З - зимнее, применяемое при температурах до -20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь заст < -35 °С и п < -25 °С), или зимнее, применяемое при температурах до -30 °С, тогда топливо должно иметь заст < -45 °С и п <-35 °С);
А - арктическое, температура применения которого до -50 °С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и З не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 - для II вида топлива, а марки А - 0,4 %.
Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются по согласованию с потребителем выработка и применение топлива с температурой застывания 0 °С без нормирования температуры помутнения. В соответствии с ГОСТ 305-82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее - с учетом содержания серы и температуры застывания (З-0,2-минус 35).
В условное обозначение на арктическое дизельное топливо входит только содержание серы: А-0,2.
Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) получают компаундированием прямогонных и гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования стандарта по содержанию серы. В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга. Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0 % (для сернистых нефтей), а содержание серы в гидроочищенном компоненте - от 0,08 до 0,1 %.
| Характеристики дизельного топлива (ГОСТ 305-82) | |||
| Показатели | Норма для марок | ||
| Л | З | А | |
| Цетановое число, не менее | 45 | 45 | 45 |
| Фракционный состав: | |||
| 50 % перегоняется при температуре, °С, не выше | 280 | 280 | 255 |
| 90 % перегоняется при температуре (конец перегонки), °С, не выше | 360 | 340 | 330 |
| Кинематическая вязкость при 20 ° С, мм2/с | 3,0-6,0 | 1,8-5,0 | 1,5-4,0 |
| Температура застывания, ° С, не выше, для климатической зоны: | |||
| умеренной | -10 | -35 | - |
| холодной | - | -45 | -55 |
| Температура помутнения, ° С, не выше, для климатической зоны: | |||
| умеренной | -5 | -25 | - |
| холодной | - | -35 | - |
| Температура вспышки в закрытом тигле, ° С, не ниже: | |||
| для тепловозных и судовых дизелей и газовых турбин | 62 | 40 | 35 |
| для дизелей общего назначения | 40 | 35 | 30 |
| вида I | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| вида II | 0,5 | 0,5 | 0,4 |
| Массовая доля меркаптановой серы, %, не более | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| Содержание фактических смол, мг/100 см3 топлива, не более | 40 | 30 | 30 |
| 5 | 5 | 5 | |
| Йодное число, г I2/100 г топлива, не более | 6 | 6 | 6 |
| Зольность, %, не более | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| 0,20 | 0,30 | 0,30 | |
| Коэффициент фильтруемости, не более | 3 | 3 | 3 |
| Плотность при 20 ° С, кг/м3, не более | 860 | 840 | 830 |
| Примечание.
Для топлив марок Л, З, А: содержание сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды - отсутствие, испытание на медной пластинке - выдерживают. |
|||
Дизельное экспортное топливо (ТУ 38.401-58-110-94) - вырабатывают для поставок на экспорт, содержание серы 0,2%. Исходя из требований к содержанию серы, дизельное экспортное топливо получают гидроочисткой прямогонных дизельных фракций. Для оценки его качествапо требованию заказчиков определяют дизельный индекс (а не цетановое число, как принято ГОСТ 305-82). Кроме того, вместо определения содержания воды и коэффициента фильтруемости экспресс-методом устанавливают прозрачность топлива при температуре 10°С.
| Характеристики дизельного экспортного топлива (ТУ 38.401-58-110-94) | ||
Показатели | Норма для марок |
|
Дизельный индекс, не менее | ||
| Фракционный состав: перегоняется при температуре, °С, не выше: | ||
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с | ||
| Температура, °С: | ||
застывания, не выше | ||
предельной фильтруемости, не выше | ||
вспышки в закрытом тигле, не ниже | ||
| Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | ||
Испытание на медной пластинке | Выдерживает |
|
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более | ||
Зольность, %, не более | ||
Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более | ||
Цвет, ед. ЦНТ, не более | ||
Отсутствие |
||
Прозрачность при температуре 10 °С | Прозрачно |
|
Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками.
С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889-81. Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = = -5 °С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С.
Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и -45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельноетопливо ДАп-35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -45 °С).
Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348-89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05 % (вид I) и до 0,1 % (вид II).
