Эксплуатационные показатели дизельного топлива

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дизельное топливо

Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;

вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;

степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;

наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.

Ассортимент, качество и состав дизельных топлив

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 -20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь заст < -35 °С и п < -25 °С), или зимнее, применяемое при температурах до -30 °С, тогда топливо должно иметь заст < -45 °С и п <-35 °С);

А - арктическое, температура применения которого до -50 °С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и З не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 - для II вида топлива, а марки А - 0,4 %.

Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются по согласованию с потребителем выработка и применение топлива с температурой застывания 0 °С без нормирования температуры помутнения. В соответствии с ГОСТ 305-82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее - с учетом содержания серы и температуры застывания (З-0,2-минус 35).

В условное обозначение на арктическое дизельное топливо входит только содержание серы: А-0,2.

Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) получают компаундированием прямогонных и гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования стандарта по содержанию серы. В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга. Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0 % (для сернистых нефтей), а содержание серы в гидроочищенном компоненте - от 0,08 до 0,1 %.

Дизельное экспортное топливо (ТУ 38.401-58-110-94) - вырабатывают для поставок на экспорт, содержание серы 0,2 %. Исходя из требований к содержанию серы, дизельное экспортное топливо получают гидроочисткой прямогонных дизельных фракций. Для оценки его качества по требованию заказчиков определяют дизельный индекс (а не цетановое число, как принято ГОСТ 305-82). Кроме того, вместо определения содержания воды и коэффициента фильтруемости экспресс-методом устанавливают прозрачность топлива при температуре 10 °С.

Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками

С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889-81. Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = = -5 °С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С.

Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и -45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельноетопливо ДАп-35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -45 °С).

Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348-89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05 % (вид I) и до 0,1 % (вид II).

С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В - не более 20 %, для топлива марки ДЗЭЧ - не более 10 %. Экологически чистые топлива вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.

Городское дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170-96) предназначено для использования в г. Москве. Основное отличие городского дизельного топлива от экологически чистого - улучшенное качество благодаря использованию присадок (летом - антидымной, зимой - антидымной и депрессорной). Добавка присадок в городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов дизелей на 30-50 %. Депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном, сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.

Европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г. Стандарт предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регионов. Общими для дизельных топлив являются требования по температуре вспышки - не ниже 55 °С, косуемости 10 %-ного остатка - не более 0,30 %, зольности - не более 0,01 %, содержанию воды - не более 200 ррm, механических примесей - не более 24 ррm, коррозии медной пластинки - класс 1, устойчивости к окислению - не более 25 г осадка/м 3.В 1996 г. в Европе введены ограничения на содержание серы в дизельных топливах - не более 0,05 %. Таким требованиям отвечают отечественные ТУ 38. 1011348-89.

Свойства дизельного топлива

Дизельное топливо - это жидкий продукт, получающийся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти, который обладает целым набором характеристик.

Цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

Фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработанных газов двигателя;

Вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливания в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

Низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды;

Степень чистоты, характеризующая надёжность и долговечность работы системы фильтрования топливной аппаратуры и цилиндр-поршневой группы двигателя;

Температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива на дизелях;

Наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износы.

Цетановое число дизельного топлива. Цетановое число - основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно определяет запуск двигателя, жёсткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработанных газов. Чем выше цетановое число топливо, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жёстко работает двигатель.

Однако с повышением цетанового числа топлива сверх оптимального, обеспечивающего работу двигателя с допустимой жёсткостью, ухудшается его экономичность в среднем на 0,2-0,3 % и дымность отработанных газов на единицу цетанового числа повышается на 1-1,5 единицу Хартриджа.

Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава.

Наиболее высокими цетановыми числами обладают нормальные парафиновые углеводороды, причём с повышением их молекулярной массы оно повышается, а по мере разветвления - снижается.

Чем выше температура кипения топлива, тем выше цетановое число, и эта зависимость носит почти линейный характер; лишь для отдельных фракций цетановое число может понижаться, что объясняется их углеводородным составом.

Цетановые числа дизельных топлив различных марок, вырабатываемых отечественной промышленностью, характеризуются следующими значениями: цетановое число, ед. 47-51; 45-49; 40-42; 38-40.

Известны присадки для повышения цетанового числа дизельных топлив -изопропил - или циклогексилнитраты. Они допущены к применению, например, "Миксент 2000".

Установление оптимальных цетановых чисел имеет большое практическое значение, поскольку с углублением переработки нефти в состав дизельного топлива будут вовлекаться лёгкие газойли каталитического крекинга, коксования и фракции, обладающие относительно низкими цетановым числами.

