Конденсат, образующийся при запуске и прогреве двигателя, также опасен, так как приводит к накоплению влаги, которая не должна присутствовать в топливе.
Состав и характеристики дизтоплива
Дизельное топливо (ДТ) — это нефтепродукт, состоящий из смеси углеводородов, получаемый путем перегонки и отделения определенных фракций. Сегодня дизельное топливо широко используется для заправки двигателей внутреннего сгорания в сельскохозяйственной и строительной технике, дизельных двигателях, судах и автомобилях.
Углеводороды характеризуются высокой температурой кипения от 300°C, и производство и переработка дизельного топлива требуют соблюдения установленных стандартов, определяемых сортом и классом. Основные (фундаментальные) качества дизельного топлива:.
Эти три марки содержат основные свойства и характеристики дизельного топлива.
- Предельные значения температуры воспламенения в зависимости от давления, пределы
- ограничение температуры, и
- Точка утечки.
Важным параметром дизельного топлива является цетановое число, которое характеризует качество топливной смеси. Он используется для определения того, насколько быстро воспламеняется смесь в цилиндрах силового агрегата. Чем ниже градус кетана, тем больше времени требуется для его воспламенения. Чем выше кетановое число, тем эффективнее двигатель. Другими словами, цетановое число также указывает на временную задержку между попаданием смеси в цилиндр и воспламенением в результате сжатия.
Часто задаваемый вопрос: дизельное топливо и дизтопливо — это одно и то же? Составы дизельного топлива с числом ниже 40 считаются низкокачественными, и работа двигателя на таком топливе будет нестабильной: потеря мощности, воспламенение. В целом, это топливо также известно как дизельное топливо. Этот термин пришел из немецкого языка. Это означает Solaröl (солнечное масло). В XIX веке так называли темно-желтую фракцию, получаемую при перегонке нефти. Солнечное масло не очень эффективно в двигателях внутреннего сгорания, но используется в нагревательных приборах и генераторах, применяемых в домах, зданиях и на заводах.
Для двигателей внутреннего сгорания европейских легковых автомобилей кетановое число дизельного топлива должно составлять от 54 до 56. В России, однако, эти стандарты не такие строгие, как в Европе. Для нас приемлемы свойства дизельного топлива для двигателей внутреннего сгорания тяжелых транспортных средств с номером 48 (для зимнего дизельного топлива). Существуют исключения для летних марок, содержащих цетан, что снижает это число до 42.
Однако даже дизельное топливо с высоким цетановым числом не является хорошим. Если этот параметр больше 60, данное топливо не может сгореть в цилиндре, что приводит к чрезмерному дыму в выхлопных газах и повышенному расходу.
Состав и плотность
Согласно ГОСТу, летнее дизельное топливо должно использоваться при температуре окружающей среды выше 0 градусов Цельсия. Это связано с тем, что ниже этой отметки летнее дизельное топливо начинает застывать и замерзает при температуре -10 градусов Цельсия. Зимнее дизельное топливо (ДТЗ) предназначено для использования в холодную погоду или в северных регионах с низкими температурными пределами (20-30°C), в зависимости от присадки. Арктическое дизельное топливо (DTA) сохраняет свои свойства даже при -55°C.
Основные компоненты сырья, используемого для производства дизельного топлива, включают сероводород, щелочи, кислоты, воду и небольшую долю других примесей. Эти примеси не должны присутствовать в конечном продукте, так как они препятствуют его безопасному использованию в двигателях внутреннего сгорания. Каждый из этих компонентов по-своему влияет на узлы и различные детали, составляющие двигатель, вызывая коррозию и изменение физических и химических свойств стали, чугуна, меди, алюминия, резины и пластмассы.
Дизельное топливо также различается по содержанию серы (единиц на объем). Содержание серы в дизельном топливе составляет 0,2% на литр, в дизельном топливе — 0,5% на литр и в дизельном топливе — 0,4% на литр. Наличие серы в дизельном топливе улучшает его смазывающие свойства, но более высокое содержание серы увеличивает токсичность выхлопных газов. Нефтеперерабатывающие заводы снижают содержание серы до вышеуказанных значений, чтобы создать основу для дальнейшего производства определенных видов дизельного топлива.
Плотность всех марок топлива варьируется от 0,76 до 0,9 в килограммах на кубический метр (или граммах на кубический сантиметр). Чем выше температура окружающей среды, тем больше объем жидкости — в случае с нефтью коэффициент объемного расширения на 15-25% выше, чем для воды. Однако увеличение объема не означает увеличения массы; масса остается одинаковой при всех температурах.
В процессе перегонки нефти дизельная фракция нагревается до высоких температур: DTL — до 345°С — DTA — до 335°С. Чем выше нагрев, тем выше плотность дизельного топлива на выходе и, соответственно, выше предел температуры замерзания конечного продукта.
Виды дизтоплива: параметры
Водители и операторы оборудования часто забывают о недостатках DTA, таких как сгущение даже при малейшем морозе. Это может привести к ситуации, когда двигатель не запускается, и топливный бак приходится подогревать на открытом огне, что не является безопасной практикой. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо своевременно получить нужный вид дизельного топлива и знать его свойства в зависимости от погодных условий. Далее свойства дизельного топлива рассматриваются по категориям.
Летнее представление
Дизельное топливо характеризуется способностью сохранять рабочие условия при требуемой плотности при углах выше t° = 0. Основными параметрами летнего дизеля являются.
