Підвищення стійкості дизпалива стабілізуючими добавками, присадками і поліфункціональними паливними композиціями

Summary

The quality of motor fuels and their physical and chemical characteristics significantly affect the toxicity of emissions from motor vehicles, as well as the operational and economic indicators of the engine. The quality of motor fuels and their physicochemical characteristics significantly affect the toxicity of vehicle engine emissions, as well as the operational and economic performance of the engine. Thus, investigations in this sphere are important in terms of environmental safety and human health. The paper analyzes the influence of various substances and microorganisms on the quality and properties of diesel and biodiesel fuels, presents the results of authors' investigations on the selection of the chemical composition of multifunctional fuel compositions to counteract their degradation. The influence of the developed fuel composition on physicochemical, operational and economic indicators of diesel motor fuels was studied; their inhibitory effect on fuel biodegradation processes was established. The multifunctional action of the developed fuel composition is due to the presence in its composition of antioxidant substances that slow down the free radical processes of conversion of petroleum hydrocarbons and stabilize the fuel both in the chemical and microbiological sense, as well as surfactants that have a detergent action. Due to the use of the biocomponent as a solvent, the tribological properties of low-sulfur motor fuels have been improved. The developed composition is injected into the fuel before its use, for example, during refueling of the vehicle and helps to optimize the conditions of fuel combustion in the combustion chamber of the engine.

Key words: exhaust gases, biodiesel, diesel fuel, internal combustion engines, biodegradation, additive.

А.Е. Кофанов, А.И. Василькевич, В В. Кофанова, К.К. Ткачук, В Я. Твердая, А.Я. Белоус

Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского"

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ДИЗТОПЛИВА СТАБИЛИЗИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИИ, ПРИСАДКАМИ И ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ТОПЛИВНЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ

Аннотация

В работе проанализировано влияние различных веществ и микроорганизмов на качество и свойства дизельного и биодизельного топлив, представлены авторские наработки по подбору химического состава полифункциональных топливных композиций для противодействия порче топлива. Изучено влияние разработанной топливной композиции на физико-химические, эксплуатационные и экономические показатели дизельных моторных топлив, установлено их ингибирующее действие на процессы биодеградации топлива. Полифункциональное действие разработанной топливной композиции обусловлено наличием в ее составе веществ антиоксидантного действия, которые замедляют течение свободно-радикальных процессов преобразования нефтяных углеводородов и стабилизируют топливо как в химическом, так и в микробиологическом смысле, а также поверхностно-активных веществ, которые имеют моюще-диспергирующее действие. Благодаря использованию биодобавки как растворителя достигается улучшение трибологических свойств моторных топлив с низким содержанием серы. Разработанная композиция вводится в топливо перед его использованием, например, при заправке автотранспортного средства и способствует оптимизации условий сгорания топлива в камере сгорания двигателя.

Ключевые слова: отработавшие газы, биодизельное топливо, дизельное топливо, двигатели внутреннего сгорания, биодеградация, добавка.

Постановка проблеми. Якість моторних палив (МП) і їх фізико- хімічні характеристики значно впливають на токсичність викидів двигунів автотранспортних засобів (АТЗ), а також на експлуатаційні та економічні показники двигуна [1-4]. Зокрема, традиційне дизельне паливо (ДП) є, в основному, сумішшю насичених аліфатичних (парафінових) і ароматичних вуглеводнів (ВВ), а також деяких їх похідних з С ₁₀-С ₂₀ з молярною масою приблизно 200-250 г/моль і температурою дистиляції (за ASTM D86) 200-350 °С [5-8].

