Состав солярки – Химический состав дизельного топлива, от чего зависит и на что влияет

Содержание

Состав и характеристики дизтоплива

Дизельное топливо (ДТ) — это нефтепродукт, состоящий из смеси углеводородов, которые получают методом перегонки и отбора из них определенных фракций. Сейчас ДТ широко применяется в качестве горючего для ДВС сельскохозяйственных и строительных машин, тепловозов, судов, легковых авто.

Особенность углеводородов в высоком пороге температуры кипения — от 300°С, а производство и переработка дизельного горючего предполагает его соответствие установленным стандартам, по которым определяются марки и классы. Основные (базовые) виды дизельного топлива:

Летнее
Зимнее
Арктическое

В этих трех марках заложены ключевые характеристики и свойства дизельного топлива:

температурный порог воспламенения от давления;
температурный предел применения;
температура загустевания.

Важный параметр дизтоплива — цетановое число, характеризующее качество горючей смеси. По нему определяют, как быстро происходит возгорание смеси в цилиндрах силового агрегата. Чем меньше цетановое число, тем больше требуется времени на возгорание. Следовательно, чем число больше, тем эффективнее будет работа двигателя. Если говорить по-другому, то цетановым числом отображается задержка по времени между поступлением смеси в цилиндры и зажиганием ее от сжатия.

Часто возникает вопрос — дизельное топливо и солярка одно и то же? Состав дизельного топлива с числом меньше 40 считается низкокачественным, и работа мотора с таким горючим будет неустойчивой: падение мощности, детонация. В народе такое топливо еще называют соляркой. Это слово произошло из немецкого языка, что означает Solaröl (солнечное масло). В XIX столетии так называли получаемую от перегонки нефти тяжелую фракцию желтого цвета. Несмотря на то, что использование солярки в ДВС малоэффективно, сфера ее применения не менее обширна: это различные нагревательные приборы, используемые в быту, строительстве и на производствах, электрогенераторы.

Для ДВС легковых автомобилей в Европе цетановое число дизеля должно быть 54-56 единиц. В России же, эти стандарты менее жесткие, по сравнению с европейскими. У нас допускаются характеристики дизельного топлива для ДВС тяжелой техники с числом 48 (для зимнего ДТ). Существуют исключения для летних марок с депрессорными присадками, где это число может быть снижено до 42 единиц.

Но и ДТ с повышенным цетановым числом — тоже нехорошо. Если этот показатель выше 60, то такое горючее не успевает сгорать в цилиндрах, следствие — чрезмерная дымность выхлопов, повышенный расход.

Состав и плотность

Летнее дизтопливо (ДТЛ), согласно ГОСТу, предназначается для применения при температуре внешней среды выше 0° Цельсия, так как ниже этой отметки летний дизель начинает густеть, а при t° -10 — застывать. Зимний дизель (ДТЗ) рассчитан на применение в холодный период или в северных регионах до нижнего температурного предела – 20-30°С в зависимости от добавок. Арктическое горючее (ДТА) сохраняет свои свойства даже при температуре -55°С.

Основные составляющие сырья для производства дизтоплива включают сероводороды, щелочь, кислоты, воду и прочие примеси в меньшем процентном соотношении. Этих включений не должно быть в готовом продукте, так как они не позволяют использовать его в ДВС безопасно. Каждый из этих компонентов по-своему влияет на узлы и различные части, из которых состоит мотор, вызывает коррозию и изменение физико-химических свойств стали, чугуна, меди, алюминия, резины, пластика.

Свойства дизельного топлива отличаются также и по содержанию в их составе серы (количество единиц на определенный объем). В ДТЛ этот показатель составляет 0,2% на 1 л, в ДТЗ — 0,5%, в ДТА — 0,4%. Благодаря включениям серы в составе дизельного горючего, улучшается его смазывающее свойство, однако слишком большая сернистость является причиной повышенной токсичности отработанных выхлопов. На нефтеперегонных заводах процент включения серы снижают до указанных выше значений, получая, таким образом, основу для дальнейшего производства определенных марок ДТ.

Все марки топлива имеют отличия по плотности в килограммах на кубический метр (или в граммах на куб. см) с коэффициентом от 0,76 до 0,9. Чем выше температура окружающей среды, тем больший объем приобретает любая жидкость, но если говорить о нефтепродуктах в сравнении с водой, то этот показатель расширения объема выше на 15-25%. Но увеличенный объем не означает повышение массы, она остается неизменной при любых температурах.

В процессе перегонки нефти, фракции дизеля нагревают до высоких температур: ДТЛ — до 345°С; ДТА — не выше 335°С. Чем больше нагрев, тем выше будет плотность дизеля на выходе, а следовательно и предел температуры замерзания готового продукта.

Виды дизтоплива: параметры

Нередко водители или операторы техники забывают о таком недостатке ДТ, как способность его загустевания даже при незначительном морозе. Поэтому возникают ситуации, когда двигатель не запускается, и приходится решать проблему методами нагрева топливных баков открытым огнем, что довольно небезопасно. Чтобы избежать подобных проблем, следует заблаговременно и правильно приобретать соответствующую марку дизтоплива в зависимости от погодных условий и знать ее особенности. Ниже рассмотрим характеристики ДТ по его классам.

Летние марки

Особенность ДТЛ — сохранение рабочего жидкого состояния требуемой плотности при t°= 0 и больше градусов. Основные параметры летнего дизеля следующие:

цетановое число — больше 51 ед. при температуре использования до 45°С окружающего воздуха;
плотность — 845-865 кг/м³ при t использования 20-25°С;
вязкость — 4-6,1 кв. мм/ с при t°=19-25°С;
порог замерзания — -10°С.

Однако следует учесть, что в действительности, несмотря на то, что двигатель и работает, при незначительных температурах ниже «нуля», летние марки ДТ уже теряют свои эксплуатационные качества.

К недостаткам летнего ДТ можно отнести повышенную способность образования водяного конденсата, вода внутри бака с топливом отслаивается и скапливается внизу. Сбои в работе ДВС по большей части происходят именно по причине водяных пробок, которые блокируют ТНВД. Некоторые водители, чтобы избежать проблем с забором образовавшейся воды, располагают всасывающую трубку в баке несколько выше и время от времени отвинчивают пробку на его дне для слива конденсата. Специалисты рекомендуют водителям еще задолго до наступления холодов полностью сливать летнее ДТ и даже при умеренных температурах начинать пользоваться качественными зимними сортами.

Зимнее

ДТЗ — это наиболее популярный вид горючего в России, в средней полосе его используют преимущественно всесезонно. Нижний предел замерзания ДТЗ — минус 30. Однако для полярных регионов в зимний период рисковать применять этот вид ДТ не нужно. Главные характеристики зимнего горючего следующие:

цетановое число — 48 единиц при t использования от минус 30°С окружающего воздуха;

плотность — 825-845 кг/м³ при t использования от -30 до +15°С;
вязкость — от 1,8 до 5.1 кв. мм/с максимум при t от -20 до +15°С.

Параметры вязкости для ДТЗ здесь имеют более широкий диапазон ввиду его использования не только в мороз, но при плюсовых весенне-осенних температурах.

Арктическое

ДТА — это незаменимый вид топлива в регионах, где температура окружающего воздуха часто опускается ниже тридцати. Этот дизель способен выдерживать даже антарктические условия зимы, а со специальными присадками сохранять рабочие свойства при температуре минус 55°С. Характерные показатели арктического топлива следующие:

цетановое число — 40 единиц при t использования от -30°С;
плотность — 760-820 кг/м³ при t использования от -30 до 0°С;
вязкость — от 1,45 до 4,6 кв.мм/с максимум при t -30 — 0°С.

Указанные параметры не приводятся для плюсовых температур, так как горючее данного вида нецелесообразно использовать в моторах при t выше «нуля» и по свойствам, и по цене.

Разница стоимости марок дизтоплива

Арктическое дизтопливо, в сравнении с летним, стоит на 20% больше, и на 30% выше в сравнении с зимним ДТ. Использовать летнее горючее при температуре ниже допустимой нельзя. Состав дизельного топлива моментально парафинизируется и загустевает, топливный насос ДВС просто не будет работать, а иногда и просто может выйти из строя, после чего потребуется недешевый ремонт. Однако ДТЗ, ДТА летом допускается кратковременно использовать, при условии, если на данный момент нет летнего варианта горючего. При плюсовых температурах зимние марки ДТ негативно влияют на мотор: появляется детонация, снижается мощность, увеличивается токсичность выхлопных газов.

Отличия в стоимости различных типов ДТ объясняется также затратами на их выработку, наличием пакетов добавок и моторных присадок, которые необходимы для улучшения характеристик ДТ по сезонам. Каждая определенная присадка может повысить цетановое число, понизить температурный порог застывания, умерить токсичность, увеличить смазывающие свойства и ресурс элементов топливного насоса и ДВС в целом.

Биодизель

Этот вид дизельного продукта заслуживает особого внимания. Это инновационная разработка европейских инженеров. Технология производства биологического дизтоплива подразумевает использование и переработку растительных масел. Главное отличие биодизеля от обычных марок ДТ — экологичность. Полный распад его продуктов сгорания без вредных последствий в природной среде происходит уже через 30 суток после попадании в почву, воду или атмосферу.

Получение биодизеля

В борьбе за экологию сейчас вынуждены выступать правительства индустриально развитых стран и специально созданные по этому вопросу международные организации. К этому времени были введены новые стандарты в производстве и эксплуатации биотоплива.