С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В - не более 20 %, для топлива марки ДЗЭЧ - не более 10 %. Экологически чистые топлива вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.
Городское дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170-96) предназначено для использования в г. Москве. Основное отличие городского дизельного топлива от экологически чистого - улучшеное качество благодаря использованию присадок (летом - антидымной, зимой - антидымной и депрессорной). Добавка присадок в городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов дизелей на 30-50 %.Депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном, сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.
Европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г. Стандарт предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регионов. Общими для дизельных топлив являются требования по температуре вспышки - не ниже 55 °С, косуемости 10 %-ного остатка - не более 0,30 %, зольности - не более 0,01 %, содержанию воды - не более 200 ррm, механических примесей - не более 24 ррm, коррозии медной пластинки - класс 1, устойчивости к окислению - не более 25 г осадка/м3.В 1996 г. в Европе введены ограничения на содержание серы в дизельных топливах - не более 0,05 %. Таким требованиям отвечают отечественные ТУ 38. 1011348-89.
| Характеристики зимних дизельных топлив с депрессорными присадками | |||
Показатели | Нормы для марок |
||
ДЗп-15/-25 | ДАп-35/-45 |
||
ТУ 38.101889-81 | ТУ 38.401-58-36-92 |
||
Цетановое число, не менее | |||
| Фракционный состав: | |||
| перегоняется при температуре, °С, не выше: | |||
90 % (конец перегонки) | |||
Кинематическая вязкость для дизелей общего назначения при 20 °С, мм2/с | |||
| Температура, °С, не выше: | |||
застывания | |||
помутнения | |||
предельной фильтруемости | |||
| Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже: | |||
для дизелей общего назначения | |||
для тепловозных и судовых дизелей | |||
| Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | |||
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более | |||
Концентрация фактических смол, мг/100 см3 базового топлива, не более | |||
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более | |||
Йодное число, г I2/100 г топлива, не более | |||
Зольность, %, не более | |||
Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более | |||
| Коэффициент фильтруемости, не более: | |||
для базового топлива | |||
для топлива с присадкой | |||
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более | |||
Цвет, ед. ЦНТ, не более | |||
Примачание. Для топлив всех марок: содержание сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды - отсутствие; испытание на медной пластинке - выдерживают. |
|||
Дизельное топливо, предназначенное для быстроходных дизелей, должно удовлетворять следующим основным требованиям:
бесперебойно поступать в цилиндры дизеля в любых условиях эксплуатации;
образовывать в камере сгорания двигателя топливовоздушную смесь, способную своевременно воспламеняться и полностью сгорать; обеспечивать мягкую, без стуков, работу дизельного двигателя; не вызывать значительной коррозии деталей двигателя; образовывать как можно меньше нагара на деталях двигателя; не содержать механических примесей и воды.
Основные свойства дизельного топлива
Весовая плотность (отношение массы топлива к его объему) дизельного топлива зависит от его фракционного состава и колеблется в пределах 820-890 кг/м 2 (0,82-0,89 г/см 3). Плотность измеряют при температуре +20° С. Если плотность была определена при другой температуре, то полученные данные приводят к температуре +20° С по формуле:
где p f - плотность при температуре окружающей среды, кг/м 3 (г/см 3);
к - температурная поправка на 1° С; для топлива плотностью 0,84-0,89 г/см 3 к=0,00073, для топлива плотностью 0,84-0,86 г/см 3 к=0,00070.
Плотность не является оценочным показателем качества топлива, поэтому в ГОСТ ее значение не приводится. Однако при эксплуатации дизелей необходимо знать величину весовой плотности, так как топливный насос отмеряет по объему требуемое количество топлива. Позтому его весовое количество, а следовательно количество тепловой энергии, зависит не только от объема топлива, впрыснутого в цилиндр, но и от плотности топлива.
Существует следующая зависимость между весовым количеством поданного топлива Q и объемным V:
где р t - плотность топлива, кг/м 3 (г/см 3) при температуре t; t - температура впрыснутого топлива, °С.
При определении производительности топливных насосов следует иметь в виду, что плотность дизельного топлива колеблется и пределах 0,82-0,89, поэтому в данные замеров следует вносить соответствующие поправки.
