Поставщиками дизельного топлива в Московский регион являются:
Ниже приведена таблица, из которой очевидно, что жесткие условия конкуренции на столичном рынке России в совокупности с экологическим прессингом со стороны Московского Правительства, привели к переходу на европейский стандарт ЕВРО-3. С марта 2006 года «ЛУКОЙЛ» начал поставку на собственные заправки дизельное топлива, соответствующее нормам ЕВРО-4.
Продукция Московского, Рязанского НПЗ, а также Орского НОС производится в соответствии с различными отечественными стандартами. В своем большинстве они соответствуют нормам ЕВРО-3. Продукция заводов «ЛУКОЙЛ» отвечает нормам ЕВРО-4.
Главное отличие нового экологического топлива от ГОСТ 305-82 заключается в пятикратном снижение по сере - не более 0,035%, (у ЛУКОЙЛа 40-кратное), а также увеличении цетанового числа от 45 до 51 ед. Предусмотрено введение 4 новых показателей:
Зимние дизельные топлива
По сравнению с традиционными зимними дизельными топливами (ГОСТ 305-82), морозостойкость которых достигается посредством повышения керосиновой фракции в составе топлива, современные экологические дизельные топлива производят за счет добавления в летние сорта депрессорных присадок. Чаще всего данное топливо имеет обозначение с индексом «п» - ДЗп.
По сравнению с прежним обозначением температуры помутнения и температуры застывания для экологически дизельных топлив введен новый показатель - предельная температура фильтруемости.
Стандарт ЕN 590 предусматривает выпуск дизельных топлив для умеренной климатической зоны шести марок (сортов):
И пять классов для районов с холодной климатической зоны:
|
Класс топлива |
|||||
|
Температура помутнения, °С |
|||||
|
Предельная температура фильтруемости, °С |
Арктическое дизельное топливо по ГОСТ 305-72 в московский регион не поступает.
Как известно, зима всегда приходит неожиданно. Заводы не успевают перестроиться на выпуск зимних сортов топлива в достаточном количестве. В этом случае допускается и практикуется добавление в летние сорта дизельного топлива авиационного керосина (ТС-1 или РТ) в следующих пропорциях:
|
Температура окружающего воздуха, °С |
|
|
От -5 до -10 |
|
|
От -10 до -15 |
|
|
От -15 до -20 |
|
|
От -20 до -25 |
|
|
От -25 до -30 |
|
|
От -30 до -35 |
Добавление керосина облегчается запуск холодного двигателя, поскольку керосин имеет более легкий фракционный состав (от 150 до 250°С), но при этом снижается цетановое число и как следствие падает мощность двигателя, увеличивается его дымность и расход топлива. Низкое содержание в смеси парафиновой фракции увеличивает трение в плунжерных парах и ускоряет их износ.
С высокой долей уверенности можно утверждать, что на АЗС таких компаний как ТНК, ВР, Магистраль, Татнефть, РуссНефть, ЮКОС, Сибнефть, МТК, Лукойл клиент получает товарное экологически чистое дизельное топливо. Здесь же следует отметить, что потребности заправочного комплекса собственно города Москвы составляют 70-80 тыс. тонн в месяц и ресурсные возможности нефтяных компаний обеспечить город экологически чистым дизельным топливом согласно постановлению Правительства Москвы от 28.12.2004 № 952-ПП «О стандартах на моторное топливо с улучшенными экологическими характеристиками» безусловно существуют.
Остальные потребности региона в количестве (120-160) тыс. тонн в месяц покрываются дизельным топливом по ГОСТ 305-82, поступающего по системе Мостранснефтепродукт через нефтебазы «Володарская», «Солнечногорская», «Нагорная», «Новоселки», а также железнодорожным транспортом на подмосковные нефтебазы.
Следует отметить, что в последние годы значительно сократилась, но, тем не менее, к сожалению, сохранилась еще практика продажи суррогата под маркой дизельного топлива. Обычно это дизельные фракции первичной переработки нефти на небольших мини-НПЗ, судовое маловязкое топливо или печное топливо, поступающее из Российских регионов на областные нефтебазы ЖД транспортом.
Грешат торговлей таким топливом, как правило, независимые небольшие частные АЗС, а также джобберы, прикрываясь брендами популярных нефтяных компаний. С 2005 года департамент природопользования Москвы составляет список заправок, торгующих некачественным топливом. По состоянию на декабрь 2005 года в «черный список» входило 40 АЗС, к июню 2006 года 12 АЗС, причем только две АЗС принадлежат ВИНКам, остальные – мелким частным АЗС. По нашим расчетам объем «бодяжного» дизельного топлива достигает 10% от общего объема продаж в регионе. За пределами Московской области эта цифра составляет до 20-25%.
