Топливо для дизельных двигателей: Основные характеристики дизельного топлива

Содержание

Дизельный двигатель — как выбрать топливо?

Как выбрать топливо? Меньше всего можно доверять сочетанию «Евро» с любым числом на раздаточной колонке. Ведь этот стандарт регулирует не совсем то, что нам нужно. «Евро», в первую очередь, регламентирует содержание серы и канцерогенных веществ, а также смазывающую способность топлива. В то же время, жизненно важные для двигателя цетановое число, вязкость, плотность, коэффициент поверхностного натяжения, наличие катализаторов горения и даже сам состав топлива европейским стандартом не регламентируются. В этом плане, соответствие топлива нашему ГОСТ 305-82 гораздо важнее. С другой стороны, ГОСТ 305-82 не так строго относится к содержанию серы. А именно она губительна для тонких деталей двигателей западных машин. Поэтому для новых иномарок европейский стандарт топлива является критичным. А старые машины, работающие на дизельном топливе, не стоит заправлять дизельным топливом, изготовленным по самому высокому европейскому стандарту. При небольшом выигрыше в ресурсе двигателя и топливной аппаратуры вы получите повышенный расход топлива и повышенную дымность при высоких нагрузках. Но и наш, и европейский стандарт топлива имеют фатальные недостатки. Советский стандарт бесповоротно устарел, в нём не отображается борьба за снижение количества смол и механических примесей. А евро стандарт продолжает гнаться за бессмысленным уже понижением содержания серы.

Согласно ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» топливо по низкотемпературным свойствам может быть:

  • Л — летним;
  • З — зимним;
  • А — арктическим.

А к низкотемпературным свойствам, в свою очередь, относятся плотность, температура вспышки, температуры помутнения, застывания и замерзания.

Задавшись вопросом, как выбрать топливо, нужно учитывать, что дизельные топлива делятся не только по низкотемпературным свойствам, а ещё и по классам, сортам и видам.

Кажется, от этого может пойти голова кругом. На самом деле всё просто. Качество регулируется стандартами «Евро» и ГОСТ, а низкотемпературные свойства показывают, при каких температурах ещё можно эксплуатировать двигатель. А что же тогда показывают классы и сорта? Спешим вас успокоить — они тоже имеют отношение к низкотемпературным свойствам! Для умеренной климатической зоны дизельное топливо делят на шесть сортов: А, В, С, D, E, F. Для сорта А предельная температура фильтруемости (ниже которой солярка не проходит через топливный фильтр) равна +5 °С, для сорта  F — -20°С, шаг между сортами равен -5 °С (5, 0, -5, -10, -15, -20 °С соответственно). Для районов с холодным климатом дизельное топливо условно разделяют на пять классов, от 0 до 4. Класс показывает температуру помутнения топлива и предельную температуру фильтруемости. Для класса 0 предельная температура фильтруемости равна -20 °С, для класса 4 предельная температура фильтруемости равна -44 °С.

Итак, мы разобрались — классы и сорта имеют отношение к низкотемпературным характеристикам поведения топлива. А «вид» показывает столь важное для евростандарта содержание серы. Приведем пример:

ДТ ЕВРО сорт F, ВИД II. Сорт F — значит, зимнее топливо для умеренного климата, вид II  — содержание серы в этом топливе не более 50 ррМ (мг/кг).

ДТ Евро класс 2, вид I — слово «класс» означает, что это зимнее топливо для холодного климата, вид I — содержание серы в этом топливе не более 350 ррМ (мг/кг).

Вид I соответствует стандарту «Евро-3», и содержанию серы не более 350 ррМ (мг/кг).

Вид II соответствует стандарту «Евро-4», и содержанию серы не более 50 ррМ (мг/кг).

Вид III соответствует стандарту «Евро-5», и содержанию серы не более 10 ррМ (мг/кг).

С 1 января 2013 года в Российской Федерации запрещён оборот топлива классом ниже Евро-3.

характеристики, основные виды и показатели

Сегодня все больше автолюбителей предпочитают авто с дизельными моторами. Основная причина – экономичность, надежность, простота эксплуатации. Но есть и недостатки, которые перечеркивают все плюсы – плохое топливо для дизельных двигателей и нехватка знаний о солярке у отечественных автолюбителей. Как следствие, возникает множество проблем в эксплуатации – загрязнение топливной системы, снижение мощности двигателя, замерзание солярки в морозную погоду и так далее. Чтобы избежать неприятностей, стоит знать о дизтопливе как можно больше и главное – уметь его выбирать.

Характеристики дизельного топлива

По своей структуре топливо для дизельных двигателей отличается от привычного бензина. В народе такой состав называется «соляркой». По сути, это смесь углеводородов, которые формируются путем перегонки нефтепродуктов и выбора из них необходимых фракций. В основе дизельного топлива углеводороды, которые отличаются высокой температурой кипения – около 300-350 градусов Цельсия.
Столь разные составы бензина и дизеля объясняют и различность подходов в работе двигателей. К примеру, в бензиновом моторе воспламенение топлива происходит от искры (источник последней – свеча зажигания). Для бензина ключевое значение имеет устойчивость к детонации, то есть октановое число. В свою очередь, дизельный двигатель работает за счет создания более мощной степени сжатия.

Основной параметр, характеризующий качество смеси – цетановое число. Именно по нему можно судить, насколько быстро воспламеняется дизтопливо в цилиндре силового узла. Чем больше цетановое число, тем меньше затрат времени на воспламенение горючей смеси и тем эффективнее работа двигателя. Собственно, цетановое число отображает временную задержку между впрыском топливной смеси в камеру сгорания цилиндров и ее воспламенением.

В случае если цетановое число ниже 40, то работа двигателя будет неудовлетворительной. Появляются сильные задержки при воспламенении, падает мощность, возникает детонация, снижается общий ресурс мотора. У топлива нормального качества цетановое число должно находиться на уровне 48-52. Что касается солярки более высокого качества, то ее цетановое число и вовсе может достигать 53-55.

Российские стандарты в отношении соляры считаются одними из самых «мягких». Здесь допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 48 единиц и выше (для зимнего топлива). Но есть исключения. К примеру, для некоторых зимних видов солярки, имеющих депрессорные присадки в составе, разрешается выпуск и продажа соляры с описываемым нами параметром от 40 и более.
Хотелось бы отметить, что слишком высокое цетановое число – также не очень хорошо. К примеру, если показатель будет превышать отметку «60», то топливо просто не будет успевать сгорать, повышается дымность выхлопа, увеличивается «прожорливость» транспортного средства и так далее.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Основные виды топлива для дизельных двигателей

Часто новички забывают о главном недостатке солярки – его способности замерзать уже при небольшом морозе. В такой ситуации авто не заведется, а для решения проблемы приходится применять целый комплекс мер по прогреву основных элементов и повышению температуры солярки в системе. Чтобы этого не допустить, важно правильно выбирать дизельное топливо, знать его виды и особенности.

Из основных классов солярки можно выделить:

1. Летнее дизтопливо

Его особенность – жидкое состояние при температуре от «нуля» градусов Цельсия и более. К основным параметрам можно отнести:

  • цетановое число, как правило, от 45 градусов Цельсия и более;
  • вязкость. При температуре 20-22 С составляет 4-6 кв. мм/с;
  • плотность. При температуре 20-22 С составляет до 850-860 кг/куб метр;
  • температура полного замерзания – от -10 градусов Цельсия и ниже. На практике такое топливо может застывать и раньше (от -3-5 градусов Цельсия).

Главный недостаток летнего топлива – появление конденсата влаги внутри бака, отслаивание влаги и ее скопление в нижней части емкости. Подобная особенность доставляет массу проблем автолюбителям:

  1. летом водная «пробка» может блокировать топливную систему и привести к сбоям в работе;
  2. зимой влага замерзает и обездвиживает авто даже при минимальном морозе.Вот почему еще до наступления холодов летнюю солярку нужно полностью сливать из бака и заменять его на более качественный зимний состав.
2. Зимняя солярка 

Данный вид солярки пользуется наибольшей популярностью в России. При этом нельзя забывать о главной его особенности – замерзании при достижении 30 градусов мороза. Для регионов с суровой зимой такое топливо для дизельных двигателей – не лучший вариант.
К основным характеристикам зимнего дизтоплива можно отнести:

  • цетановое число – от 44-45;
  • плотность – до 830-840 кг/кубический метр;
  • вязкость – от 1,9 до 4,9-5,0 кв.мм/с.

Параметры вязкости и плотности приведены для температуры 20-22 градусов Цельсия.ъ

3. Арктическая 

Это лучший вариант для районов, где температура на улице может опускаться намного ниже тридцати градусов. Такая солярка способна достойно выдержать морозы до -50 градусов Цельсия, что существенно ниже, чем у конкурентов. Из основных характеристик арктического топлива можно выделить:

  • цетановое число – от 40;
  • плотность – до 820-830 кг/куб. метр;
  • вязкость – от 1,5 до 4,0 кв. мм/с.

Параметры вязкости и плотности, как и в предыдущих случаях, приведены для температуры в 20-22 градуса Цельсия.

Видео: Как завести замерзший дизельный мотор?!

Стандарты экологичности топлива для дизелей

  1. Евро-3 – это уже устаревший стандарт дизельного топлива, который был актуален до 2005 года (в ЕС). После появления новых требований Евро-3 перестало удовлетворять нормам, и было снято с производства;
  2. Евро-4 – сравнительно новый стандарт, который пришел на смену вышедшего из оборота стандарта Евро-3. В ЕС Евро-4 начал использоваться с 2005 года. С начала 2013 года весь транспорт, который завозится в Россию, должен соответствовать данному классу. Единственное исключение – авто, выпущенные до конца 2012 года. Для них еще допускается соответствие более старому стандарту;
  3. Евро-3. В ближайшее время планируется вообще запретить эксплуатацию авто со стандартом ниже Евро-4;
  4. стандарт Евро-5 является самым новым. В ЕС его соблюдение обязательно для грузовых авто, выпущенных начиная с 10.2008 года, а для легковых авто – с 09.2009 года. Действует стандарт и на территории РФ. В частности, он распространяется на все автомобили, которые ввозятся на территорию государства;
  5. К особому виду топлива можно отнести биодизель. Его особенность – наличие в составе животных и растительных жиров. Собственно, сама структура дизтоплива является полностью натуральной, а состав является результатом переработки сои, рапса и прочих растений. Особенность топлива в том, что оно может применяться как в чистом виде, так и в качестве специальной добавки к обычным видам топлива.