Биодизель предназначен, в первую очередь, для использования в ДВС легкового транспорта, далее — для грузовиков и в промышленности. На его основе изготавливаются обычно летние марки высококачественного ДТ. Цетановое число биодизеля 58 единиц, а температура возгорания — 100°C, у него отличные смазывающие свойства, пониженный процент выброса в атмосферу СО

2. Благодаря совокупности таких характеристик, разработчики продукта предоставили возможность автолюбителям и предприятиям не только значительно увеличить ресурс ДВС и уменьшить затраты на обслуживание, ремонт, но и существенно снизить риски взрывов и пожаров.

Особенность биологического ДТ — наличие в массе растительных и животных жиров. Структура биотоплива натуральна, а сам продукт есть результат переработки таких сельскохозяйственных культур как рапс, соя и прочие маслосодержащие виды растений, жир крупного рогатого скота. Отличительные характеристики дизельного топлива данного типа в том, что его можно применять в качестве добавок к традиционным видам горючего.

Биодизель имеет специальные обозначения. К примеру, в Соединенных Штатах Америки биологическое топливо в названии включает литеру «B», за которой идет цифровое значение, указывающее на процент содержания биодобавки в общей массе топлива. Цетановое число не ниже 50 ед.

Биодизель производят по технологии, аналогичной изготовлению дизтоплива из нефти. Сегодня существуют марки биодизеля не только летние, но для условий межсезонья и зимы в умеренных широтах.

Летнее дизельное биотопливо используется только при плюсовых температурах, промежуточные марки — до -10° ниже нуля, зимний биодизель — до минус 15-20°С. Морозоустойчивость зимних марок достигается благодаря применению специальных присадок, изначально разработанных для улучшения свойств ДТ.

Стандарты экологичности

Евро 3

Несмотря на инновационность разработки, этот стандарт ДТ уже устарел, он был актуальным в странах Европейского Союза до 2006 года. С того времени третий стандарт постепенно был вытеснен с производства. Международные организации ввели и утвердили новые требования, из-за которых стандарт Евро 3 перестал удовлетворять усовершенствованным нормам.

Евро 4

Этот стандарт постепенно приходил на смену Euro 3, начиная с 2005 года. Все ввозимые транспортные средства на территорию России с 2013 г. должны соответствовать этому стандарту, исключение — автомобили до 2012 г. выпуска, для которых еще допустимы требования стандарта Евро 3. Здесь следует акцентировать внимание автовладельцев на том, что в ближайшем времени международное сообщество намерено совсем запретить эксплуатацию ТС с двигателями стандарта экологичности ниже Евро 4.

Евро 5

Этот стандарт введен с 2009 г. Он обязателен для всех транспортных средств, выпускаемых мировой промышленностью с 2010 года. В Российской Федерации этот стандарт также введен в действие, как в отечественном автомобилестроении, так и для ввозимого автотранспорта из-за границы.

Евро 6

Новый стандарт Евро 6 был введен в странах ЕС осенью 2015 г. Он подразумевает доработку под него ДВС с новой схемой рециркуляции выхлопов EGR, системой селекции газов SCR, сажевых фильтров. Благодаря применению катализаторов и дополнительных химических присадок в обновленных двигателях эффективнее нейтрализуются вредные выбросы, в выхлопе присутствуют только вода и безвредные газы.

В РФ этот стандарт пока не действует, ввиду необходимости перестройки производств автопрома и НПЗ. Однако сейчас действуют нормы Евро 5.

Содержание вредных веществ в экологических классах

Главные эксплуатационные характеристики дизтоплива

Устойчивость к низким температурам — это основной параметр дизельного топлива, которым определяются условия его использования и особенности хранения.

Другим основным показателем качества ДТ является вышеупомянутое цетановое число. Чем выше его значение, тем увереннее можно судить о более продолжительном ресурсе ДВС. Двигатель равномерно работает, исключена детонация, повышена динамика машины.

По показателю температуры воспламенения определяется степень безопасности использования дизтоплива в ДВС. По фрикционному составу в ДТ определяется, полностью ли будет в цилиндрах сгорать смесь, уровень дымности и степень токсичности выхлопов.

От плотности ДТ зависит, насколько эффективной будет подача горючего по каналам топливной системы, его фильтрация и распыление в форсунках.

Содержание серы. Ее отсутствие в составе делает горючее слишком «пресным» — возникает нехватка в смазке элементов топливной аппаратуры. Однако повышенное содержание серы приводит к преждевременному появлению коррозии на деталях ДВС, быстрому накоплению нагара, повышенному уровню износа ТНВД.

В число основных характеристик ДТ, особенно в современных условиях, вошел показатель чистоты продукта. Это не только продление ресурса узлов и элементов транспортных средств, но и поддержание в норме экологии в местах промышленного производства.

Вывод

Дизельное топливо сравнительно недавно вышло на позиции второго основного горючего для легковых автомобилей, хотя для тяжелых машин и в промышленности оно используется уже многие десятилетия. По причине широкого распространения ДТ в легковом транспорте, вырос на него спрос, следовательно, и рынок отреагировал повышением стоимости.

И если в недалеком прошлом было выгодно приобретать дизельные автомобили только из-за экономии на цене дизтоплива, то теперь целесообразность использования дизельных авто основана на экологичности, продолжительности ресурса ДВС и всё той же экономии. ДТ по-прежнему остается, хоть и не намного, но дешевле бензина.

И если вы сделали выбор в пользу приобретения автомобиля с дизельным мотором, то очень важно знать о горючем для него как можно больше. Только так вам удастся избежать сложностей в эксплуатации техники, связанных с особенностями этого вида топлива.

autoleek.ru

Дизельное топливо и его химические свойства | Моторное масло — ГСМ

Дизельное топливо – это вязкая горючая жидкость, которая трудно испаряется. Получается путем перегонки нефтяных керосино-газойлевых фракций. Применяется в основном в качестве топлива для железнодорожного транспорта, грузовых автомобилей, сельскохозяйственной техники и водного транспорта. Область применения дизельного топлива широка.

Химический состав:

10-40% — парафиновые углероды;
20-60% — нафтеновые углероды;
14-30% — ароматические углероды.

Разброс процентного содержания говорит о многообразии видов ДТ. От состава напрямую зависят антиокислительные свойства топлива, период задержки воспламенения, а также износ двигателя.

Цетановое число ДТ

Цетановое число – характеристика топлива в цилиндре. Определяется согласно ГОСТ 31322-52 на установке типа ИТ9-3. Первичный эталон – смесь цетана (чистой СН группы парафинового ряда, чье цетановое число взято за 100 единиц) с альфа-метилнафталином (ароматическим углеводородом, цетановое число которого принято за 0).

К примеру, во время испытаний топлива его воспламеняемость оказалась идентичной смеси, содержащей 45% цетана, следовательно, цетановое число сырья — 45. Жесткость работы дизеля и удельный расход топлива зависят от величины цетанового числа.

Если применяется топливо с невысоким цетановым числом, то возрастает период задержки самовоспламенения, ДТ скапливается в камере сгорания и сгорает мгновенно. Давление в цилиндре скачет, дизель работает жестко, можно слышать металлический стук. Повышается износ коренных подшипников, они быстро выходят из строя.

Если цетановое число топлива нормальное, то период запаздывания воспламенения мал, давление в цилиндре увеличивается планомерно, двигатель не стучит, топливо в цилиндре сгорает нормально.

Высокое цетановое число топлива также негативно сказывается на дизеле, жидкость не успевает смешиваться с воздухом и воспламеняется преждевременно. Вследствие этого экономичность дизеля уменьшается, нагар образовывается в большом количестве.

Также цетановое число напрямую зависит от химического состава ДТ.

Свойства ДТ при низких температурах, вязкость

Кинематическая вязкость определяется при 20°С. Для высокооборотных дизелей значение вязкости топлива – 1,5-6 мм2/с (сСт). Если вязкость топлива снижается, то уменьшается и цикловая подача из-за потерь в плунжерной паре и перетечек. Подтекание через форсунки повышает нагарообразование. Также маловязкое топливо увеличивает износ топливного насоса высокого давления, его детали хуже смазываются во время работы.

Слишком вязкое ДТ трудно распылить, кроме того оно плохо прокачивается через фильтры. Чем выше вязкость при 20°С, тем сильнее изменяется топливо при низких температурах. Летние сорта густеют уже при -3°С, для них это температура помутнения, когда парафины начинают кристаллизироваться. При -10°С и ниже летнее топливо застывает, что может привести к необратимой поломке поршней. В таких случаях следует изначально использовать зимнее дизельное топливо, у которого вязкость меньше, что обеспечит правильную работу двигателя.
Зависимость вязкостидизельного топлива от температуры

Топливо со средней вязкостью, 2,5-4 мм2/с при 20°С, обладает лучшими свойствами. Оно будет сохранять свои свойства при низких температурах, так как его текучесть не будет меняться.
Применение топлива должно полностью зависеть от его марки. Для:
летнего дизельного топлива вязкость – 3,0-6,0 мм2/с;
зимнего ДТ – 1,8-5,0 мм2/с;
арктического дизтоплива – 1,5-4,0 мм2/с.
Из этого следует, что кинематическая вязкость дизельного топлива определяет рабочий процесс в цилиндрах двигателя, а значит, его экономичность и эффективность.
В межсезонный период целесообразно применять депрессорные присадки, если нет уверенности в том, что на АЗС летнее топливо уже заменили на зимнее.
Фракционный состав

Характеристика испарения ДТ, перехода из жидкости в газообразное состояние при определенных температурах, называется фракционным составом.