Более чем 12-летний опыт работы нашей Компании на Московском рынке нефтепродуктов, дает нам право назвать нефтебазы, которые строго соблюдают соответствие паспортных данных на товар его реальному качеству: это автотерминал Московского НПЗ в Капотне, нефтебазы ОАО «Мостранснефтепродукт» (Володарская, Нагорненская, Солнечногорская, Новоселки), Подольская нефтебаза ЮКОСа и нефтебаза ЛУКОЙЛа в г. Видное.
Потребительские свойства дизельного топлива
Дизельное топливо - это нефтяная фракция, основу которой составляет смесь углеводородов с температурами кипения от 200 до 350 0 С. По внешнему виду – это прозрачная жидкость от светло-желтого или светло-коричневого цвета в зависимости от содержания смол. На отечественных заводах выход дизельной фракции составляет, в среднем 25% из переработанной нефти.
Эксплуатационные требования к качеству дизельных топлив
Рабочий процесс в дизельном двигателе принципиально отличается от процесса сгорания топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе. В цилиндрах дизеля сжимается не рабочая смесь, а воздух, причем степень сжатия достигает 20 – 30 (в бензиновых двигателях – 9 – 12). В воздух, сжатый до 3 – 7 МПа (30-70 атм.) и нагретый за счет сжатия до 500 – 800 0 С, под высоким давлением (до 150 МПа) через форсунку впрыскивается дизельное топливо. Оно практически мгновенно испаряется, перемешивается с горячим воздухом, нагревается до температуры самовоспламенения и сгорает. Принудительное зажигание рабочей смеси отсутствует.
Сложные процессы смесеобразования и сгорания топлива происходят в дизеле в течение очень малого промежутка времени, соответствующего повороту коленчатого вала на угол около 20 0 . Чем быстроходней двигатель, тем это время меньше. В бензиновом двигателе при равной частоте вращения коленчатого вала на смесеобразование и сгорание приходится в 10-15 раз больше времени. Отсюда и специфические требования к качеству дизельного топлива.
Надежная и экономичная работа дизеля обеспечивается, когда правильно подобрано топливо, установлен оптимальный угол опережения впрыска, а смесь полностью сгорает во время рабочего хода. Иначе увеличивается дымность выхлопа, падает мощность, повышается удельный расход топлива.
Для обеспечения полного и качественного сгорания к дизельному топливу предъявляются следующие требования: хорошая прокачиваемость, как условие бесперебойной и надежной работы топливного насоса высокого давления (ТНВД); обеспечение тонкого распыла и хорошего смесеобразования; полное сгорание топлива; предотвращение нагарообразования на клапанах, поршнях и поршневых кольцах, зависания игл и закоксовывания распылителей форсунок; отсутствие коррозионного воздействия на детали двигателя, топливоподающую систему, топливопроводы и топливные баки; высокая химическая стабильность.
Свойства дизельных топлив
К свойствам дизельных топлив, отвечающим всем эксплуатационным требованиям, относятся: цетановое число, вязкость и плотность, низкотемпературные свойства, фракционный состав и испаряемость, противокоррозионные свойства и стабильность топлива, наличие механических примесей и воды, удовлетворение экологическим требованиям.
Цетановое число (ЦЧ) - это показатель воспламеняемости дизельного топлива, численно равный объемному проценту цетана в эталонной смеси, которая в условиях испытания равноценна по воспламеняемости эталонному топливу.
Цетановое число - это один из самых важных параметров дизтоплива, антипод октанового числа бензина. Если октановое число характеризует стойкость бензина к самовоспламенению (детонации), то ценатовое число, наоборот, отражает способность дизтоплива воспламеняться при нагревании.
Цетановый индекс – это расчетное значение цетанового числа до введения цетаноповышающих добавок. В состав эталонной смеси входит цетан и а-метилнафталин. Склонность цетана к самовоспламенению оценивают в 100 единиц, а а-метилнафталина - в 0 единиц. Так, если смесь состоит из 45% цетана и 55% а-метилнафталина, то считается, что ее цетановое число равно 45.
Оценку самовоспламеняемости дизельных топлив для быстроходных дизелей производят аналогично методу оценки детонационной стойкости бензинов. Испытываемый образец в обоих случаях сопоставляется с эталонным топливом на одноцилиндровой установке серии ИТ-9 с изменяемой степенью сжатия.