Распознать биодизель можно по специальному обозначению. Так, в США о наличии биодизеля в составе можно судить по наличию буквы «В» в названии. Далее стоит цифра, которая показывает процентное содержание специального состава в общей массе. Что касается цветанового числа, то для такого вида топлива оно составляет около 50-51.

Эксплуатационные показатели дизельного топлива

К основным показателям топлива для дизельных двигателей можно отнести:

  1. Цетановое число (о нем мы говорили выше). Его величина позволяет судить о будущих экономических показателях силового узла и его мощности. Чем больше данный параметр, тем лучше работает двигатель;
  2. Фракционный состав позволяет определить, насколько качественно будет сгорать топливо, какова токсичность отработанных газов, каким будет уровень дымности и так далее;
  3. Низкотемпературные свойства. Данный параметр определяет температуру замерзания топлива и особенности его хранения;
  4. Вязкость и плотность. От этих характеристик зависит, насколько качественной будет подача топлива к двигателю, его распыление и фильтрация;
  5. Температура вспышки. Этот параметр определяет, насколько безопасно использовать дизтопливо в дизельных моторах;
  6. Уровень чистоты. Чем чище соляра, тем больший ресурс будут иметь различные фильтры авто и ЦПГ силового узла;
  7. Наличие серы. Подобная примесь может привести к образованию коррозии, повышенному нагару и износу на внутренних элементах двигателя и топливной системы.
Вывод

Если вы отдали предпочтение автомобилю с дизелем, то важно как можно больше знать о топливе для них, особенностях его выбора и эксплуатации. В этом случае можно добиться лучшей экономичности авто, исключить проблемы с лишней водой в баке и замерзанием топлива.

Дизельное топливо — преимущества и недостатки использования | Нефть

04.06.2019

Ни для кого не секрет, что солярка, цена на которую постоянно растёт, является одним из самых востребованных видов топлива.

В чем причины такого устойчивого положения дизельного топлива на рынке горючего? И стоит ли использовать солярку для личных и бытовых нужд?

Если рассматривать применение солярки в качестве топлива для дизельных двигателей, то стоит в первую очередь отметить высокий КПД мотора на дизельном топливе в сравнении с аналогичным бензиновым.

Кроме того, дизельные двигатели более долговечны: поскольку топливно-воздушная смесь в данном случае воспламеняется под действием горячего сжатого воздуха, участие и установка электрооборудования не требуется. А любое упрощение структуры механизма значительно продлевает срок его эксплуатации.

И, наконец, в процессе сгорания солярки снижается количество вредных отработанных газов, выбрасываемых в атмосферу. Этот факт положительно сказывается на состоянии экологии и здоровья людей. 

Конечно, дизельное топливо имеет определенные недостатки.

К ним можно отнести необходимость использовать разные виды горючего в зависимости от сезона. В теплое время года автомобильный транспорт следует заправлять летним дизельным топливом, которое оптимально для работы при температуре воздуха выше 0 градусов Цельсия. Летняя солярка отличается повышенной вязкостью и плотностью. Понижение температуры окружающей среды приводит к загустению летнего топлива, а при минус 5 градусов начинается его кристаллизация. Зимняя солярка, цена которой традиционно выше стоимости летнего горючего, имеет более низкие предельные температуры помутнения и застывания. Это делает возможным использование зимнего дизельного топлива при морозах.

Другим отрицательным фактором является то, что дизельные агрегаты тяжелее, чем бензиновые двигатели. Вследствие этого центр тяжести перемещается выше, снижается устойчивость и маневрируемость автомобиля.

При использовании солярки для обогрева жилого дома в качестве плюса можно отметить низкие расходы электрической энергии. Она требуется только для обеспечения работы систем автоматического регулирования и насосов. Количество потребляемой дизельными котлами электроэнергии не сравнится с энергопотреблением электрических котлов. Даже газовые котлы в сопоставлении с дизельными расходуют немного больше электричества.

Если сравнивать системы отопления на солярке с газовыми, то неоспоримым преимуществом первых также является их большая взрывобезопасность. Это существенно облегчает жизнь владельцам дизельных агрегатов – для их установки не требуется специального разрешения и бумажной волокиты.

Говоря о недостатках дизельных водогрейных установок, следует принять во внимание уже упомянутую дороговизну солярки. Несмотря на то, что для отопления жилых домов используется специальная солярка, цена на которую на 20-30% ниже цены на автомобильное дизельное топливо, такая система обогрева является не самой дешевой.

Теперь, располагая всей полнотой информации, остаётся принять решение, следует ли остановить свой выбор на дизельном топливе или использовать другой вид горючего в быту.

10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем

Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».

Как изобрели дизельное топливо?

Материалы по теме

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Материалы по теме

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Материалы по теме

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Материалы по теме

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п. 

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 ₽ /л; Украина — 73,5 ₽ /л. Цена отличается в 3,5 раза! Но это еще на самый большой разброс цен. К примеру, разница в цене на 95-й бензин в тех же странах — четырехкратная.

  • История отечественного легкового дизеля — тут.

Характеристики дизельного топлива – Основные средства

С. Подгурский

Дизельное топливо – это та субстанция, которая заставляет работать движители машин. Без него промышленность попросту встала бы. Именно это топливо, которое мы каждый день заправляем в бак автомобиля, приносит нам порой большие проблемы.

Рудольф Дизель (1858–1913) был талантливым изобретателем и инженером, но удачи в жизни это ему не принесло. В 1893-м он разработал и изготовил двигатель внутреннего сгорания с к.п.д. 26%. Это более чем вдвое превышало к.п.д. паровых двигателей того времени. В 1898 г. он продемонстрировал двигатель, который работал на арахисовом масле и имел к.п.д. 75%. В 1913 г. Р. Дизель внезапно погибает при странных обстоятельствах, возможно, это было самоубийство, но это только одна из версий. Дизель направлялся в Англию, чтобы организовать там производство и эксплуатацию своих двигателей, и упал за борт парохода. Вскоре после гибели изобретателя началась Первая мировая война, и немецкие подводные лодки с дизельными двигателями стали сеять смерть и разрушение в рядах флота Антанты.

Работы Дизеля продолжили другие первопроходцы, в частности Клесси Л. Камминс. До 1920-х гг. дизельные двигатели были в основном стационарными и работали на биотопливе. В 1920-х годах стали применяться и двигатели, работающие на более жидких видах топлива, которые производила зарождающаяся нефтеперерабатывающая промышленность. Началось время нефтяных магнатов и быстрого развития дизельных технологий.

Современные дизели имеют более высокую мощность и к.п.д., оборудованы турбонаддувом и более экономичны, чем их далекие предшественники. Эти усовершенствования стали результатом широкого применения электроники и в свою очередь сделали необходимым применение топлива и масел более высокого качества.

Использование топлива – непростой вопрос. Разобравшись во всех тонкостях, можно предотвратить неисправности и сэкономить немало средств за время эксплуатации машины. Дизельное топливо характеризуется рядом качеств, которые в совокупности и определяют эффективность его работы. Нельзя сказать, какое из них более важное, чем другие. Все они способствуют выполнению функций топлива в процессе сгорания. Каковы же эти функции? Прежде всего топливо – источник энергии, но этим его функции не ограничиваются. Топливо охлаждает камеру сгорания, а также смазывает трущиеся поверхности деталей и очищает форсунку. Рассмотрим некоторые характеристики дизельного топлива.

Цетановое число. Этот показатель характеризует способность дизельного топлива воспламеняться после впрыска в камеру сгорания двигателя, т. е. определяет период задержки воспламенения смеси от впрыска в цилиндр до начала горения. Чем выше цетановое число, тем легче топливо воспламеняется, тем короче задержка и тем более спокойно и плавно горит топливовоздушная смесь.

Большинство производителей двигателей рекомендуют использовать дизельное топливо с цетановым числом не менее 40. От величины цетанового числа зависят пусковые качества при холодном пуске, скорость прогрева двигателя и равномерность его работы. В Европе выпускают дизельное топливо с цетановым числом около 51, в Японии – приблизительно 50.

Согласно российскому стандарту цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 45, поэтому мощность современных дизелей зарубежного производства (которыми оснащают и зарубежную, и отечественную технику), рассчитанных на «европейское» или японское дизельное топливо, может несколько снижаться при работе на российской солярке. К тому же на дизтопливе с более низким цетановым числом двигатели работают жестче.

Удивительный факт: налоговая политика в нашей стране такова, что чем выше цетановое число дизтоплива (и октановое – бензина), тем выше акцизный налог, т. е. ситуация парадоксальная – государство не поощряет промышленность к производству высококачественного топлива! Если же предприятие все-таки производит высокоцетановое топливо, цена его для потребителей резко возрастает по сравнению с низкокачественным топливом. Таковы «гримасы» неразумной налоговой политики.

Фракционный состав. Иногда, чтобы улучшить низкотемпературные качества, дизтопливо разбавляют керосином, т. е. более легкими фракциями нефти, имеющими более низкую температуру кипения. Использование разбавленного керосином топлива приводит к повышенному расходу и снижению мощности, двигатели работают жестче, сокращается их ресурс. Особенно чувствительны к такому топливу турбодизели с непосредственным впрыском.

Вязкость. Это еще один важный параметр, мера «жирности» дизельного топлива. Частицы вязкого топлива меньше разлетаются, т. е. от этой характеристики зависит форма распыляемого форсункой факела, а от формы факела зависит протекание процесса сгорания топлива. Процесс сгорания должен идти как можно более равномерно. Это означает, что температура по всей камере сгорания должна быть одинаковой, без «холодных» и «горячих» зон. Это в свою очередь означает снижение уровня токсичности отработавших газов (ОГ) при сохранении прочих рабочих характеристик двигателя. Уровень токсичных окислов азота NOx повышается, когда сгорание происходит при высоких температурах, поэтому понижение температуры позволяет понизить их содержание в ОГ и продлить ресурс двигателя, поскольку «горячие точки» порождают зоны концентрации напряжений. В результате такого перегрева поршни и гильзы могут разрушиться. К сожалению, переход на менее вязкое топливо наряду с положительным эффектом имеет и отрицательные последствия. Чтобы обеспечить смазывание деталей топливной аппаратуры, вязкость дизтоплива должна быть не ниже 1,3 сСт. Чрезмерно жидкое топливо не обладает достаточной вязкостью, чтобы смазывать детали топливного насоса, и это может стать причиной проблем: топливный насос может выйти из строя либо продукты износа деталей топливного насоса – твердые частицы – попадут в топливо и повредят детали системы питания, располагающиеся после насоса. И то, и другое нежелательно.