Топливо с меньшим содержанием фракций с достаточно высокой температурой кипения должно использоваться для быстроходных тепловозных двигателей, когда на смесеобразование и испарение приходится очень мало времени. Если фракционный состав топлива утяжелен, ухудшается смесеобразование, топливо испаряется медленно, неиспарившиеся капельки догорают во время расширения такта, сгорание происходит не полностью. Следовательно, не только образуется дымный выхлоп, но и повышается нагарообразование, увеличивается расход топлива, происходит закупоривание форсунок, а также не реализуется вся мощность дизеля.

Если использовать топливо с облегченным фракционным составом, то снижается цетановое число, вязкость жидкости уменьшается, происходит быстрый износ оборудования. Также происходит резкое нарастание давления в цилиндре, дизель работает жестко, может быть слышен стук. А все из-за того, что подготовленная смесь быстро испаряется.
Механические примеси дизельного топлива

Основная масса топлива добывается из сернистых нефтей. Основное количество сернистых соединений при переработке нефти перегоняется вместе с фракциями, которые идут на получение дизельного топлива. После этого снижение количества серы происходит более дорогостоящими и сложными способами. Самый распространенный способ очистки – гидроочистка, поэтому получение малосернистого дизеля не выгодно для производителя, так как весьма затруднено. Но с другой стороны при повышенном содержании серы очень быстро происходит износ двигателя и топливной системы, которые подвержены сернистой коррозии и окислению масла. Статистика гласит, если содержание серы увеличить с 0,2 до 0,5%, что является пределом в соответствии с ГОСТ 305-82, то износ двигателя возрастет на четверть.

Высокофорсированные современные дизели гораздо больше подвержены сернистой коррозии, нежели старых конструкций. В новых моделях образуется большее количество твердого нагара. Поэтому увеличивают количество моющих присадок в моторном масле. Если работа происходит на высокосернистых топливах, то и масло окисляется быстро, оно требует частой замены. По сравнению с европейскими инструкциями срок службы масла в наших широтах стоит сокращать в два раза.

Сернистые соединения ДТ условно делят на активные и неактивные. Активные вызывают коррозию при контакте с металлом, это свободная сера, меркаптаны, сероводород. Неактивные не вызывают коррозии, это сульфиды, дисульфиды и т.д. Но ряд исследований установил, что любые сернистые соединения в дизельном топливе при попадании в двигатель становятся активными, а, следовательно – вызывают коррозию цилиндропоршневой системы дизеля.

В период запуска и прогрева двигателя из продуктов сгорания происходит наибольшее образование воды и конденсация. Также конденсат выступает при понижении температуры охлаждающей воды, а также, если дизель работает на малых оборотах.

Частая работа на режимах переменных нагрузок или же при холостом ходе является характерной особенностью дизелей маневровых и магистральных тепловозов. Именно данные режимы работы чаще всего влекут за собой коррозию, лакоотложение и нагарообразование. Поэтому если для работы двигателей используют сернистое ДТ, то следует принимать меры по минимализации таких условий труда в холодном состоянии, а также с низкой температурой охлаждающих жидкостей. К примеру, после опытных испытаний двигателей тепловозов ТЭЗ дизеля с содержанием серы 0,8-1% и масла Д-11 (ГОСТ 5304-54) без использования присадок было установлено, что при сравнении с использованием во время эксплуатации малосернистого топлива с содержанием серы 0,1-0,2% объем ремонта поршней увеличивается в четыре раза, поршневых колец – в 1,2-2 раза, цилиндровых втулок почти в 2 раза, шатунных и коренных вкладышей – в 1,4-1,7 раза. Кроме этого, увеличивается еще и нагароотложение, масло окисляется и т.д.

В последние годы проводились исследования по снижению процентного содержания серы в топливе дизелей тепловозов на железнодорожном транспорте, разрабатывалось дизельное масло с присадками для нейтрализации влияния серы. Результатом исследований стал ГОСТ 10489-63 на топливо с серой в 0,5% для тепловозных дизелей.
У нас также выпускается высококачественное топливо по ТУ 38.401-58-110-94, содержание серы в котором не превышает 0,1%.

Но самым страшным врагом дизеля по праву считается вода. Если она присутствует в топливе, то это быстро приведет к выводу из строя топливного насоса. Согласно ГОСТу никакой воды в топливе быть не должно. Но она все же появляется из-за неправильных условий хранения и транспортировки ДТ, а также из-за повышенной гигроскопичности сырья.

Практически та же история происходит и с механическими примесями. Они появляются в топливе из-за неправильной транспортировки. Поэтому даже импортное дорогое дизтопливо не лишено загрязнений. Но вода и грязь все же не так страшны как сера.

Как же бороться с этими неудобствами? Следует чаще мыть топливный бак и, если позволяет конструкция, сливать отстой из фильтра. Это будет лучшей профилактикой неисправностей двигателя, нежели применение присадок.

ДТ и его коксуемость

Чистота двигателя и топливоподающей аппаратуры является одним из важных эксплуатационных свойств дизельного топлива. Когда топливо сгорает, на стенках камеры сгорания, а также на впускных клапанах двигателя образуется темный твердый нагар, а на распылителях и их иглах – светло-коричневый смолистый. Это приводит к ухудшению теплоотвода в систему охлаждения, а выпускные клапаны и вовсе закоксовываются. В результате тарелка клапана не правильно садится на седло, утекают раскаленные газы, и поверхности клапана и седла обгорают. Можно сделать вывод, что нагарообразование в двигателе напрямую зависит от таких показателей дизтоплива, как коксуемость, содержание серы и смол, фракционный состав, количество ароматических и непредельных углеводородов, зольность.
Процент содержания кокса, который получается при нагревании ДТ до 800-900°С в безвоздушном пространстве, в дизельном топливе называется его коксуемостью. Это характеристика очистки нефтепродуктов от асфальтосмолистых веществ, по которой можно судить о склонности топлива к закоксовыванию форсунок и нагарообразованию. Предел коксуемости для топлива – 0,005-0,10%.

Фракции дизельного топлива, имеющие наибольшую температуру кипения, обладают высоким содержанием коксующих продуктов. Коксуемость согласно ГОСТу определяется по 10% остатку ДТ, который остается после фракционной перегонки. Коксуемость дизельного топлива для тепловозов не должна превышать 0,5%.

Коррозийность топлива

Коррозийность топлива зависит от наличия в нем воды, сернистых соединений, щелочей и кислот, содержание которых жестко ограничено в соответствии с ГОСТом или техническими условиями.

Водорастворимые кислоты (серная, азотная и соляная), щелочи (едкий натр и едкое кали) и сернистые соединения должны отсутствовать, так как именно они вызывают коррозию металлов.

Количеством мг едкого калия (КОН), который нужен для нейтрализации кислот в 100 мл топлива, определяется кислотное число топлива. Не более 5 мг КОН на 100 мл топлива – допустимое кислотное число для дизельного топлива для тепловозов.

Органические кислоты в пределах нормы не приносят вреда двигателям и таре для хранения топлива. Они безвредны для черных металлов, а цветные всего немного поддаются коррозии. Если же содержание выше нормы, но увеличивается нагарообразование в двигателе.

Фактические смолы также влияют на эксплуатационные свойства топлива. Их количество зависит от химического состава и качества очистки ДТ в процессе его производства. Наличие смол приводит к нагарообразованию в двигателе и закоксовыванию форсунок. Топливо с большим содержанием смол не может долго хранится. Чтобы определить наличие смол достаточно посмотреть на цвет топлива – он будет гораздо темнее, чем обычно.
motornoe.com
чем отличается от летнего и как выбрать
09 ноября 2018 Категория: Полезная информация.
Эксплуатация дизельных моторов на территории стран СНГ имеет свои особенности. Резкая сезонная смена климата, колебания среднесуточных температур — все это заставляет владельцев тщательно готовится к зимнему сезону. В том числе — выбирать зимнее дизельное топливо, которое нормально будет прокачиваться по ТНВД и топливопроводам и не превратится в гель в заморозки.
Чем зимнее ДТ отличается от летнего
Дизельное топливо с точки зрения химика — смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов и их производных.
Важно. Дизельное топливо (ДТ) часто называют соляркой, это ошибка. Солярка — это соляровое масло, продукт прямой перегонки нефти. Вязкость солярки выше, чем у ДТ, в два раза, температура кипения тоже выше. Солярку используют для низкооборотистых ДВС тракторов и тяжелой техники. Если залить соляровое масло современный автомобиль, оно просто убьет высокоточную топливную аппаратуру дизельного ДВС.
Выделяют три вида дизтоплива:
летнее — ДТЛ

зимнее — ДТЗ

арктическое — ДТА

Если ДТЛ начинает застывать уже при -5°С, то ДТЗ выдерживает уже до -20°С и меньше — все зависит от состава и качества топлива.
Использовать летнее ДТ при температуре ниже допустимой запрещено -можно вывести дорогостоящую топливную аппаратуру из строя. Лучше перейти на зимнее дизтопливо сразу с приходом первых заморозков.

А вот зимнее ДТ можно использовать в теплое время года. Правда, это нецелесообразно: отдача двигателя в таком случае будет ниже, токсичность выхлопа — выше.

