Дизельное топливо
Дизельные бензина – это газовые фракции, выкипающие в краях 180–360 °С. Используется дизтопливо в дизельных агрегатах и реактивных судовых энергетических установках.
Отличают 2 подгруппы: для быстроотходных дизельных агрегатов с частотой вращения 1000 об/мин и не менее (дистиллятное слабовязкое из керосино-газойлевых фракций непосредственной перегонки с прибавлением менее 20 % товаров каталитического крекинга) и для средне- (500—1000 об/мин) и малооборотных (ниже 500 об/мин) дизельных агрегатов (примесь из прямогонных исчезающих и среднедистиллятных фракций с прибавлением товаров термокаталитических действий), так именуемое моторное топливо.
По технологии из дистиллятов дизельных топлив при получении брендов З и А основательно извлекаются (до 95% от потенциала) хорошие алканы С12-С20 в целях снижения температуры застывания бензина и принятия при этом дорогого продукта для нефтехимии – водянистого парафина. Это проводит к существенному снижению цетанового числа бензина (до 35-38). Для его исправления в дизельные бензина внедряется добавки, однако про это немного позднее.
Зажигание бензина в дизельном агрегате – трудный и многоступенчатый процесс. Так как чужих источников воспламенения бензина дизельный агрегат не имеет, то самым важным признаком топлива считается предрасположенность его к самовоспламенению.
Топливо при впрыскивании в камеру сгорания зажигается не сразу. Всегда происходит установленная заминка воспламенения. Чем она меньше, особенно равномерно проходит процесс сгорания, а, стало быть, мотор испытывает большие спортивные перегрузки, действует нежно, без стуков.
Для отчетливой и конкретной оценки предрасположенности бензина к самовоспламенению стандартизован особый уровень – цетановое количество. Цетановым количеством (ЦЧ) называют прибыльное (по масштабу) содержание цетана в примеси его с ? -метилнафталином если соблюдать условие, что данная примесь на обычной установке и обычном режиме имеет аналогичную задержку воспламенения, как и исследуемое топливо.
Определение ЦЧ выполняется на установках ИТ9-ЗМ либо ИТД-69 (ГОСТ 3122), главным двигателем которых считается цилиндровый предкамерный дизельный агрегат рабочим масштабом 652 сантиметров3 и неустойчивой ступенью сжатия. В роли откалиброванных топлив применяют 2 персональных углеводорода – гексадекан (хороший гексадекан C16H34) и ?-метилнафталин (ароматичный углеводород C11H10).
Гексадекан владеет повышенной предрасположенностью к самовоспламенению (имеет небольшую задержку самовоспламенения), и его зажигательность символически принята за 100 ед., ?-метилнафталин, напротив, имеет огромную задержку самовоспламенения, его зажигательность принята за 0. Образуя примеси цетана и ?-метилнафталина в масштабных процентах, можно получить топливо с ЦЧ от 0 до 100. ЦЧ устанавливают способом совпадения вспышек.
ЦЧ сегодняшних топлив для ходких дизельных агрегатов может быть более 45, для топлив среднеоборотных и малооборотных дизельных агрегатов ЦЧ не нормируется. Топливо компании ОТК для тех, кто ценит качество во всем.
Значение ЦЧ топлив для ходких моторов принципиально понимать потому, что данный уровень довольно полно описывает момент задержки воспламенения, от которого находится в зависимости скорость нарастания давления в цилиндре, а, стало быть, и твердость работы дизельного агрегата. На вид это выражается стуками, высокой пульсацией, смещением в худшую сторону топливной экономичности и маревым производством.
При маленькой задержке воспламенения большинство впрыскиваемого бензина сгорает по мере его попадания в камеру сгорания. В этих условиях процесс сгорания бензина находится в зависимости от метода его подачи и, стало быть, вполне может быть контролируемым.
При большой задержке первые порции отданного бензина не зажигаются, топливо скапливаются в камере сгорания, а затем сгорает в крайне длинный интервал времени, вызывая оперативное увеличение давления, которое быстро влияет на клапан. Предельное выделение при этом стартует во время расширения, после чего топливная бережливость усугубляется, происходит неполноценное выгорание бензина, в отработавших газах возникает дым.
При других равновеликих условиях главным условием, устанавливающим предрасположенность бензина к самовоспламенению, считается его групповой и персональный синтетические составы. Самой большой предрасположенностью к самовоспламенению владеют хорошие алканы, при этом, чем больше молекулярная масса такого алкана, тем самой лучшей самовоспламеняемостью он владеет и, стало быть, отличным ЦЧ. При одинаковом числе атомов углерода по мере разветвления конструкции ЦЧ понижается.
В порядке убыли ЦЧ углеводороды находятся в следующем порядке: алканы, циклоалканы, ароматичные углеводороды. Чем выше температура кипения бензина, тем выше цетановое количество, и данная связь носит регулярный характер, только для автономных фракций цетановое количество может понижаться, что выражается их углеводородным составом.