Смазывающая способность и содержание серы. Топливо уменьшает силу трения деталей в топливных насосах и форсунках, а также поршня о зеркало цилиндра. Загрязняющие вещества также снижают смазывающую способность топлива. Особенно сильное влияние в этом плане оказывает вода.

Твердые частицы могут стать причиной ускоренного износа деталей и выхода из строя агрегатов системы питания. Методики определения смазывающих свойств топлива не настолько глубоко разработаны, как это должно быть. Существует две стандартные методики проверки этого свойства: методы HFRR (стендовые испытания на высокочастотное возвратно-поступательное движение) и SBLOCLE (трение шарика в цилиндре), однако ни один из методов не дает однозначно точных результатов.

Исследования показали, что побочным эффектом процессов гидроочистки, использующихся для удаления из топлива соединений серы, является снижение содержания соединений, от которых зависят смазывающие свойства топлива. В Европе и США особенно обострилась проблема смазывающих свойств в последние годы в связи с ужесточением норм содержания серы в топливе: сразу же возросло количество неисправностей топливных насосов высокого давления.

Содержание серы – главный «экологический» показатель дизтоплива. Продукты сгорания серы при взаимодействии с водой образуют кислоты. Сера причиняет ущерб не только природе, но и двигателю – продукты ее сгорания провоцируют коррозию металла, а при контакте их с моторным маслом образуются твердые отложения (двигатель закоксовывается).

Согласно российскому ГОСТу содержание серы в дизтопливе не должно превышать 0,2%. Европейские и московские городские требования жестче – не более 0,05%. Некоторые отечественные нефтеперерабатывающие заводы уже начали выпуск дизтоплива с содержанием серы не более 0,035%, однако считается, что российское дизтопливо с низким содержанием серы обладает плохой смазывающей способностью, и для компенсации этого недостатка производители вводят в него противоизносные присадки.

Коэффициент фильтруемости. Исключительно важный параметр, характеризующий наличие в дизтопливе механических примесей, воды, смолистых веществ и парафинов, влияющих на эффективность и надежность работы топливной аппаратуры. Он определяется по степени засорения тарированного бумажного фильтра после пропускания через него 20 мл топлива при атмосферном давлении. По российскому ГОСТу коэффициент фильтруемости дизтоплива должен быть не менее 3,0. У дизельного топлива высшего сорта коэффициент фильтруемости не превышает 2,0. Как вы понимаете, особенно чувствительны к чистоте топлива дизели зарубежного производства. Срок службы бумажных топливных фильтров сильно зависит от степени загрязнения топлива. По некоторым данным, при изменении коэффициента фильтруемости от 3,0 до 2,0 срок службы фильтров увеличивается более чем вдвое.

Посторонние примеси в топливе. Некоторые посторонние вещества присутствуют в топливе изначально (например, сера), другие появляются после переработки нефти. В дизельном топливе могут размножаться микроводоросли и бактерии! Если микроорганизмы сильно размножатся, они могут засорить топливную систему и вывести из строя форсунки и насосы. Это случается, если цистерны топливозаправщиков не проходят регулярную обработку. В перечне работ, выполняемых при обслуживании топливных цистерн, обязательно должны быть предусмотрены меры по предотвращению размножения микроорганизмов. И все же следует точно убедиться, прежде чем применять средства уничтожения микроорганизмов, что они не повлияют отрицательно на полезные свойства дизельного топлива.

Еще одно вещество, оказывающее отрицательное влияние на качества дизельного топлива, – это парафин. Он ухудшает сгорание и засоряет систему питания. Для растворения парафина в солярку иногда добавляют спирт, но делать это категорически не рекомендуется! Смесь спирта с дизтопливом взрывоопасна! Кроме того, добавка небольшого количества спирта ухудшит смазывающую способность. Надо отметить также, что при добавлении спирта увеличивается цетановое число топлива.

Наиболее часто встречающийся вид посторонних примесей – твердые частицы, например пыль. Пыль может попадать в топливо, если не соблюдать правила эксплуатации топливозаправщика, например, использовать грязную палку в качестве топливоизмерительного щупа.

В поисках панацеи. Какие же меры нужны, чтобы предотвратить неисправности машин, связанные с использованием топлива? Как выстроить отношения с компанией, поставляющей топливо? Проще всего застраховаться от этих проблем – четко указать в договоре, что поставщик отвечает за качество доставленного (а не полученного на нефтеперерабатывающем заводе!) топлива. Многие руководители парков техники применяют эту меру довольно успешно. В настоящий момент поставщики топлива дорожат клиентами, особенно крупными, и готовы взять на себя ответственность за качество, тем более что хорошее топливо стоит дороже. В хозяйствах, где обращают должное внимание на качество топлива, его регулярно проверяют в лаборатории и в случае обнаружения некондиции меняют поставщика.

Если топливо поступает некачественное и применить описанные выше меры невозможно, будет сложно «найти виноватого» и все может окончиться неприятным судебным разбирательством, после которого, скорее всего, обе стороны останутся неудовлетворенными. Бывает и так, что топливная компания не имеет собственного транспорта и пользуется услугами стороннего автоперевозчика, который вносит неизвестное слагаемое в данное уравнение. Условия хранения топлива на месте доставки также могут быть неудовлетворительными, и если цистерны, в которые сливают топливо, плохо очищают, топливо будет попадать в баки машин уже грязным.

В стремлении выдержать рыночную конкуренцию мелкие поставщики топлива идут на поставки некачественного топлива. Даже если топливо не загрязнено, оно может не соответствовать требованиям стандарта по иным характеристикам.

Итак, есть масса возможностей, при которых качество топлива может ухудшиться, а выход в том, чтобы улучшать качество топлива как можно ближе к моменту его заправки в баки машин. Организовать и контролировать этот процесс должен тот, кто больше всего заинтересован, – конечный пользователь. Известно два способа решения проблемы, и каждый имеет сторонников и противников. Один способ – это фильтрация и сепарация, второй – применение присадок. Эти методы мы рассмотрим в следующей статье.

Полезная информация о дизельном топливе

Как получили дизельное топливо: немного истории на заметку В XX–XXI веке человечество столкнулось с рядом новых проблем и задач, которые связаны со стремительной индустриализацией, потребностях в постоянном источнике энергии и развитием машиностроения. Благодаря технической революции появились новые виды топлива, среди которых одним из самых эффективных и экономичных считается дизель. Подробнее Что такое температура вспышки дизельного топлива Температура вспышки ограничивает содержание в топливе наиболее легких фракций и характеризует его огнеопасность. Подробнее Зачем и как подогревать дизтопливо? В холодную погоду у владельцев машин с дизельным двигателем могут появиться такие проблемы, как холодный запуск или снижение мощности мотора, провалы в работе дизеля. Иногда такие неприятности случаются крайне неожиданно. Вот осенним днем было еще тепло, а ночью заморозки, и на утро двигатель едва заводится. Подробнее Основное о дизельном топливе Дизтопливо – углеводородная смесь, которая получается посредством перегонки нефти, после того как из нее отобраны некоторые фракции. Основу продукта составляют углеводороды. Подробнее Бухгалтерский учет дизельного топлива – как проводится По законам Российской Федерации дизтопливо, покупаемое юрлицами и ИП, обязательно подлежит бухгалтерскому учету. Порядок этой процедуры может быть различным для организаций разного типа и подробно прописан в «Правилах учета ГСМ». С ними стоит ознакомиться, чтобы застраховать себя от проблем с законом. Подробнее Как правильно хранить дизельное топливо Нефтяная промышленность — важнейшая отрасль современной экономики. Продукты переработки нефти используются во всех сферах. Но весь объём нефтепродуктов нужно где-то хранить, строить резервуары или целые нефтебазы. Ведь дизтопливо должно дождаться потребителя. Однако это специфический продукт, поэтому требования к его хранению на предприятиях устанавливаются жесткие. Подробнее Разновидности дизельных двигателей В зависимости от конструктивных особенностей камер внутреннего сгорания бывают разные виды дизельных двигателей Подробнее На заметку водителю — на что расходуется топливо во время поездки Большинство водителей волнует, сколько денег им приходится тратить на топливо. Даже если взять «машины-близнецы», то есть авто одной марки и модели с одной комплектацией, расход горючего будет разным.   Подробнее Безопасность окружающей среды – ключевой фактор при работе с нефтепродуктами При добыче и перевозке нефтепродуктов порой случаются аварии, которые приводят к загрязнению окружающей среды. Такое происходит на нефтяных платформах, буровых установках, морских танкерах, в скважинах и других местах, где люди взаимодействуют с нефтью. Почти все этапы операции в нефтяной отрасли, как показывает практика, сопровождаются отдельными авариями. Подробнее Проводим профилактику дизельного котла Что делать, чтобы дизельный котел работал без поломок длительное время? Подробнее Прогревать двигатель – нужно или нет? Споры о том, стоит ли прогревать двигатель перед поездкой, возникают в среде водителей практически каждый год, как только на улице начинает холодать. Сегодня разберемся в этом вопросе. Подробнее Хранение нефтепродуктов Хранение жидкого топлива является важной составляющей нефтепромысла. По степени значимости обеспечение надлежащих условий размещения сырья не уступает добыче и переработке нефти. При нарушении правил топливо может потерять свои свойства и упасть в цене. Подробнее

Топлива для дизельных двигателей

Раньше считалось, что топливо для быстроходных двигателей должно иметь при 20 °С вязкость не менее 5 мм2/с. Исследования показали, что топливо с вязкостью до 2 мм2/с при 20 СС обеспечивает смазку топливоподающей аппаратуры. Минимальная вязкость зависит от давления впрыска и других конструктивных решений. С увеличением давления впрыска вязкость топлива может увеличиваться в 6-10 раз.

На основании исследований и эксплуатационных испытаний установлены следующие значения вязкости топлива при 20 °С для быстроходных дизельных двигателей: летом — 3,0-8,0 мм2/с, зимой — 2,2-6,0 мм2/с, для сурового климата Арктики— 1,5-4 мм2/с.

Прокачиваемость топлива зависит от его низкотемпературных свойств, которые влияют на подвижность топлива при низких температурах. Низкотемпературные свойства определяются температурой помутнения, начала кристаллизации и застывания.

Температурой помутнения считают температуру, при которой теряется фазовая однородность топлива. Оно начинает мутнеть из-за выделения мельчайших капель воды, твердых углеводородов или микроскопических кристаллов льда.

Температуру, при которой появляются первые кристаллы, видимые невооруженным глазом, называют температурой кристаллизации.

Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания.

Механические примеси в топливе стандартом не предусмотрены (не допускаются). Топливо загрязняется при несоблюдении правил перевозки, хранения и заправки. Наиболее вредны кварциты глинозема, так как они обладают высокой твердостью. Прецизионные пары топливных насосов имеют зазоры 1,5-3,0 мкм, поэтому даже небольшой процент механических примесей приводит к значительному абразивному износу.

В топливе в большей или меньшей степени постоянно присутствует в растворенном состоянии вода. Ее концентрация зависит от температуры окружающей среды. Растворимость воды в топливе 910~5 кг/кг. Особенно неприятно наличие эмульсионной воды при низких температурах. В этом случае кристаллами льда забивается система очистки и нарушается работа двигателя. Отрицательно действует вода на топливную аппаратуру, особенно на насос высокого давления и форсунки. Она способствует появлению коррозии поверхностей прецизионных пар и закоксовыванию распылителей форсунок.

Необходимый распыл, смесеобразование и испарение топлива в значительной степени предопределяют протекание рабочего процесса в целом, его эффективность и экономичность.

Порция топлива, отмеренная насосом высокого давления, впрыскивается в камеру сгорания в плотный, сильно завихренный нагретый воздух. На некотором расстоянии от сопловых отверстий форсунки струя распадается на капли, образуя факел распыленного топлива. Общее число капель достигает нескольких миллионов, а размер их колеблется от 5 до 150 мкм. Распределение капель по числу и размерам весьма неравномерное. Качество распылива-ния топлива характеризуется числом и размером капель, длиной, шириной и углом конуса распыла.

Капли топлива, введенные в горячий воздух, воспламеняются не мгновенно. При воспламенении процесс испарения проходит более интенсивно за счет высокой температуры в процессе сгорания. Одновременно с ускорением испарения в этот момент происходит некоторое замедление, так как появляются продукты сгорания, затрудняющие подвод кислорода воздуха к испаряющемуся топливу. Это обстоятельство обусловливает необходимость вести рабочий процесс в дизеле с некоторым избытком воздуха.

Большая неоднородность топливовоздушной смеси в камерах сгорания является причиной некоторых преимуществ и недостатков дизельных двигателей. Важным преимуществом является то, что в дизельных двигателях можно значительно обеднять рабочую смесь. Это позволяет изменять мощность только за счет подачи топлива. С другой стороны, неоднородность смеси — существенный недостаток дизельных двигателей, так как невозможно добиться бездымного и полного сгорания.

На процесс смесеобразования влияет вязкость топлива, увеличение которой ведет к ухудшению распыливания и испарения топлива. При большой вязкости крупные капли увеличивают длину факела и попадают на стенки, что значительно ухудшает процесс смесеобразования, а при малой вязкости факел топлива укорачивается и камера сгорания полностью не используется.

Фракционный состав дизельных топлив оценивается температурой конца кипения: летнее — 360 °С, зимнее — 340 °С, арктическое — 330 °С.

Сложные процессы горения и смесеобразования топлива в быстроходных двигателях происходят в очень короткий промежуток времени, примерно в 10 раз быстрее, чем в карбюраторных двигателях, при одинаковой частоте вращения.

Интенсивность горения зависит от многих факторов: давления и температуры сжатого воздуха, концентрации паров топлива в воздухе, химического состава, качества распыливания и испаряемости топлива.

При задержке воспламенения топлива процесс последующего горения происходит очень интенсивно. Слышатся характерные стуки двигателя (аналогично детонации, но причины возникновения разные).

При прочих равных условиях уменьшение периода задержки воспламенения обусловливает более плавное изменение давления, т.е. более мягку работу двигателя. Однако чрезмерное сокращение этого периода ведет к уменьшению полноты сгорания. Процесс начинается сразу после подачи топлива, большая часть которого подается в продукты сгорания. Капли топлива при этом быстро испаряются, не достигнув тех зон камеры, в которых кислород еще не использован. Процесс смесеобразования резко ухудшается, падает мощность и экономичность двигателя.

Для обеспечения нормального процесса горения необходимо применять топливо, имеющее оптимальный период задержки воспламенения. Воспламеняемость топлива оценивается цетановым числом. Численно цетановое число дизельного топлива равно процентному содержанию (по объему) цетана в смеси с альфа-метилнафталином, которая по характеру сгорания (самовоспламенения) равноценна испытываемому топливу. Цетановое число определяют тремя методами: по критической степени сжатия, запаздыванию самовоспламенения и по совпадению вспышек.

Дизельные топлива должны иметь цетановое число в пределах 45-50 зимой и 40-45 летом. Цетановое число определяет пусковые свойства дизельных топлив, незначительно различающихся по фракционному составу.

При эксплуатации дизельных двигателей большое значение имеет установление оптимального угла опережения впрыска топлива. При большом угле опережения топливо подается в недостаточно нагретый воздух, что увеличивает период задержки воспламенения и жесткость работы. Топливо при этом может сгорать до верхней мертвой точки, что ведет к потере мощности, так как создается противодавление. При запаздывании впрыска значительная часть топлива сгорает на линии расширения, что вызывает падение мощности, неполное сгорание топлива, снижение КПД двигателя.

Нагарообразование в скоростных дизельных двигателях ведет к перегреву двигателя, закоксовыванию форсунок, ухудшению распыливания топлива. Повышенному накоплению нагара способствует неполнота сгорания топлива, наличие в топливе высокомолекулярных сложных веществ и механических примесей. На накопление смолистых веществ существенно влияет стабильность топлива. Показатели качества дизельного топлива, влияющие на нагарообразование и нормируемые ГОСТом, следующие: коксовое число, содержание смол, золы, механических примесей и соединений серы. Сера, содержащаяся в топливе, влияет не только на массу образующегося нагара, но и на его свойства. Сернистые соединения, накапливаясь в нагаре, повышают его плотность.

Коррозионные свойства дизельных топлив обусловливаются содержанием сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочи, а также воды. Наличие в топливе сернистых соединений проверяют полированной пластинкой из электролитической меди размером 10×25 мм. Эту пластинку опускают в фарфоровую чашечку с топливом, которую помещают в сушильный шкаф с температурой 50 °С и выдерживают там 2-3 ч. Появление на пластинке темно-коричневых, серых или черных налетов указывает на наличие в топливе активных сернистых соединений.

Коррозию деталей вызывают в основном сернистые соединения. Особенно сильно жидкостная коррозия проявляется в холодное время года при пусковых режимах. Повышение содержания серы в топливе с 0,2 до 0,5% увеличивает износ цилиндропоршневой группы на 25-30%, до 1% — в 2 раза. Для снижения сернистой коррозии в топливо добавляют присадки. Наиболее распространенная — нафтенат цинка, который добавляют в топливо (0,25-0,30% массы топлива).

Теплотворная способность дизельного топлива составляет 42 705 кДж/кг.

Ассортимент дизельных топлив в соответствии с ГОСТ 305-82 включает 3 сорта: арктическое, зимнее и летнее. Каждый сорт выпускается с разным содержанием серы. В обозначение дизельного топлива входит процентная доля серы и дополнительно для летнего — температура вспышки, а для зимнего — температура застывания (например, Л-0,2-40 ГОСТ 305-82 — летнее топливо с содержанием серы 0,2% и температурой вспышки не менее 40 °С; 3-0,4 минус 35 ГОСТ 305-82 — зимнее топливо с содержанием серы 0,4% и температурой застывания не выше минус 35 °С; А-0,2 ГОСТ 305-82 — арктическое топливо с содержанием серы 0,2%). Высококачественное дизельное топливо содержит меньше серы (0,15%) и имеет лучший фракционный состав. Выбор марки дизельного топлива зависит только от климатических условий и качества используемого масла.

Применение дизельных топлив в различных климатических условиях регламентируется их низкотемпературными показателями (температурой помутнения). Так, топливо марки Л можно применять только при положительных температурах, зимнее (3) — от -20 °С (или -30 °С при температуре помутнения -45 °С) и выше, арктическое (А) — от -50 °С.

Дизельное топливо с содержанием серы до 0,2% может применяться без ограничений по составу моторного масла. При наличии в топливе более 0,2% серы необходимо применять моторное масло с присадками, повышающими его щелочные свойства и уменьшающими коррозию деталей продуктами сгорания сернистых соединений.

При отсутствии зимнего дизельного топлива можно применять летнее с добавлением не менее 30% керосина при температуре -10 °С и до 50% при температуре -20 °С. С понижением температуры от 20 °С до -20 °С вязкость летнего топлива увеличивается в 10 раз, а зимних — в 5 раз. Это следует учитывать при выборе топлива, так как вязкость является основным фактором, характеризующим эксплуатационные свойства его в зимнее время. Перед форсункой вязкость топлива не должна превышать 12 мм2/с.

Для использования летнего дизельного топлива при отрицательных температурах добавляют депрессорные присадки. Это топливо маркируют ДЗп по ТУ38.101889 и используют в зимний период при температуре до -15 °С.

В соответствии с ТУ 38. 1011348-89 выпускают экологически чистое дизельное топливо. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего топлива (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) с содержанием серы не более 0,1%.

Использование биодизельного топлива в дизельных двигателях

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Биодизель является альтернативным источником топлива для дизельных двигателей, используемых в транспортных средствах Лесной службы Министерства сельского хозяйства США (USDA). Это совместимое топливо не на нефтяной основе, которое можно использовать с некоторыми модификациями в дизельных двигателях, выпущенных после 1987 года. Биодизель получают из соевого или растительного масла и животных жиров, используемых для жарки или приготовления пищи. Кулинарные масла, сбрасываемые в качестве отходов ресторанами и закусочными быстрого питания, также могут быть использованы.

ИСТОРИЯ
Использование топлива на основе биомассы началось с изобретения дизельного двигателя в конец 19 века. Когда Рудольф Дизель из Аугсбурга, Германия, представил его двигатель с воспламенением от сжатия на Всемирной выставке 1898 года в Париже, Франция, он работал на арахисовом масле. Дизель планировал использовать китовый жир, но это было слишком дорого. Друг снабдил его большим запасом негодного арахиса. для корма.Дизель извлек из арахиса несколько сотен галлонов масла. для его выставки на ярмарке. Его двигатели предназначались для работы исключительно на растительных маслах; однако он перешел на нефтяное топливо в 1920-х годах. когда это стало рентабельным и доступным.