Элементарный состав дизельного топлива
Топливо состоит из углеводородов и небольшого количества кислорода, азота и серы. Элементарный состав топлива следует знать для определения состава продуктов сгорания, подсчета требуемого количества воздуха и оценки других показателей работы двигателя. В дизельном топливе содержится в среднем 85,5-86,0% углерода, 12,5-13% водорода и других элементов 1-2%.Вязкость дизельного топлива
Под вязкостью понимается свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одного слоя жидкости относительно другого. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. В технических условиях на дизельное топливо указывается кинематическая вязкость. Единицей кинематической вязкости является стокс. Вязкостью в один стокс обладает жидкость с плотностью 1 г/см 3 , в которой для относительного перемещения со скоростью 1 см/сек двух слоев площадью в 1 см 2 , отстоящих один от другого на расстоянии 1 см, требуется сила в 1 дину. Кинематическая вязкость топлива обычно выражается в сотых долях стокса- сантистоксах (сст).Вязкость является важным показателем качества дизельного топлива. Она влияет на качество распыливания и смесеобразования. Чем больше плотность дизельного топлива, тем больше его вязкость, тем более крупные капли топлива получаются при впрыске форсункой и тем больше дальнобойность струи. Прокачиваемость дизельного топлива ухудшается при низких температурах с увеличением вязкости.
При повышении температуры вязкость уменьшается (рис. 11). В связи с этим увеличивается утечка дизельного топлива через неплотности в прецизионных парах насоса и форсунки и уменьшается его подача. На рисунке 12 показано влияние вязкости топлива на коэффициент подачи при среднем давлении впрыска 30 Мн/м 2 (300 кГ/см 2). При повышении давления вязкости топлива увеличивается (рис. 13). В момент впрыска топлива в цилиндр вихрекамерного дизельного двигателя оно сжимается до двухсот и более атмосфер, вязкость его возрастает по сравнению с вязкостью при атмосферном давлении.
Для обеспечения постоянства мощностных и экономических показателей желательно, чтобы при нагреве или охлаждении дизеля во время эксплуатации вязкость дизельного топлива изменялась как можно меньше.
Зависимость производительности насоса от температуры топлива показана на рисунке 14. Эти свойства топлива необходимо учитывать при регулировке топливной аппаратуры.
Фракционный состав. Для нормального протекания рабочего процесса в дизеле топливо, поступившее в камеру сгорания, прежде чем воспламениться, должно перейти из жидкого в парообразное состояние. Испаряемость влияет на период задержки воспламенения топлива, его сгорание в двигателе, пусковые качества и экономичность двигателя.
Рис. 11. Зависимость вязкости v и плотности р топлива от его температуры t.
Рис. 12. Зависимость коэффициента подачи n н от вязкости топлива при давлении впрыска топлива P нф.пр = 300 кГ/см 2: 1 - при 400 оборотах коленчатого вала в минуту; 2 - при 1000 оборотах коленчатого вала в минуту.
Поэтому в ГОСТ 305-62 указывается, что температура, при которой выкипает 96% дизельного топлива, должна быть не выше 360° С, иначе наблюдается повышенное нагарообразование.
По ГОСТ 4749 - 49 топлива делятся: на арктическое ДА, предназначенное для использования при температуре окружающего воздуха ниже минус 30° С, температура выкипания 90% не превышает 300° С; дизельное зимнее ДЗ - для использования при температуре выше минус 30° С, температура выкипания 90% не превышает 335 °С и дизельное летнее ДЛ - для использования в теплое время года, температура выкипания 90% не превышает 350 °С.
По ГОСТ 305 - 62 топлива делятся на арктическое А, зимнее 3 и летнее Л (табл. 1).
Рис. 13. Зависимость вязкости дизельного топлива от давления Р (n" - вязкость при давлении Р; n - начальная вязкость при атмосфер, ном давлении).
Рис. 14. Зависимость величины подачи топлива за цикл q ц от темцературы t T топлива в головке насоса.
Температура вспышки дизельного топлива - это температура, до которой необходимо нагреть топливо в нормальных условиях, чтобы пары над его поверхностью вспыхнули при поднесении пламени. Она указывает на степень пожарной опасности данного вида дизельного топлива. В стандартах указывается, что для арктических сортов дизельного топлива температура вспышки должна быть не ниже плюс 30-35 °С, для зимних - не ниже плюс 35-50 °С, для летних плюс 40-60 °С.