Отличается летнее и зимнее дизтопливо по плотности: когда нефть в процессе изготовления ДТЗ перегоняют с меньшей температурой, чем при получении ДТЛ. В результате плотность зимнего ДТ выше, оно сохраняет текучесть и застывает (парафинируется) не так легко, как летнее дизтопливо.
Главный показатель качества зимнего дизтоплива — его цетановое число. Оно определяет максимальное сжатие топлива в цилиндре ДВС, при котором происходит его самовоспламенение. Чем выше этот показатель, тем спокойнее и ровнее сгорает топливо. Оптимальный показатель от 45 до 55.
Также важен баланс между парафинами и ароматическими углеводородами в составе «зимнего» ДТ. Если ароматических углеводородов слишком много, выхлоп получается дымным, мотор работает шумно и неустойчиво. Если много парафинов — уже при температуре -10°С двигатель не заведется без подогрева.
Почему дизельное топливо замерзает зимой
Все дело в наличии парафинов. При понижении температуры они в составе топлива кристаллизуются, вязкость ДТ возрастает. Загустевшее топливо с трудом проходит через элементы топливной системы — двигатель или не заводится или заводится с трудом, после запуска работает неустойчиво, троит, глохнет.
Если температура продолжает падать, в ДТ начинают образовываться сгустки парафинов, оно превращается в гель и забивает проходные каналы топливного фильтра. В таком случае двигатель завести уже невозможно.
Владельцы по-разному решают проблему замерзающего топлива: одни используют нагревательные устройства для подогрева топлива в баке, другие добавляют присадки.
Лучше всего перед приходом холодов поменять (возить с собой) топливный фильтр, проверить работы свечей накала, слить из топливного бака осадок и заправляться на проверенных заправках качественным топливом.
Как выбрать зимнее ДТ, которое не замерзнет
Ключевые показатели для зимнего ДТ рассчитываются на основе атмосферной температуры:
температура помутнения, при которой начинает замерзать парафин;

предельная температура фильтруемости — топливо еще проходит через фильтр, но глушить мотор уже нельзя

температура применения — показатель, при котором горючее гарантированно не замерзнет.

В чистом зимнем дизтопливе все три температуры должны совпадать. Но на практике все зимнее топливо, которое поступает на заправки, это летнее с присадками. И чем больше разница между температурами фильтруемости и помутнения, тем больше в составе такого топлива присадок.
Важно. Качество зимнего топлива можно проверить тут же, на заправке. Нужно просто капнуть из шланга подачи топлива на металлическую поверхность в мороз (подойдет монетка). Летнее ДТ тут же замерзнет, а зимнее сохранит текучесть.
Самый важный показатель для автовладельца — предельная температура фильтруемости — ПТФ. На этот показатель можно влиять, добавляя в топливо различные присадки — антигели.
Важно. Даже если за счет применения антигеля ПТФ удалось снизить, например, с -10 до -20°С, температура помутнения все равно будет на 10°С выше температуры применения.
Чтобы рассчитать температурный диапазон работы топлива, владельцу нужно узнать на АЗС температуру помутнения ДТ (она указана в паспорте топлива) и прибавить к ней 10°С. Это и будет реальный показатель температуры на улице, когда парафин не забьет топливный фильтр.
Только учитывать нужно не только прогноз погоды, но и комфортность — влажность, силу и направление ветра и т.п. Так что смело «накидывайте» к реальной суточной температуре +3-7 градусов мороза.
Нужны ли присадки
Присадки приходят на помощь автовладельцу в том случае, когда тот не уверен в качестве топлива. Добавление в ДТ антигеля способно сделать из летнего топлива зимнее, предотвратить замерзание парафина даже в сильный мороз.
Принцип работы антигеля такой: как только в топливе начинают образовываться кристаллы парафина, присадка «внедряется» (адсорбируется) в них, изменяя их форму и структуру таким образом, чтобы они не образовали цельные застывшие хлопья парафина, который может забить топливный фильтр. То есть антигель не дает отдельным частицам парафина слипнуться и образовать крупные «гранулы». Топливо сохраняет свою текучесть даже в мороз.
При выборе антигеля нужно отдавать предпочтение продукции известных производителей, вроде Liqui Moly, Mannol, Gunk Expert, Felix, и т.п. Стоит обратить внимание на нижний порог температуры, который указывает производитель.
Применять присадку стоит строго по инструкции. Обычно объема одного флакона хватает на полный бак топлива, но встречаются варианты и с дозированием антигелей.
Добавлять присадку нужно теплой и к теплому же топливу, до заправки.

Растворить тот парафин, который уже образовался в топливной системе, антигель не сможет.

Если в топливе уже содержатся заводские присадки, применение антигеля бессмысленно.

Керосин и тем более бензин в качестве альтернативы антигелю применять нельзя! Для нормального эффекта их нужно залить намного больше, чем 1 к 50. Добавление растворителей в топливо ухудшают его смазывающие свойства, снижают ресурс и вызывают поломки высокоточной топливной аппататуры современных дизелей. По этой же причине нельзя добавлять в топливо моторное масло.
Состав присадок и антигелей тоже не идеален, основную часть в нем занимают растворители. Поэтому использовать их нужно только в качестве крайней меры.
Подробнее о присадках и их применении мы писали здесь.

Топливные насосы, ТНВД для дизельного двигателя найдете в нашем каталоге
ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ
Метки: ТНВД, Дизель зимой, Присадки
www.dieselkraft.by
Дизельное топливо (дизтопливо) — описание и разновидности
Дизельное топливо (дизтопливо,соляра) – нефтепродукт, который используется как топливо в автомобильных двигателях и спецтехнике. В советские времена изготавливалось соляровое масло, в честь чего дизельное топливо в народе приобрело название – “Солярка”. На сегодняшний день “дизель” получил широкое применение, в том числе и для работы дизельных поршневых двигателей легковых и грузовых авто. Дизельное топливо достаточно экономичней бензина, но существует ряд других факторов, о которых мы поговорим ниже.
Содержание статьи
На сегодняшний день современные автомобили большинства марок снабжены дизельными двигателями. Дизельное топливо позволяет увеличить мощностные характеристики двигателя при достаточно экономичном расходе. Дизельное топливо экономит до сорока процентов, в сравнении с бензиновыми двигателями, с одинаковыми мощностными характеристиками. Существует дистилятное низковязкое и высоковязкое дизельное топливо. Первое применяется в высокооборотистых двигателях – легковые и грузовые авто, соляра с высокой вязкостью используется в тракторах, тихоходных судах и спецтехнике. На вид дизельное топливо – вязкая жидкость, обычно с желтоватым или коричневым оттенком со специфическим запахом. Цвет дизеля может отличатся, в зависимости от количества и видов смол, которые в нем присутствуют.
Дизельное топливо производят для зимнего и летнего периода. Летнее ДТ использовать без подогрева при температурах менее 10°C невозможно. Положительно, дизельное топливо влияет на детали двигателя, кроме их охлаждения, оно смазывает рабочие узлы, тем самым продлевая срок службы двигателя. Так как плотность соляры ниже воды, то при загустении вода поднимается и забивает топливные каналы, тем самым делая невозможным запуск двигателя. На сегодняшний день существует стандарт качества выпускаемого дизельного топлива, который регулирует цетановое число. Для стандартной соляры этот показатель должен находится в диапазоне 48-50, для премиум дизеля 51-55. При увеличении цетанового числа свыше шестидесяти, двигатель перестает нормально работать.
Перед заполнением дизельным топливом, емкость для хранения необходимо помыть и просушить. Емкость заполняется до 95 процентов, всегда должно быть свободное пространство для топлива, при его расширении. Если до этого в емкости хранились другие продукты нефти, смешивание их с соляркой не допустимо. При температуре 20 градусов, дизельное топливо хранится до года, для увеличения срока хранения используют специальные присадки.
Перевозка дизельного топлива относится в 3 классу опасности. Емкость для перевозки обязательно должна быть с заземлением, для предотвращения воспламенения от статики. Все цистерны с дизтопливом в обязательном порядке маркируются, указывается номер партии и дата производства. Для перевозки топлива свыше 1 тонны, необходимо предварительное согласование с ГИБДД. Стоимость перевозки дизельного топлива достаточно высока, особенно на большие расстояния.
Маркировка дизельного топлива включает в себя сокращенное название – ДТ, сорт и класс экологичности. Например дизельное топливо ДТ летнее Евро 5 D расшифровывается как – летнее дизельное топливо с температурой применения до -10°C и температурой фильтруемости -38°C 3 класса. В более старой маркировке присутствовал такой показатель, как температура вспышки. Если вам попадется маркировка дизельного топлива такого вида “Л 0,2 62” это будет означать летнее дизтопливо, с содержанием серы 200мг/кг и температурой вспышки 60 градуса. Так в старых маркировках солярка обозначалась первыми заглавными буквами Л (летняя), З(зимняя) и А(арктическая).
В 2005 году был принят общеевропейский стандарт классификации дизельного топлива Евро 5, который существовал до 2014 года. Этот стандарт ограничивал максимальное кол-во серы, которая содержится в дизтопливе. Распределялись они следующим образом:
1 Вид– максимальное содержание серы до 350 мг/кг;
2 Вид – до 50 мг/кг;
3 Вид– до 10 мг/кг.
Этот стандарт распределял типы дизельного топлива в зависимости от климатических условий.
Отличие дизтоплива от солярки
В состав дизельного топлива входят углероды с температурой кипения 180-350°С и вязкостью от двух до 4,5 мм2/с, тогда как солярка имеет вязкость 5-9мм2/с с температурой кипения 240-400°С. Заправлять современные авто соляркой недопустимо. Воспламенение дизельного топлива происходит от сжатия, в отличии от бензина. В дизельном топливе современного производства присутствуют различные добавки, которые не входили в состав солярки.
Присадки в дизельное топливо
Качество дизельного топлива, в осносмон, зависит от состава нефти и способа ее очистки. Из-за постоянно растущей потребности в дизтопливе, производителям приходится искать способы улучшения качества дизельного топлива, которое не зависит от исходного сырья. Таким образом, для улучшения характеристик разработали различные присатки в дизтопливо, которые влияют на химические и физические процессы в топливе. Существует целый ряд присадок в топливо – для повышения ЦЧ, антииокислительные, депрессорные, противодымние и другие.
Например, присадки увеличивающие цитановое число улучшают свойства дизельного топлива при запуске двигателя. Противодымные присадки помогают топливу сгорать, тем самым уменьшают содержание сажи.
При холодных температурах дизельное топливо становится вязким, это происходит потому, что парафины от холода твердеют. Со временем парафин скапливается в большие вязкие кусочки и забивает поры фильтра топливной очистки. Топливо перестает поступать в двигатель и он не запускается. Существует так называемая крайняя температура фильтруемости, на что важно обращать внимание при покупке дизтоплива в зимнее время. Производство зимнего дизельного топлива обходится дороже производителю, поэтому придумали депрессорные присадки, с помощью которых можно избавится от парафина в топливе. Эти присадки не дают парафину скапливаться в большие агломераты, тем самым фильтр не забивается и автомобиль способен запустится.
Производство дизельного топлива
Для получения дизельного топлива, из нефти “выжимают” светлые продукты, тяжелые фракции остаются на дне, из них в дальнейшем получают мазут и другие вещества. После первого этапа получается так называемое “грязное” дизтопливо, с повышенным содержанием серы, азота и других примесей. Чтобы добится необходимого цитанового числа, полуфабрикат отправляют на финишную гидроочистку. На этом этапе происходит длительный этап очистки дизельного топлива от лишних примесей. После этоко этапа цетановое число приводится в норму и в дизтопливо добавляют различные присадки.
Производство дизельного топлива достаточно трудоемкий процесс. Установки для переработки нефти и выделения дизтоплива достигают стоимости в несколько сотен миллионов долларов. При постоянном изменении требований экологических организаций к качеству и составу дизельного топлива, производителям приходится нести огромные затраты на установки нового оборудования.