Для використання у двигунах АТЗ МП повинно задовольняти таким умовам [9] :

¦ мати гарну здатність до утворення паливно-повітряної суміші (сумішоутворення) й займання;

¦ мати добру прокачуваність за температур використання;

¦ мати здатність добре розпилюватись;

¦ паливо не повинно містити таких сполук Сульфуру, як, наприклад, H₂S та інших сульфідів типу R-S-R, дисульфідів R-S-S-R, меркаптанів R-SH (R - гідрофобний вуглеводневий радикал), тіофену C₄H₄S, а також, наприклад, органічних (карбонових) і мінеральних кислот, домішок води, інших домішок тощо;

¦ бути термічно й біологічно стабільним і не змінювати свої характеристики під час транспортування, експлуатації або зберігання.

МП, зокрема бензин, дизельне (біодизельне - БДП) паливо, керосин, а також інші ВВ під дією кисню, впливом мікроорганізмів (МО) та грибів можуть окиснюватись або розкладатися до простіших речовин - води, вуглекислого газу, простіших органічних сполук тощо. Вважається, що саме мікробіологічне псування паливно-мастильних матеріалів (ПММ) є однією з найголовніших проблем їх використання, транспортування й тривалого зберігання [10-14].

Формулювання цілей статті (постановка завдання). Метою роботи є розробка спеціальних паливних композицій для поліпшення фізико-хімічних, експлуатаційних та економічних характеристик дизельних моторних палив і запобігання біодеградуючого впливу на них.

Під терміном МО розуміємо різні за формою, походженням організми, які не можна побачити неозброєним оком і які мають досить високу швидкість розмноження [10, 11]. Серед них варто звернути увагу на вплив бактерій (прокаріотичні клітини розміром приблизно 0,15-3 мкм) і грибів (еукаріотичні МО). Гриби мають гіфи - довгі ниткоподібні волокна товщиною приблизно 5 мкм, які формують міцелій гриба. Оскільки гриби не містять хлорофілу, вони не здатні синтезувати "органіку", а, отже, їм потрібен її "донор" [14].

Дріжджі це також гриби, мікроскопічні одноклітинні організми, які розмножуються або поділом клітини, або, наприклад, брунькуванням. Розміри їх клітин коливаються від 1,5-2 мкм до 8-10 мкм, а іноді й до 20-25 мкм [10, 11, 14].

Аналіз останніх досліджень. Світовий досвід, а також численні праці вчених підтверджують, що біодеградацію ВВ і ПММ можуть спричинювати і гриби (зокрема, дріжджі), і бактерії. Доведено шкідливий вплив як мінімум 150 видів МО [12, 15].

Основна частина. Деякі МО можуть існувати й розвиватися за наявності кисню на поверхні ПММ, тоді як інші, анаеробні МО, можуть діяти й всередині рідини, без доступу повітря [7, 8]. Отже, на швидкість розмноження й видовий склад МО впливають наявність у ПММ вільного кисню чи Оксигену (наприклад, у сполуках-окиснювачах), температура, вологість повітряного середовища та наявність вологи в нафтопродукті (НП), кислотність (рН) середовища, а також концентрація поживних для МО речовин [ 10, 11, 15, 16].

Вченими було доведено, що якнайкраще МО руйнують насичені лінійні ВВ з кількістю атомів Карбону у вуглеводневому ланцюзі до С ₁₈, причому, встановлена певна закономірність їх біодеструктивної дії: чим менше у складі ПММ ароматичніх (поліароматичних) сполук і, відповідно, температура фракційної дистиляції, тим більша здатність ПММ до біодеструкції. Це означає, що, наприклад, і бензини, і ДП доволі сильно схильні до біодеструкції. Окрім того, їх нестабільність значно зростає за умов потрапляння у ПММ води (зокрема вільної) в емульгованому стані чи навіть незначно розчиненої у НП [ 11, 12, 17].

МО можуть розподілятися в середовищі НП як рівномірно, так і концентруватися на поверхні поділу фаз, створюючи так звані "біоплівки". В цілому, біоплівка являє собою сукупність МО (підвищена їх концентрація), які можуть знаходитися у матриксі, а також продуктів їх метаболізму [3]. Такі біоплівки створюють додаткову загрозу МП, оскільки, крім біодеструкції МО, також відбувається значна зміна його фізико-хімічних властивостей, особливо поверхневого натягу і тиску насичених парів. Це, відповідно, шкідливо впливає й на експлуатаційні характеристики палива.

