Механические примеси и вода в дизельных топливах

Механические примеси, содержащиеся в дизельном топливе, существенно снижают надежность работы агрегатов топливной аппаратуры и ДВС в целом. Отмечено, что в эксплуатации значительная часть всех отказов дизельных двигателей происходит по вине системы питания. Часто причиной отказа системы питания двигателя является загрязнение топлива. Особенно большой вред наносят механические примеси прецизионным парам топливного насоса и форсунок дизельных двигателей. Прецизионные пары – плунжер и гильза, игла и распылитель – имеют очень высокую чистоту поверхности и малую величину диаметрального зазора, поэтому даже небольшое количество механических примесей, размер которых соизмерим с зазором плунжерных пар, вызывает их интенсивное изнашивание. Абразивный износ прецизионных пар увеличивает зазор между плунжером и гильзой, в результате чего снижается давление впрыска и ухудшается качество распыливания топлива. В изнашивании прецизионных пар топливной аппаратуры дизелей могут участвовать частицы любого размера, однако наиболее опасны частицы размером 6-12 мкм. Твердые частицы примесей, проходя с большой скоростью через сопла форсунок, царапают их, вызывая изменение формы и размеров. Механические примеси могут вызвать засорение сопел форсунки, имеющих диаметр сотые доли миллиметра, из-за чего может произойти прекращение подачи топлива и даже обрыв форсунки. Механические примеси засоряют также топливные фильтры, затрудняя подачу топлива. Механические примеси в дизельном топливе повышают смолообразование, вызывают засорение фильтров и снижение их производительности, увеличивают количество отложений и нагара на форсунках, в камере сгорания и на других элементах. При этом ухудшается надежность и долговечность системы топливоподачи, значительно увеличивается расход топлива и дымность отработавших газов. При использовании загрязненного топлива срок службы топливной аппаратуры сокращается в 5-6 раз. Поэтому содержание механических примесей регламентируется ГОСТом. Для снижения содержания механических примесей топлива перед использованием обязательно отстаивают и тщательно отфильтровывают.

В стандарт на дизельное топливо, помимо содержания механических примесей, введён такой показатель, как коэффициент фильтруемости k_ф. Он характеризует присутствие в топливе всех видов загрязнений. k_ф определяют на специальном приборе, в котором оценивают степень забивки бумажного фильтра при фильтровании испытуемого топлива. Коэффициентом фильтруемости называется отношение времени фильтрования последних 2 мл (десятой порции) ко времени фильтрования первых 2 мл топлива. Для товарных дизельных топлив k_ф не должен превышать 3.

Вода в основном ухудшает смазывающие свойства топлива, и это проявляется практически только в износе направляющей иглы распылителя и нарушении ее подвижности. Однако этого вполне достаточно, чтобы нарушить процесс впрыска топлива. Проведенные исследования показывают, что обводненность топлива более 0,05 % по массе уже вызывает износ и нарушение подвижности иглы распылителя. Вода в топливе способствует образованию шлаков, которые приводят к засорению топливопроводов и фильтров, затрудняют пуск двигателя, нарушают подачу топлива и заклинивают плунжер. В зимнее время в результате образования кристаллов льда в топливе может прекратиться его подача в двигатель.