avtonov.info
Солярка: характеристики и сфера применения

Солярка — популярное название нефтепродукта, отсутствующее в словарях. Этот продукт представляет собой фракцию нефти после щелочной очистки. Другими словами, солярка — дизельное топливо, а сам термин произошел от названия другого продукта — солярового масла.

Чтобы купить солярку высокого качества, нужно знать ее технические характеристики:

Температура выкипания: 240—400°С;

Предельная температура застывания: 20°С;

Предельная вязкость: 5—9 сст;

Массовая доля серы: не более 0,2%;

Минимальная температура вспышки в открытом тигле: 125°С.

Сфера применения солярки

Как правило, солярка используется в дизельных двигателях — стационарных, судовых, тракторных. Но использование в качестве горючего — это далеко не вся сфера применения продукта. Солярка незаменима для пропитки и смягчения кожи на кожевенном производстве, ее также успешно применяют при обработке металлов. А заправка соляркой светильников — одно из первых применений данного продукта, который горел ярче и дольше, чем все существующие на тот момент аналоги.

Добывается солярка из сырых нефтепродуктов, таких как каменноугольный деготь, путем переработки нефти. На сегодняшний день это один из самых экологичных видов топлива. Кроме того, солярка экономична, поэтому ее применяют везде, где топлива требуется много: на грузовом автотранспорте, морских судах, междугороднем и международном транспорте. Хорошая солярка перед тем, как поступить в продажу, очищается от серы и других примесей, в результате чего теряет свои смазочные характеристики. Поэтому на производстве к ней добавляют различные присадки.

Солярка в быту

Со временем два термина — «солярка» и «дизельное топливо» стали взаимозаменяемыми. Если последний общепринят в словарях и официальных документах, то соляркой в повседневном быту чаще называют топливо работники сельского хозяйства и шоферы-дальнобойщики. Отличить солярку от других нефтепродуктов легко по ее специфическому запаху.

Запах солярки — один из самых стойких. Чтобы вывести его, обычной стирки недостаточно. Если вещь пропиталась запахом солярки, следует предварительно замочить ее в авиационном керосине на полчаса. Можно использовать для этих целей и экстракционный бензин, который быстро выветривается и не оставляет после себя неприятного запаха.

Солярка на современном рынке

Положение на сегодняшний день сложилось парадоксальное: если раньше солярка стоила очень дешево, то теперь ее цена практически равна стоимости высокооктанового бензина. С чем это связано? Прежде всего, с ростом потребления дизельного топлива во всех сферах жизни. Появилось множество автомобилей с дизельными двигателями, которые значительно экономичнее бензиновых, а также отопительных котлов и других механизмов, требующих для своей заправки большого количества солярки.

Цена солярки формируется из нескольких факторов. Сюда можно отнести и закупочную стоимость сырья, и стоимость доставки, и затраты на производство. Поэтому чересчур дешевая солярка должна насторожить. Но и переплачивать за этот популярный продукт не следует. Лучше всего найти золотую середину.

Где купить солярку?

Компания «ЕВРОТЭК» уже несколько лет успешно лидирует на отечественном рынке нефтепродуктов. В нашем широчайшем ассортименте особую позицию занимает дизельное топливо. Несмотря на уверения конкурентов о том, что качественная и дешевая солярка — вещи несовместимые, нам удалось грамотно спланировать ценовую политику. Благодаря этому, наши постоянные клиенты имеют возможность купить солярку по демократичной цене, не имея при этом ни малейших претензий к качеству продукта.

Нужна солярка оптом? Лучшего партнера, чем «ЕВРОТЭК» не найти!
eurotek-oil.ru
Виды дизельного топлива
Дизельное топливо (ДТ, солярка) является одним из наиболее востребованных нефтепродуктов. Его основное применение, как и в случае с бензином – заправка автомобилей и различной моторизованной техники, оснащенной соответствующим двигателем. Его использование предлагает сразу несколько преимуществ:
большая мощность машин при одинаковом объеме двигателя,
увеличенный ресурс оборудования,
экономичность – меньший расход при меньшей стоимости.
Кроме того, современная стандартизация и производство позволили существенно улучшить состав дизельного топлива, что напрямую сказалось на производительности использующих его агрегатов и на уменьшении вредных выбросов в атмосферу.
Основной показатель качества
Несмотря на отсутствие деления ДТ на марки, как в случае с бензином, оно также различается по составу. Основным характеристикой качества является цетановое число. Оно обозначает воспламеняемость топлива в цилиндрах и время, которое нужно для этого.
Среднее значение цетанового числа для современного дизельного топлива варьируется от 40 до 50. При этом, чем меньше этот показатель, тем больше времени требуется для поджигания и тем менее равномерным является процесс сгорания.
Также стоит отметить, что указанные значения не являются предельными, то есть, топливо может выпускаться как с цетановым числом менее 40, так и более 50. Так, к примеру, Солярка с ЦЧ меньше 40 является достаточно некачественной и существенно увеличивает износ двигателя.
Судя по отечественным ГОСТам, высококачественное дизельное топливо должно иметь ЦЧ в пределах 48-51, а дизель премиум-класса – 51-55. При этом дальнейшее повышение этого показателя не ведет к улучшению работы двигателя – при ЦЧ более 60 топливо не успевает полностью сгорать, из-за чего увеличивается количество дыма в выхлопных газах.
Виды ДТ
Дизельное топливо подразделяется на разновидности по нескольким параметрам.
Во-первых, принимается во внимание содержание серы, измеряемое в мг/кг. По этому параметру солярка делится на три вида:
I – до 350,
II – до 50,
III – до 10.
Во-вторых, топливо подразделяется по сезону использования, а, если точнее, по температуре окружающей среды. Обозначается она буквенной маркировкой:
Л – «летнее». Может использоваться, когда температура воздуха не опускается ниже 0 градусов.
Е – «межсезонное» можно использовать до -15.
З – «зимнее» имеет специальные присадки, снижающие его вязкость, и хорошо подходит для работы до -30 градусов.
А – арктическое – специальная разновидность, выпускающаяся для регионов с суровым климатом, где столбик термометра опускается до -50.
И, в-третьих, солярка делится еще и по вязкости:
с высокой вязкостью,
дистиллятная – используется для быстроходного транспорта.
Сорта топлива и актуальные стандарты
Кроме вышеперечисленных видов, дизельное топливо подразделяется на сорта и классы, причем первое деление актуально для регионов с умеренным климатом, а второе – с холодным.
В первом случае основным параметром, по которому и производится разделение, является температура фильтруемости. Сорта делятся следующим образом:
Сорт А – tф < +5 градусов Цельсия;
Сорт B – tф < 0;
Сорт C – tф < -5;
Сорт D – tф < -10;
Сорт E – tф < -15;
Сорт F – tф < -20.
Во втором дополнительно выделяется температура помутнения. Соответственно, классы могут быть следующими:
Класс 0 – tф < -20, tп < -10;
Класс 1 – tф < -26, tп < -16;
Класс 2 – tф < -32, tп < -22;
Класс 3 – tф < -38, tп < -28;
Класс 4 – tф < -44, tп < —
Что же касается стандартов, то актуальным для России на данный момент является Евро-5, в Европе – Евро-6. Основное отличие в них – количество вредных соединений в выхлопных газах.
gpn-trade.ru
Бензин и дизельное топливо | Автомобильный справочник

Бензин и дизельное топливо — продукты дистилляции сырой нефти. Они состоят из множества различных углеводородов. Температура кипения бензина находится в диапазоне от 30 до 210 °С, а дизельного топлива — от 180 до 370 °С. Дизельное топливо воспламеняется в среднем при температуре приблизительно 350 °С (нижний предел — 220 °С), то есть значительно при меньших температурах, по сравнению с бензином (в среднем-500 °С).