Багатьма дослідниками встановлено також значну зміну кислотності НП під впливом МО. Наприклад, значення рН може зміститися у бік кислого середовища через процеси окиснення ВВ і утворення в них карбонових кислот [10, 11, 13, 14, 17]. Таке зміщення рН середовища різко підвищує корозійну агресивність палива й є надзвичайно небезпечним. Також вчені зауважують підвищення кінематичної в'язкості палива, збільшення концентрації смолистих речовин і, відповідно, різку зміну оптичних характеристик МП, зокрема, його показника заломлення.

Отже, такі небажані зміни у фізико -хімічних властивостях МП можуть призвести до зростання димності відпрацьованих газів (ВГ) двигунів, надмірної витрати палива, погіршення умов пуску двигуна, підвищення зносу деталей, корозійної агресії палива і, як наслідок, виходу паливної апаратури з ладу. У свою чергу, низькотемпературні властивості палив і їх в'язкісні характеристики тісно пов'язані між собою і обумовлюють прокачувальну здатність палив за низьких температур. Відомо, що такі зміни спричинюють парафінізацію ДП (відбувається часткова кристалізація парафінових ВВ - суміш алканів переважно нормальної будови з С 9-С 40) і, як наслідок, забивання фільтрів. Такий важливий показник, як температура помутніння ДП також може змінитися під впливом його біодеградації.

У свою чергу, температура помутніння МП сильно залежить від умісту у ньому води, а у процесі своєї життєдіяльності багато МО виділяють воду як продукт метаболізму. Через це ДП буде насичуватись вологою, а його низькотемпературні характеристики погіршаться. Отже, у табл. 1 подано фракційний склад літнього ДП, наближений до оптимального, а у табл. 2 - вимоги до якості ДП за специфікацією EN 590.

Таблиця 1 Наближений до оптимального фракційний склад літнього дизельного пального [9]

Таблиця 2

Вимоги до якості дизельних палив стандартів Євро 3... Євро 5 за EN 590

У дослідженні за удосконаленою нами технологією [18] було отримано БДП - етилові естери ЖКК, якість якого перевірялась як експериментально за стандартними методиками, так і за допомогою розрахункових методів (табл. 3). Зокрема, якість БДП повинна відповідати національному стандарту ДСТУ 8695:2016, міжнародному стандарту EN 14214:2008+A1:2009 (країни ЄС), стандарту ASTM D 6751 (США), стандарту DIN 51606 (Німеччина). Модифіковані МП готували на БДП, одержаному з низькоерукової ріпакової олії (РО), у тому числі з додаванням відпрацьованих олій та/або фритюрних жирів (жировмісних відходів виробництва). Якісні характеристики сумішевих палив наведено в табл. 4.

Таблиця 3

Експериментально визначені характеристики ДП і одержаного з низькоерукової ріпакової олії за удосконаленою технологією БДП

Таблиця 4

Показники якості отриманого за вдосконаленою технологією БДП і модифікованих біодобавками ДП

РО, використана для одержання БДП, має усереднену хімічну формулу C_57j0H_101j6O₆ (М = 883,0 г/моль). За даними хроматографічного аналізу, вона є сумішшю майже чистих тригліцеридів з таким умістом насичених і моно- чи поліненасичених ЖКК, %мас.: С _14:0=0,2; C_16:0=4,5;

Ci6:1--0,3; Сі8:0--1,5; Сі8:1 - 56,0; Сі8:2 - 19,6; Сі8:3 - 10,1; C20:0 - 1,5; C20:i=3,8; С 22:0 = 0,4; C20:2 = 0,2; C22:1 - 1,7 [19].