Цетановое число дизельного топлива по ГОСТ 305-82 должно быть не менее 45. Чем выше ЦЧ, тем лучше воспламеняемость топлива. В то же время при использовании топлива с повышенным цетановым числом (более 50) происходит преждевременное воспламенение топливной смеси, которое снижает экономичность и мощность дизеля, вызывает обильное дымление. Применение топлива с цетановым числом менее 40 приводит к жесткой работе двигателя (возникает характерный металлический стук, напоминающий детонацию в бензиновом двигателе, вибрация, перегрев поршней и головок цилиндров и др.)
Цетановое число топлива может быть повышено регулированием углеводородного состава или введением в состав топлива специальных присадок. Однако передозировка цетаноповышающими добавками может негативно отразиться на качестве топлива. Наилучшим показателем является минимальная разница между цетановым числом и цетановым индексом, что свидетельствует о минимальном количестве цетаноповышающей добавки.
Вязкость и плотность дизельных топлив влияют на процессы испарения и смесеобразования. Пониженное или повышенное значение кинематической вязкости (для топлив различных марок оптимальное значение лежит в пределах 1,5 – 6,0 мм 2 /с) приводит к нарушению работы топливоподающей аппаратуры, а также процессов смесеобразования и сгорания рабочей смеси.
При пониженной вязкости топливо вытекает через зазоры в плунжерных парах топливного насоса высокого давления, вследствие чего изменяется его дозировка, снижается давление впрыска, увеличивается нагарообразование. Снижение вязкости топлива ухудшает и его смазочные свойства, что приводит к увеличению интенсивности изнашивания прецизионных плунжерных пар ТНВД, так как их износ определяется физическим состоянием топлива. Кроме того, при этом увеличивается опасность подтекания и просачивания маловязкого топлива и, как следствие, роста его расхода.
Повышенная вязкость топлива приводит к ухудшению качества смесеобразования, при распылении образуются крупные капли и длинная струя с малым углом. При этом продолжительность процесса испарения возрастает, топливо сгорает не полностью, увеличивается его расход, повышается нагарообразование, возникает дымление (цвет отработавших газов становится темным).
Более мелкие и однородные по составу капли рабочей смеси улучшают процессы испарения, смесеобразования и сгорания, что характерно для распыления дизельного топлива с кинематической вязкостью 2,5 – 4,0 мм 2 /с при температуре +20 0 С. Топливо с такой вязкостью при отрицательных температурах сохраняет такие эксплуатационные свойства, как текучесть и проходимость по трубопроводам, через фильтры тонкой очистки и насос высокого давления.
Поскольку с понижением температуры вязкость значительно возрастает, существенно ухудшаются пусковые свойства топлива, особенно в холодное время года.
Плотность дизельного топлива нормируется (в отечественных стандартах) при температуре +20 0 С: для летнего топлива – не более 860 кг/, зимнего – не более 840 кг/м 3 и арктического – не более 830 кг/м 3 .
В зарубежных стандартах плотность нормируется при температуре +15 0 С. По европейскому стандарту ЕN 590 плотность летних дизельных топлив должна составлять 820 – 850 кг/м 3 , зимних – 800 – 845 кг/м 3 .
Низкотемпературные свойства дизельных топлив, характеризуемые температурам помутнения и застывания, оценивают, устанавливая предельно низкую температуру окружающей среды (воздуха), при которой его подача из топливного бака к двигателю происходит бесперебойно.
Температурой помутнения называется температура, при которой топливо теряет прозрачность в результате выпадения кристаллов парафиновых углеводородов или микрокристаллов льда, но не теряет текучести. Микрокристаллы высокоплавких углеводородов образуют в фильтре тонкой очистки непроницаемую для топлива парафиновую пленку, в результате чего подач топлива прекращается. Чаще всего это проявляется при пуске и прогреве дизеля, так как в это время в подкапотном пространстве еще сохраняется низкая температура.
Бесперебойная подача обеспечивается при температуре помутнения топлив на 5-10 0 С ниже температуры окружающего воздуха, при которой эксплуатируется автомобиль.
Температурой застывания называется температура, при которой дизельное топливо не обнаруживает подвижности (текучести) при наклоне под углом 45 0 в течение 1 мин. Подвижность топлива определяют в стандартном приборе. Восстановить текучесть на некоторое время можно перемешиванием застывшего топлива, однако затем оно обычно вновь застывает.