Содержание

Характеристики автомобильного топлива

Теплотворная способность топлива

Обычно чистая теплотворная способность H_nобуславливает энергетическое содержание топлива; она соответствует используемому количеству теплоты, выделяемому во время полного сгорания. Полная теплотворная способность H_g, с другой стороны, определяет полную теплоту, включая как механически создаваемое тепло, так и тепло, выделяемое при конденсации водяных паров. Однако, этот компонент не учитывается применительно к автомобилям.
Чистая теплотворная способность дизельного топлива, равная 42,9-43,1 МДж/кг, немного выше, чем у бензина (40,1-41,9 МДж/кг).
Окислители, то есть, топлива или компоненты топлива, содержащие кислород, такие как спиртовые топлива, эфир или метиловые эфиры жирной кислоты, имеют меньшую теплотворную способность, чем чистые углеводороды, поскольку кислород, присутствующий в этих соединениях, не способствует процессу сгорания. Поэтому двигатель, имеющий сопоставимую мощность с мотором, питаемым обычным топливом, имеет повышенный расход топлива.
Теплота сгорания топливовоздушной смеси

Теплота сгорания топливовоздушной смеси определяет выходную мощность двигателя. При стехиометрическом соотношении воздух/топливо теплота сгорания для сжиженных газообразных и жидких автомобильных топлив составляет примерно 3,5-3,7 МДж/м³.
Содержание серы в автомобильном топливе

В интересах сокращения эмиссии диоксида серы SO₂ и защиты каталитических нейтрализаторов отработавших газов, содержание серы в бензине и дизельном топливе было ограничено с 2009 года до 10 мг/кг на всей территории Европы. Топливо, соответствующее этому предельному значению, известно как «топливо, свободное от серы». Таким образом, достигается обессеривание топлива. До 2009 года для использования в Европе было разрешено, введенное в начале 2005 года, использование топлива с содержанием серы <50 мг/кг. Германия занимает лидирующие позиции в обессеривании топлива — уже с 2003 года, под действием мер в области налогообложения, в этой стране используется топливо, свободное от серы.
В США, предельное значение содержания серы в бензинах, выпускаемых в промышленном масштабе, с 2006 года ограничивается величиной 80 мг/кг, при этом среднее значение для общего количества проданного и импортированного топлива составляет 30 мг/кг. Отдельные штаты, например, Калифорния, установили более низкие ограничения.
Кроме того, с 2006 года в США выпускается свободное от серы дизельное топливо (содержание серы составляет максимум 15 мг/кг, ULSD — дизель с ультранизким содержанием серы). К концу 2009 года, однако, только 20% топлива имело содержание серы не более 500 мг/кг.
Содержание серы в сертифицированном топливе служит основанием для изменения регулирующих документов.

Бензины

В Германии продаются следующие бензины: Normal, Super и Super Plus. Отдельные поставщики заменили Super Plus на топливо с октановым числом 100 (V-Power 100, Ultimate 100, Super 100), у которых, кроме октанового числа, были изменены присадки.
В США бензин продается под марками Regular и Premium; они примерно сопоставимы, соответственно, с выпускаемыми в Германии Normal и Super. Бензины Super или Premium, благодаря более высокому ароматическому содержанию основы и добавлению компонентов, содержащих кислород, демонстрируют высокое сопротивление детонации и имеют более предпочтительное применение в двигателях с более высокой степенью сжатия.
Переформулированный бензин — термин, используемый для описания бензина, который, благодаря измененному составу, отличается меньшими испаряемостью и эмиссией отработавших газов, чем обычный бензин. Требования к переформулированному бензину приводятся в Законе о чистом воздухе, принятом в США в 1990 году. Этот закон регламентирует, например, меньшие значения давления насыщенных паров, содержания ароматиков и бензола и температуры выкипания. Он также предписывает использование присадок, очищающих топливную систему от загрязнений и отложений.

Топливные стандарты для бензинов

Европейский стандарт EN 228 (2008) определяет требования к неэтилированному бензину для использования в двигателях с искровым зажиганием. Определенные для каждой страны отдельные значения изложены в национальных приложениях к этому стандарту. Этилированный бензин в Европе запрещен. Технические требования США к топливам для двигателей с искровым зажиганием содержатся в ASTM D4814 (ASTM — Американское общество по испытанию материалов).
Большинство топлив для двигателей с искровым зажиганием, которые продаются сегодня, имеют в своем составе компоненты, которые содержат кислород (окисляются). В этом отношении особое практическое значение получил этанол, так как «Директива биотоплива ЕС» предусматривает минимальный объем выпуска для возобновляемого топлива (см. Альтернативные виды топлива).
Многие страны определили минимальные доли для биогенных компонентов в бензинах, которые достигнуты по большей части за счет использования биоэтанола. Но также используются и эфиры, произведенные из метанола или этанола — МТВЕ (метилбутиловые эфиры) и ЕТВЕ (этилбутиловые эфиры), их добавляют в Европе до 15% по объему.
Добавление спиртов может привести к некоторым трудностям. Спирты увеличивают испаряемость, могут повредить материалы, используемые в топливной системе, например, могут вызвать распухание эластомера и коррозию. Кроме того, в зависимости от содержания алкоголя и температуры, появление даже небольшого количества воды может привести к расслоению и формированию водной спиртовой фазы.
Эфиры в бензине

Эфиры не сталкиваются с проблемой расслоения. Эфиры, обладая более низким давлением насыщенных паров, более высокой теплотворной способностью и более высоким октановым числом, чем этанол, являются химически устойчивыми компонентами с хорошей физической совместимостью. Поэтому они демонстрируют преимущества с точки зрения, как логистики, так и работы двигателя. По причинам большей устойчивости и большего сохранения СO₂, при установлении квот для биогенного топлива, в основном отдается предпочтение ЕТВЕ. Существующие заводы МТВЕ переоборудуются на производство ЕТВЕ.
В европейском стандарте бензина EN 228 содержание этанола ограничено 5% по объему (Е5). В Америке примерно одна треть всех бензинов содержит этанол — до 10% по объему (Е10), для которого давление насыщенных паров, превышающее приблизительно 7 кПа, разрешено согласно американскому стандарту ASTM D4814.
В настоящее время на европейском рынке не все транспортные средства оборудованы материалами, позволяющими функционировать с Е10. Европейский стандарт для Е10 продолжает действовать. Чтобы позволить топливу Е10 быть введенным на немецком рынке, в апреле 2010 года был издан стандарт Е DIN 51626-1:2010-04. Он устанавливает, в дополнение к характеристикам Е10, требования, охраняющие существующий стандарт с максимальным содержанием этанола 5% по объему для транспортных средств, которые не являются совместимыми с Е10. В Бразилии бензин всегда содержит этанол в количестве 22-26% по объему.

Характеристики бензинов

Плотность бензинов

Европейский стандарт EN 228 ограничивает плотность бензинов диапазоном 720-775 кг/м³. Поскольку топливо повышенного качества, в основном, включает более высокую пропорцию ароматических соединений, оно имеют большую плотность, чем высокооктановый бензин, а также обладает немного более высокой теплотворной способностью.
Антидетонационные свойства (октановое число)

Октановое число определяет детонационную стойкость бензина (сопротивление детонации). Чем выше октановое число, тем больше сопротивление детонации. Наибольшей детонационной стойкостью обладает изооктан, его стойкость принимается за 100 единиц, наименьшей — п-гептан, стойкость которого принимается равной нулю.
Октановое число топлива определяется на стандартизированном испытательном двигателе. Численное значение соответствует пропорции (в % по объему) изооктана в смеси изооктана и п-гептана, которая демонстрирует то же самое сопротивление детонации, как топливо, которое будет испытываться.
Исследовательский и моторный методы определения октанового числа

Октановое число, определяемое испытаниями по исследовательскому методу, имеет сокращение RON (исследовательское октановое число). RON характеризует детонационную стойкость бензинов при использовании их в двигателях, работающих в условиях неустановившихся режимов (движение по городу). Октановое число, определяемое испытаниями по моторному методу, имеет сокращение MON (моторное октановое число). MON определяет детонационную стойкость топлива при высоких скоростях.
Моторный метод отличается от исследовательского метода использованием предварительно подогреваемых смесей, более высокой частотой вращения коленчатого вала двигателя и переменным распределением зажигания, таким образом, созданием более строгих тепловых требований к топливу при испытании. Значения MON для одного и того же топлива ниже, чем RON.
Увеличение сопротивления детонации

