Дизтопливо представляет собой жидкий продукт, применяемый в дизельных двигателях. Не так давно его также стали использовать и в газовых дизелях. Данный вид топлива получают путем перегонки нефти, используя прямую перегонку из керосино-газойлевых частиц.
Экскурс в историю
Несмотря на то, что изобретатель Рудольф Дизель был одним из талантливейших новаторов и инженеров, в том, чтобы наладить свою жизнь, это ему особо никак не помогло. Одной из важнейших разработок Дизеля стал двигатель внутреннего сгорания, коэффициент полезного действия которого составлял 26%. Этот показатель был в 2 раза выше, чем коэффициент паровых двигателей тех времен. К всеобщему удивлению, ученому удалось создать двигатель с невероятно высоким КПД – 75%, использовавший вместо топлива арахисовое масло. 1913 год стал роковым для изобретателя, так и не удалось установить доподлинных причин его смерти. По одной из версий это было самоубийство. Известно лишь, что по пути в Англию на пароходе, куда мужчина направлялся для налаживания производства и продажи двигателей, он оказался за бортом. Некоторое время спустя планету сотрясла Первая Мировая война, в которой дизельные двигатели активно устанавливались на подлодки немецких войск, обладавших страшной разрушительной силой и мощью. Дело выдающегося ученого не погибло вместе с ним. Так, в 1919 году простой служащий Камминс Л. Клесси учредил компанию по выпуску двигателей на базе работ Дизеля. Признание пришло к Камминсу в 30-х годах, когда было запущено массовое производство двигателя «Н», широко применяемого в железнодорожной технике. Нефтяная промышленность в те годы только начинала набирать обороты в своем развитии. Появлялись все новые нефтяные магнаты, способствующие быстрому развитию технологий дизельной техники. Для современных дизелей, в отличие от их предшественников, характерна высокая мощность, экономичность, коэффициент полезного действия, их снабдили турбонаддувом. Все это стало возможным создать благодаря широкому применению электроники, в то же время, сделав необходимым использование топлива и масла качественно нового уровня.
В вопросе использования топлива существует множество нюансов. Освоив все тонкости, можно не допустить появления неисправностей и избежать траты приличной суммы денег при эксплуатации машины. Все характеристики дизтоплива взаимосвязаны и отражают продуктивность его работы. Но сказать, какая из характеристик важнее других, невозможно. Без каждой из них невозможно правильно организовать процесс сгорания топлива. Какие же функции выполняет топливо? Конечно же, в первую очередь, топливо дает энергию двигателю. Однако это не единственная его задача. Топливо также служит субстанцией, охлаждающей камеру сгорания, обеспечивая смазку трущихся поверхностей и очистку форсунку. Из многочисленных характеристик дизтоплива следует рассказать о таких:
— цетановое число. Отражает способность вещества воспламеняться при попадании в двигатель. Иными словами, определяет задержку, с которой происходит воспламенение смеси после того, как топливо было впрыснуто в цилиндр. Более высокое цетановое число означает, что смесь загорится быстрее, с меньшей задержкой, а сам процесс горения будет спокойным и плавным. Считается, что для нормальной работы двигателя стоит применять дизельное топливо, имеющее значение ЦЧ свыше 40. Данный показатель влияет на пусковые качества (холодный пуск), уменьшая или увеличивая время на прогрев двигателя и определяя равномерность дальнейшей работы. Интересно, что согласно европейским стандартам, в этих странах производят дизтопливо с показателем ЦЧ примерно 51. Для Японии нормой считается 50;
— фракционный состав. Продуктивность двигателя во многом зависит от состава смеси. Иногда, для улучшения качества функционирования при пониженных температурах, используют керосин, как топливный разбавитель. Как известно, он состоит из более легких частиц, а температура кипения у него намного ниже. Но, вместе с этим, мощность работы техники падает, а потребление топлива наоборот растет, при этом увеличивается и износ механизма. Особой чувствительностью к таким разбавленным смесям отличаются турбодизели, в которых выполняется прямой впрыск;
— вязкость. Этот немаловажный параметр часто называют степенью «жирности» топлива. Использование более тягучего вещества лучше сказывается на функционировании двигателя, ведь именно вязкость определяет форму факела, которая распыляется форсункой. А форма непосредственно влияет на сгорание смеси. Когда этот процесс протекает плавно, а во всей камере отсутствуют «холодные» или «горячие» зоны, снижается токсичность отработавших газов, но не ухудшаются другие характеристики двигателя. Использование смеси с меньшей вязкостью имеет не только положительный эффект. Слишком жидкое вещество не может обеспечить достаточную вязкость для смазывания всех узлов топливного насоса(ТН), что может привести к его поломке;
— смазывающая способность. Как говорилось выше, топливо обладает способностью смазывать и снижать трение деталей двигателя, форсунок и поршня о зеркало цилиндра. Любые инородные частицы снижают эту способность. Особо негативно на функционировании всей системы сказывается вода. На сегодняшний день разработаны и применяются только два способа проверки смазывающего свойства топливной смеси: метод стендовых испытаний и тест, проводимый посредством трения шарика в цилиндре. Стоит отметить, что ни первый, ни второй способ не позволяет получить точный результат. Как показали исследования, гидроочистка, целью которой является отфильтровывание соединений серы из топливной смеси, негативно сказывается на смазывающей способности последнего. Ситуация в странах Европы и Америке сегодня такова, что количество поломок оборудования растет в геометрической прогрессии. Это связано с ужесточением норм касательно уровня серы в дизтопливе. Сера вредит не только окружающей среде, оседая на землю вместе с выхлопными газами, но и мотору. При ее сгорании появляются вещества, вызывающие разрушение металлических элементов механизмов, а взаимодействие моторного масла с серой провоцирует образование твердых отложений. Ряд отечественных нефтяных компаний уже приступил к выпуску дизеля, содержащего не больше 0,035%. Впрочем, столько высокий уровень очистки российского нефтепродукта приводит к низким показателям смазывающей способности, поэтому для исправления положения изготовители дополняют формулу противоизносными смесями;
— коэффициент фильтруемости. Величина, которая показывает присутствие воды, смол, парафинов и инородных примесей в топливной смеси. Все эти составляющие пагубно сказываются на функционировании топливной аппаратуры. Дизтопливо высшего качества отличается намного меньшим показателем, чем для обычного — менее 2,0. Стоит отметить, что самой большой чувствительностью обладают дизели иностранного производства. Логично, что количество инородных примесей в топливе сказывается на сроке работы фильтра в значительной степени. Согласно некоторым данным, если снизить коэффициент от отметки 3,0 до 2,0, то можно увеличить срок пригодности фильтра более чем в 2 раза.