Символи знизу вказують на кількість атомів Карбону і кількість кратних (тобто ненасичених) зв'язків у молекулі ЖКК; а цифра "0" означає, що це насичена ЖКК (відсутні ненасичені зв'язки).

Результати дослідження показників якості проб нафтового ДП, а також БДП, отриманого з РО, та паливних композицій (ПК), що містять 10-30 %об. БДП, згруповано у табл. 3 і 4. Аналогічно проводили дослідження показників якості ДП, модифікованого малими добавками БДП - 0,5-2,5 %об., які також відповідали стандартам. Як виявилось у дослідженні, основним недоліком застосування відходів виробництва для отримання МП є високе кислотне число і дещо підвищений уміст вологи [20], яка сильно впливає на розмноження МО, а також необхідність обов'язкового сортування жировмісних відходів.

Отже, як видно з таблиць, показники добутого БДП і модифікованих біодизелем ДП відповідають вимогам стандартів, а тому можуть бути використані як МП без переналагодження двигуна. Завдяки наявності у складі БДП фосфоліпідів досягається запобігаючий ефект щодо зношення поверхонь тертя.

Проаналізуємо такий показник, як "вуглецеве число" - відношення числа атомів Карбону до числа атомів Гідрогену С/Н для модифікованих біопалив (табл. 5).

Таблиця 5 Енергоємність і вуглецеве число для ДП, БДП і модифікованих біодизелем МП

Зворотній показник Н/С - "водневе число" - також є важливою характеристикою палив та характеризує їх енергоємність. З табл. 5 видно, що вуглецеве число досліджуваних зразків МП закономірно збільшується при підвищенні вмісту в них нафтової складової - ДП. Водночас відомо, що збільшення показника С/Н у МП призводить до зростання питомих викидів вуглекислого газу з відпрацьованими газами автомобіля. А оскільки важливою умовою забезпечення сталого розвитку суспільства й біосфери є запобігання змінам клімату на планеті й значне зменшення викидів парникових газів, особливо під час спалювання палив, то людству вкрай необхідно переходити на низьковуглецеві (низькокарбонові) енергоносії, бажано на МП біологічного походження.

Як можна побачити з даних табл. 5, енергоємності ДП і модифікованих біодобавкою палив мають близькі значення - 0,147-0,149, а використання біодобавок-оксигенатів призводить до зростання масової частки Оксигену w(O) і через це - до зменшення w(C) у МП (w(H) майже не змінюється).

Разом з тим, підвищення масової частки Оксигену w(O) у паливі спричинює зменшення його нижчої теплоти згоряння Qh (табл. 6) - Qh біодизелю приблизно на 11 % менша, ніж Q_h традиційного дизельного палива. Це також пов'язано з підвищеним умістом Оксигену в молекулах БДП. Окрім того, збільшення масової частки Оксигену w(O) у молекулах БДП порівняно з ДП призводить до зменшення на 12,6 % теоретично необхідної кількості повітря для згоряння 1 кг МП: з 14,50 кг при використанні ДП до 12,68 кг при використанні БДП (табл. 6).

Таблиця 6 Порівняння хімічного складу і фізико-хімічних характеристик моторних палив

Отже, для компенсації зниження потужності двигуна, спричиненого меншою теплотворною здатністю БДП, необхідно збільшувати циклову подачу палива при забезпеченні необхідних значень коефіцієнту надлишку повітря а. Для цього потрібно збільшити об'ємну циклову подачу палива приблизно в 1,3.. .1,5 раза [21].