Разница между температурой помутнения и застывания составляет 5 – 15 0 С в зависимости от химического состава топлива. Например, для летнего дизельного топлива (с температурой конца перегонки 360 0 С) при использовании его в умеренной климатической зоне температура помутнения равна – 5 0 С, а температура застывания равна – 10 0 С. Для зимнего топлива (с температурой конца перегонки 340 0 С) в той же климатической зоне температура помутнения составляет -25 0 С, а температура застывания -35 0 С.
Для экологически чистых дизельных топлив введен новый показатель – предельная температура фильтруемости . Данную температуру определяют путем прямой фильтрации топлива при заданной температуре или в определенном интервале температур. Предельная температура фильтруемости для летнего дизельного топлива составляет -5 0 С, а для зимнего -25 0 С.
Учитывая, что в нашей стране преобладает холодный климат, для зимних и арктических марок дизельных топлив установлены требования к низкотемпературны свойствам.
Низкотемпературные свойства дизельных топлив улучшают двумя способами удалением из их состава высокоплавких парафинов нормального строения или добавлением в них депрессорных присадок.
Дизельные топлива с депрессорными присадками маркируют как ДЗп. Добавление депрессорных присадок в дизельное топливо приводит к снижению температуры застывания с –10 0 С до –35 0 С и снижению предельной (соответствующей температуре применения топлива) температуры фильтрации от минус 5 0 С до минус 20 0 С.
Депрессорные присадки существенно снижают температуру застывания и предельную температуру фильтруемости, но практически не изменяют температуру помутнения.
Депрессорные присадки вводятся в летние топлива из расчета 2 грамма на 1 кг топлива. Присадки могут обеспечивать бесперебойную работу дизеля до температуры –20 0 С, что значительно сокращает время пуска холодного двигателя.
Некоторые присадки к дизельным топливам снижают только температуру застывания, но не влияют на температуру фильтруемости, что приводит к образованию в топливных баках двух слоев: верхнего (прозрачного) слоя, обладающего пониженным цетановым числом, и нижнего (мутного), содержащего мелкие кристаллы парафина.
При отсутствии зимнего товарного дизельного топлива допускается в виде исключения добавлять в него керосин (топливо ТС-1 или РТ). Однако следует помнить, что разбавленное керосином дизельное топливо теряет часть своих смазывающих свойств, что приводит к ускоренному изнашиванию плунжерных пар топливной аппаратуры.
Фракционный состав и испаряемость дизельного топлива определяются его физико-химическими свойствами. Если на первую стадию смесеобразования – распыливание – решающее влияние оказывает вязкость топлива, то на вторую стадию (испарение) – его испаряемость.
По ГОСТ 305-82, испаряемость дизельного топлива, характеризуемая фракционным составом, определяется температурами выкипания 50 и 96 процентов топлива (соответственно t 50 % и t 96%). Температура начала кипения дизельных топлив обычно находится в пределах 170 - 200 °С, t 50 % составляет 255 - 280 °С, а температура конца перегонки (t 96 %) примерно равна 330 - 360 °С.
Показатель температуры t 50 % характеризует пусковые качества топлива. Чем эта температура ниже, тем более облегчен фракционный состав данного топлива, тем быстрее и полнее оно испаряется в камере сгорания. Однако после прогрева двигателя до рабочей температуры топливо с облегченным фракционным составом вызывает жесткую работу дизеля.
Температура t 96 o / o указывает на содержание в топливе высококипящих углеводородов (трудноиспаряющаяся фракция), которые во время рабочего процесса в камере сгорания испаряются медленно и неполно. Повышение доли этой фракции ухудшает смесеобразование и вызывает неполное сгорание топлива, затрудняет пуск дизеля, снижает его экономичность и увеличивает дымность отработавших газов. Поэтому дизельные топлива должны обладать оптимальной испаряемостью.
Противокоррозионными свойствами дизельные топлива должны обладать для обеспечения минимального воздействия коррозионного разрушения деталей дизеля. Причины коррозионной агрессивности дизельных топлив те же, что и у бензинов: наличие в их составе сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, а также органических кислот.
При работе дизеля на сернистом топливе образуются прочные трудноудаляемые нагар и лаковые отложения. Кроме того, из окислов серы образуются сильнодействующие кислоты, вызывающие коррозию деталей, разрушающие масло в двигателе. Дизельные топлива с содержанием более 0,2% применяют только при условии, что в двигателе применяется масло с противокоррозионной присадкой.
При производстве дизельных топлив из сернистых нефтепродуктов получают газойлевые и соляровые дистилляты с содержанием серы до 1,0 - 1,3 %. Серу из дистиллятов удаляют каталитическим способом, позволяющим снизить ее содержание до 0,2-0,5%, что по ГОСТ 305-82 является допустимой нормой. Повышенное до 0,6 % содержание серы в топливах приводит к увеличению износа гильз цилиндров и поршневых колец в среднем на 15%, а повышение до 1 % ускоряет этот процесс в 1,5 раза.