Бензиновые фракции также имеют низкие цетановые числа, и добавление их в дизельное топливо всегда заметно снижает цетановое число последнего.

Цетановое число определяют по ГОСТ 3122-67, сравнивая воспламеняемость испытуемого топлива с эталонным (смеси цетана с а-метилнафталином в разных соотношениях). За рубежом для характеристики воспламеняемости топлива наряду с цетановым числом используют дизельный индекс. Этот показатель нормируется и в отечественной технической документации на дизельное топливо, поставляемое на экспорт, - ТУ 38001162-85.

Между дизельным индексом и цетановым числом топлива существует такая зависимость:

Фракционный состав. Характер процесса горения в двигателе определяется двумя основными показателями - фракционным составом и цетановым числом. На сгорание топлива более лёгкого фракционного состава расходуется меньше воздуха, при этом за счёт уменьшения времени, необходимого для образования топливовоздушной смеси, более полно протекают процессы смесеобразования.

Влияние фракционного состава топлива для различных типов двигателей неодинаково. Двигатели с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием вследствие наличия разогретых до высокой температуры стенок предварительной камеры и более благоприятных условий сгорания менее чувствительны к фракционному составу топлива, чем двигателя с непосредственным впрыском.

Вязкость и плотность. Вязкость и плотность определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле. Более низкая плотность и вязкость обеспечивают лучшее распыливание топлива; с повышением указанных показателей качества увеличивается диаметр капель и уменьшается полное их сгорание, в результате увеличивается удельный расход топлива, растёт дымность отработанных газов.

С увеличением вязкости топлива возрастает сопротивление топливной системы, уменьшается наполнение насоса, что может привести к перебоям в его работе. При уменьшении вязкости дизельного топлива количество его, просачивающееся между плунжером и втулкой, возрастает по сравнению с работой на более вязком топливе, в результате снижается производительность насоса.

От вязкости зависит износ плунжерных пар. Вязкость топлива в пределах 1,8-7,0 мм/с практически не влияет на износ плунжеров топливной аппаратуры современных быстроходных дизелей.

Степень чистоты дизельного топлива. Этот показатель определяет эффективность и надёжность работы двигателя, особенно его топливной аппаратуры.

Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемости, который представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр из бумаги БФДТ при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива к первой.

На фильтруемость топлив влияет наличие воды, механических примесей, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот.

В товарных дизельных топливах содержится в основном растворённая вода от 0,002 до 0,008 %, которая не влияет на коэффициент фильтруемости. Не растворённая в топливе вода -0,01 % и более - приводит к повышению коэффициента.

Присутствие в топливе поверхностно-активных веществ - мыл нафтеновых кислот, смолистых и серо-органических соединений - усугубляет отрицательное влияние эмульсионной воды на фильтруемость топлива. Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах, выпускаемых НПЗ, составляет 0,002-0,004 %. Это количество не отражается на коэффициенте фильтруемости при исключении других отрицательных факторов. Коэффициент фильтруемости дизельных топлив, отправляемых с предприятий, находится в пределах 1,5-2,5.

Температура вспышки. Сернистые соединения, непредельные углеводороды и металлы влияют на нагарообразование в дизелях и являются причиной повышенной коррозии и износов. При сгорании топлив, содержащих непредельные углеводороды, вследствие окисления в цилиндре двигателя образуются смолистые вещества, а затем нагар. В результате этого падает мощность и повышается износ деталей двигателя.

Содержание непредельных углеводородов определяют по йодному числу и нормируют стандартом - 6212/100 Г. Соединения серы при сгорании образуют 8С>2 и БОз (последний сильнее влияет на нагарообразование, износ и коррозию в двигателе, на изменение качества масла), что повышает точку росы водяного пара, усиливая этим процесс образования серной кислоты.

Продукты взаимодействия кислоты с маслом - смолистые вещества, нагар, - способствуют износу деталей двигателя. Причиной повышенной коррозии и износа является присутствие в топливе металлов. Считают, что при содержании У>5"10>о и №>20*10^ % срок службы лопаток газовых турбин снижается в 2-3 раза.

Низкотемпературные свойства. Сократить потери при производстве зимнего дизельного топлива можно введением в топливо депрессорных присадок (в сотых долях процента от 0,3 до 1,0 кг/т). Депрессорные присадки, достаточно эффективно понижая температуру застывания, практически не влияют на температуру помутнения топлива, что в значительной мере ограничивает температуру его применения (товарный вид).

