3.Автомобильные дт: эксплуатационные требования, показатели самовоспламеняемости…

Дизельные топлива (ДТ) являются нефтяными фракциями, выкипающими при температуре от 200 до 350°С. По химическому составу они представляют собой смесь парафиновых углеводородов (нормальных алканов, изоалканов), нафтеновых углеводородов (циклоалканов) и небольшого количества ароматических углеводородов.

Эксплуатационные требования ДТ должны:

- обладать необходимой воспламеняемостью, т. е. обеспечивать легкий запуск двигателей как в летних, так и в зимних условиях, плавное и полное сгорание без образования сажи и особо токсичных и канцерогенных продуктов в отработавших газах;

- иметь оптимальный фракционный состав и вязкость, обеспечивающие необходимые распыление и испаряемость топлива, снижение дымности выхлопа;

- обладать хорошими низкотемпературными свойствами (Тпомутнения, предельная Т фильтрации, Тзастывания);

- не содержать коррозионно-активных продуктов, смолистых соединений, механических примесей и воды, кот способствуют образованию нагара и отложений в камере сгорания, коррозионному износу деталей;

- обеспечивать надежное смесеобразование, т.е. обладать оптимальными вязкостью, плотностью, фракционным составом, поверхностным натяжением и давлением насыщенных паров;

- иметь высокую физическую стабильность при длительном хранении и транспортировке;

Самовоспламеняемость характеризуется цетановым числом, кот определяет период задержки самовоспламенения и процесс сгорания.

Цетановое число - условный показатель самовоспламеняемости ДТ, равный процентному содержанию цетана в такой его смеси с метилнафталином, кот имеет такой же период задержки самовоспламенения, как и испытуемый образец.

Температура, до которой необходимо нагреть топливо в смеси с кислородом воздуха, чтобы начался процесс горения, называется температурой самовоспламенения. Температура самовоспламенения и период задержки самовоспламенения зависят от содержания и строения углеводородов, входящих в состав топлива.

Оптимальное цетановое число дизельных топлив находится в интервале 40...50.

Применение топлив с цетановым числом менее 40 приводит к жесткой работе двигателя, а более 50 — к увеличению удельного расхода топлива в результате уменьшения полноты его сгорания.

Повышение цетанового числа дизельных топлив достигается двумя способами:

- одновременным увеличением концентрации нормальных парафинов и снижением содержания ароматических углеводородов;

- введением специальных кислородосодержащих присадок (органических перекисей, сложных эфиров азотной кислоты — этилнитрата, изопропилнитрата или цеклогексилнитрата).

Летом применяется ДТ с ЦЧ 40, зимой – 45…50.

Марки ДТ по ГОСТ 305-82 устанавливают в зависимости от условий применения: летнее (Л) - для эксплуатации при температуре окр воздуха 0°С и выше; зимнее (3) - для эксплуатации при -20°С и выше (с температурой застывания не выше -45°С); арктическое (А) ‑ для эксплуатации при -50°С и выше (с температурой застывания -55 °С).

По содержанию серы дизельные топлива подразделяются на два вида:

- I вида - с массовой долей серы не более 0,2 %;

- II вида - с массовой долей серы не более 0,5 % .

В условное обозначение топлива марки Л должны входить значение массовой доли серы и температура вспышки (Л-0,2-40), топлива марки 3 - массовая доля серы и температура застывания (3-0,2-35); топлива марки А - массовая доля серы.

В настоящее время более распространенным на территории РБ является экологически чистое дизельное топливо по ТУ 38.1011348-2003, которые предусматривают выпуск двух марок летнего ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ и зимнего топлива - ДЗЭЧ с содержанием серы для I вида - 0,05%, для II вида - до 0,1%. По содержанию ароматических углеводородов введена норма для ДЛЭЧ-В - не более 20%, а для топлива ДЗЭЧ - не более 10%.

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации техники в зимний период при температуре до -15°С в настоящее время используются зимние дизельные топлива с депрессорной присадкой ДЗп (ТУ 38.101.889-00), которые изготавливаются на основе летних дизельных топлив с содержанием серы 0,5 или 0,2% (ДЗп - 0,5; ДЗп - 0,2).

ЦЧ всех рассмотренных марок топлив – не менее 45.

Биодизель – разновидность биотоплива на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации, которая применяется на автотранспорте как в чистом виде, так и в качестве различных смесей с дизельным топливом. При производстве биодизельного топлива используются прежде всего рапсовое масло (84%), подсолнечное (13%), соевое (2%), на долю прочих масел приходится меньше 1%.

Биодизель можно использовать как самостоятельное топливо (B100), так и в качестве добавки к дизельному топливу (B5-B50). Смесь дизельного топлива с биодизелем принято обозначать буквой B; цифра при букве означает процентное содержание биодизеля: В2 – 2 % биодизеля и 98 % дизельного топлива. В100 – 100 % биодизеля.

Основные преимущества биодизеля:

• возможность использования в обычных, немодифицированных дизельных двигателях;

• условия хранения биодизеля аналогичны обычному дизельному топливу;

• в производстве и использование биодизеля примерно на 80% меньше выбросов диоксида углерода и почти на 100% меньше – диоксида серы;

• сокращение более чем на 90% количества несгоревших углеводородов, и на 75-90% количество полициклических ароматических углеводородов;

• есть данные, что за счет снижения мутагенности и канцерогенности биодизельное топливо значительно уменьшает риск развития рака;

• возможность продления жизни дизельных двигателей, из-за более высоких, нежели у нефтяного топлива, смазывающих характеристик;

• малотоксичность и высокая температура воспламенения (около 150ºС против 55ºС для нефтяного дизельного топлива) из-за высокого содержания (8 – 10 %) кислорода.

Также, следует упомянуть и о незначительных минусах:

• агрессивнее к резиновым и полимерным деталям двигателей, чем минеральное топливо;

• возможность повреждения верхнего слоя краски при попадание биодизеля на лакокрасочное покрытие кузова;

• более низкая на 6-8% мощность двигателя при работе в номинальном режиме;

• ухудшенные эксплуатационные низкотемпературные свойства не подходящие для использования в качестве зимнего и арктического дизельного топлива.

ЦЧ биодизеля – не менее 47.