Из активных сернистых соединений (свободная сера , меркаптановая сера , сероводород ) наибольшей коррозионной агрессивностью обладает меркаптановая сера. Содержание ее в топливах не должно превышать 0,01 % (норма по ГОСТ). При повышении массовой доли меркаптановой серы до 0,06% коррозионный износ плунжерных пар и деталей форсунок увеличивается в 2 раза. Поэтому при производстве дизельных топлив обязательно проводят их коррозионные испытания медной пластинкой . Если медная пластинка выдерживает испытания, то коррозионная агрессивность топлива отсутствует.
Кроме того, учитывая высокую коррозионную агрессивность и низкую химическую стабильность меркаптанов, помимо испытания на медную пластинку (качественная оценка), содержание в топливе меркаптановой серы определяют еще и потенциометрическим методом.
Минеральные кислоты и щелочи обнаруживают по реакции водной вытяжки. Присутствие водорастворимых кислот и щелочей в дизельных топливах не допускается. Кислотность согласно ГОСТ 305-82 не должна превышать 5 мг КОН для нейтрализации 100 см 3 топлива.
Механические примеси и вода в топливах для автомобильных дизелей по ГОСТ 305-82 недопустимы. При наличии в дизельном топливе механических примесей происходит засорение фильтрующих элементов, ускоренный износ топливоподающей аппаратуры. При понижении температуры из воды, находящейся в топливе, образуются кристаллы льда, которые забивают фильтрующие элементы, что уменьшает подачу топлива в двигатель. Применение дизельного топлива с водой при положительной температуре приводит к разрушению фильтрующих элементов. Однако в связи с предельной «чувствительностью» метода оценки содержания механических примесей (ГОСТ 6370-83) и воды (ГОСТ 2477-65) за отсутствие загрязнений принимаются содержание в топливе механических примесей до 0,005 % и воды до 0,03 % (по массе).
Содержание в топливе загрязнений, способных закупоривать поры бумажных фильтров и нарушать работу топливной аппаратуры (механических примесей, воды, смол, серы, и др.) регламентируется коэффициентом фильтруемости , значение которого тем выше, чем больше в топливе примесей. Степень очистки дизельного топлива, определяемая коэффициентом фильтруемости, не должна превышать 3. Наиболее опасными считаются механические примеси.
Экологические требования к дизельным топливам.
Основными показателями качества, ответственными за экологические последствия выбросов отработавших газов дизелей, являются:
· массовая доля серы;
· массовая доля ароматических углеводородов, связанная с цетановым числом дизельного топлива;
· фракционный состав, характеризующий пределы выкипания топлива.
Отечественные дизельные топлива по ГОСТ 305–82 не соответствуют европейским нормам ЕN 590 по содержанию серы и имеют в среднем несколько меньшее цетановое число.
3,6 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,2%;
- 1,8 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,1%;
- 0,9 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,05%;
Если предположить, что среднее содержание серы в дизельном топливе составляет 0,1%, то за один год в атмосферу Московского региона только от сжигаемого дизельного топлива (бензин не в расчет) попадает около 540 тонн диоксида серы, что составляет 30-40 граммов на каждого среднестатистического жителя и гостя 15-миллионного Московского региона.
В 1996 году в Европе было введено ограничение на содержание серы в дизельных топливах до 0,05 % (Европейский стандарт ЕN 590).
Фракционный состав дизельных топлив с улучшенными экологическими свойствами установлен на уровне летнего топлива со следующими показателями: температура выкипания 50 % объема – не выше 280 0 С, температура выкипания 96 % объема (конец перегонки) – не выше 360 0 С; температура вспышки в закрытом тигле – не ниже 40 0 С.
Содержание ароматических углеводородов для большинства товарных дизельных топлив, выпускаемых отечественной промышленностью, составляет 23 – 28 %. Колебания состава ароматических углеводородов зависят от природы перерабатываемой нефти, их компонентного состава и технологии производства топлив. Для удовлетворения экологических требований массовая доля ароматических углеводородов должна быть не более 11 %.
Европейский стандарт ЕN 590 предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регионов. Для районов с умеренным климатом выпускается 6 марок дизельных топлив (А, В, С, D, Е и F), имеющих предельные температуры фильтруемости соответственно +5, 0, -5 , -10, -15 и -20 0 С. Для районов с холодным климатом предусмотрен выпуск 5 классов (0, 1, 2, 3,4) дизельного топлива с низкотемпературными свойствами.
