Полезная информация о топливе и присадках для него, часть 1
Что такое дизельное топливо, его виды и свойства, как выбрать топливо, подходящее именно вашему автомобилю, защитить мотор и продлить ему жизнь - читайте в нашем новом цикле статей
Мы начинаем цикл статей о топливе для ваших верных моторов. О том, как еще можно их защитить и продлить их жизнь, помимо использования высококлассных масел AMSOIL. Друзья, как всегда немного теории в начале.
Виды дизельного топлива
В системе питания дизелей используют жидкое топливо, которое получают в результате прямой перегонки нефти при температуре 230… 380 ˚С. Такое топливо называют дизельным топливом или дизтопливом. Для получения необходимых свойств к дизельному топливу прямой перегонки добавляют керосино-газойлевые фракции различных технологических процессов переработки нефти и газовых конденсатов.
В среде автомобилистов дизельное топливо нередко называют соляркой, но мало кто знает, что солярка -- его первоначальное название, поскольку еще в позапрошлом веке более тяжелую фракцию, образующуюся при перегонке нефти, называли «солярол» (от немецкого «Solaröl» - «солнечное масло»). В середине прошлого века в нашей стране выпускался нефтепродукт под официальным названием Соляровое масло, использовавшийся в качестве топлива в системе питания дизелей с невысокой частотой вращения коленчатого вала. Поэтому название дизельного топлива «солярка», «соляра» до сих пор используется в разговорной речи.
В зависимости от условий применения выпускают три марки дизельного топлива:
- Л (летнее) – для температуры окружающего воздуха 0 ˚С и выше;
- З (зимнее) – для температуры окружающего воздуха минус 20 ˚С и выше;
- А (арктическое) – для температуры окружающего воздуха минус 50 ˚С и выше.
Эти топлива отличаются между собой фракционным составом, вязкостью, плотностью, температурами застывания, помутнения и другими показателями.
Ввиду особенностей устройства системы питания дизелей топливо для них должно обладать хорошими смазывающими свойствами, достаточной прокачиваемостью и особенно фильтруемостью.
С 2005 г. в России действует новый государственный стандарт на дизельное топливо - ГОСТ Р 52368-2005. Он полностью соответствует спецификации европейского стандарта EN 590-2009 (или ЕВРО-5EN 590). Согласно требованиям нового стандарта в дизельном топливе жёстко нормируется содержание серы в виде различных сернистых соединений - меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и др.
Понижение содержания серы в дизельном топливе, как правило, приводит к снижению его смазывающих качеств, поэтому для дизельного топлива с очень низким содержанием сернистых соединений обязательным условием является наличие смазывающих присадок.
Цетановое число дизельного топлива
Диапазон значений цетанового числа используемых в двигателях видов дизельного топлива колеблется от 40 до 55. Фактически, эта цифра означает отрезок времени от подачи топлива в цилиндр до его воспламенения. Более высокое цетановое число означает меньшее время воспламенения и, соответственно, лучшее горение топлива, что повышает экологичность выхлопа. Однако если этот показатель превышает 60, то прироста мощности двигателя не происходит.
Применение топлива с низким цетановым числом приводит к увеличенному периоду задержки или запаздыванию самовоспламенения. В этом случае в камере сгорания накапливается большая масса топлива, которая затем мгновенно сгорает (взрывное горение).
При этих условиях давление в цилиндре нарастает скачкообразно, дизель работает жестко (слышится металлический стук), вследствие этого возрастает нагрузка на коренные подшипники, повышается их износ, что приводит к преждевременному выходу подшипников из строя.
При нормальном цетановом числе период запаздывания воспламенения топлива мал, оно воспламеняется сразу же при входе в камеру сгорания. Давление в цилиндре нарастает плавно, двигатель работает мягко, без стуков и процесс сгорания топлива в цилиндре идет нормально.
Дизельное топливо с чрезвычайно высоким цетановым числом (выше 70...75) не успевает полностью перемешиваться с воздухом, процесс сгорания происходит при недостаточном количестве воздуха, вследствие чего топливо догорает в процессе такта рабочего хода, из-за чего падает экономичность дизеля, появляется дымный выхлоп, увеличивается нагарообразование и т. д.
Физические свойства дизельного топлива
Физические свойства видов дизельного топлива регламентируются упомянутым выше ГОСТ 305-82.
Летнее дизельное топливо
Летнее дизельное топливо должно иметь плотность не более 860 кг/м 3 и температуру вспышки - плюс 62 °C. Температура застывания должна быть не ниже минус 5 °C. Летнее топливо получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180...360 °C.
Зимнее дизельное топливо
Зимнее дизельное топливо должно иметь плотность не более 840 кг/м 3 и температуру вспышки - плюс 40 °C. Температура застывания зимнего дизельного топлива не должна превышать минус 35 °C.
Получают зимнее дизельное топливо смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180...340 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением специальной депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, практически не влияя на температуру предельной фильтруемости.
Арктическое дизельное топливо
Арктическое дизельное топливо имеет плотность не более 830 кг/м 3 и температуру вспышки - плюс 35 °C. Температура застывания такого топлива - не выше минус 55 °C. Получается арктическое топливо смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180...320 °C. Пределы кипения арктического топлива примерно соответствуют пределам выкипания керосиновых фракций, поэтому данное топливо, по сути, - утяжеленный керосин.
Однако чистый керосин имеет низкое цетановое число (35-40) и недостаточные смазывающие свойства, что неприемлемо для нормальной работы ТНВД и форсунок, поскольку смазывающие свойства дизтоплива используются для снижения трения в узлах и приборах системы питания. Для улучшения смазывающих свойств арктического дизельного топлива в него добавляют минеральные моторные масла и цетаноповышающие присадки.
Существует и другой способ получения арктического дизельного топлива - депарафинизация летнего дизельного топлива, который требует применения специального оборудования и является более дорогим по сравнению с использованием керосина в качестве добавки.
Плотность дизельного топлива
Важным физическим свойством дизельного топлива является его плотность. Чем выше плотность топлива, тем больше энергии вырабатывается в процессе его сгорания и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности. Автомобиль, заправленный более плотным дизельным топливом, имеет больший запас хода по времени работы двигателя и пробегу. Обычно плотность дизельного топлива в нормальных условиях (при температуре плюс 20 °C) находится в пределах 0,825...0,845 г/см 3.
Плотность дизельного топлива, как и других веществ, зависит от температуры окружающего воздуха - при понижении температуры плотность увеличивается, объем топлива уменьшается (происходит усадка).
Для определения изменения объема топлива при колебаниях температуры внешней среды на практике можно использовать простой способ, описываемый формулой: «Один литр на каждую тонну топлива при изменении температуры на один градус». Разумеется, при этом следует учитывать, что при повышении температуры объем увеличивается, а при снижении - уменьшается.
Продолжение следует