Разом з автором роботи [22] вважаємо, що кількість теплоти, що виділяється під час згоряння 1 кг МП, значною мірою обумовлена саме вуглецевим числом С/Н. Оскільки при застосуванні модифікованих біопалив відношення С/Н закономірно зменшується, то це призводить до збільшення вмісту парів води у ВГ дизеля і скорочення викидів оксидів Карбону. При цьому теплотворна здатність (нижча теплота згоряння) біопалив на ~4,5 % нижча, ніж у традиційного ДП, а густина на ~1,5 % більша (табл. 3 і табл. 4). Остання обставина підвищує енергонасиченість циклової порції біопалив рівного об'єму, і тому падіння теплотворної здатності МП не погіршує його експлуатаційних характеристик.

Отже, за показником кількості повітря, що необхідне для згоряння 1 кг палива (lo, рис. 1), біопалива близькі до нафтового ДП (табл. 6), а температура спалаху, визначена у закритому тиглі, для біопалив набагато вища - (78...197) ^оС проти 64 ^оС (табл. 4), що позитивно характеризує їх як менш пожежонебезпечні порівняно з нафтовим ДП.

Рисунок 1. Залежність зміни кількості повітря, кг, що необхідне для згоряння 1 кг МП (стехіометричний коефіцієнт l₀), від складу ПК.

Проаналізуємо ефективність застосування БДП і модифікованих біопалив за показником парникового ефекту (показник екологічної ефективності палив К_пеп.), який було запропоновано В. І. Єроховим і М.М. Патрахальцевим (табл. 7). К_пеп. може варіюватися від 0 % (для H2) до 1,0 (якщо w(C) = 100 %) і визначається за формулою [23]:

де К_пеп. - показник екологічної ефективності палив (показник парникового ефекту);

w(C^_iflp - масова частка Карбону в БДП або в модифікованому МП, %;

w(C)flp - масова частка Карбону в ДП, %.

Таким чином, найбільш екологічним серед досліджуваних палив з точки зору забезпечення сталого розвитку, скорочення викидів парникових газів й запобігання змінам клімату є БДП, оскільки його

К_пеп. найменший - 0,89. Застосування модифікованих біопалив також сприятиме скороченню викидів парникових газів, зокрема СО ₂, а також зменшенню їх шкідливого впливу на зміну клімату, на якість атмосферного повітря, але не настільки ефективно. Наприклад, для 10 %-ої (за об'ємом) біопаливної композиції Knen. = 0,97, а вміст Карбону наближається до вмісту Карбону в традиційному ДП. І тільки для 30 %-го БП К_пеп. значимо відрізняється і дорівнює 0,93.

Таблиця 7 Показник екологічної ефективності (парникового ефекту) біопалив

Отже, одержані експериментальні дані дають змогу дійти висновку щодо екологічної ефективності часткової заміни нафтового ДП на біодизель і на модифіковані біодобавками ПК. І хоча деякі фізико-хімічні й експлуатаційні характеристики таких МП дещо відрізняються від властивостей нафтового ДП (табл. 3 і табл. 4), вони все одно знаходяться у допустимих межах, оскільки однією з переваг використання дизельних моторів є можливість застосовувати МП з широким варіюванням фізико-хімічних властивостей [9, 23-25].

Відомо, що надійність і штатність роботи двигунів АТЗ вельми сильно залежить не тільки від якості МП, а й від їх стабільності, тобто здатності МП зберігати свої нормативні фізико -хімічні та експлуатаційні властивості упродовж певного часу при транспортуванні, використанні та зберіганні палив. Фахівці виокремлюють декілька основних видів стабільності МП, у тому числі й біологічного походження. Це, зокрема, хімічна, фізична, термічна (термоокиснювальна) та біологічна (мікробіологічна) види стабільності МП [15].