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА
Растительное масло подвергается процессу переэтерификации, чтобы стать биодизелем. Спирт и катализатор добавляются для отделения топлива от побочных продуктов.Метанол (спирт) и гидроксид натрия (катализатор) добавляются к сырому маслу, и химическая реакция (переэтерификация) дает биодизель и глицерин. Глицерин, более тяжелый из двух побочных продуктов, опускается на дно смесительного бака и может использоваться для производства мыла и других фармацевтических препаратов. Некоторое количество алкоголя можно восстановить и использовать повторно. Поскольку большинство заводов по производству биодизеля расположены в пределах 10–15 миль от точек их распределения, переработка растительного масла из местных ресторанов и закусочных быстрого питания сокращает затраты и время на транспортировку и распределение топлива.

ПРЕИМУЩЕСТВА
Преимущества биодизельного топлива заключаются в более чистых выбросах, смазывающей способности двигателя, нетоксичные свойства и возобновляемые источники. Большинство выбросов выхлопных газов значительно ниже, чем бензиновый дизель, даже при сжигании биодизеля и бензин-дизеля смешивать. При использовании чистого биодизеля несгоревшие углеводороды снижаются на 67 процентов; угарный газ снизился на 48 процентов; а сульфаты снижаются на 100 процентов.Канцерогенный побочные продукты уменьшаются по крайней мере на 75 процентов. Единственным увеличением является азот оксид, компонент смога, который может подняться на 10 процентов по сравнению с обычное дизельное топливо в зависимости от возраста и конструкции двигателя. Масла в биодизельном топливе обеспечивают исключительную защиту от износа в насосах и других движущиеся части. Любое накопление отложений, вызванное обычным дизельным топливом, удаляется. В виде в результате топливные фильтры необходимо проверять и заменять в течение первых 2 недель использования после использования обычного дизельного топлива.Биодизельное топливо намного безопаснее. Это нетоксичен, биоразлагаем и имеет более высокую температуру воспламенения, чем дизельное топливо. Однако, с этим топливом следует обращаться как с любой легковоспламеняющейся жидкостью и обращаться с ним осторожно.
Наиболее заметными преимуществами использования биодизеля являются устранение черное облако выхлопа и сопровождающие его дизельные выхлопы. Запах биодизеля Биодизель — это возобновляемый ресурс из соевых растений и переработанной кулинарии. нефти, что снижает зависимость от ископаемого топлива.Выделившийся углекислый газ в воздух от сжигания биодизеля можно восстановить, когда растения используют для получения растительных масел реабсорбируют газ; значит он закрытый цикл углерода. Это дополнительно снижает парниковый эффект по сравнению с обычным дизель.

 

Рисунок 1—Чистый биодизельное топливо (B100), изготовленное из переработанного растительного масла.

 

Хотя на 100 процентов биодизельное топливо, также известное как «чистое» или B100, может питать транспортное средство или оборудование, его обычно смешивают с нефтяным дизельным топливом.Смесь сохраняет стоимость топлива на галлон при сохранении преимуществ биодизеля. Некоторый производители нефти смешивают 2 процента (B2), 5 процентов (B5) или 20 процентов (B20) биодизель в свое дизельное топливо. Смесь B20 становится самой популярный выбор для города и Министерства внутренних дел США, Национального Транспортные средства службы парковки (NPS), такие как автобусы, мусоровозы и коммунальные автомобили. Город Беркли, Калифорния, и национальный парк Нормандских островов. Заправляйте свои транспортные средства и лодки топливом B100.

НЕДОСТАТКИ
Это топливо немного дороже по стоимости за галлон, ухудшает естественные и бутилкаучуков, имеет более низкий выход британских тепловых единиц (БТЕ) ​​и не может быть доступным в отдаленных районах. Произведено автомобилей с дизельными двигателями до 1988 г. не следует использовать биодизель, так как прокладки и уплотнения могут повредить затронутый. Большинство отечественных и все европейские производители дизельных двигателей допускают использование смешанного дизельного топлива в своих двигателях без аннулирования гарантии.В среднем экономия топлива снижается на 10 процентов при использовании чистого биодизеля по сравнению с обычным дизельным топливом, потому что биодизель имеет 10 процентов меньше БТЕ. Это снижение менее заметно при использовании B2, B5, и смеси B20. Чистое или смешанное топливо обеспечивает сопоставимую мощность и крутящий момент. Смесь B20 стоит примерно на 15–30 центов за галлон больше, чем обычное дизельное топливо. Чистый биодизель стоит примерно на 1 доллар больше за галлон.

Поскольку биодизель относительно новый, поставки трудно найти в отдаленных районах.Несмотря на это, все больше городов и сельскохозяйственных угодий используют биодизель на топливных складах и автозаправки. Также строятся новые заводы по производству биодизеля. поставлять миллионы галлонов каждый год для растущего спроса. Цена на галлон, как можно ожидать, снизится по мере увеличения мощности. Чистая смесь, B100 весит примерно на 4 процента больше, чем обычное дизельное топливо. Тем не менее, вес увеличение незначительно при использовании смеси B20.

Производительность биодизеля подобен своему нефтяному аналогу, даже в холодном климате. Чистое биодизельное топливо начинает кристаллизоваться и плохо течет при температуре ниже 32 градусов. по Фаренгейту. Однако присадки и смешивание с обычным дизельным топливом могут снизить температуру замерзания и улучшают свойства текучести при низких температурах, как у дизельного топлива № 2. Холодные пуски сложнее, хотя хранение автомобилей в помещении не требуется.Йеллоустонский национальный парк в Монтане использует смесь B20. успешно эксплуатируется около 300 автомобилей Службы национальных парков круглый год. мощность и ускорение настолько похожи на обычный дизель, что водители не заметите разницы. Школьный округ округа Кларк в Лас-Вегасе, NV сообщила об отсутствии потерь на милю на галлон при использовании смеси B20.

РЕКОМЕНДАЦИИ
Рекомендуется, чтобы Лесная служба Министерства сельского хозяйства США приобрела и провела полевые испытания биодизеля. топлива, чтобы оценить его эффективность.Кроме того, рекомендуется, чтобы биодизель и работа дизеля должны быть проверены в нормальных условиях эксплуатации на различные лесные массивы.

Для получения дополнительной информации обращайтесь:
Руководитель проекта, Управление пожарной безопасностью
Центр технологий и разработок Сан-Димас
444 East Bonita Avenue, Сан-Димас, Калифорния 91773-3198
Телефон 909-599-1267; ТДД: 909-599-2357; ФАКС: 909-592-2309
Электронная почта: [email protected]федерал.нас

Содержащаяся информация в этом документе был разработан для руководства сотрудников Лесная служба, Министерство сельского хозяйства США (USDA), его подрядчики, и сотрудничающие федеральные агентства и агентства штатов. Министерство сельского хозяйства США не несет ответственности за интерпретацию или использование этой информации кем-либо, кроме ее собственного сотрудники. Использование торговых, фирменных или корпоративных названий для информации и удобство читателя.Такое использование не является официальным оценку, вывод, рекомендацию, одобрение или одобрение любого продукта или услуги, исключая другие, которые могут быть подходящими.

Департамент США Министерства сельского хозяйства США (USDA) запрещает дискриминацию во всех своих программах и деятельности на основе расы, цвета кожи, национального происхождения, пола, религии, возраст, инвалидность, политические убеждения, сексуальная ориентация, семейное или семейный статус.(Не все запрещенные основания применимы ко всем программам.) Лица с ограниченными возможностями, которым требуются альтернативные средства для передачи программы информацию (шрифт Брайля, крупный шрифт, аудиозапись и т. д.) следует обращаться в Министерство сельского хозяйства США. TARGET Center по телефону (202) 720-2600 (голос и TDD).

Подать жалобу дискриминации, напишите Министерство сельского хозяйства США, директор Управления гражданских прав, Комната 326-W, Whitten Building, 1400 Independence Avenue, SW, Washington, D.С. 20250-9410 или по телефону (202) 720-5964 (голос и TDD). USDA – это равные возможности поставщик и работодатель.

Новое биотопливо может работать в обычных дизельных двигателях Новости и исследования

Новый способ очистки биодизеля для использования в стандартных дизельных двигателях автомобилей, по мнению ученых, может помочь расширить использование возобновляемых видов топлива.

Биодизель, изготовленный из растительного сырья, может представлять собой более экологичную альтернативу дизельному топливу, полученному из ископаемого топлива, или нефтедизелю, который используется в настоящее время.В Европейском союзе (ЕС) коммерческое дизельное топливо уже должно содержать не менее 7 процентов биодизеля.

Но молекулярный состав этих видов топлива означает, что они кипят при температурах, отличных от нефтедизеля, а это означает, что только специально разработанные двигатели могут работать на чистом биодизельном топливе или смесях, содержащих значительное количество топлива. [10 лучших новых экологических технологий]

Теперь ученые в Германии нашли способ превратить химические вещества, полученные из растений, в биодизельное топливо, которое соответствует характеристикам кипения, требуемым стандартом EN 590, установленным Европейским комитетом по стандартизации для коммерческого дизельного топлива, продаваемого в ЕС.

Лукас Гуссен, профессор органической химии в Рурском университете Бохума, который руководил исследованием, сказал, что его мотивация возникла во время поездки на биодизельный завод в Руанде несколько лет назад. Проблема, по его словам, заключалась в том, что только один автобус был переоборудован для работы на топливе из-за нехватки средств.

«Если вы собираетесь использовать биотопливо, вам нужна существующая инфраструктура, к которой вы можете подключиться», — сказал он Live Science. «Все остальное будет недоступно для большинства стран и обществ.Это должно быть отправной точкой».

Причина, по которой обычное биодизельное топливо не работает в стандартных дизельных двигателях, заключается в том, что около 95 процентов составляющих его молекул имеют одинаковую длину и, следовательно, кипят примерно при одинаковой температуре.

Напротив, нефтедизель состоит из смеси углеводородов разной длины и структуры, которые кипят при разных температурах, что дает нефтедизелю гораздо более широкий диапазон температур кипения. Важно отметить, что именно на такие характеристики кипения рассчитаны современные автомобили.

«Все двигатели были специально созданы для работы на этом топливе, — сказал Гуссен. «Дизельное топливо и дизельные двигатели развивались вместе».

Существуют процессы, позволяющие превращать растительные масла в биотопливо, подходящее для использования в стандартных дизельных двигателях, но значительная часть топлива сжигается для проведения очистки. Гуссен и его коллеги решили найти способ использовать катализаторы — вещества, ускоряющие химические реакции, — чтобы делать то же самое при низких температурах, используя очень мало энергии.