Все вышеприведенные характеристики топлив количественно регламентируются нормативными техническими документами: государственными стандартами (ГОСТ), Отраслевыми Стандартами (ОСТ), Техническими Условиями (ТУ).
дизельное топливо Москва, дизельное топливо зимнее
Дизельное топливо, предназначенное для быстроходных дизелей, должно удовлетворять следующим основным требованиям:
бесперебойно поступать в цилиндры дизеля в любых условиях эксплуатации;
образовывать в камере сгорания двигателя топливовоздушную смесь, способную своевременно воспламеняться и полностью сгорать; обеспечивать мягкую, без стуков, работу дизельного двигателя; не вызывать значительной коррозии деталей двигателя; образовывать как можно меньше нагара на деталях двигателя; не содержать механических примесей и воды.
Весовая плотность (отношение массы топлива к его объему) дизельного топлива зависит от его фракционного состава и колеблется в пределах 820-890 кг/м 2 (0,82-0,89 г/см 3). Плотность измеряют при температуре +20° С. Если плотность была определена при другой температуре, то полученные данные приводят к температуре +20° С по формуле:
где p f - плотность при температуре окружающей среды, кг/м 3 (г/см 3);
к - температурная поправка на 1° С; для топлива плотностью 0,84-0,89 г/см 3 к=0,00073, для топлива плотностью 0,84-0,86 г/см 3 к=0,00070.
Плотность не является оценочным показателем качества топлива, поэтому в ГОСТ ее значение не приводится. Однако при эксплуатации дизелей необходимо знать величину весовой плотности, так как топливный насос отмеряет по объему требуемое количество топлива. Позтому его весовое количество, а следовательно количество тепловой энергии, зависит не только от объема топлива, впрыснутого в цилиндр, но и от плотности топлива.
Существует следующая зависимость между весовым количеством поданного топлива Q и объемным V:
где р t - плотность топлива, кг/м 3 (г/см 3) при температуре t; t - температура впрыснутого топлива, °С.
При определении производительности топливных насосов следует иметь в виду, что плотность дизельного топлива колеблется и пределах 0,82-0,89, поэтому в данные замеров следует вносить соответствующие поправки.
Вязкость является важным показателем качества дизельного топлива. Она влияет на качество распыливания и смесеобразования. Чем больше плотность дизельного топлива, тем больше его вязкость, тем более крупные капли топлива получаются при впрыске форсункой и тем больше дальнобойность струи. Прокачиваемость дизельного топлива ухудшается при низких температурах с увеличением вязкости.
При повышении температуры вязкость уменьшается (рис. 11). В связи с этим увеличивается утечка дизельного топлива через неплотности в прецизионных парах насоса и форсунки и уменьшается его подача. На рисунке 12 показано влияние вязкости топлива на коэффициент подачи при среднем давлении впрыска 30 Мн/м 2 (300 кГ/см 2). При повышении давления вязкости топлива увеличивается (рис. 13). В момент впрыска топлива в цилиндр вихрекамерного дизельного двигателя оно сжимается до двухсот и более атмосфер, вязкость его возрастает по сравнению с вязкостью при атмосферном давлении.
Для обеспечения постоянства мощностных и экономических показателей желательно, чтобы при нагреве или охлаждении дизеля во время эксплуатации вязкость дизельного топлива изменялась как можно меньше.
Зависимость производительности насоса от температуры топлива показана на рисунке 14. Эти свойства топлива необходимо учитывать при регулировке топливной аппаратуры.
Фракционный состав. Для нормального протекания рабочего процесса в дизеле топливо, поступившее в камеру сгорания, прежде чем воспламениться, должно перейти из жидкого в парообразное состояние. Испаряемость влияет на период задержки воспламенения топлива, его сгорание в двигателе, пусковые качества и экономичность двигателя.
Рис. 11. Зависимость вязкости v и плотности р топлива от его температуры t.
Рис. 12. Зависимость коэффициента подачи n н от вязкости топлива при давлении впрыска топлива P нф.пр = 300 кГ/см 2: 1 - при 400 оборотах коленчатого вала в минуту; 2 - при 1000 оборотах коленчатого вала в минуту.
Поэтому в ГОСТ 305-62 указывается, что температура, при которой выкипает 96% дизельного топлива, должна быть не выше 360° С, иначе наблюдается повышенное нагарообразование.
