Эксплуатационные показатели дизельного топлива
К основным эксплуатационным показателям дизельного топлива относятся:
Цетановое число, которое является показателем его воспламеняемости. Его величина отображает способность топлива к воспламенению и период задержки (временной промежуток от его впрыска до начала горения). Цетановое число дизельного топливо влияет на его расход, жесткость работы двигателя, дымность газов и запуск двигателя. Чем выше это число, тем лучше воспламеняемость топлива, короче временные промежутки между впрыском и воспламенением, плавность работы двигателя и экономико-технические показатели работы двигателя.
Заказать
Цетановый индекс – цетановое число (расчетное), до добавления повышающей присадки в дизельное топливо. Цетаноповышающие присадки по-разному влияют на физический и химический состав топлива, поэтому следует избегать их передозировки. Во избежание изменения состава, необходимо чтобы разница между цетановым числом и цетановым индексом была минимальной.
Цетановый индекс является определяющим фактором качества дизельного на промежуточной стадии его производства.
Фракционный состав, как и цетановое число, – это показатель качества дизельного топлива. Он определяет расход топлива во время работы двигателя, легкость запуска и бесперебойность работы, износ деталей, образование нагара и закокосованности на форсунках, пригорания колец. Средняя испаряемость (температура выкипания половины объема топлива) отображает рабочие фракции топлива, от которых зависит запуск двигателя, время прогрева, стабильность и приемистость работы, плавность переключения режимов работы. Полнота испарения топлива – температура, при которой выкипает 95% топлива. Если ее значение велико, то топливо не успевает полностью испариться и оседает на стенках цилиндра в виде пленки или капель, что в свою очередь приводит к образованию нагара, разжижается масло и снижается рабочий ресурс.
Температура вспышки в закрытом тигле – самое низкое значение температуры топлива, при которой над поверхностью образуется воспламеняющаяся смесь паров, газов и воздуха.
Массовая доля серы – характеристика по своей сути двойственная. С одной стороны, повышенное содержание серы указывает на «грязный» выхлоп, а также приводит к образованию кислотных соединений, которые снижают качество масла в двигателе. Ухудшается качество смазывающих, износостойких и моющих характеристик масла, а также образовывается серный нагар. Результат – малый ресурс работы двигателя. Во избежание износа двигателя, приходится сокращать межсервисный промежуток для обслуживания автомобиля, а, следовательно, повышаются расходы владельца.
Другая сторона — уменьшение содержания серы в топливе приводит к снижению смазывающих свойств топлива, что влечет за собой уменьшение рабочего ресурса ТНВД и форсунок. Тогда необходимо вводить в него специальные противоизносные присадки.
Кинематическая вязкость и плотность топлива – характеристики, которые определяют и обеспечивают нормальную и бесперебойную подачу топлива, его распыляемость в камере сгорания.
Смазывающая способность дизельного топлива – характеристика, которая определяет срок службы элементов топливной системы.
«Магнум Ойл» предлагает дизельное топливо высокого качества по выгонным ценам.
4.4. Дизельное топливо и его основные свойства.
Дизельное топливо- это сложная смесь углеводородов различных химических групп с температурой кипения 180 … 360°С., которую получают компаундированием керосино- газойлевых фракций различных технологических процессов переработки нефти и газовых конденсатов, предварительно очищенных от нежелательных примесей (т.е. основой товарного дизельного топлива является газойлевый дистиллят прямой перегонки нефти в смеси с частью керосинового дистиллята).
4.4.1.Склонность дизельного топлива к самовоспламенению.
4.4.1.1. Цетановое число.
Свойство
дизельного топлива, характеризующее
мягкую или жесткую работу дизеля,
оценивают по его самовоспламеняемости.
Эту характеристику определяют путем
сравнения работы стандартного дизеля
на испытуемом и на эталонном топливах.
Оценочным показателем служит цетановое число топлива.
Цетановое число дизельного топлива представляет собой процентное (по
объему) содержание цетана в смеси с альфаметилнафталином, которое по
самовоспламеняемости равноценно испытуемому в стандартном двигателе топливу.
Цетан обладает малым периодом задержки воспламенения. Его цетановое число принято за 100 ед. Альфаметилнафталин представляет собой ароматический углеводород, обладающий большим периодом задержки воспламенения и вызывает очень жесткую работу двигателя. Цетановое число его условно принято за 0 ед.
Графическая интерпретация ЦЧ.