Хімічна нестабільність може бути зумовлена різноманітними хімічними (і навіть фізико-хімічними) перетвореннями під час транспортування, використання чи зберігання палива; фізична - може відбуватися, наприклад, унаслідок процесів випаровування чи кристалізації (парафінізації) певних складових палив; термічна - процесами, що відбуваються за підвищення температури, а біологічна

- через мікробіологічну уразливість МП. Тому для підвищення стабільності та інших якостей МП до них додають спеціальні речовини

- добавки чи присадки, а також створюють ПК із заданими фізико - хімічними та експлуатаційними властивостями. Проте у роботі [8] описано можливе інтенсифікування процесів біодеструкції внаслідок додавання до палив деяких добавок для покращення їх експлуатаційних властивостей. Більш того, після ураження МО позитивна дія цих добавок може бути значно знижена, оскільки внаслідок біодеградації певних вуглеводневих складових палива його фракційний склад значно змінюється, а, отже, відбувається суттєве погіршення і фізико - хімічних, і експлуатаційних характеристик МП [15, 17].

Зокрема, у роботі [12] подано класифікацію ВВ за їх ураженістю МО, тобто за рівнем їх потенційної біодеструкції МО (табл. 8), а у дослідженні [17] - емпіричні дані та закономірності стосовно ступеня біоураженості МО деяких індивідуальних нафтових ВВ, що є компонентами МП. Автор роботи дійшов висновку, що певні бокові вуглеводневі радикали мають різний ступінь ураженості до дії МО. Зокрема, усі алкани є нестійкими до біоураження, але, наприклад, ізооктан залишається стійкішим до мікробіологічного впливу.

Таблиця 8 Класифікація ВВ за здатністю до біодеструкції [12]

Щодо ароматичних ВВ, то бензол та його похідні, що не мають бокових розгалужень, є біоуразливими за температури понад 30 °С, а за наявності бокових радикалів (аліфатичних ланцюгів) їх біологічна нестабільність значно підвищується. Так само при збільшенні в молекулі ВВ бензольних кілець (ядер), особливо з конденсованою будовою, його здатність молекули до біодеструкіції підвищується. Проте, окрім певних виявлених закономірностей, слід звертати увагу на середовище, в якому експлуатується чи зберігається МП, оскільки в ньому можуть міститися специфічні МО (і в різних кількостях), що здатні прискорити біодеструкцію. Відомо, що етилові й метилові естери ЖКК (БДП) через підвищену схильність до біодеградації не можуть зберігатися тривалий час, особливо якщо в їхньому складі залишається вода [20, 21, 26]. Саме це й є однією з найважливіших проблем щодо використання чистих біопалив у двигунах АТЗ. Проте навіть незначні добавки біодизелю до нафтового палива позитивно впливатимуть на його змащувальні властивості [25], не зменшуючи при цьому його біостабільність. Отже, у роботі досліджено вплив біодобавок (етилові естери ЖКК) у концентрації (0,5...2,5) %об. на характеристики традиційного ДП (рис. 2).

Як видно з графіків, фізико-хімічні характеристики паливної системи з біодобавками естерів змінюються монотонно, за характерним для кожної з властивостей законом, що свідчить про відсутність хімічної взаємодії між компонентами паливної системи. Таким чином, доходимо висновку, що додавання біодобавки у концентрації до 10 %об. майже не вплине на цетанове число ДП, його пускові властивості тощо і не погіршить фізико-хімічні властивості палива.

З метою підвищення екологічності двигуна, а також запобігання процесів біодеградації МП було розроблено поліфункціональну ПК, яка, по-перше, відповідає ДСТУ 7688:2015, по-друге, її застосування сприяє поліпшенню екологічних характеристик двигуна, а, по -третє, відрізняється від інших більшою біологічною стабільністю [24; 27].

Як зазначалось, серед основних інгредієнтів традиційного ДП - алкани (парафінові вуглеводні), циклоалкани (циклопарафіни), алкени (незначна частина) та арени (ароматичні сполуки). Ці ВВ через небажані хімічні й біохімічні (за участю МО) перетворення здатні до окиснення; деякі з них - до конденсації і навіть полімеризації. Тобто більшість з перетворень відбуваються за участю кисню чи Оксигену або за участю інших сильних окисників. Причому, зазвичай ці процеси відбуваються за вільно-радикальними механізмами, здебільшого розгалуженого типу [23, 24, 26], і призводять до утворення смолистих речовин.