Температура застывания дизельного топлива - это температура, при которой топливо в определенных условиях испытания теряет текучесть и загустевает. Для эксплуатации в различных условиях желательно, чтобы температура застывания была как можно ниже. Если температура застывания высокая, то зимой забиваются фильтры и топливопроводы, ухудшается запуск двигателя, затрудняется перекачивание топлива на нефтебазах и при заправке тракторов. В стандартах указывается, что температура застывания должна быть для летних сортов топлив не выше минус 10 °С. Для зимних - не выше минус 35-45 °С, для арктических - не выше минус 55-60 °С.
Коксообразование
При сгорании топлива в двигателе образуется нагар и отложения кокса, которые вызывают закоксовывание форсунок, поршневых колец и других деталей. Наличие смол в дизельном топливе вызывает дополнительный износ деталей двигателя (рис. 15). Коксуемость топлив зависит от их химического состава, степени очистки, наличия смолистых отложений. Способность топлив к коксо- и смолообразованию определяется лабораторным методом: взвешиванием остатка пробы топлива после выпаривания. Чем меньше остаток, тем выше качество топлива. По ГОСТ 305-62 допускается содержание фактических смол в дизельном топливе не более 60 мг на 100 мл топлива. По ГОСТ 4749-49 содержание фактических смол в топливе не оговаривается.Дизельные топлива изготовляют из нефти, содержащей серу. В процессе производства топливо не удается полностью освободить от присутствия серы. При сгорании топлива в дизельном двигателе образуются сернистый и серный газы и тем больше, чем больше содержание серы в дизельном топливе. В зонах низких температур газы образуют с парами воды сернистую и серную кислоты, а в зонах высоких температур возникает газовая коррозия металла.
Рис. 15. Зависимость износа поршневых колец от содержания смол в дизельном топливе.
Рис. 16. Зависимость износа поршневых колец от содержания серы в дизельном топливе.
Нагар и коксующиеся отложения в двигателе при наличии серы в топливе приобретают повышенную твердость и более высокие абразивные свойства. Все это вызывает повышенный износ деталей дизельного двигателя (рис. 16).
Если в топливе содержится серы более 0,2%, то для устранения ее вредного действия топливо применяют в тех двигателях, в которых используют дизельное масло с присадкой ЦИАТИМ-339, АзНИИ-7 или ВНИИНП-360. Содержание серы в дизельном топливе допускается не более 1 %.
Кислотность дизельного топлива
В процессе производства дизельного топлива используют минеральные кислоты и щелочи, которые при последующей очистке топлива не удается удалить полностью. Присутствие этих кислот в топливе вызывает коррозию деталей двигателя и топливной аппаратуры. Кислотность дизельного топлива оценивается количеством КОН в мг, предназначенным для нейтрализации 100 мл топлива. Стандартом допускается кислотность не более 5 мг КОН на 100 мл.Зольность дизельного топлива
При сгорании топлива образуется зола, в которой содержатся минеральные вещества. Попадание их между трущимися поверхностями вызывает износ деталей дизельного двигателя. Содержание золы определяют выпариванием топлива.Механические примеси представляют собой частички песка, глины, окалины и кокса. Они засоряют фильтрующие элементы, вследствие чего нарушается нормальная работа топливной аппаратуры. Особенно большую опасность представляют механические примеси из кварца, так как они вызывают абразивный износ прецизионных деталей топливного насоса и форсунок. Поэтому содержание механических примесей в дизельном топливе по ГОСТ не допускается.
Вода в дизельном топливе содержится во взвешенном состоянии и в виде эмульсии. Частички воды заполняют поры хлопчатобумажных фильтров и прекращают доступ топлива к насосу. Кроме того, ухудшается пропускная способность бумажных фильтров при обводнении. При температуре ниже нуля частички воды, содержащиеся в топливе, замерзают и в виде мелких кусочков льда забивают топливопроводы и фильтры.
Вода понижает теплотворную способность топлива и вызывает коррозию топливной аппаратуры, поэтому она не должна содержаться в дизельном топливе.
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.