Содержание в смеси цетана,%(V) | Содержание в смеси альфаметилнафталина,%(V) | ЦЧ |
0 | 100 | 0 |
20 | 80 | 20 |
40 | 60 | 40 |
60 | 40 | 60 |
80 | 20 | 80 |
100 | 0 | 100 |
45 | 55 | 45 |
ЦЧ
Содержание
в смесиV)
.
Например, если самовоспламеняемость испытуемого топлива равноценна
самовоспламеняемости смеси, состоящей из 45% цетана и 55% альфаметилнафталина, то цетановое число топлива будет равно 45 ед. Цетановое число определяют по совпадению вспышек на одноцилиндровой установке ИТ9-ЗМ, работающей по принципу самовоспламенения топлива от сжатия (ГОСТ 3123-87). Конструкция установки обеспечивает изменение степени сжатия в пределах от 7 до 23.
Сначала пускают двигатель и устанавливают стандартный режим работы, после чего переводят на испытуемое топливо. Изменяя степень сжатия, добиваются начала самовоспламенения топлива в ВМТ. Затем подбирают такую смесь цетана с альфаметилнафталином, чтобы она при этих же условиях самовоспламенялась строго в ВМТ. Процентное содержание цетана в этой смеси показывает цетановое число испытуемого топлива.
Цетановое
число дизельного топлива должно быть
не менее 45 ед. Применение топлива с
меньшим цетановым числом приводит к
увеличению периода задержки
самовоспламенения и возникновению
жесткой работы двигателя; ЦЧ выше 50 ед.
нецелесообразно из-за уменьшения полноты
сгорания топлива.
Для повышения цетанового числа дизельного топлива к нему прибавляют
специальные высокоцетановые компоненты, например, соответствующие фракции
жидкого топлива, получаемого в результате синтеза из оксида углерода и водорода. Для этого также вводят в топливо специальные присадки- перекиси углеводородов, нитросоединения: нитроалканы, изопропилнитрат и др. Однако при этом снижается стабильность топлива при хранении.
4.4.1.2.Температура самовоспламенения. Ее связь с цетановым числом.
tсам. называют такую min температуру, при которой смесь паров данного вещества с воздухом дает устойчивую вспышку без внешнего источника воспламенения на специальной лабораторной установке.
t сам=280…330оСдля разных марокдизельных топлив.
Чем ниже t сам, тем
легче топливо самовоспламеняется, тем выше его цетановое число и наоборот.
Часть 1: Свойства и характеристики дизельного топлива
Рудольф Дизель мог бы гордиться глобальным признанием дизельных двигателей и значительными улучшениями, внесенными в них за последние 100 лет. Дизельные двигатели были разработаны, чтобы использовать преимущества высокого содержания энергии и, как правило, более низкой стоимости дизельного топлива. Дизельное топливо обладает различными свойствами, которые необходимо поддерживать для эффективной работы современных дизельных двигателей. Мы поговорим об этих различных свойствах, и станет ясно, почему вам нужно убедиться, что ваше дизельное топливо безопасно и надежно для вашего двигателя:
- Теплота сгорания
- Качество воспламенения/цетановое число
- Вязкость
- Содержание серы
- Содержание воды и отложений
- Угольный остаток
- Температура вспышки
- Температура застывания
- Точка помутнения
- Активная сера, содержание коррозии в медной полосе
- Ясень
- Перегонка
- Удельный вес
- Проблемы с зимним топливом
В этом сообщении блога мы поговорим о первых семи в списке.
1. Теплотворная способность
Теплотворная способность дизельного топлива измеряется с помощью калориметра, чтобы определить, сколько энергии дает топливо при сгорании. По сути, сжигается определенное количество топлива, а количество тепла тщательно измеряется в британских тепловых единицах (БТЕ).
- Теплотворная способность дизельного топлива номер 2 139500 БТЕ на галлон.
- Теплотворная способность дизельного топлива номер 1 составляет 125 500 БТЕ на галлон, что примерно на 10% ниже, чем у дизельного топлива номер 2.
- Для сравнения, теплотворная способность бензина составляет 124 500 БТЕ на галлон.
Чем выше теплотворная способность топлива, тем больше мощности может генерировать двигатель, следовательно, потребляя меньше топлива для выполнения того же объема работы.
2. Качество воспламенения/цетановое число
Цетановое число является мерой качества воспламенения топлива.