- Цетановое число — более 51 единицы при температуре окружающей среды до 45°C, и
- Плотность — 845-865 кг/м 3 при t = 20-25°C, и
- Вязкость — 4-6,1 кв.мм/с, t°= 19-25°C,.
- Порог замерзания — 10°C.
Однако следует отметить, что летнее топливо теряет свои функциональные свойства, даже если двигатель работает при температуре немного ниже нуля.
Недостатком дизельного топлива является более высокая вероятность образования конденсата, в результате чего вода в топливном баке отделяется и скапливается под ним. Большинство неисправностей в двигателях внутреннего сгорания вызвано водяными пробками, которые засоряют топливные насосы впрыска. Чтобы избежать проблем с отводом воды, некоторые водители размещают всасывающую трубу немного выше в баке и время от времени ослабляют крышку на дне бака для слива конденсата. Эксперты советуют водителям полностью сливать топливо летнего качества задолго до наступления холодов и начинать использовать высококачественное зимнее топливо даже при умеренных температурах.
Зима.
Дизельное топливо является самым популярным видом топлива в России и используется во все времена года, в основном в центральной части России. Предел для морозильной камеры DTZ составляет минус 30. Однако его не следует использовать в полярных регионах в зимние месяцы. Основные характеристики зимнего топлива следующие
- Цетановое число — 48 единиц использования из окружающего воздуха минус 30°С, и
- Плотность — 825-845 кг/м 3 при рабочей температуре от 30°С до + 15°С, и
- Вязкость — до 1,8-5,1 кв. мм/с при t 20~+ 15 °C.
Параметры вязкости DTZ здесь шире, поскольку они используются для весенних и осенних температур, а также для морозов.
Арктика.
DTA незаменим в районах, где температура окружающей среды часто опускается ниже 30. Это дизельное топливо может выживать в зимних условиях Антарктики, а специальные присадки обеспечивают сохранение его функциональных свойств при температуре минус 55°C. Характерные цены на арктическое топливо следующие
- КИТАНОВОЕ число — 40 единиц, от 30 °C
- Плотность -760-820 кг/м 3 — используется при температурах от -30 до 0°C.
- Ixus -1,45 — 4,6 кв.м / макс -30-0°C.
Эти значения не приводятся для температур выше нуля. Это связано с тем, что данный вид топлива непрактичен для использования в двигателях при температурах выше нуля, как по свойствам, так и по цене.
Дизельное зимнее топливо должно иметь плотность при температуре 40 °C с температурой воспламенения ниже 840 кг/м3. Расход дизельного зимнего топлива не должен превышать 35°C
Цетановое число, качество воспламенения
Дизельные двигатели работают без внешнего зажигания и должны самопроизвольно воспламеняться с минимально возможной задержкой (задержка воспламенения) при впрыске дизельного топлива в горячий сжатый воздух камеры сгорания.
Качество зажигания определяется как свойство топлива, определяющее начало самовоспламенения в дизельном двигателе. Качество воспламенения выражается SO -CALLED CETANE number (CN). Чем выше номер ячейки, тем легче происходит воспламенение топлива.
Китановые углеводороды имеют очень хорошее воспламенение, что соответствует номеру заголовка 100 голов, в то время как метилонафталин с очень плохим воспламенением имеет номер ячейки 0.
Однако для оптимальной работы современных дизельных двигателей (более тихая работа и низкие выбросы) желательно использовать топливо с более высоким септическим числом — около 50. Высококачественное дизельное топливо содержит большое количество парафинов с большим количеством кетиена. Напротив, различные типы ароматических углеводородов в пиролизных соединениях снижают качество воспламенения.
Поведение дизельного топлива при низких температурах, фильтруемость
При низких температурах осаждение кристаллов парафина может привести к засорению топливного фильтра, что приведет к выходу топлива из строя. Выпадение парафина может начаться при температуре около 0°C в худшем случае. Чтобы избежать этого, с наступлением холодов зимнее дизельное топливо следует заблаговременно обработать.
Присадки для улучшения текучести обычно добавляются в процессе производства дизельного топлива. Они не предотвращают выпадение парафина в осадок, но значительно уменьшают рост его кристаллов. Образующиеся кристаллы настолько малы, что могут проходить через поры топливного фильтра. В результате проницаемость топлива сохраняется при более низких температурах. Холодостойкость может быть дополнительно улучшена за счет использования добавок, которые препятствуют оседанию кристаллов воска. Широко используемое сегодня зимнее дизельное топливо гарантирует морозостойкость (по российским стандартам до -30°C, а арктическое топливо до -50°C). Дополнительные меры включают нагрев топливного фильтра или добавление парафина в дизельное топливо. Добавление низкооктанового бензина также может предотвратить отложение парафина, но при этом ухудшается качество воспламенения и значительно снижается температура вспышки (цетановое число бензина очень низкое).
Улучшение качества путем добавления присадок, что было обычной практикой для бензина в течение многих лет, в последнее время становится все более популярным для дизельного топлива (супер- и премиум-дизеля). Используемые добавки — это в основном добавки с мультипликативным эффектом.
- Присадки, ускоряющие воспламенение, повышают цетановое число и особенно ответственны за «более мягкое» сгорание.
- Моющие присадки используются для предотвращения засорения инжекторов.
- Ингибиторы коррозии необходимы для предотвращения коррозии металлических деталей (если в топливную систему попадает вода).
- Пеногасители используются для облегчения заполнения топливного бака.
Общая концентрация присадок обычно не превышает 0,1%, чтобы не влиять на физические свойства топлива, такие как плотность, вязкость и температура кипения.