Нормальный (неочищенный) бензин прямой гонки показывает низкие антидетонационные свойства. Только смешиванием такого бензина с различными компонентами нефтеперегонки, обладающими сопротивлением детонации, (преобразованные компоненты) можно получить топливо с высоким октановым числом, подходящим для современных двигателей. Можно увеличить сопротивление детонации, добавляя компоненты, содержащие кислород, такие как спирты и эфиры.
Присадки, содержащие металл, способные увеличить октановое число (например, ММТ — метилциклопентадиенил трикарбонил марганца), формируют золу вовремя сгорания и поэтому используются очень редко.
Испаряемость бензинов

Для обеспечения успешной эксплуатации двигателя бензины должны удовлетворять достаточно жестким требованиям по испаряемости. С одной стороны, автомобильное топливо должно содержать большое количество высоколетучих соединений для обеспечения надежного запуска холодного двигателя, но, с другой стороны, имеются ограничения по испаряемости топлива, с тем чтобы не ухудшать эксплуатацию и запуск прогретого двигателя. Кроме того, потери топлива за счет испарения, в соответствии с действующими нормативными актами по охране окружающей среды, должны быть на низком уровне. Испаряемость бензинов определяется различными способами.
Стандарт EN 228 классифицирует испаряемость топлив по классам, различающимся по уровням давления насыщенных паров, зависимости температуры испарения от индекса образования паровой пробки VLI. В зависимости от местных климатических условий в европейских странах разработаны свои национальные стандарты испаряемости автомобильного топлива. Различные значения испаряемости устанавливаются в стандартах для лета и зимы.
Температура перегонки бензинов

Для того чтобы оценить действие топлива, необходимо рассмотреть различные значения температуры перегонки. Стандарт EN 228 определяет предельные значения, установленные для испаряемых объемов топлива при 70, 100 и 150 °С. табл. «Технические характеристики бензинов в соответствии со стандартом DIN EN 228 (действует с ноября 2008 года)». Объем испаряемого топлива при 70 °С должен быть достаточным для того, чтобы гарантировать легкий запуск холодного двигателя (это было важно для карбюраторных двигателей). Однако, объем перегоняемого при этой температуре топлива не должен быть слишком большим, иначе на горячем двигателе в топливе будут образовываться пузырьки пара. Объем топлива, перегоняемого при 100 °С, определяет характеристики прогретого двигателя, влияющие на ускорение и реакцию двигателя, нагретого до нормальной рабочей температуры. Объем топлива, перегоняемого при 150 °С, должен быть достаточно высоким, чтобы минимизировать разжижение моторного масла. В особенности это важно для холодного двигателя, когда плохо испаряемые нелетучие компоненты бензина могут пройти из камеры сгорания по стенкам цилиндров в моторное масло.

Давление насыщенных паров

Давление насыщенных паров, измеряемое при температуре 37,8 °С (100 °F), в соответствии со стандартом EN 13016-1, является показателем безопасности, при котором топливо может прокачиваться из топливного бака автомобиля и закачиваться в него. У давления насыщенных паров существуют пределы, прописанные в технических требованиях. В Германии, например, это максимум 60 кПа летом и максимум 90 кПа зимой.
При разработке системы впрыска топлива также важно знать давление насыщенных паров при более высоких температурах (80-100 °С), поскольку повышение давления насыщенных паров из-за примеси спиртов, например, особенно становится очевидным при более высоких температурах. Если давление насыщенных паров превышает давление впрыска, например, из-за роста температуры двигателя во время эксплуатации автомобиля, это может привести к сбоям, вызванным формированием пузырьков пара.
Фракционный состав бензина

По фракционному составу, выражаемому в относительном объеме испаряемого топлива, оценивается склонность топлива к перегонке.
Падение давления в топливной системе (например, во время движения автомобиля в условиях высокогорья), сопровождающееся повышением температуры топлива, способствует испаряемости топлива и изменению фракционного состава, приводящим к ухудшению условий эксплуатации. Стандарт ASTM D4814 устанавливает, например, для каждого класса испаряемости температуру, при которой отношение пара к жидкости не должно быть больше 20.
Индекс образования паровой пробки

Индекс образования паровой пробки (VLI) является математически рассчитываемой общей суммой десятикратного давления насыщенных паров (в кПа при 37,8 °С) и семикратного объема топлива, которое испаряется при 70 °С. С помощью этого дополнительного предельного значения можно ограничить испаряемость топлива так, чтобы в итоге максимальные значения давления насыщенных паров и температуры конца кипения не могли быть достигнуты в ходе производства топлива.

Присадки в бензины

Присадки добавляются для улучшения качества топлива, чтобы противодействовать ухудшению работы двигателя и токичности отработавших газа во время эксплуатации автомобиля. Пакеты присадок в основном используются в сочетании с отдельными компонентами с различными признаками. Чрезвычайная осторожность и точность требуются при испытании присадок и определении их оптимальных составов и концентраций. Следует избегать нежелательных побочных эффектов. Присадки обычно добавляются к индивидуально маркируемым топливам на бензозаправочных станциях нефтеперерабатывающего завода, когда автоцистерны заполнены (дозирование конечного состояния). Введение присадок в топливный бак автомобиля подвергает транспортное средство риску технических сбоев, если эти присадки несовместимы с конструкцией автомобиля.
Ингибиторы загрязнения топливной системы (моющие присадки)

Системы подачи топлива автомобильного двигателя (топливные форсунки, пусковые клапаны) необходимо предохранять от загрязнений и осадочных отложений. Поддержание этих систем в незагрязненном состоянии является обязательным условием безопасной эксплуатации двигателя и снижения до минимума содержания токсичных компонентов в отработавших газах. Для достижения этого в топливо добавляются специальные моющие присадки.
Ингибиторы коррозии для бензинов

Проникновение извне воды/влажности может привести к коррозии компонентов топливной системы. Коррозия может быть эффективно устранена добавлением ингибиторов коррозии, которые формируют тонкую защитную пленку на металлической поверхности.
Стабилизаторы окисления для бензинов

Присадки, противодействующие старению топлива (антиоксиданты) добавляются в топливо, для того чтобы улучшить его стабильность во время хранения. Эти присадки предотвращают быстрое окисление топлива кислородом воздуха.
Дизельное топливо

Топливные стандарты для дизельного топлива

Требования для дизельных топлив в Европе устанавливает стандарт ЕN 590 (2009). Наиболее важные характеристки дизельных топлив изложены в табл. «Основные технические характеристики дизельных топлив в соответствии со стандартом DIN EN 590 (действует с октября 2009 года)». Даже особые марки дизельных топлив, продаваемые на некоторых бензозаправочных станциях (например, Super, Ultimate, V-Power), удовлетворяют этому стандарту. У всех этих дизельных топлив существуют различия в основных характеристиках и в составе присадок. V-Power содержит 5% по объему синтетического дизельного топлива.

В соответствии со стандартом EN 590, в дизельное топливо допускается добавлять до 7% по объему биодизеля (FAME — мети-лэфиры на основе жирных кислот), качество которого предусмотрено нормами EN 14214 (2009). Добавка биодизеля улучшает смазывающую способность топлива, но также уменьшает стабильность к окислению. С целью проверки стабильности к окислению, в 2009 году был дополнен стандарт EN 590, в который также был включен параметр запаса по старению, измеряемый как индукционный период при 110 °С, составляющий, по крайней мере, 20 часов в условиях испытаний, определенных нормами EN 15751.
Стандарт США для дизельных топлив ASTM D975 определяет меньшее число характеристик и устанавливает менее строгие ограничения. Он разрешает добавлять максимум 5% по объему биодизеля, который должен удовлетворять требованиям стандарта ASTM D6751.

Характеристики дизельного топлива

Цетановое число и дизельный индекс

Цетановое число (CN) характеризует воспламеняемость дизельного топлива. Чем выше цетановое число, тем больше тенденция топлива к воспламенению. Поскольку дизельный двигатель обходится без подаваемой извне искры зажигания, топливо должно воспламеняться спонтанно (самовоспламенение) и с минимальной задержкой воспламенения при впрыскивании в горячий воздух, сжатый в камере сгорания. Цетановое число, равное 100, соответствует легко воспламеняемому н-гексадекану (цетану), а цетановое число, равное 0, соответствует медленно воспламеняющемуся альфаметилнафталину. Цетановое число дизельного топлива определяется на стандартизированном одноцилиндровом испытательном двигателе CFR (CFR — объединенный комитет по изучению моторных топлив). Степень сжатия измеряется с постоянной задержкой воспламенения. Сравниваемые топлива, содержащие цетан и альфаметилнафталин, испытываются с установленной степенью сжатия. Содержание цетана в смеси изменяется, пока не будет получена та же самая задержка воспламенения. Содержание цетана в процентах определяет цетановое число.
Цетановое число, превышающее 50, более предпочтительно для оптимальной работы современных двигателей, особенно в условиях холодного старта. Высококачественные дизельные топлива содержат большой процент парафинов с высокими цетановыми числами. Наоборот, ароматические углеводороды имеют низкую воспламеняемость.
Еще одним параметром воспламеняемости топлива является дизельный индекс, который вычисляется на основе плотности топлива и различных точек на кривой кипения. Этот чисто математический параметр не принимает во внимание влияние присадок, улучшающих свойства цетана, на воспламеняемость. Для того чтобы ограничить регулирование цетанового числа посредством присадок, улучшающих свойства цетана, цетановое число и дизельный индекс были включены в список требований стандарта EN 590. Топливо, цетановое число которого увеличено присадками, улучшающими свойства цетана, действует по-другому во время сгорания в двигателе, чем топливо с тем же самым естественным цетановым числом.
Температурный диапазон изменения фракционного состава

