1. Расчетным путем

ЦЧ = (tср – 58)/5ρ, ( )

где tср – средняя температура испарения топлива, которая равна полусумме температур начала и конца кипения (примерно равна t50);

ρ – плотность топлива 0,83 – 0,86 г/см³ (меньшее значение для арктического ДТ, большее для летнего ДТ).

Преимущество метода в его простоте, недостаток малая точность (±3 ед.).

2. По совпадению вспышек

Для определения ЦЧ используется одноцилиндровая дизельная установка ИТ9-3М с переменной степенью сжатия. Сначала устанавливают стандартный режим работы установки (частота вращения – 900 об/мин, давление впрыска – 10,6 МПа, УОВ – 13⁰ ПКВ, начало самовоспламенения в ВМТ и др.), после чего переводят двигателя на испытуемое топливо.

Изменением степени сжатия добиваются самовоспламенения в ВМТ, затем переводят питание двигателя на смесь эталонных топлив – цетана с альфаметилнафталином, добиваясь вспышек этой смеси в ВМТ. Процент содержания (по объему) цетана в этой смеси и даст ЦЧ.

3. Анализаторы цч

Принцип действия анализатора основан на измерении диэлектрической проницаемости ДТ функционально зависящий от ЦЧ, и передаче величины ЦЧ от стандартных образцов ДТ к проверяемым.

ЦЧ, если оно не очень низкое, влияет также на пусковые свойства топлива. При одинаковом фракционном составе топливо с ЦЧ = 50 ед. обеспечивает пуск двигателя в 8 – 10 раз быстрее, чем топливо с ЦЧ = 40 ед. Это происходит из-за более быстрого предварительного окисления углеводородов. Но ЦЧ влияет на легкость запуска в меньшей степени, чем фракционный состав. Например, на пуск двигателя с топливом ЦЧ = 50 ед. и t50 = 220 ⁰С, затрачивается в 5 раз меньше времени, чем с t50 = 290 ⁰С.

Пути снижения жесткости работы дизеля

Любые мероприятия, направленные на повышение давления и температуры в цилиндре двигателя, снижают жесткость работы.

1.Уменьшение угла опережения впрыска (УОВ).

2.Осуществление управляемого впрыска.

3.Увеличение частоты вращения коленчатого вала (снижается период индукции из-за резкого нарастания давления и температуры).

4.Повышение степени сжатия или применение наддува.

5. Прогрев двигателя.

6.Использование разделенных камер сгорания.

7.Улучшение вихревого движения заряда.

8.Применение топлива с более высоким ЦЧ.

9.Добавление специальных присадок (инициаторов воспламенения).

-повышение концентрации нормальных парафинов и одновременно снижение ароматических углеводородов;

-введение кислородосодержащих присадок (органические перекиси, высшие эфиры азотной кислоты, этилнитрат, изопропилнитрат (добавка 1% последнего к арктическому ДТ повышает ЦЧ на 10 – 12 ед.).

Путем снижения жесткости работы двигателя можно уменьшить износ деталей, но, как правило, это связано со снижением Pz (максимального давления цикла), что приводит к снижению экономичности.

Свойства дт, влияющие на образование лаковых отложений и нагара

Желательно, чтобы ДТ не образовывало на деталях двигателя, ни каких отложений.

На процесс образования нагара в цилиндрах дизеля влияют: вязкость и фракционный состав, наличие в топливе смолисто-асфальтовых и сернистых соединений, повышенная зольность ДТ. Склонность ДТ к нагарообразованию оценивают с помощью коксового числа (КЧ).

КЧ определяется в специальном приборе, в котором топливо нагревается, образующиеся при этом газы удаляются. Остаток взвешивают и определяют его долю от взятой пробы топлива. По ГОСТ КЧ не должно превышать 0,05%. Допускается определять КЧ остатка ДТ, который получается при отгонке 90% топлива. КЧ 10% остатка не должно превышать 0,3%.

Косвенно коксуемость ДТ можно определить по содержанию в нем фактических смол. Для летнего топлива содержание смол не должно превышать 40 мг/100мл топлива, для зимнего 30 мг/100мл.ГОСТ 305-82.

По ГОСТ оценивается также зольность ДТ. Зола образуется при сжигании ДТ в воздухе при температуре 800 – 850 ⁰С, участвует в образовании нагара и повышает износ двигателя. Зольность ДТ не должна превышать 0,01%.

Весьма нежелательно присутствие в топливе механических примесей, которые вызывают ускоренный износ топливной аппаратуры, поэтому перед заправкой в бак топливо необходимо отстаивать.

Наличие примесей определяют при фильтрации топлива. ДТ при этом предварительно разбавляют бензином в пропорции 1:1. По внешнему виду фильтра судят о количестве и виде примесей.

Для оценки склонности ДТ к лакообразованию 1 мл его помещают в алюминиевую чашечку и выпаривают при температуре 250⁰С. После испарения и охлаждения чашечку взвешивают, чем легче ДТ по фракционному составу, тем меньше образуется лака.

Содержание в ДТ углеводородов, склонных к лакообразованию, оценивают также йодным числом (ЙЧ). Это число равно количеству йода, выраженному в граммах, которое вступает в реакцию со 100 г ДТ. Оно не должно превышать 6 г/100г ДТ.

Содержащиеся в топливе сернистые соединения влияют на твердость нагара. Поэтому при повышенном содержании этих соединений идет не только коррозионный износ, но и абразивный, вызванный повышенной твердостью нагара.

Коррозионность ДТ

Коррозию деталей двигателя в основном вызывают водорастворимые кислоты и щелочи, вода, продукты окисления серы и другие ее соединения, органические кислоты.

По ГОСТ содержание в ДТ водорастворимых кислот и щелочей, а также воды не допускается.

Содержание водонерастворимых органических кислот недолжно превышать 5 мгКОН/100 мл ДТ(ГОСТ 305-82).

Наличие в ДТ сернистых соединений обуславливает коррозионность самого топлива, а продукты сгорания вызывают дополнительную коррозию деталей. В зоне высоких температур преобладает газовая коррозия, в зонах с низкими температурами, где возможна конденсация воды, преобладает кислотная коррозия. При сжигании 1т ДТ с 0,2% содержанием серы образуется 15 кг Н2SО3. Применение сернистого топлива ускоряет процесс старения моторного масла (при увеличении содержания серы в топливе с 0,2 до 0,5% срок службы масла снижается вдвое), увеличивает количество смолистых отложений в системе смазки. Отрицательное действие сернистых соединений особенно сильно проявляется на непрогретом двигателе.

ГОСТом допускается содержание в дизельном топливе серы в зависимости от сорта от 10 до 350 мг/кг. Международные стандарты допускают не более 0,03% серы в топливе.

Присутствие воды в ДТ ускоряет коррозию, может привести к схватыванию прецензионных соединений, а при отрицательных температурах к прекращению подачи топлива в двигатель.

Для связывания воды в ДТ можно добавить 50 г спирта на 40 л топлива. Добавлять спирт лучше перед заправкой, т.к. в этом случае он лучше перемешивается.

Примеры маркировок ДТ (ГОСТ 305-82).

Л-0,1-50, З-0,2-35, А-0,2.

По эксплуатационным условиям различают летнее (Л), зимнее (З) и арктическое (А) ДТ.

Содержание серы в ДТ обозначается вторым индексом, Цифра показывает процент содержания по массе серы в топливе.

Третий индекс указывает для летнего ДТ температуру вспышки, а для зимнего ДТ температуру застывания.