цетановое число

ОСНОВНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА:
цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели
работы двигателя;
фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность
отработавших газов двигателя;
вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в
камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при
отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой
очистки и цилиндро-поршневой группы двигателя;
температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в
дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов,
характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.
ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО
Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое
число которого принимается за 100, в смеси с a-метилнафталином (цетановое число
которого, в свою очередь, равно 0).
Когда дизельное топливо характеризуется такой же воспламеняемостью, определённой на
опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165, ГОСТ 3122 ), что и модельная смесь
этих двух углеводородов, цетановое число данного топлива считается равным % доли
цетана в этой смеси. Чем оно больше, тем лучше воспламеняемость смеси при сжатии.
Оптимальную работу стандартных двигателей обеспечивают дизельные топлива с
цетановым числом 40-55. При цетановом числе меньше 40 резко возрастает задержка
воспламенения (время между началом впрыска и воспламенением топлива) и скорость
нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное
топливо характеризуется цетановым числом 40-45, а топливо высшего качества
(премиальное) имеет цетановое число 45-50.
Премиальное дизельное топливо более лёкое, содержит больше лековоспломеняющихся
лёгких фракций и поэтому более пригодно для запуска двигателя в холодную погоду,
кроме того, отношение водорода к углероду в лёгких фракциях выше, поэтому при
сгорании такого дизельного топлива образуется меньше дыма.
При цетановом числе больше 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастает
дымность выхлопных газов, повышается расход топлива.
В некоторой степени цетановое число зависит от от группового состава топлива (доли
парафинов, олефинов, нафтенов, ароматики). Парафины, способные к самовоспламенению
при низких температурах, являются полезным компонентом дизельного топлива.
ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ
Фракционный состав определяет полноту сгорания, дымность и токсичность
отработавших газов двигателя;
Фракционный состав косвенно характеризует испаряемость дизельного топлива. Топливо
с облегченным фракционным составом легче испаряется. Но применять дизельное
топливо со слишком облегченным фракционным составом нельзя, так как такое топливо
состояло бы из углеводородов, плохо самовоспламеняющихся, и его вязкость могла бы
оказаться недостаточной. Применение дизельного топлива с утяжеленным фракционным
составом, вследствие плохой его испаряемости, приводит к несвоевременному
воспламенению и плохому сгоранию, дымному выхлопу и ухудшению топливной
экономичности. Такое топливо затрудняет пуск холодного двигателя, особенно при
низких температурах. Метод определения фракционного состава дизельного топлива
принципиально не отличается от описанного метода определения фракционного состава
бензина.
ВЯЗКОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ
Вязкость и плотность топлив во многом определяют процессы испарения и
смесеобразования в дизелях. С их увеличением растет диаметр капель, и ухудшаются
условия сгорания, в результате чего увеличивается расход топлива и дымность
отработанных газов. Вязкость топлива влияет на наполнение и утечки топлива через
зазоры плунжерных пар.
При работе на маловязких топливах увеличивается износ деталей топливных насосов, что
требует применения в их составе противоизносных присадок. Вязкость топлива зависит от
его углеводородного состава, в связи с чем варьирируется в широких пределах.
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА
Низкотемпературные свойства свойства дизтоплива - характеризуются температурой
помутнения, застывания и предельной фильтруемости. Они определяют способность
топлива проходить через фильтры и обеспечивать прокачку по трубопроводам в условиях
низких температур.
Температура помутнения - температура дизтоплива, при которой начинается
кристаллизация парафина.
Температура застывания дизтоплива - температура, при которой происходит полная
потеря текучести.
Температура предельной фильтруемости дизтоплива - температура, при которой
топливо еще способно проходить через фильтр.
СТЕПЕНЬ ЧИСТОТЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ
Степень чистоты дизельных топлив определяет эффективность и надежность работы
топливной аппаратуры. Частицы размером более 4 мкм вызывают повышенный износ
плунжерных пар. Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемости, который
представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр при атмосферном
давлении десятой порции фильтруемого топлива по отношению к первой. На
фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей, смолистых
веществ, мыл нафтеновых кислот.
Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах на месте их
производства составляет 0,002-0,004%, что оценивается по ГОСТ 6370-83 как отсутствие.
ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ
Температура вспышки - наименьшая температура, при которой пары над поверхностью
горючего вещества вспыхивают при контакте с открытым источником огня и с
ненасыщенным паром.
Для каждой горючей жидкости можно определить давление насыщенных паров. С
повышением температуры оно растёт, таким образом, количество горючего вещества на
единицу объёма воздуха над жидкостью также растет с ростом температуры. При
достижении температуры вспышки содержание горючего вещества в воздухе становится
достаточным для поддержания горения. Достижение равновесия между паром и
жидкостью требует, однако, некоторого времени, определяемого скоростью образования
паров. При температуре вспышки скорость образования паров ниже, чем скорость их
горения, поэтому устойчивое горение возможно лишь при достижении температуры
воспламенения.
Из-за сложностей прямого измерения температуры вспышки газов и паров, за неё
принимают минимальную температуру стенки реакционного сосуда, при которой
наблюдают вспышку. Эта температура зависит от условий тепломассообмена как внутри
реакционного сосуда, так и самого сосуда с окружающей средой, объёма смеси, а также
каталитической активности стенки сосуда и ряда других параметров.
Показатель применяется для определения допустимой температуры нагревания горючих
веществ при различных условиях хранения и перевозки. Наиболее известным способом
измерения температура вспышки является определение в закрытом тигле по ПенскиМартенсу ASTM D93,ГОСТ 6356.
СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Сернистые соединения, непредельные углеводороды и металлы (ванадий, натрий) влияют
на процессы нагарообразования в дизелях, являются причиной повышенных износов и
коррозии. Их содержание в топливе регламентировано.