Легкость воспламенения дизельного топлива и способ его горения влияют на запуск двигателя и неравномерность сгорания. Чистый цетан представляет собой бесцветный жидкий углеводород с превосходными свойствами воспламенения и имеет рейтинг 100. Чем выше цетановое число, тем короче время задержки между моментом поступления топлива в камеру сгорания и моментом начала его горения. Дизельное топливо хорошего качества с высоким цетановым числом имеет время запаздывания примерно 0,001 секунды .
Требования к цетановому числу зависят от размера двигателя, конструкции, нагрузки и атмосферных условий. Например, двигатели, работающие на больших высотах или при более низкой температуре, требуют топлива с более высоким цетановым числом для правильного запуска и работы. Типичное цетановое число для дизельного топлива № 2 составляет 46–48. Дизельное топливо № 1 обычно составляет около 51–53 .
Примечание: Цетановое число не указывается на большинстве заправочных станций.
Владельцам дизельных двигателей следует покупать топливо в хорошо известных и надежных источниках, которые часто используются для обеспечения покупки свежего топлива.
Примечание: Рекомендуемое минимальное цетановое число для современных дизельных двигателей составляет 40. Повышение цетанового числа выше 48 не рекомендуется, так как это не улучшит работу двигателя и может вызвать детонацию топлива.
3. Вязкость
Вязкость — это просто мера сопротивления потоку. Вязкость уменьшается с повышением температуры. Вязкость топлива является важным фактором в работе современных двигателей, оснащенных топливной системой высокого давления Common-Rail (HPCR).
Топливо с низкой вязкостью образует мелкодисперсный топливный туман, который улучшает его смешивание с поступающим воздухом, способствуя полному сгоранию для повышения мощности и снижения выбросов.
Топливо с высокой вязкостью приводит к более густому туману топлива, что может привести к затрудненному запуску и проблемам с белым дымом.
4. Содержание серы
Содержание серы в дизельном топливе в последнее время привлекает большое внимание из-за повышенного износа следующих компонентов:- Поршни
- Кольца
- Клапаны
- Цилиндры
Этому повышенному износу способствует коррозионное воздействие сероводорода в топливе в сочетании с диоксидом серы (или триоксидом серы), образующимся в процессе сгорания. Износ менее значителен при постоянных нагрузках и при работе в условиях высоких температур.
Некоторые компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, предлагают присадки к топливу, чтобы компенсировать потерю смазки из-за пониженного содержания серы (сниженной смазывающей способности) дизельного топлива. Если качество топлива сомнительно, замените его топливом из хорошего источника, чтобы убедиться, что компоненты топливной системы не неисправны.
5. Содержание воды и отложений
Содержание воды и отложений в топливе также может вызвать коррозию и повреждение компонентов топливной системы.
Дизельное топливо с высоким содержанием воды может привести к образованию частиц оксида железа внутри топливного бака. Это вызывает внутреннюю ржавчину топливопроводов, насосов и компонентов впрыска, когда двигатель не используется.
Мы видели эту проблему с двигателями, хранившимися осенью, которые отлично работали весь сезон. Когда весной снова сняли двигатель, мы обнаружили, что двигатель нуждается в замене компонентов топливной системы из-за проблем с ржавчиной/загрязнением.
6. Углеродный остаток
Черный закопченный материал, остающийся после сжигания дизельного топлива, называется углеродистым остатком. Допустимое количество нагара зависит от производителя двигателя и условий эксплуатации двигателя.
7. Температура вспышки
Температура вспышки дизельного топлива определяется как минимальная температура, до которой топливо должно быть нагрето до образования горючих паров, которые могут воспламениться. Чем ниже температура вспышки, тем выше риск взрыва.
Прочтите Часть 2: Характеристики дизельного топлива
Запчасти для дизельных двигателей в магазине
Часть 1: 14 Характеристики дизельного топлива в хорошем состоянии прошлый век. Дизельные двигатели были спроектированы так, чтобы использовать преимущества высокого содержания энергии и относительно низкой стоимости дизельного топлива. Хотя дизельное топливо может быть очень эффективным и мощным, оно обладает различными свойствами, которые необходимо поддерживать, чтобы оно эффективно работало в современных дизельных двигателях.