Температурный диапазон изменения фракционного состава топлива, то есть температурный диапазон, при котором испаряется топливо, зависит от состава топлива. Низкая точка кипения делает топливо более подходящим для использования в условиях холодного климата, но также означает более низкое цетановое число и плохая смазывающая способность. Это увеличивает риск изнашивания компонентов системы впрыска. Однако, если точка кипения высокая, это может привести к большей эмиссии сажи и появлению нагара в распылителях форсунок. Это, в свою очередь, вызывает образование отложений в результате химического разложения нелетучих топливных компонентов в отверстиях и колодце распылителя и добавление остаточных продуктов сгорания. Когда точка кипения выше, возможно протекание топлива по стенкам цилиндров и смешивание с моторным маслом. Поэтому процент нелетучих топливных компонентов не должен быть слишком высоким. Ограничение добавки биодизеля до максимальных 7% по объему также вызвано его высокой точкой кипения (320-360 °С).
Предел фильтрации дизельного топлива

Осаждение кристаллов парафина при низких температурах может привести к забиванию топливного фильтра и, в конечном счете, к прерыванию подачи топлива. В худшем случае макрочастицы парафина начинают выпадать при 0 °С или при еще больших температурах. Пригодность топлива для использования в холодное время оценивается «пределом фильтрации» (CFPP). Европейский стандарт EN 590 регламентирует показатель CFPP для различных классов дизельных топлив, и, кроме того, это предельное значение может быть установлено отдельными государствами-членами ЕС, в зависимости от преобладающих географических и климатических условий.
Прежде, владельцы автомобилей с дизельным двигателем иногда добавляли в топливный бак высокооктановый бензин, чтобы улучшить показатели дизельного топлива на холоде. Эта практика не требуется в настоящее время, когда топливо соответствует стандартам, и это может в любом случае привести к повреждению, особенно в системах с топливным впрыском под высоким давлением.
Точка воспламенения дизельного топлива

Точка воспламенения — температура, при которой количество испарений топлива, накопившихся в атмосфере, оказывается достаточным для воспламенения топливовоздушной смеси. Соображения безопасности (при перевозке и хранении топлив) диктуют необходимость соответствия дизельного топлива требованиям стандарта класса A III «Опасные материалы», где определено, что точка воспламенения должна быть выше 55 °С. Добавление в дизельное топливо менее 3% бензина оказывается достаточным для того, чтобы возгорание горючей смеси могло произойти при комнатной температуре.

Плотность дизельного топлива

Энергетическое содержание дизельного топлива в единице объема увеличивается с ростом плотности. Учитывая постоянное срабатывание форсунок (то есть, постоянный впрыск определенного количества топлива), использование топлива с плотностью, изменяющейся в широких пределах, вызывает изменение состава смеси (изменение коэффициента избытка воздуха λ) из-за колебаний теплотворной способности топлива. Когда двигатель работает на топливе, у которого имеется большой разброс по плотности, это приводит к увеличению эмиссии сажи; если плотность топлива уменьшается, этот параметр также снижается. Поэтому должны соблюдаться требования к низкому разбросу плотности дизельного топлива.
Вязкость дизельного топлива

Вязкость дизельного топлива — мера сопротивления течения топлива из-за внутреннего трения. Если вязкость слишком мала, это приводит к увеличенным потерям утечек топлива, большему нагреванию системы впрыска и усиленному риску изнашивания и кавитационной эрозии. Слишком большая вязкость, имеющая место, например, при использовании чистого биодизеля (FAME), вызывает пиковое давление впрыска при высоких температурах в таких, например, топливных системах, как электронно-управляемые насос-форсунки, по сравнению с нефтяным дизельным топливом. И наоборот, система впрыска топлива не может развивать допустимое пиковое давление при использовании нефтяного дизельного топлива. Высокая вязкость также изменяет форму распыла из-за формирования больших капель.
Смазывающая способность дизельного топлива

Смазывающая способность дизельных топлив важна не столько при гидродинамическом трении, сколько при смешанном. Применение новых гидрогенизированных и десульфированных дизельных топлив с улучшенными экологическими характеристиками приводит к повышенному износу топливных насосов высокого давления.
Десульфирование также приводит к удалению компонентов топлива, которые важны для обеспечения смазывающей способности. В топливо приходится добавлять специальные присадки, улучшающие смазочную способность, чтобы избежать этих проблем. Стандарт EN 590 предписывает обеспечение минимальной смазочной способности, определяемой диаметром пятна изнашивания, который должен составлять максимум 460 мкм при испытаниях на установке с высокочастотным возвратно-поступательным движением рабочего органа (установка HFRR).
Показатель углеродистых отложений

Показатель углеродистых отложений характеризует свойство дизельного топлива образовывать нагар на поверхностях выпускного отверстия топливных форсунок. Механизм образования нагара имеет комплексный характер и не поддается простому описанию. Продукты испарения дизельного топлива оказывают незначительное влияние на образование нагара (закоксовывание).
Общее загрязнение
К общему загрязнению относятся суммарные включения нерастворимых посторонних макрочастиц в топливе, таких как песок, продукты коррозии, и нерастворимых органических компонентов, включая продукты старения полимеров, содержащихся в топливе. Стандарт EN 590 допускает максимальное общее загрязнение топлива 24 мг/кг. Имеющие большую твердость силикаты, которые содержатся в минеральной пыли, особенно разрушительны для топливных систем впрыска высокого давления с узкими распыливающими отверстиями. Даже фракция твердых макрочастиц с допустимым общим уровнем загрязнения может вызывать эрозионное и абразивное изнашивание (например, в соленоидных клапанах). Изнашивание такого рода приводит к утечке клапана, что понижает давление впрыска, ухудшает работу двигателя и увеличивает эмиссию твердых частиц с отработавшими газами. Типичные европейские дизельные топлива содержат приблизительно 100000 макрочастиц на 100 мл. Особенно критичные размеры макрочастиц — 4-7 мкм. Поэтому необходимы высокоэффективные топливные фильтры с хорошей эффективностью фильтрации, с тем чтобы предотвратить ущерб, наносимый макрочастицами.
Вода в дизельном топливе

Дизельное топливо может абсорбировать воду в количестве приблизительно 100 мг/кг при комнатной температуре. Предел растворимости определяется составом дизельного топлива, его присадками и окружающей температурой. Стандарт EN 590 допускает максимальное содержание воды в топливе 200 мг/кг. Хотя во многих странах бывает более высокое содержание воды в дизельном топливе, исследование рынка показывает, что содержание воды редко превышает 200 мг/кг. Образцы часто не обнаруживают воды, или обнаружение является неполным, так как вода оседает на стенках в форме нерастворенной «свободной» воды, или она скапливается на дне топливного бака. Принимая во внимание, что растворенная вода не повреждает топливную систему впрыска, нужно иметь ввиду, что даже очень небольшое количество свободной воды за короткий период времени может вызвать изнашивание или коррозионное повреждение компонентов системы впрыска.

Присадки в дизельное топливо

Присадки к автомобильным бензинам находят применение и для дизельного топлива. Различные вещества объединены в пакеты присадок, чтобы одной добавкой достигнуть множества целей. Поскольку полная концентрация комплекта присадок в топливе не превышает 0,1%, физические характеристики топлива — такие как плотность, вязкость, и фракционный состав — остаются неизменными.
Присадки, повышающие смазывающую способность

Смазывающую способность дизельных топлив с бедными свойствами смазывания, вызванными, например, процессами гидратации во время десульфирования, можно улучшить, добавляя в топливо жирные кислоты или глицериды. Биодизель также содержит глицериды как побочный продукт. В этом случае, в дизельное топливо, если оно уже содержит какую-то добавку биодизеля, присадки, улучшающие смазывающую способность, можно не добавлять.
Присадки, повышающие цетановое число

Присадками, повышающими цетановое число, являются спиртовые производные сложных эфиров азотной кислоты, добавление которых приводит к сокращению задержки воспламенения. Эти присадки помогают, особенно во время холодного пуска, предотвратить увеличение шума сгорания (шум двигателя) и сильное дымление.
Присадки, повышающие текучесть

Присадки, повышающие текучесть, состоят из полимерных материалов, которые понижают предел фильтрации. Они, в основном, добавляются в зимний период, чтобы гарантировать безотказную работу двигателя при низких температурах. Хотя эти присадки не могут предотвратить выпадение парафиновых кристаллов в дизельном топливе, они могут строго ограничить их рост. Размеры образуемых кристаллов становятся настолько маленькими, что они могут проходить через поры топливного фильтра.
Моющие присадки

Моющие присадки чищают систему подачи топлива с целью формирования эффективной рабочей смеси; замедляют образование отложений на поверхностях выпускного отверстия форсунок топливного насоса.
Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии, покрывающие поверхности металлических деталей, повышают коррозионную стойкость металлических элементов топливной системы двигателя.
Антипенные присадки

Добавление антипенной присадки позволяет избежать чрезмерного вспенивания топлива, когда автомобиль быстро заправляется горючим.
В следующей статье я расскажу об альтернативных видах топлив.
Рекомендую еще почитать:
press.ocenin.ru