Нередки случаи, когда для снижения температуры застывания на местах применения используют смеси летних сортов дизельных топлив с реактивным топливом (ТС) и бензином.

Неквалифицированное разбавление летнего, топлива керосином, а в ряде случаев бензином приводит к резкому увеличению износа двигателей и повышению пожаровзрывоопасности транспортных средств. В этих условиях практически единственным технически и экономически правильным решением, позволяющим эффективно и надёжно эксплуатировать автотракторную технику в осенне-зимний период, является увеличение выпуска топлив с депрессорными присадками.

Правильность выбора данного направления подтверждается и мировой практикой (в странах Западной Европы низкозастывающие топлива с депрессорными присадками широко используются на транспорте с середины 60-х годов). Применение депрессорных присадок с целью улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив намного экономичнее получения зимних топлив по классической схеме на основе керосино-газойлевых дистиллятов, так как в последнем случае снижается общий выход дизельных топлив на нефть в среднем с 30 % до 16 %, а в состав таких топлив приходится вовлекать до 70 % дефицитных керосиновых фракций.

В настоящее время испытаны и допущены к применению дизельные топлива с отечественными и зарубежными депрессорными присадками, например: "Миксент 2010", "Keroflux", "Dodiflow". Указанные топлива должны маркироваться как ДЗп (топливо дизельное зимнее с депрессорной присадкой).

Большой опыт, накопленный при проведении испытаний топлив с депрессорными присадками, позволил выявить при их применении ряд особенностей, учёт которых необходим для обеспечения безотказной, высокопроизводительной и долговечной работы автотракторной техники.

Нижний температурный предел применения топлив ДЗп во многом определяется тонкостью фильтрации топливных фильтров тонкой очистки (ФТО) дизельных двигателей различных марок. При этом основным фактором является то обстоятельство, что депрессорные присадки, значительно понижая температуру фильтруемости и застывания топлива, практически не оказывают влияния на температуру его помутнения (т.е. температуру начала образования в топливе кристаллов парафиновых углеводородов).

В результате исследований установлено, что введение в летнее топливо депрессорной присадки обеспечивает более качественный пуск дизелей без средств подогрева при более низкой температуре воздуха. Применение депрессорной присадки позволяет значительно (до 15 %) сократить эксплуатационный расход топлива, так как отпадает необходимость прогрева двигателей. дизельное топливо эксплуатационное свойство

В процессе испытаний топлив с депрессорными присадками доказано, что после 12-15 дней эксплуатации техники на таком топливе заметно (на 10-15 %) снижается часовой расход топлива и уменьшается дымность отработавших газов двигателей вследствие раскоксовывания распылителей форсунок и как результат - улучшается тонкость распыла топлива.

Происходит это вследствие того, что, обладая высокими поверхностно-активными свойствами, депрессорная присадка значительно улучшает моющие свойства топлива, а это обеспечивает удаление высокотемпературных отложений с деталей узлов и агрегатов топливной аппаратуры двигателя.

Специальными испытаниями доказана возможность приготовления топлива с депрессорными присадками не только в промышленных условиях, но и непосредственно на местах применения с использованием технических средств (автоцистерн, автотоплиромаслозаправщиков), что значительно расширяет возможность и повышает эффективность применения депрессорных присадок в случае отсутствия на местах эксплуатации техники необходимого количества зимнего дизельного топлива.

Требования к дизельному топливу

За несколько прошедших лет парк автомобилей, применяющих дизельное топливо, значительно увеличился. Модернизация двигателей повысила требование к качеству солярки. Современные дизеля стали более мощными и гораздо экономичнее прежних, токсичность выхлопных газов значительно уменьшилось. В связи с этим дизеля стали широко применятся на легковом транспорте и микроавтобусах.

Европейские стандарты качества топлива, уделяющие особое внимание экологическим показателям, были введены в действие с первого января 2000 года. Особое внимание акцентировано на содержание в дизельном горючем серы. Ведь она приводит к коррозии, значительно увеличивает содержание вредных примесей в отработанных газах, способствует повышенному износу и нагарообразованию. Предел ее содержания в дизтопливе согласно стандарту не должен превышать 0,0001 %.

Цетановое число. Цетановое число, которым характеризуется воспламеняемость солярки при работе дизеля, определяет экономичность и мощность, развиваемую двигателем, и согласно Евростандарту оно должно быть от 48 до 51.

Плотность. Такой показатель, как плотность, отражает удельную теплоемкость дизельного горючего. Влияет на смесеобразование, процесс испарения и на различные параметры работы топливной системы. Допускается в пределах от 800 до 840 килограмм на кубический метр.

