Дизельное топлево

Поэтому, чем меньше цетановое число, тем больше период задержки воспламенения топлива. Следовательно, применение топлив с цетановым числом менее 45% приводит к жесткой работе двигателя, а повышение цетанового числа выше 50% вызывает увеличение удельного расхода топлива.

Пусковые свойства топлива всегда улучшаются при возрастании цетанового числа.

Прокачиваемость дизельного топлива по системе питания двигателя является основным требованием к его качеству, т.к. оно обеспечивает подачу необходимого количества топлива в цилиндры для заданного режима работы двигателя.

Прокачиваемость оценивается следующими показателями:

Вязкостью;

Температурами помутнения и застывания;

Содержанием механических примесей;

Коэффициентом фильтруемости;

Предельной температурой фильтруемости.

Вязкость топлива оказывает непосредственное влияние на процесс образования ТВ-смеси. От вязкости зависят надежность и ресурс топливной аппаратуры дизельных двигателей.

Если вязкость топлива повышенная, то удовлетворительную тонкость распыливания его с помощью форсунки не удается. Это ухудшает процесс смесеобразования и приводит к снижению экономичности работы двигателя и повышению дымности обработавших газов;

Если вязкость топлива пониженная, то будет появляться подтекание топлива в зазорах плунжерных пар насоса и форсунок, а также не будет осуществляться удовлетворительная смазка

Поэтому для летней эксплуатации быстроходных дизельных двигателей вязкость топлива при 20˚С должна быть от 3,0 до 6,0сСт (мм2/с), а для зимней эксплуатации от 1,8 до 6,0сСт. Для арктических условий – в пределах 1,5…4,0сСт.

С уменьшением температуры вязкость топлива увеличивается. Практически это заметно в интервале температур – от температуры помутнения до температуры застывания топлива.

Температуры помутнения и застывания топлива, а также предельная температура фильтруемости обычно характеризуют низкотемпературные свойства дизельного топлива, т.е. характеризуют способность топлива сохранять текучесть при понижении температуры и не вызывать затруднений при перекачке его по трубопроводам.

Таким образом, можно сформулировать параметры дизельного топлива следующим образом:

Температура помутнения – это температура, определяющая начало выпадения из топлива высокоплавких углеводородов в виде кристаллов (парафинов), которых в дизельном топливе гораздо больше, чем в бензине;

Температура застывания – это температура, при которой топливо теряет свою текучесть. По этому показателю судят о возможности заправки, транспортирования, слива и налива топлива;

Коэффициент фильтруемости характеризует срок службы фильтров тонкой очистки. Значение его зависит от содержания в топливе механических примесей, воды, мыльных продуктов нафтеновых кислот и других смолистых продуктов окисления. Обычно норма коэффициента фильтруемости не превышает 3 единиц. Это позволяет ограничить содержание в топливе всех загрязнений и, тем самым, обеспечить надежность работы топливной аппаратуры.

Сернистые соединения содержаться в дизельном топливе в больших количествах, чем в бензине. К ним относятся продукты активной серы, такие как: меркаптаны, сероводород, элементарная сера и т.д. Все они при сгорании образуют оксиды серы, т.е. газообразные продукты, которые при высокой температуре в газовой сфере оказывают коррозионное воздействие на металлы. А при низких температурах они легко растворяются в каплях воды, конденсирующихся из продуктов сгорания. При этом образуются серная и сернистая кислоты.

Установлено, что износ деталей дизельных двигателей примерно пропорционален содержанию в топливе серы. Исходя из этого показателя дизельные топлива подразделяют на два вида:

Первый – с содержанием серы до 0,2%;

Второй – с содержанием серы до 0,5%.

Наиболее коррозионно-агрессивными соединениями серы являются меркаптаны и сероводород. Содержание их в нефтепродуктах строго регламентируется.

Дизельное топливо обладает склонностью к образованию нагаро- и лакоотложений в двигателе, которые приводят к нарушениям рабочего процесса двигателя. В результате ухудшается технико-экономические и экологические показатели двигателя, а также увеличивается износ деталей его механизмов.

На образование отложений влияют следующие факторы, такие как:

Фракционный состав топлива;

Содержание сернистых соединений;

Содержание непредельных и ароматических углеводородов;

Содержание неорганических примесей.

Большое количество нагара оставляют в камерах сгорания более тяжелые топлива, в которых содержится большое количество серы и ее соединений. Также возрастает склонность топлив к нагарообразованию с увеличением содержания в них ароматических и непредельных углеводородов.

Стандартным показателем количества непредельных углеводородов в топливе регламентируется йодным числом, которое с увеличением непредельных углеводородов возрастает.

Йодное число соответствует количеству йода в граммах, способного присоединиться к 100г нефтепродукта. Йод способен реагировать только с олефинами, поэтому чем их больше будет в топливе, тем выше будет йодное число, которое по стандарту не должно превышать 6г йода на 100г топлива (как для зимних, так и для летних видов топлива).

Количество смолистых веществ в дизельных топливах оценивается количеством фактических смол.

Зольность и коксуемость оцениваться как склонность ДТ к нагарообразованию.

Зольность характеризует содержание в топливе несгораемых неорганических соединений, которые повышают абразивные свойства топлива.

Коксуемость – это свойство топлива образовывать углистый остаток при нагреве без доступа воздуха.

Коксуемость зависит:

От содержания в топливе смол;

От содержания в топливе непредельных углеводородов (олефинов).

Зольность и коксуемость топлив регламентируется по ГОСТу до 10%-ного остатка.

В зависимости от условий применения установлены основные три марки дизельного топлива:

Л. (летнее) – для эксплуатации при температуре окружающего воздуха 0˚С и выше;

З. (зимнее) – для эксплуатации при температуре окружающего воздуха -20˚С и выше;

А. (арктические) – для эксплуатации при температуре окружающего воздуха -50˚С и выше.

 

Контрольные вопросы к лекции № 5:

Какие эксплуатационные требования предъявляются к дизельным топливам?

Какие свойства и параметры ДТ влияют на подачу его в цилиндры двигателя?

Какие свойства и параметры ДТ влияют на смесеобразование ТВ-смеси в цилиндрах дизельного двигателя?

Как оценивается самовоспламеняемость дизельного топлива?

Какими показателями дизельного топлива определяется нормальная, «жесткая» и «мягкая» работы дизельного двигателя?

Что такое цетановое число, что оно характеризует для летних, зимних и арктических марок топлив?

Способы повышения цетанового числа?

Какие свойства дизельных топлив влияют на образование отложений в двигателе?

Какие методы получения дизельного топлива позволяют увеличить его ресурсы?

От чего зависят коррозионные свойства дизельного топлива?

Что определяет испаряемость дизельных топлив?

Что показывают температуры помутнения и застывания дизельного топлива?

Какой эксплуатационный показатель дизельного топлива определяет его бесперебойную подачу из баков к двигателю при низкой температуре воздуха?

Какой вред дизельному двигателю наносит вода, находящаяся в топливе?

Почему фракционный состав дизельного топлива не регламентируется по температуре 10%-ного выкипания, а регламентируется только по температуре 50%-ного и 96%-ного выкипания?

 

 

Литература:

 

1. Васильева Л.С. Автомобильные  эксплуатационные материалы: Учебник  для вузов. – М.: Транспорт, 1986. – 59…87 с.

2. Кириченко Н.Б. Автомобильные  эксплуатационные материалы: Учебное  пособие. – М.: Академия. 2003 г. – 36…47 с.

3. Джерихов В.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть I. Топлива. Учебное пособие. – СПб.: ГАСУ. 2008. – 120 141 с.