В статье, опубликованной сегодня (16 июня) в журнале Science Advances, они сообщают, что, используя комбинацию трех катализаторов, они смогли смешать метиловый эфир рапсового масла (RME) — обычное сырье для производства биотоплива — и этилен. в топливо с тем же профилем кипения, что и нефтедизель. Этилен является распространенным углеводородом, который может быть получен из этанола растительного происхождения или сланцевого газа.

Чтобы продемонстрировать его потенциал в качестве моторного топлива, исследователи построили модель дизельного автомобиля и использовали биодизель для его движения.Однако топливо еще далеко от коммерциализации; производство первой партии стоило более 1125 долларов за кварту. [Hyperloop, реактивные ранцы и многое другое: 9 футуристических транспортных идей]

Основная проблема текущего процесса заключается в том, что в нем используются дорогие недолговечные катализаторы, предназначенные для производства небольших количеств ценных химических продуктов, сказал Гуссен. Он добавил, что найти более дешевые и надежные альтернативы, подходящие для коммерческого производства, будет огромной проблемой, равно как и разработать эффективные промышленные процессы с высокой пропускной способностью.

Но Гуссен сказал, что одним из самых больших препятствий на пути более широкого использования биодизеля является его несовместимость со стандартными двигателями. Но его новое исследование показывает, что эту проблему можно преодолеть.

— Эта точка кипения казалась совершенно непреодолимым препятствием, — сказал он. «Теперь мы говорим: «Как мы можем сделать катализатор, который сделает это дешевле?» а это совсем другой вопрос, чем «Как мы вообще можем перейти от биодизеля к чему-то, что мы можем заправить в автомобиль?»

Существует острая необходимость в поиске устойчивых видов топлива, которые могли бы стать «быстрой заменой» нынешним ископаемым видам топлива, сказал Дункан Васс, профессор катализа Бристольского университета в Соединенном Королевстве.

Использование дешевых и обильных добавок, таких как этилен, для преобразования биотоплива имеет смысл, сказал он, но согласился с авторами исследования, что существующие катализаторы не подходят для этой цели и найти подходящую замену будет сложно.

«[Мне] будет трудно найти простой, дешевый, долговечный, гетерогенный катализатор, который может дать те же результаты, что и эти очень сложные системы», — сказал Васс в интервью Live Science.

Также слишком рано называть технологию «устойчивой», добавил он, пока не будет проведен полный анализ жизненного цикла процесса и продуктов.

Оригинальная статья о живой науке.

Copyright 2017  LIVESCIENCE.com , компания по закупкам. Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять.

Избавить мир от грязных дизелей | Новости Массачусетского технологического института

Большинство усилий по уменьшению неблагоприятного загрязнения воздуха и воздействия современных транспортных средств на климат сосредоточены на автомобилях и легких грузовиках, которые обычно работают на бензине, при этом стратегии варьируются от электрификации и совместного использования автомобилей до автономных транспортных средств.

«Эти стратегии могут стать важной частью общего решения, — говорит Дэниел Кон, научный сотрудник MIT Energy Initiative. «Но также становится все более важным думать о грузовиках большой и средней грузоподъемности. Поиск способа их очистки может привести к значительному улучшению качества воздуха во всем мире в течение следующих нескольких десятилетий».

Приводимые в действие в основном дизельными двигателями, эти грузовики в настоящее время являются крупнейшим источником выбросов оксидов азота (NOx) в транспортном секторе, способствуя образованию приземного озона, проблемам с дыханием и преждевременной смерти в городских районах.По некоторым оценкам, дизельное топливо, используемое как для грузовиков, так и для легковых автомобилей, в следующем десятилетии превысит продажи бензина во всем мире, что угрожает дальнейшим увеличением и без того серьезного загрязнения воздуха в городах, а также концентрации парниковых газов (ПГ).

Современные дизельные двигатели большой мощности обеспечивают топливную экономичность и высокую мощность, что делает их идеальными для дальнемагистральных коммерческих автомобилей с большим пробегом. Но найти другой вариант очень важно, говорит Кон. «Нам необходимо заменить дизельные двигатели другими двигателями внутреннего сгорания, которые намного чище и производят меньше парниковых газов.

Используя анализ компьютерного моделирования, Кон и его коллега Лесли Бромберг, главный инженер-исследователь Центра плазменной науки и термоядерного синтеза и Слоанской автомобильной лаборатории, разработали замену бензиново-спиртового двигателя половинного размера, который должен быть не только чище, но и дешевле и эффективнее — и вскоре могут быть введены в парк транспортных средств.

Замена дизельного топлива для тяжелых условий эксплуатации

В Соединенных Штатах на автотранспортную отрасль нарастает давление в отношении выбросов дизельных двигателей.Действительно, ожидаемые правила в Калифорнии потребуют, чтобы выбросы NOx от грузовиков средней и большой грузоподъемности были сокращены примерно на 90 процентов по сравнению с сегодняшними самыми чистыми дизелями, которые используют сложные и дорогие системы очистки выхлопных газов только для того, чтобы соответствовать действующим нормам. В некоторых частях мира, таких как Индия и Китай, эти системы очистки обычно не используются. В результате выбросы NOx примерно в 10 раз выше, и для их снижения до уровня будущих правил Калифорнии потребуется сокращение примерно на 98 процентов.

В Соединенных Штатах некоторые грузовики начали соответствовать ожидаемым строгим ограничениям выбросов NOx, используя большие двигатели с искровым зажиганием (SI), работающие на природном газе. Но широкомасштабное внедрение этих двигателей было бы проблематичным. Хранение и распределение газообразного топлива повышает стоимость транспортных средств и создает проблемы с инфраструктурой, а использование природного газа может привести к усилению воздействия на климат из-за утечки метана, ПГ с высоким потенциалом глобального потепления.

Чтобы избежать проблем, связанных с природным газом, Кон и Бромберг решили применить другой подход: вместо этого использовать сверхмощный двигатель SI, работающий на бензине.Как правило, бензиновые двигатели SI производят низкий уровень выбросов NOx. Руководствуясь своими компьютерными моделями, Кон и Бромберг предприняли ряд шагов, чтобы увеличить мощность и эффективность этой конструкции, не жертвуя ее преимуществами по выбросам.

При нормальной работе бензинового двигателя SI процесс преобразования сгорания газов в крутящий момент (силу вращения) на колесах протекает плавно — до тех пор, пока не возникнет необходимость в работе с высоким крутящим моментом, например, для буксировки тяжелого груза на высокой скорости или в гору.Затем давление и температура внутри цилиндра могут возрасти настолько, что несгоревшие продукты сгорания самовозгораются. В результате возникает детонация, которая вызывает металлический лязг и может повредить двигатель. Необходимость предотвращения детонации до сих пор ограничивала возможности повышения эффективности и производительности, которые необходимы бензиновым двигателям для конкуренции с дизелями.

Кон и Бромберг решили эту проблему с помощью алкоголя. Когда двигатель SI работает тяжело и в противном случае возник бы стук, небольшое количество этанола или метанола впрыскивается в горячую камеру сгорания, где он быстро испаряется, охлаждая топливо и воздух и значительно снижая вероятность самовозгорания.Кроме того, из-за химического состава спирта присущая ему стойкость к детонации выше, чем у бензина. Спирт можно хранить в небольшом отдельном топливном баке — так же, как жидкость для очистки выхлопных газов хранится в автомобиле с дизельным двигателем. В качестве альтернативы это могло быть обеспечено бортовым отделением спирта от бензина в штатном топливном баке. (Почти весь бензин, продаваемый в Соединенных Штатах, в настоящее время представляет собой смесь 90 % бензина и 10 % этанола.)

Устранив детонацию, исследователи смогли в полной мере воспользоваться двумя технологиями, используемыми в современных легковых автомобилях.Сначала они использовали турбонаддув, но на более высоких уровнях. Турбонаддув включает в себя сжатие поступающего воздуха, чтобы в цилиндр помещалось больше молекул воздуха и топлива. В результате заданная выходная мощность может быть достигнута при меньшем общем объеме цилиндра. А во-вторых, они использовали высокую степень сжатия, то есть отношение объема камеры сгорания до сжатия к объему после. При более высокой степени сжатия горящие газы расширяются больше в каждом цикле, поэтому на данное количество топлива передается больше энергии.

Исследователи также использовали важную особенность тяжелого двигателя SI с низким уровнем выбросов NOx, работающего на природном газе: они предположили, что смесь воздуха и топлива внутри их двигателя содержит достаточно воздуха, чтобы сжечь все топливо — нет. больше, не меньше. Эта стехиометрическая работа позволила внести важные изменения, невозможные в дизеле, который должен работать с большим количеством дополнительного воздуха для контроля выбросов. При стехиометрической работе они могли использовать трехкомпонентный катализатор для очистки выхлопных газов двигателя.Относительно недорогая система, трехкомпонентный катализатор удаляет NOx, угарный газ и несгоревшие углеводороды из выхлопных газов двигателя и является ключом к низкому уровню NOx, достигаемому в современных двигателях SI.

Затем, учитывая стехиометрическую работу в сочетании с более высоким уровнем турбонаддува и высокой степенью сжатия, исследователи смогли уменьшить размер всего двигателя. Двигатель SI не содержит всего лишнего воздуха, который есть в дизеле, поэтому общий объем его цилиндров может быть меньше.

«Из-за этой разницы вы можете заменить дизельный двигатель на двигатель SI примерно вдвое меньше», — говорит Бромберг.

Уменьшение размеров приводит к повышению эффективности использования топлива. В любом двигателе процесс нагнетания воздуха в цилиндры и различные источники трения неизбежно снижают эффективность использования топлива. Эти насосные потери зависят от объема двигателя. Сделайте двигатель меньше, и будет меньше трения и меньше расходуется топлива.

В совокупности недорогой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор и меньшие габаритные размеры делают бензиново-спиртовой двигатель менее дорогим, чем самый чистый дизельный двигатель с современной системой очистки выхлопных газов.Действительно, по оценкам исследователей, стоимость бензиново-спиртового двигателя плюс его система очистки выхлопных газов будет примерно вдвое меньше, чем у самого чистого дизельного двигателя.

Мощность, эффективность и потребление спирта

Как бензиново-спиртовой двигатель половинного размера по сравнению с сегодняшним самым чистым полноразмерным дизельным двигателем по эффективности и мощности? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали серию сложных моделей двигателей и транспортных средств, а также химические кинетические модели, разработанные Бромбергом.