По ГОСТ 4749 - 49 топлива делятся: на арктическое ДА, предназначенное для использования при температуре окружающего воздуха ниже минус 30° С, температура выкипания 90% не превышает 300° С; дизельное зимнее ДЗ - для использования при температуре выше минус 30° С, температура выкипания 90% не превышает 335 °С и дизельное летнее ДЛ - для использования в теплое время года, температура выкипания 90% не превышает 350 °С.
По ГОСТ 305 - 62 топлива делятся на арктическое А, зимнее 3 и летнее Л (табл. 1).
Рис. 13. Зависимость вязкости дизельного топлива от давления Р (n" - вязкость при давлении Р; n - начальная вязкость при атмосфер, ном давлении).
Рис. 14. Зависимость величины подачи топлива за цикл q ц от темцературы t T топлива в головке насоса.
Температура вспышки дизельного топлива - это температура, до которой необходимо нагреть топливо в нормальных условиях, чтобы пары над его поверхностью вспыхнули при поднесении пламени. Она указывает на степень пожарной опасности данного вида дизельного топлива. В стандартах указывается, что для арктических сортов дизельного топлива температура вспышки должна быть не ниже плюс 30-35 °С, для зимних - не ниже плюс 35-50 °С, для летних плюс 40-60 °С.
Температура застывания дизельного топлива - это температура, при которой топливо в определенных условиях испытания теряет текучесть и загустевает. Для эксплуатации в различных условиях желательно, чтобы температура застывания была как можно ниже. Если температура застывания высокая, то зимой забиваются фильтры и топливопроводы, ухудшается запуск двигателя, затрудняется перекачивание топлива на нефтебазах и при заправке тракторов. В стандартах указывается, что температура застывания должна быть для летних сортов топлив не выше минус 10 °С. Для зимних - не выше минус 35-45 °С, для арктических - не выше минус 55-60 °С.
Дизельные топлива изготовляют из нефти, содержащей серу. В процессе производства топливо не удается полностью освободить от присутствия серы. При сгорании топлива в дизельном двигателе образуются сернистый и серный газы и тем больше, чем больше содержание серы в дизельном топливе. В зонах низких температур газы образуют с парами воды сернистую и серную кислоты, а в зонах высоких температур возникает газовая коррозия металла.
Рис. 15. Зависимость износа поршневых колец от содержания смол в дизельном топливе.
Рис. 16. Зависимость износа поршневых колец от содержания серы в дизельном топливе.
Нагар и коксующиеся отложения в двигателе при наличии серы в топливе приобретают повышенную твердость и более высокие абразивные свойства. Все это вызывает повышенный износ деталей дизельного двигателя (рис. 16).
Если в топливе содержится серы более 0,2%, то для устранения ее вредного действия топливо применяют в тех двигателях, в которых используют дизельное масло с присадкой ЦИАТИМ-339, АзНИИ-7 или ВНИИНП-360. Содержание серы в дизельном топливе допускается не более 1 %.
Механические примеси представляют собой частички песка, глины, окалины и кокса. Они засоряют фильтрующие элементы, вследствие чего нарушается нормальная работа топливной аппаратуры. Особенно большую опасность представляют механические примеси из кварца, так как они вызывают абразивный износ прецизионных деталей топливного насоса и форсунок. Поэтому содержание механических примесей в дизельном топливе по ГОСТ не допускается.
Вода в дизельном топливе содержится во взвешенном состоянии и в виде эмульсии. Частички воды заполняют поры хлопчатобумажных фильтров и прекращают доступ топлива к насосу. Кроме того, ухудшается пропускная способность бумажных фильтров при обводнении. При температуре ниже нуля частички воды, содержащиеся в топливе, замерзают и в виде мелких кусочков льда забивают топливопроводы и фильтры.
Вода понижает теплотворную способность топлива и вызывает коррозию топливной аппаратуры, поэтому она не должна содержаться в дизельном топливе.
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.
Старый ГОСТ 305-82, действовавший ещё в СССР, в начале XXI века безнадёжно устарел. Новая классификация дизельных топлив проводилась в России в точном соответствии с европейской системой.
Первый европейский стандарт EN590 был введён в 1993 году. Он был разработан и внедрён, чтобы уменьшить вред природе от выхлопных газов автомобилей. Стандарт претерпел несколько изменений.
Сегодня в России действуют нормы EN590-2009, называемого «Евро 5». Он классифицирует ДТ по температурным зонам применения: топливо классов от А до F предназначено для температур от +5 до -20 °С, топливо классов от 0 до 4 - для температур от -20 до -44 °С.