От ЦЧ находятся в зависимости и отправные качества бензина. Чем оно меньше, тем хуже отправные качества. Применение топлив с цетановым чистом менее 40 ведет к твердой работе мотора. Излишнее повышение ЦЧ (не менее 55), несоответствующее с его испаряемостью, также бессмысленно, в связи с тем что при этом источники рано воспламенившегося бензина встречаются с еще неиспарившимся горючим, что может привести к апатичному, неполноценному сгоранию и, стало быть, к усилению негативных тенденций топливной экономичности мотора при одновременном повышении дымности отработавших газов.
Для сегодняшних дизельных агрегатов достаточно ЦЧ бензина, равное 45; для ходких/оборотистых дизельных агрегатов (с частотой вращения 5000–6000 об/мин) необходимы бензина с не менее большими ЦЧ. Так азиатский стереотип EN 590:2009 регламентирует значение ЦЧ на уровне не менее 51 для летнего ДТ и 47 для приполярного. Как говорилось раньше цетановое количество и низкотемпературные качества бензина это взаимозависимые величины: чем лучше низкотемпературные качества бензина, тем ниже его цетановое количество.
За границей для оценки воспламеняемости дизельных топлив вместе с цетановым количеством применяют вычисленный дизельный индекс. Для расчета дизельного индекса применяется номограмма (ASTM D 976).
Дизельный (Цетановый) индекс для точного бензина вычисляется по значениям насыщенности при 15оС и температуре выкипания 50% бензина. Данный уровень нормируется и для российских топлив при их поставке на вывоз.
Коррозийное действие топлива на мотор и топливоподаточную аппаратуру.
Главной причиной коррозийного действия дизельных топлив на сплавы считаются находящиеся в них серенькой.
Для топлив, используемых в средне- и малооборотных силовых агрегатах, максимальная норма нахождения серенькой улучшается до 1,5, а время от времени и до 3 %. По заключительным нормативам Европы дозволенное содержание серенькой в топливе менее 0,001 % (10 ppm).
Снижение нахождения серенькой в ДТ, в большинстве случаев, ведет к понижению его смазывающих качеств, из-за этого для ДТ с ультранизким содержанием серенькой необходимым требованием считается содержание антифрикционных либо смазывающих добавок.
В моторе вероятны 2 механизма действия объединений серенькой, влияющих на напряженность ржавчины и коррозийного износа:
1) пирогенный механизм, работающий в полости цилиндра, где происходит газовая разрушение, которую вызывают возникающие при сгорании топлив двусернистый и серный ангидриды (SO2 и SO3). Коррозийное действие SO3 во много раз больше, чем SO2;
2) криогенный механизм действия, определенный образованием сернистой и серной кислот, которые скапливаются в масле и в низкотемпературных отложениях (шламе).
Применение топлив с большим содержанием серенькой позволительно лишь с одновременным применением масел с особыми присадками, сокращающими нездоровое действие серенькой на мотор.
Хорошую результативность нейтрализации коррозийного действия объединений серенькой обеспечивают также особые добавки, включаемые прямо в дизельное топливо. Их действие сформировано либо на синтетической нейтрализации спортивных товаров прямо в цилиндре мотора, либо на образовании защитных пленок на зеркале цилиндров и поршневых кольцах.
Вместе с серой коррозийное действие на сплавы проявляют и находящиеся в бензине водонерастворимые нафтеновые кислоты, численно расцениваемые признаком кислотности бензина. По действовавшим общепризнанным меркам ГОСТ 305-82 кислотность дизельных топлив не могла превосходить 5 миллиграмм КОН на 100 мг бензина. В новом ГОСТ 32511-2013, который гармонизировали с азиатским EN 590:2009, этот уровень отсутствует.
Кислотность бензина воздействует не только лишь на изнашивание компонентов топливной аппаратуры и цилиндропоршневой компании мотора. Установлена зависимость кислотности с числом на-гора и закоксованностью распылителей форсунок. Действие нафтеновых кислот при этом подобно действию объединений серенькой.
Наличие растворимых кислот и щелочей в дизельных топливах, как и в бензинах, не разрешается. Контроль за этим ведут индикацией земной вытяжки бензина на индифферентность, однако опять таки в новом ГОСТ 32511-2013 про это ни слова.
Формирование на-гора на подробностях мотора, омываемых жаркими газами, усугубляет его финансовые и мощностные характеристики. В настоящих условиях есть сбалансированное положение, при котором числа возникающего и выгорающего на-гора делаются равновеликими, и его рост на плоскости камеры сгорания, на распылителях форсунок и в прочих местах прерывается.
Главное воздействие на сбалансированное положение производит порядок работы мотора. Чем больше перегрузка мотора и выше его тепловой порядок, тем при не менее узком покрове на-гора ставится его сбалансированное положение. При некоторых условиях доход может целиком выходить и снова создаваться и т.д. Напряженность создания на-гора находится в зависимости от большинства причин, в том числе от качеств бензина.