ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО
Дизельное топливо помимо своей основной задачи — производства энергии при сгорании — выполняет также еще две важные функции — охлаждение и смазка прецизионных узлов топливной системы, таких как топливные форсунки и топливный насос.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВА
1. Низкотемпературные свойства дизтоплива — характеризуются температурой помутнения, застывания и предельной фильтруемости.
Температура помутнения — температура дизтоплива, при которой начинается кристаллизация парафина
Температура застывания — температура, при которой происходит полная потеря текучести.
Температура предельной фильтруемости – температура, при которой топливо еще способно проходить через фильтр.
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 минус 20 °С
А — арктическое, температура применения до минус 50 °С.
2. ВЯЗКОСТЬ
Одним из основных эксплуатационных свойств дизельного топлива является вязкость. Под вязкостью понимают способность частиц (молекул) дизельного топлива (как и любой другой жидкости) противостоять взаимному перемещению относительно друг друга под действием приложенных внешних сил.
Этот параметр важен для процессов нагнетания топлива и его последующего впрыска. Влияет также на смазывающие характеристики.
3. ПЛОТНОСТЬ ТОПЛИВА
Плотность топлива является его энергетическим показателем. Чем выше плотность топлива, тем больше энергии вырабатывается в процессе его сгорания и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности. Плотность топлива находится в пределах (790 …. 860) кг/м?.
Вязкость и плотность определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле. Низкая плотность и вязкость обеспечивают лучшее распыливание топлива, что улучшает сгорание. С повышением плотности и вязкости увеличивается диаметр капель, ухудшается полное их сгорание, увеличивается удельный расход топлива, растет дымность продуктов сгорания. Слишком низкая вязкость топлива ведет к повышенному износу плунжерных пар форсунок, слишком высокая же вязкость ухудшает фильтрацию топлива и затрудняет работу топливных насосов.
Вязкость топлива в пределах 1,8 … 7,0 мм?/с практически не влияет на износ плунжеров топливной аппаратуры современных быстроходных двигателей.
С повышением температуры топлива вязкость и плотность уменьшаются, а с понижением – увеличиваются.
Подогрев топлива на каждые 10 градусов увеличивает его объем на один процент.
4. ЧИСТОТА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Степень чистоты дизельных топлив определяет эффективность и надежность работы топливной аппаратуры.
Частицы размером более 4 мкм вызывают повышенный износ плунжерных пар.
Чем более чистое дизельное топливо, тем качественнее и эффективнее работает двигатель.
На фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот, а зимой – кристаллы льда и парафина, которые находятся во взвешенном состоянии, т.к. их плотность соизмерима с плотностью топлива.
Поскольку гарантировать отсутствие в используемом топливе воды и посторонних взвесей сложно, настоятельно рекомендуется производить фильтрацию топлива перед заливкой его в топливный бак. Некоторое количество воды может попасть в топливо в неполном баке ввиду процессов конденсации из-за перепада температур. Необходимо своевременно производить замену топливных фильтров, а также фильтрующих элементов топливного насоса и подводящих топливных патрубков. При регулярном использовании предварительно неотфильтрованного топлива с большим содержанием посторонних взвесей рекомендуется производить смену фильтров чаще, чем того требуют инструкции по эксплуатации.
Однако, определить чистоту топлива на глаз совсем не просто. Лучше всего установить дополнительно фильтр-сепаратор для очистки топлива.
5. ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО
Цетановое число — параметр, влияющий на запуск и длительность прогрева двигателя. Слишком низкое цетановое число применяемого топлива усложняет запуск двигателя, приводит к выделению большого количества дыма, делает нестабильной работу двигателя на холостом ходу.
При эксплуатации двигателя в условиях низких температурах окружающего воздуха, желательно использовать дизельное топливо с более высоким цетановым числом. Тем не менее, следует иметь в виду, что топливо с цетановым числом выше 55 приводит к увеличению дымности выхлопа, может привести к неконтролируемому разгону двигателя или его нестабильной работе.
Если цетановое число высокое, скорость нарастания давления будет ниже, а значит — двигатель будет работать не так жестко. Для отечественных дизельных двигателей цетановое число равно 40-50. Для топлива в зимних условиях цетановое число должно быть не менее 45.
6. СОДЕРЖАНИЕ СЕРЫ
Дизельное топливо обычно содержит некоторое количество сернистых соединений, влияющих на общие показатели кислотности топлива, работу выхлопной системы и ее коррозионную стойкость. Использование топлива с большим содержанием серы приводит к необходимости повышения смазывающих характеристик (TBN) для компенсации процессов кислотной коррозии. Использование такого топлива существенно снижает срок службы катализаторов и узлов выхлопной системы. Категорически не рекомендуется использовать марки топлива, содержание сернистых соединений в которых превышает рекомендованные величины.
Следует иметь в виду, что в дизельном топливе помимо стабильных соединений могут присутствовать активные соединения серы, значительно усиливающие процессы коррозии.
От содержания серы в дизельном топливе зависит содержание вредных веществ в выхлопных газах, и определяет «экологичность» топлива. При содержании серы до 0.035 % топливо считается экологически чистым. Уменьшение количества серы в топливе приводит к повышению износа двигателя, поэтому, в некоторых случаях в дизтопливо добавляют присадки, которые способны уменьшить износ деталей и механизмов двигателя.
Рассмотрим другие физические свойства дизельного топлива имеющее немаловажное значение для эксплуатации дизельных двигателей при пониженных температурах окружающей среды.
7. ТЕПЛОЕМКОСТЬ
Теплоемкость — способность материала аккумулировать тепловую энергию.
Удельная теплоёмкость — это количество тепла, которое необходимо передать 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуру на 1 град.С.
Теплоемкость воды принята за единицу и равна – 1.0 ккал/кг * °С.
Теплоемкость дизельного топлива равна – (0.4 ? 0.5) ккал/кг * °С.
Таким образом, дизельное топливо нагревается быстрее воды почти в два раза. Это может быть использовано для тепловой сепарации — отделение воды от топлива, а также расчет мощности нагревателя для подогрева топлива в зимний период.
8. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Теплопрово?дность — это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения.
Теплопроводность воды принято за единицу.
Теплопроводность дизельного топлива равна – 0.2, т.е. в пять раз ниже теплопроводности воды. Из этого следует, что при подогреве топлива необходимо применять нагреватели с большой нагревательной поверхностью.
На основании вышеизложенных химических и физических свойств дизельного топлива можно сделать следующие выводы:
— использовать марку дизельного топлива согласно климатическим условиям;
— использовать качественное дизельное топливо.
Всего-то два условия, и можно считать – дизель без проблем.
Да, Вы правы – у нас такого не бывает. Не тот менталитет. Если создавать проблемы – то по полной программе. Такая реальность, и от нее никуда не уйти. Фактически на плечи владельцев дизельного транспорта ложиться дополнительная проблема. Это он должен переживать, как уменьшить эксплуатационные расходы.
Однако, многие владельцы дизельного транспорта прозревают только после оплаты ремонта топливной системы.
Да, дорогое это удовольствие, и самое главное – не обязательное, можно было этого избежать, если бы транспорт был оборудован дополнительным устройством очистки топлива. К таким устройствам относятся фильтры-сепараторы.