Часть инородных примесей проникает в топливо на этапе нефтепереработки, другие же находятся там еще до нее. Не все знают, что засорение может происходить также при распространении в дизельном топливе бактерий и микроскопических водорослей. В случае масштабного разрастания колоний микроорганизмов, возможно даже засорение топливной установки, поломка насосов и форсунки. Конечно же, такой неблагоприятный исход возможен при невыполнении норм и требований к чистоте цистерн для транспортировки и хранения нефтяных продуктов. В числе работ, обязательных к выполнению при эксплуатации топливных емкостей, должны быть меры, препятствующие размножению живых организмов. Тем не менее, важно удостовериться, что эти процедуры не окажут негативного воздействия на качество дизеля.
Наряду с вышеуказанными веществами, наличие парафина так же негативно сказывается на полезных характеристиках нефтепродукта. Система питания засоряется, со временем приходя в негодность. Важно помнить, что смесь дизтоплива и спирта взрывоопасна, хотя некоторые «умельцы» растворяют парафин в соляре именно при помощи спирта. Кроме того, даже малое количество спирта снижает способность топлива смазывать узлы системы в несколько раз. Отрицательным моментом является и увеличение цетанового числа.
Среди всевозможных примесей, наиболее часто встречаются частички твердых веществ, например, таких, как пыль. Попадание пыли возможно при несоблюдении эксплуатационных норм топливозаправщиков.
Как избежать поломок механизмов и избежать проблем, связанных с топливом? Первое и главное, что может застраховать от возникновения проблем такого рода, — это правильно составленный договор с поставщиком. Организация, выполняющая поставки топлива, обязана нести ответственность за качество доставляемого продукта, а значит, обязана контролировать выполнение всех норм и требований от завода и до покупателя.
Сегодня руководство парков техники научилось отстаивать свое право на получение качественной продукции. Поставщики не готовы терять своих клиентов, особенно крупных, поэтому подходят к вопросам качества очень ответственно. Потребитель не станет покупать топливо у поставщика, если при взятии проб для проверки в лаборатории (а сегодня такие проверки проводят сами хозяйства, чтобы знать наверняка, за что они платят деньги), обнаружится некондиция.
Порой возникают ситуации, когда поступает некачественный нефтепродукт, но отследить по чьей вине это произошло, невозможно. Во многих случаях стороны отправляются в суд для разбирательств, но не исключено, что обе стороны так и останутся неудовлетворенными. Нередки случаи использования топливной организацией арендованного транспорта, что лишь усложняет поиск «виновного». Кроме того, возможно, что топливо загрязняется уже на месте доставки, если емкости, куда его сливают, очищают недостаточно хорошо.
К сожалению, стремление конкурировать на рынке вынуждает непорядочных поставщиков продавать клиентам низкокачественный продукт. Самыми надежными способами улучшить топливо и избежать неполадок техники в будущем, являются:
— фильтрация и отделение;
— введение присадок.
Разновидности дизельного топлива
Современные требования, предъявляемые к топливу, постоянно ужесточаются. И хотя в каждой стране эти требования несколько разнятся, но все они солидарны в одном – содержание серы не должно быть слишком высоким. Новатором в данной области стала Швеция, которая ввела новые параметры для 1-ого и 2-ого классов дизтоплива еще в 1991 году. А чтобы поддержать производителей и покупателей, были введены налоговые льготы.
Примеру Швеции последовали и США. Начав борьбу за топливную чистоту в 1993 году. Уже в конце 20-ого века страна полностью переориентировалась на выпуск продукта, часть серы в котором была равна 50 мг/кг. Были введены многие новые характеристики, такие, например, как окислительная стабильность, уровень полициклических аром. углеродов.
Однако не только производители дизтоплива вносят коррективы в его состав, автомобилестроительные заводы также заинтересованы в ужесточении норм качества. Именно от них поступило предложение снизить действующие нормы для серы и полициклических аром. углеродов.
Нельзя не отметить, что нормы, ужесточившиеся с 2005 года, позволили создать экологически безопасную смесь, благодаря которой выбросы опасных веществ в окружающую среду стали на порядок меньше. Впрочем, есть и последствия этих новшеств. Как показывает практика, топливные насосы очень быстро теряют свою пригодность из-за коррозии. Причина заключается в том, что топливо, очищенное от активных веществ не образует защитную пленку на деталях механизмов.