Вязкость. Вязкость, являющаяся также одним из основных показателей, определяет эксплуатационные характеристики продукции. Чем меньше вязкость, тем ниже износ инжектора. При ее оптимальных параметрах будет облегчен запуск в холодном состоянии. Стандартная величина 1,5-4 мм/0С. Это значение обеспечивает хорошую подачу горючего, лучшее распыление, а также нормальную работу системы фильтрации.

Безопасность. Безопасность использования дизельного топлива определяет такой параметр, как температура воспламенения. Ее оптимальное значение, определенное стандартом, равняется 55 градусам.

Качество. Можно отметить такой факт, что качество продаваемого на АЗС дизельного горючего гораздо выше, чем бензина. Связано это в первую очередь с более жесткими требованиями, предъявляемыми государством к этому виду топлива. Применяются четыре ставки акциза, в зависимости от содержания серы. Понижение этого показателя снижает применяемую ставку. А это является хорошим стимулом для приобретения поставщиками качественного горючего.

При переходе на этот современный вид топлива в начальный период возможны небольшие отклонения в работе двигателя. Это связано с тем, что при большом пробеге в двигателе естественно откладывается нагар. Дизельное топливо стандарта Евро 5 удаляет накопившиеся отложения. От попадания в двигатель загрязняющих частиц предохраняет топливный фильтр. Поэтому после перехода фильтр необходимо заменить.

Применение топлива этого стандарта позволит также значительно улучшить экологическую обстановку в мире. Кроме того, не смотря на более высокую цену, будет получен неплохой экономический эффект. Ведь применение высококачественного горючего позволяет сократить расход, снижает необходимость проведения различных ремонтных и сервисных мероприятий, которые в наше время достаточно дороги, особенно для современных импортных моделей представительского класса.

Правильная эксплуатация дизельного топлива. Дизельное топливо считается одним из самых выгодных для заправки транспортного средства. Дизельное топливо сильно влияет на мотор машины, чтобы мотор вашей машины нормально работал нужно вовремя заменить фильтр и масло. Дизельные моторы нуждаются в замене масла не реже 9000 км пробега, многое зависит от качества топлива, которое Вы используете. В отечественном дизельном топливе большая концентрация серы, которая может привести к быстрому окислению и в следствии старению мотора. Для сохранения мотора специалисты рекомендуют использовать моторное мало высокого качества. Всесезонные масла считаются одними из самых надежных изделий. Виды дизельного топлива определяются по количеству содержания серы, качественное дизельное топливо, в котором самое низкое содержание серы. Самое главное правильная эксплуатация дизельного топлива, от нее зависит срок эксплуатации вашего автомобиля.

Эксплуатация дизельного топлива. Дизельное топливо еще называют соляркой используется в дизельных двигателях внутреннего сгорания. Солярка получается из частично очищенной нефти. Существуют различные виды дизельного топлива качества, которых определяется уровнем концентрации серы. На сегодняшний день использование дизельного топлива стала очень популярным. Солярка топливо относительно не дорогое и его используют для железнодорожного транспорта, автомобилисты, дизельным топливом заправляют сельскохозяйственную технику, также горючий материал используют в котельных станциях. Сорта дизельного топлива евро считаются одними из самых качественных и очищенных видов горючего. Заправляя машину сорта дизельного топлива евро, Вы бережете мотор вашего автомобиля, в топливе европейского класса очень маленькая концентрация серы. Правильная эксплуатация дизельного топлива является залогом нормального функционирования вашей машины.

Технический регламент дизельного топлива. Качество отечественного дизельного топлива регулируется единственным государственным стандартом ГОСТ 305-82, по госту изготавливаются три марки дизельного топлива: арктический вид дизельного топлива устойчивый к низким температурном до - 45 °С; топливо зимние и соответственно летнее. Сейчас в России действует новый более экологический стандарт на изготовления дизельного топлива, для соответствия его с европейскими стандартами. Абсолютно идентичным европейскому стандарту считается российский ГОСТ Р 52368-2005. Температурный режим фильтрации топлива также регулируется ГОСТ Р 52368-2005, что значит должны соблюдаться все температурные нормы при прохождении его через стандартный эталонный фильтр. Чтобы хорошо разбираться в дизельном топливе нужно запомнить несколько вещей: сорт топлива обозначает температурную характеристику, вид топлива значит концентрацию серы. Современные принципы изготовления дизельного топлива позволяют каждому человеку приобрести качественное горючее для своей машины. От качества дизельного топлива напрямую зависит срок эксплуатации мотора вашей машины.

Размещено на Allbest.ru