2.1.12. Общие требования к топливам

От качества топлива в той или иной степени зависят легкость запуска двигателя, быстрота прогрева и перехода на рабочий ре­жим (приемистость), развиваемая двигателем тяга (или мощ­ность), экономичность двигателя, устойчивость и надежность его работы в течение установленного ресурса. При любых эксплуата­ционных условиях топливо должно обеспечивать надежное проте­кание процессов подачи, смесеобразования, сгорания, удаления продуктов сгорания из двигателя, не вызывая при этом износа или перегрева деталей, коррозии, загрязнения двигателя. Жела­тельно, чтобы в ограниченном объеме топливных баков помеща­лось возможно большее количество топлива. При транспортиров­ке, хранении и заправке важное значение имеет стабильность топ­лива, удобство и безопасность обращения с ним.

Требования, предъявляемые к энергетическим свой­ствам топлива:

— высокая теплота сгорания;

— высокая скорость сгорания;

— высокая теплоемкость продуктов сгорания;

— высокая полнота сгорания;

— низкий стехиометрический коэффициент;

— высокое газообразование;

— высокая плотность.

Требования, предъявляемые к свойствам топлив, обеспечиваю­щим надежную работу двигателя и топливной системы:

— невысокая вязкость (особенно при низкой температуре), га­рантирующая хороший распыл топлива при поступлении в камеру сгорания;

— оптимальная испаряемость (фракционный состав и давле­ние ^насыщенных паров), достаточная для хорошего смесеобразо­вания перед сгоранием, в том числе при запуске, но не вызываю­щая кавитации в топливной системе и потери паров из баков;

— интенсивное и устойчивое горение в широком диапазоне со­ставов смесей;

— высокая термическая стабильность и химическая стойкость;

— отсутствие нагарообразования;

— низкая излучательная способность пламени;

— отсутствие коррозионного воздействия;

— удовлетворительные Противоизносные свойства;

— низкая температура кристаллизации;

— отсутствие механических примесей и свободной воды;

• физическая однородность в широком диапазоне температур.

Требования, предъявляемые к свойствам топлива, обеспечивающим технологичность хранения и транспортиров а н и я:

— химическая стабильность при длительном хранении;

— низкая летучесть;

— пологая вязкостно-температурная зависимость;

— низкая температура застывания;

— низкая гигроскопичность;

— взрывобезопасность;

— низкий уровень токсичности топлива и продуктов его сгорания;

— возможность транспортирования в обычных средствах транспорта (трубопроводы, железнодорожные цистерны, танкеры).

Реальные топлива, как правило, не обладают всем комплексом желательных свойств. К каждому топливу предъявляются высокие требования только по тем свойствам, которые являются решающими для его использования в двигателях определенного типа. К остальным менее существенным свойствам обычно предъявляются лишь минимальные требования.

2.2. Реактивные топлива

2.2.1. Общая -характеристика и технические требования к реактивным топливам

На ВС с газотурбинными двигателями в ГА применяют топлива марок ТС-1 (ГОСТ 10227—62) и РТ (ГОСТ 16564—71), которые в условиях эксплуатации являются взаимозаменяемыми. Разрешается заправка и дозаправка ВС любым топливом назван­ных марок, а также их смесями. Разрешается смешение топлив РТ и ТС-1 в резервуарах складов ГСМ предприятий ГА в любых соотношениях. Однако показатели качества смесей топлив, неза­висимо от количества смешанных компонентов, не должны выхо­дить за пределы технических требований на смеси этих топлив.

Топливо ТС-1 является прямогонной лигроино-керосиновой фракцией, полученной из сернистых нефтей. При его производстве щелочную очистку и водную промывку не выполняют, так как дис­тиллят топлива имеет низкую кислотность, которая не превышает 0,5 ...0,7 мг КОН на 100 мл. Если в дистилляте содержание меркаптановой серы повышено (более 0,005 %), его компаундируют с гидроочищенной фракцией, массовая доля которой может дости­гать 30 ...70%.

Топливо ТС-1 имеет облегченный фракционный состав (темпе­ратура выкипания 98 % топлива не выше 250 °С). Данное ограничение вызвано тем, что во фракциях сернистых нефтей, выкипаю­щих при температуре выше 250 °С, содержится значительное ко­личество бициклоароматических углеводородов. В топливе ТС-1 содержится немного смолистых веществ и малостабильных угле­водородов, поэтому оно имеет удовлетворительные термоокисли­тельную стабильность и противоизносные свойства.

Топливо РТ получают с помощью гидроочистки прямогонных дистиллятов нефти с высоким содержанием меркаптановой серы. Оно обладает повышенной по сравнению с топливом ТС-1 термоокислительной стабильностью. Для улучшения противоизносных свойств в топливо введена в количестве 0,002 ... 0,004 % по массе противоизносная присадка, а для повышения стабильности в условиях хранения — присадка ионол в количестве 0,003 % по массе.

Основные технические требования к качеству реактивных топ­лив и их смесей приведены в табл. 2.

Таблица 2

Технические требования на реактивные топлива

Наименование показателей	Норма для марок
	ТС-1	РТ	Смеси РТ и ТС-1
1	2	3	4
Плотность при 20 °С, г/см3, не менее	0,775	0,775	0,775
Температура начала перегонки, °С	Не выше 150	Не ниже 135	Не выше 150
10 % по объему перегоняется при температуре, °С, не выше	165	175	175
50 % по объему перегоняется при температуре, °С, не выше	195	225	225
90 % по объему перегоняется при температуре, °С, не выше	230	270	270
98 % по объему перегоняется при температуре, °С, не выше	250	280	280
Вязкость кинематическая, мм2/с: при 20°С, не менее при —40°С, не более	1,25 8,0	1,25 16,0	1,25 -
Теплота сгорания низшая, кДж/кг, не менее	42914	43 120	—
Высота некоптящего пламени, мм, не менее	25	25	-
Кислотность, мг КОН на 100 мл топлива, не более	0,7	0,5	0,7
Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более	3,5	0,5	-
Температура вспышки, определяе­мая в закрытом тигле, °С, не ниже	28	28	28
Температура начала кристаллиза­ции, °С, не выше	- 60 - 55	- 60 - 55	-
Термическая стабильность в ста­тических условиях при 150°С в те­чение 5 ч, количество осадка, мг на 100 мл топлива, не более	10	6	-
Содержание ароматических углеводородов, %, не более	22,0	18,5	-
Содержание фактических смол, мг/100 мл топлива, не более	5,0	4,0	6,0
Содержание обшей серы, %, не более в том числе меркаптановой, %, не более	0,25 0,005	0,10 0,001	- -
Испытание на медной пластинке при 100 °С в течение 3 ч	Выдерживает	Выдерживает	Выдерживает
Зольность, %, не более	0,003	0,003	0,003
Содержание мыл нафтеновых кис­лот	Отсутствие	Отсутствие	Отсутствие
Содержание суммы водораствори­мых щелочных соединений	Отсутствие	Отсутствие	Отсутствие
Содержание водорастворимых кислот	Отсутствие	Отсутствие	Отсутствие
Содержание нафталиновых угле­водородов, %, не более	1,5	1,0 1,5	-
Содержание сероводорода	Отсутствие	Отсутствие	Отсутствие
Содержание механических приме­сей и воды	Отсутствие	Отсутствие	Отсутствие