Утворені смолисті речовини й осади (нагар) накопичуються на деталях паливної апаратури, виводячи її з ладу. Вони значною мірою погіршують і термостабільність МП, а також його біологічну стійкість.

Отже, припускаємо, що введення до ДП добавок речовин- антиоксидантів, які, не погіршуючи експлуатаційних і екологічних характеристик двигуна, перешкоджатимуть небажаним хімічним і біохімічним перетворенням НП, є екологічно і економічно доцільним.

Рисунок 2. Фрагменти залежностей зміни: а) густини;

б) кінематичної в'язкості; в) коефіцієнту поверхневого натягу ДП з біодобавками етилових естерів ЖКК від концентрації біодобавки.

Зокрема, дія речовин-антиоксидантів полягатиме у сприянні обриву ланцюгових реакцій завдяки взаємодії їх молекул з вільними радикалами (реакції виду (2) і (3)), що утворюються за умов зберігання й експлуатації палива [28]:

де In - вуглеводневий радикал речовини-антиоксиданту.

Серед речовин-антиоксидантів для ПК обирали ті, що є термостабільними за температур > 200 ^оС і не погіршують екологічні характеристики МП. Це були беззольні термостабільні добавки, які мають у молекулах гетероатоми й циклічні фрагменти і здатні проявляти поліфункціональні властивості у МП. Вони здатні запобігати окиснювальній хімічній і біологічній деструкції ВВ.

Проведені дослідження надали можливість розробити ефективний склад ПК, яка містить декілька речовин-антиоксидантів різної будови, які будуть діяти за своїм, специфічним для певної будови механізмом. При цьому спостерігали синергетичну дію - підсилення антиоксидантної активності ПК порівняно з дією окремих речовин - актиоксидантів [26, 29].

Для забезпечення поліфункціональних властивостей розробленої ПК ще одним інгредієнтом обрано комплекс поверхнево-активних речовин (ПАР), які здатні проявляти у ПММ миюче-диспергуючу дію. Принцип позитивного впливу таких речовин полягає у зменшенні поверхневого натягу МП через здатність їх дифільних молекул концентруватися у приповерхневому шарі рідкої системи. Нами обрано найбільш екологічно безпечні неіоногенні ПАР - полігліколеві естери ЖКК (поліоксиетилени), загальна формула яких RCOO(CH₂CH₂0)_nH. Ці складові у ПММ здатні проявляти також і антикорозійну та інгібуючу дії, а також бактерицидні властивості [26, 29, 30].

При підборі складу поліфункціональної стабілізуючої ПК особливу увагу приділяли її сумісності з ДП та БДП, іншими ПММ тощо, а також здатності виявляти підсилюючу, синергетичну дію [29]. Для порівняння взято літнє ДП-Євро мережі автозаправних комплексів "ОККО" (відповідає ДСТУ 7688:2015 та EN 590:2013, Євро 5). Зміну деяких з досліджуваних фізико-хімічних характеристик ДП після введення ПК показано на рис. 3. Як можна побачити, ДП, стабілізоване розробленою ПК (вмістом до 0,20 %об.), повністю відповідає чинній нормативній базі [31].

Рисунок 3. Залежності зміни: а) густини; б) кінематичної в'язкості та в) коефіцієнту поверхневого натягу паливної системи від вмісту поліфункціональної ПК.

Отже, розроблена ПК, практично не впливаючи на цетанове число ДП, у допустимих межах підвищує густину і кінематичну в'язкість МП і значно знижує його поверхневий натяг. Додавання цієї композиції до ДП показало полегшення умов пуску двигуна, покращення стабільності МП, поліпшення умов сумішоутворення і завдяки цьому - покращення умов згоряння палива, зменшення димності і токсичності ВГ, підвищення економічності та екологічності дизельних моторів.