Для сравнения использовали иллюстративную версию своего двигателя на базе 6,7-литрового мотора, который сейчас производится и может — с относительно небольшими переделками — быть переведен на бензино-спиртовую компоновку. Их анализ предполагал, что степень сжатия и крутящий момент двигателя были примерно такими же в бензиново-спиртовом двигателе SI 6,7, как и в 12-литровом дизельном двигателе. Но двигатель SI может работать намного быстрее, чем дизель. (Сгорание происходит быстрее при искровом зажигании, чем при воспламенении от сжатия, используемом в дизельных двигателях.) Из-за более быстрой работы и примерно эквивалентного крутящего момента небольшой двигатель может производить почти на 50 процентов больше мощности, чем дизельный. И хотя бензиново-спиртовой двигатель несколько более эффективен, чем дизельный, при высоком крутящем моменте и менее эффективен при низком крутящем моменте, в целом малогабаритный двигатель SI примерно так же эффективен, как дизель.

Однако, поскольку требуется больший крутящий момент, детонация становится более вероятной, поэтому требуется больше этанола. При максимальном крутящем моменте около 80 процентов всего топлива должно составлять этанол, чтобы предотвратить детонацию.Эта оценка вызывает беспокойство: в Соединенных Штатах этанол широко используется в смеси низкой концентрации с бензином, но чистый этанол или смесь этанола и бензина высокой концентрации могут быть недоступны или могут быть слишком дорогими. Итак, сколько этанола может потребоваться для данной поездки?

В качестве примера исследователи рассмотрели поездку на дальнемагистральном большегрузном автомобиле, который большую часть времени требует высокого крутящего момента. В зависимости от степени сжатия этанол может составлять от 20 до 40 процентов от общего расхода топлива.Напротив, грузовик для доставки может работать с низким крутящим моментом большую часть времени и прекрасно работать с этанолом в качестве 10 процентов от общего количества топлива в течение периода вождения.

«Такие уровни потребления этанола выполнимы», — отмечает Кон. «Но система была бы более привлекательной для людей, если бы у вас был случай, когда вы могли бы использовать меньше этанола».

Одним из способов сокращения потребления этанола является разбавление этанола водой. Используя модель детонации, Кон и Бромберг определили, что детонационная стойкость на самом деле выше, когда вода составляет треть вторичного топлива.«А в некоторых случаях, когда вам не нужен этанол для антифриза, вы можете использовать только воду в качестве вторичной жидкости», — говорит Кон.

Другой подход к сокращению употребления алкоголя, называемый повышением скорости, предполагает работу двигателя на более высоких оборотах. Более быстрый запуск двигателя и регулировка передачи в трансмиссии для увеличения отношения оборотов двигателя к оборотам колеса позволяют использовать меньший крутящий момент двигателя в бензиновом двигателе для достижения того же крутящего момента на колесе, что и в дизельном двигателе.Согласно расчетам исследователей, это снижение крутящего момента двигателя может сократить потребление этанола в течение периода вождения до менее чем 10 процентов от общего количества потребляемого топлива, количество, которое может быть обеспечено за счет разделения топлива на борту.

Снижение воздействия на климат

Кон отмечает еще одно преимущество бензиново-спиртового двигателя SI: путь к снижению выбросов парниковых газов.

«Несколько недооцененный аспект оценки воздействия транспортных средств на окружающую среду заключается в том, что выбросы парниковых газов от грузовых автомобилей во всем мире превысят выбросы парниковых газов от автомобилей где-то между 2020 и 2030 годами», — отмечает он.

Бензиново-спиртовой двигатель SI может работать в гибком топливном режиме, когда при желании он использует только чистый спирт. Прямо сейчас, глядя на жизненный цикл топлива и предполагая сопоставимую эффективность двигателя, использование этанола, полученного из кукурузы современными методами, приводит к снижению выбросов парниковых газов примерно на 20 процентов по сравнению с использованием бензина или дизельного топлива. Еще большее сокращение выбросов ПГ может быть достигнуто, когда этанол и метанол в качестве топлива производятся из сельскохозяйственных, лесных и муниципальных отходов или специальной биомассы.

«Сокращение выбросов парниковых газов от грузовиков за счет поиска альтернативного источника энергии — например, за счет электрификации — может занять много времени», — говорит Кон. «Но если вы можете использовать двигатель частично или полностью на этаноле, это хороший способ начать работу прямо сейчас».

Это исследование было поддержано Энергетическим инновационным фондом Артура Сэмберга Энергетической инициативы Массачусетского технологического института.

Эта статья опубликована в весеннем выпуске Energy Futures, , журнала MIT Energy Initiative.

Возможна значительная экономия выбросов CO2: дизельные двигатели последнего поколения, одобренные для использования топлива из остаточных и переработанных материалов

Все модели Volkswagen с 4-цилиндровыми дизельными двигателями (TDI), поставленные с конца июня этого года (CW 25/21), сертифицированы для работы на парафиновом дизельном топливе в соответствии с европейским стандартом EN 15940. Проф. Томас Гарбе, руководитель Бензин и дизельное топливо в Volkswagen, поясняет: «Благодаря использованию экологически чистого топлива в одобренных моделях Volkswagen мы даем возможность клиентам по всей Европе значительно сократить выбросы CO 2 , как только топливо будет доступно на месте.Например, использование парафинового топлива является разумной дополнительной опцией, особенно для компаний со смешанным парком, состоящим из моделей с электрическим и обычным приводом».

Существует широкий ассортимент различных парафиновых топлив. Есть виды топлива, которые производятся из биологических отходов и отходов, таких как HVO (гидроочищенное растительное масло), например. Эти растительные масла превращаются в углеводороды в результате реакции с водородом и могут добавляться в дизельное топливо в любых количествах.Однако они также могут быть использованы на 100 процентов в качестве топлива. Растительные масла, такие как рапсовое масло, также могут быть использованы для производства HVO, но максимальная польза для окружающей среды достигается только за счет использования биологических остатков и отходов, таких как отработанное кулинарное масло, опилки и т. д. Биотопливо, такое как HVO, уже доступно на рынок, и вполне вероятно, что их доля может увеличиться до 20-30 процентов на рынке энергии для автомобильного транспорта в Европе в течение следующих десяти лет.

Парафиновое дизельное топливо уже можно найти на рынке – в некоторых случаях – под разными товарными обозначениями, напр.грамм.

  • C.A.R.E дизель,
  • NEXTBTL,
  • HVO.

Также доступны и гораздо более распространены дизельные топлива, которые соответствуют требованиям стандарта EN590 и в которые добавлено парафиновое дизельное топливо. К ним относятся

  • Diesel R33,
  • V-Power Diesel,
  • OMV MaxMotion,
  • Aral Ultimate Diesel и т. д.

Эти виды топлива могут использоваться во всех дизельных двигателях, даже в старых двигателях.

Кроме того, в будущем появятся так называемые электронные виды топлива, такие как PtL (Power-to-Liquid).Они производятся из регенеративных источников с использованием CO 2 и электричества. XtL или X-to-Liquid, GtL и PtL используют возможность первоначального производства синтез-газа из различного сырья, а затем преобразования его в дизельное топливо, соответствующее стандартам, с помощью процесса Фишера-Тропша. Здесь можно использовать избыточную зеленую энергию в производственном процессе.

Альтернативные виды топлива как дополнительный элемент на пути к нулю

Наступление Volkswagen на электромобильность снова значительно ускоряется в рамках стратегии ACCELERATE.К 2030 году планируется увеличить долю полностью электрических автомобилей, продаваемых в Европе, до более чем 70 процентов. Параллельно с этим парк двигателей внутреннего сгорания будет систематически расширяться с целью сокращения выбросов CO 2 и повышения эффективности. Компания хочет стать полностью климатически нейтральной к 2050 году. На «Пути к нулю» цель Volkswagen на 2030 год состоит в том, чтобы сократить выбросы на одно транспортное средство в Европе на 40 процентов по сравнению с 2018 годом, что означает, что каждый автомобиль Volkswagen будет выбрасывать 17 тонн. меньше CO 2 в среднем на протяжении всего жизненного цикла.В рамках своей стратегии ACCELERATE Volkswagen намерен стать самым желанным брендом в области устойчивой мобильности.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Топливная эффективность и воздействие на климат дизельных двигателей большой мощности, не содержащих сажи

Несмотря на несколько разные технологические пути, конструкции дизельных двигателей HD в Соединенных Штатах и ​​Европейском союзе были объединены аналогичным набором конструктивных элементов, чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA 2010 и Euro VI — регулируемый впрыск топлива под высоким давлением, охлаждаемая система рециркуляции отработавших газов. и система доочистки DOC, DPF, SCR и ASC последовательно.По отдельности некоторые из этих технологий, в частности системы EGR и DPF, могут негативно повлиять на эффективность двигателя, что приведет к снижению расхода топлива. Однако внедрение систем SCR в конструкции двигателей, не содержащих сажи, позволило разработчикам откалибровать двигатели для более эффективной работы и тем самым компенсировать некоторые недостатки, связанные с другими технологиями управления. Кроме того, электронное управление двигателем, улучшенные системы впрыска топлива и другие усовершенствования двигателей полностью компенсируют любые потери расхода топлива, связанные с современными системами контроля выбросов.

Сравнение дизельных двигателей HD, не содержащих сажи, и автомобилей с двигателями, сертифицированными в соответствии с предыдущими стандартами выбросов, показывает, что улучшение контроля выбросов не произошло за счет снижения расхода топлива. Кроме того, общее снижение выбросов загрязнителей климата, отличных от CO2, улучшило общие характеристики выбросов современных дизельных двигателей HD по сравнению с более старыми дизельными двигателями. Тем не менее, долгосрочные тенденции потребления топлива для автомобилей высокой четкости в Европе и Соединенных Штатах также указывают на то, что реальная топливная эффективность коммерческих автопарков с течением времени оставалась относительно неизменной.Эти тенденции указывают на то, что дополнительные стандарты эффективности и выбросов парниковых газов важны и необходимы для существенного сокращения выбросов CO2 от автомобилей с дизельным двигателем HD.

Думайте не только о насосе: альтернативное дизельное топливо

Дизельное топливо

является одним из крупнейших продуктов топливной промышленности на нефтяной основе. Он приводит в действие все, от контейнеровозов и локомотивов до пикапов и легких самолетов. Мобильные генераторы и промышленные двигатели также выигрывают от адаптируемости этого топлива.Дизельное топливо, как и любое другое производное нефти, имеет ограниченный источник сырья (сырая нефть) для процесса нефтепереработки. Мы все знаем о прогрессивном стремлении активно использовать возобновляемые и устойчивые источники топлива помимо нефти. Угроза иссякания, конечно, неизбежна, но, конечно, не является неотложной проблемой. Это скорее праздная угроза, направленная на то, чтобы побудить сегодняшние поколения заложить основу для завтрашнего дня.