В этом сообщении блога рассказывается о первых семи характеристиках из этого списка из четырнадцати. По мере того, как мы будем говорить об этих различных свойствах, станет ясно, почему вам необходимо обеспечить безопасность и надежность дизельного топлива для вашего двигателя:
- Теплота сгорания
- Качество воспламенения/цетановое число
- Вязкость
- Содержание серы
- Содержание воды и отложений
- Угольный остаток
- Температура вспышки
- Температура застывания
- Точка помутнения
- Активная сера, содержание коррозии в медной полосе
- Ясень
- Перегонка
- Удельный вес
- Проблемы с зимним топливом
1.
Теплотворная способностьКалориметр — это устройство, используемое для измерения количества энергии, выделяемой топливом при его сгорании. По сути, когда сжигается определенное количество топлива, вы можете измерить количество выделяемого тепла в британских тепловых единицах или БТЕ.
Для справки:
- Теплотворная способность дизельного топлива номер 2 составляет 139 500 БТЕ на галлон.
- Теплотворная способность дизельного топлива номер 1 составляет 125 500 БТЕ на галлон, что примерно на 10% ниже, чем у дизельного топлива номер 2.
- Для сравнения, теплотворная способность бензина составляет 124 500 БТЕ на галлон.
Чем выше теплотворная способность, тем больше мощность, вырабатываемая двигателем, что означает, что для выполнения того же объема работы требуется меньше топлива.
2. Качество воспламенения и цетановое число
Цетановое число — это метод измерения качества воспламенения топлива. Чем легче воспламеняется дизельное топливо, и тем, как оно сгорает, влияет на запуск двигателя, а также на шероховатость его сгорания.
Чистый цетан, бесцветный жидкий углеводород, обладает отличными воспламеняющими свойствами и имеет рейтинг 100. Чем выше цетановое число в дизельном топливе, тем короче задержка между моментом поступления топлива в камеру сгорания и моментом, когда оно начинает гореть. Дизельное топливо хорошего качества с высоким цетановым числом имеет время запаздывания примерно 0,001 секунды.
Требования к цетановому числу зависят от нескольких факторов, включая размер двигателя, конструкцию, нагрузку и атмосферные условия. Например, двигатели, которые работают на больших высотах или в более холодном климате, требуют топлива с более высоким цетановым числом для запуска и эффективной работы. Типичное цетановое число дизельного топлива № 2 составляет 46–48, а дизельное топливо № 1 обычно находится в диапазоне от 51 до 53. Вот почему так важно для владельцев дизельных двигателей покупать топливо на заправочных станциях с хорошей репутацией, чтобы гарантировать качество и свежесть топлива.
Примечание: Несмотря на то, что рекомендуемое минимальное цетановое число для современных дизельных двигателей составляет 40, важно отметить, что повышать цетановое число выше 48 не рекомендуется. Это не повысит мощность двигателя и может вызвать детонацию топлива.
3. Вязкость
Вязкость — это, попросту говоря, способ измерения сопротивления потоку. С повышением температуры вязкость уменьшается. Это важный фактор в работе современных двигателей с топливной системой высокого давления Common-Rail (HPCR).
Топливо с низкой вязкостью образует мелкодисперсный распыленный туман, который улучшает его способность смешиваться с поступающим воздухом, способствуя полному сгоранию для повышения мощности и снижения выбросов.
Топливо с высокой вязкостью обычно приводит к более густому туману, что может привести к проблемам с запуском двигателя и появлению белого дыма.
4. Содержание серы
Содержание серы в дизельном топливе в последнее время привлекает большое внимание из-за повышенного износа следующих компонентов: поршней, колец, клапанов и цилиндров.
Этот повышенный износ является результатом коррозионного воздействия сероводорода в топливе в сочетании с диоксидом серы (или триоксидом серы), образующимся в процессе сгорания. Износ менее значителен при постоянных нагрузках и при работе в условиях высоких температур.
Некоторые компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, предлагают присадки к топливу для компенсации потери смазки из-за пониженного содержания серы (сниженной смазывающей способности) дизельного топлива. Если качество топлива сомнительно, мы предлагаем заменить его топливом из надежного источника, чтобы убедиться, что компоненты топливной системы не неисправны.
5. Содержание воды и отложений
Вода и отложения в топливе также могут вызывать коррозию и повреждение компонентов топливной системы. Высокое содержание воды в дизельном топливе может привести к образованию частиц оксида железа внутри топливного бака. Это вызывает внутреннюю ржавчину топливопроводов, насосов и компонентов впрыска, особенно когда двигатель не используется.