Стремление к использованию альтернативных видов топлива вместо обычного дизельного топлива прочно закрепилось как в масштабах частных любителей, так и на мировом рынке.Люди варят в своих гаражах нефтяное топливо для картофеля фри, а ученые занимаются сложной разработкой углеводородов, используя всего лишь воду и воздух. Широкий спектр доступных технологий означает, что независимо от бюджета, альтернативные виды топлива находятся на расстоянии вытянутой руки и существуют практически в любой точке мира. Мы хотели бы выделить некоторые из существующих альтернатив заправке на заправке… некоторые из них, возможно, вам знакомы, а другие могут удивить вас.

Биодизель

Коммерческое биодизельное топливо представляет собой смесь топлива на основе нефти и соевого масла.

Вегидизель, топливо для фритюрницы, смазка, топливо для фаст-фуда — как бы вы это ни называли, вы имеете в виду биодизель. Биодизель — это топливо, полученное из переработанных масел, которое используется в основном в пищевой промышленности. Растительное масло, соевое масло и топленые натуральные животные жиры являются основой для этой альтернативы дизельному топливу. Биодизель ASTM D 6751, регулируемый для коммерческих целей Американским обществом по испытаниям и материалам, определяется как «топливо, состоящее из моноалкиловых эфиров длинноцепочечных жирных кислот, полученных из растительных масел и животных жиров, обозначенное как B100 и отвечающее требованиям ASTM D 6751.

Когда концепция биодизеля впервые появилась на потребительском рынке, это была новая «схема бесплатной энергии», по крайней мере, так казалось. Наборы для домашнего пивоварения наводнили рынок и побудили потенциальных переработчиков топлива бесплатно получать отработанное растительное масло в местных сетях быстрого питания. С помощью химического процесса, не более сложного, чем использование присадки в плавательном бассейне, растительное масло превращается в горючий заменитель дизельного топлива. Согласно biodiesel.org, «Биодизель производится с помощью химического процесса, называемого переэтерификацией, при котором глицерин отделяется от жира или растительного масла.В результате процесса остаются два продукта — метиловый эфир (химическое название биодизеля) и глицерин…»

Биодизель имеет свои преимущества и недостатки. Домашняя переработка этого топлива требует перевозки сырого растительного масла в больших количествах, для чего требуется разрешение на перевозку опасных грузов, поскольку разлив негативно повлияет на дорожные условия. Затраты на запуск гаражного нефтеперерабатывающего завода еще долго не окупятся за счет экономии на заправке, а использование метанола в смеси подвергает риску вашу топливную систему, если смесь неправильная.

Преимущества включают в себя более дешевый источник топлива , если вы не против отказаться от своих выходных, глядя на чаны и градуированные цилиндры. Biodiesel.org сообщает, что «он менее токсичен, чем поваренная соль, и биоразлагается так же быстро, как сахар. Производимое внутри страны из природных ресурсов, его использование снижает нашу зависимость от импортного топлива и способствует развитию нашей собственной экономики».

Топливо из биомассы (водоросли)

Водоросли выращивают и собирают для производства зеленого дизельного топлива. Фото предоставлено Sapphire Energy.

Следующий тип альтернативы дизельному топливу известен как экологически чистое дизельное топливо, возобновляемое углеводородное топливо или топливо из биомассы. Подобно биодизельному топливу, в котором в качестве источника углеводородов используется растительное масло, зеленое дизельное топливо снабжается органическим веществом из водорослей. Да, эта зеленая мразь, которую вы пытаетесь держать подальше от бассейна или туалета, используется для производства топлива для двигателей внутреннего сгорания. Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США описывает разницу между биодизелем и экологически чистым дизельным топливом следующим образом: «Эти два вида топлива также производятся с помощью совершенно разных процессов.

Флакон с образцами водорослей в процессе производства зеленого дизельного топлива. Фото предоставлено Sapphire Energy.

В то время как биодизель производится путем переэтерификации, возобновляемое дизельное топливо производится с помощью различных процессов, таких как гидроочистка (изомеризация), газификация, пиролиз и другие термохимические и биохимические методы. Более того, биодизель производится исключительно из липидов, тогда как возобновляемое дизельное топливо производится из липидов и целлюлозной биомассы».

Такие компании, как Sapphire Energy из Сан-Диего, используют силу водорослей и перерабатывают ее в «зеленую нефть», альтернативу нефтяной сырой нефти.

Пропан

Ископаемое топливо, извлекаемое из земли, такое как пропан, представляет собой эпоху искусственного газообразного топлива, получаемого из побочных продуктов процессов нефтепереработки. Пропан приводит в действие все, от наших барбекю до вилочных погрузчиков и некоторых обычных четырехколесных транспортных средств. Пропан как дизельное топливо является предметом споров на протяжении десятилетий.

Популярный в условиях бездорожья, где жидкое топливо в поплавковой камере карбюратора может выплескиваться при экстремальных наклонах, пропан занимает нишу на рынке для автомобильных энтузиастов.Для дизельных грузовиков пропан долгое время использовался в качестве присадки, повышающей мощность в дополнение к обычному дизельному топливу. Заявления о более эффективном сгорании, дополнительной мощности, лучшем пробеге и более быстрой катушке турбонаддува нужно было сопоставить с опасностью транспортировки сжатого жидкого пропана (СНГ).

Пропан имеет химическую формулу C3H8, углеводородную цепь, состоящую из трех атомов углерода и восьми атомов водорода. Как и природный газ, пропан не имеет запаха. Чтобы лучше обнаруживать утечки и предупреждать о надвигающейся угрозе безопасности, газовое топливо одорируется намеренно неприятным запахом.

По данным Национальной газовой ассоциации пропана, «В пятницу, 31 июля 2015 года, президент Обама подписал закон, облегчающий всем американцам использование пропанового автомобильного газа. Включенное в расширение законопроекта о дорогах положение об уравнивании акцизного налога навсегда снижает налоговую ставку на автомобили, работающие на пропане, и уравнивает правила игры для всех альтернативных видов топлива».

Природный газ

Природный газ является продуктом разложения органических веществ, таких как растения и животные, которые оказались в ловушке под тысячелетними осадочными слоями земли.Природный газ использовался в качестве топлива для двигателей с воспламенением от сжатия во множестве транспортных средств на протяжении веков. Автобусы, трамваи, транспортные средства и даже некоторые экспериментальные самолеты производятся для работы на природном газе.

Эти газы с примесью углеводородов заперты в земле и являются источником, который необходимо использовать так же, как и обычную нефтяную нефть. Природный газ выделяется из-под земли путем бурения, аналогично бурению нефтяных месторождений. Спорный способ добычи природного газа называется гидроразрывом.Фрекинг — это метод добычи полезных ископаемых, при котором большие пласты захороненной породы гидравлически разрушаются под давлением воды, высвобождая таким образом захваченный природный газ, который затем можно собрать.

США и Восточная Европа владеют большей частью мировых запасов природного газа.

Споры вокруг его практики вызваны возможными сейсмическими побочными эффектами и рисками для здоровья населения, поскольку выброс природного газа осуществляется неконтролируемым образом. Природный газ остается в газообразной форме при нормальном атмосферном давлении, но хранится в виде жидкости для промышленного применения.СПГ — это топливо, которое можно заменить как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. Лучше подходит для бензина, чем для дизельного топлива, СПГ имеет октановое число более 120, что делает это топливо очень стабильным и трудно воспламеняется в двигателе с воспламенением от сжатия.

Некоторые производители дизельных двигателей, такие как Cummins, начали производить двухтопливные системы для гибридного использования природного газа вместе с дизельным топливом. Двигатели Cummins Dual Fuel продаются компанией Cummins со своим заявлением о том, что «Для операторов мощного нефтегазового оборудования, где удельная мощность имеет решающее значение и сжигается большое количество топлива, Cummins Dual Fuel предоставляет возможность впечатляющего сокращения общего расхода топлива. расходы за счет использования технологии, которая заменяет дизельное топливо природным газом в процессе сгорания двигателя.

Синяя нефть

Последнее альтернативное топливо, которое мы рассмотрим, — это самая захватывающая, амбициозная и захватывающая разработка в технологии возобновляемого топлива — голубая нефть. Синяя нефть, также известная как E-Diesel, является продуктом инженерных усилий Audi, работающих вместе с компанией Sunfire. Невероятно, но для производства этого дизельного заменителя требуется всего два сырья. Углекислый газ (CO2) и вода (h3O). Эти ингредиенты служат строительными блоками для производства углеводородного топлива, необходимого для работы дизельного двигателя.Используя только возобновляемые ресурсы и производя только побочные продукты, безопасные для живых существ, у Audi может быть ответ на вопрос о топливе будущего.

Для получения голубой нефти из воды и углекислого газа сначала вода расщепляется на отдельные атомарные частицы. Известный как «крекинг», чистый водород и кислород генерируются в результате агрессивного процесса электролиза, включающего высокую температуру и электрический ток. Не думайте, что вы уже заметили ошибку, думая, что источником этой энергии является какой-то угольный или ядерный источник.Неа. Audi и Sunfire используют энергию ветра и солнца, чтобы ускорить эту решающую реакцию.

С водородом, лишенным атомов кислорода, он смешивается с диоксидом углерода. В процессе реактора, известном как обратная конверсия водяного газа, CO2 превращается в монооксид углерода (CO), образуя побочный продукт воды. На третьем и заключительном этапе производства голубой нефти водород и монооксид углерода вводятся с помощью процесса Фишера-Тропша. В этом процессе газообразный водород и монооксид углерода преобразуются в жидкий углеводород, сравнимый с сырой нефтью.Полученную нефть можно перерабатывать в дизельное топливо, и на первый взгляд это кажется чистой альтернативой.

Доказательство потенциала этого топлива было продемонстрировано Федеральным министром образования и исследований Германии. Доктор Йоханна Ванка израсходовала первые пять литров топлива на своей Audi A8 TDI.

Заключение

Дизельное топливо не ограничивается ископаемым топливом, которое мы получаем на местной заправке. Существует постоянный поток разработок, поскольку компании и правительства используют возобновляемые источники энергии.Захватывающие прорывы могут привести к появлению других продуктов, таких как присадки, и зависимость от нефтяных компаний может исчезнуть. Мы надеемся, что вы оценили разнообразие источников топлива, которые могут использовать дизельные автомобили, и подумайте, какие еще существуют варианты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.