ГОСТ Р 52368-2005
Первым стандартом системы «Евро 5» в России стал ГОСТ Р 52368-2005 под названием «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия». Он отражает все требования международного документа EN590.
Российский стандарт разделяет производимое дизельное топливо на два типа:
Топливо для умеренного климата выпускают шестью сортами (от А до F) с предельными температурами фильтруемости от +5 до -20 ºС. Топливо для холодного и арктического климата производят пятью классами (от 0 до 4) с предельными температурами фильтруемости от -20 до -44 ºС. ГОСТ регламентирует также содержание серы (по видам, от I до III): I - до 350 мг/кг, II - до 50 мг/кг, III - 10 мг/кг.
Важное экологическое значение ГОСТ Р 52368-2005 состоит в том, что он ограничивает в топливе содержание серы (не более 10 мг/кг) и ароматических углеводородов (не более 8 %), что полностью соответствует требованиям «Евро 5».
РТ ТС 013/2011
В 2011 году в странах Таможенного союза (Россия, Казахстан, Беларусь) был введён в действие технический регламент РТ ТС 013/2011, устанавливающий требования «Евро 5» к топливу. По этому документу дизельное топливо (ДТ) разделяется на четыре группы:
Третья группа символов обозначает экологический класс дизельного топлива:
Маркировка ДТ-З-К5 обозначает: автомобильное зимнее дизельное топливо экологического класса 5 по «Евро 5».
ГОСТ Р 55475-2013
В 2014 году в России введён ещё один норматив - ГОСТ Р 55475-2013 «Топливо дизельное зимнее и арктическое депарафинированное». Документ устанавливает требования к топливу, подвергаемому очистке от парафиновых групп методом каталитической депарафинизации. Горючее, произведенное по этому стандарту, делится на пять видов. Первый обозначается ДТ-З-К3 (К4, К5) -32, последний - ДТ-А-К3 (К4, К5) -52.
Несколько одновременно действующих ГОСТов на дизельное топливо усложняют классификацию, потому что происходит смешивание понятий и обозначений. Так, одну и ту же марку топлива можно обозначить и как Сорт F вид III (Евро-5), и как ДТ-З-К5.
Дизельное топливо (ДТ) бывает арктическим, зимним или летним. Основное отличие их друг от друга в температуре предельной способности к фильтрации, помутнения и застывания. Летнее топливо зимой при минус 20°С может замерзнуть и его использование станет невозможным.
Это промежуток времени от впрыскивания топлива в цилиндр до начала горения. Более высокое число способствует быстрому воспламенению и плавному сгоранию топлива. От цетанового числа зависит и температурная характеристика дизтоплива. Именно ЦЧ разграничивает дизтопливо на зимнее и летнее.
Зимнее ДТ имеет число 50-65 единиц, а летнее - около 45. В международных стандартах вместо цетанового числа используют дизельный индекс (diesel index) и цетановый индекс (cetan index).
Это свойство обеспечивает необходимую подачу топлива в цилиндры. Прокачиваемость зависит от количества в топливе механических примесей, смол, влияющих на прохождение топлива через фильтр.
Слишком большая вязкость повышает выделение дыма в процессе сгорания топлива и увеличивает потребление топлива, что снижает экономичность двигателя. Это объясняется тем, что из-за повышенной вязкости снижается прокачиваемость топлива через фильтры и ухудшается процесс смесеобразования. И наоборот, топливо с пониженной вязкостью хуже герметизирует и смазывает зазоры плунжерных пар в топливном насосе высокого давления (ТНВД). Дизтопливо пониженной вязкости иногда становится причиной выхода из строя ТНВД.
Первая категория - арктическое дизтопливо, способное проходить через фильтр при температуре минус 50°С. Такое топливо используется в странах, где температура воздуха крайне низкая и использование другого ДТ невозможно.
К следующей категории относится зимнее дизтопливо. При крайне низких температурах происходит процесс кристаллизация парафина. Температура, при которой топливо сохраняет свои рабочие свойства, не превышает минус 35°С.
Для улучшения свойств топлива в них часто добавляют различные присадки, которые очищают топливную систему от воды, маслянистых отложений, что способствует увеличению работоспособности двигателя.
Чем чище дизельное топливо, тем качественнее и эффективнее работает двигатель. Эта характеристика дизельного топлива является очень важной.
Для определения характеристики чистоты топлива используют коэффициент фильтруемости, который определяют соотношением времени, за которое топливо проходит через фильтр при определенном атмосферном давлении.
В основном фильтруемость дизтоплива зависит от содержания воды, механических примесей, смол и кислот в дизельном топливе.
Фильтрация топлива очень важна. Каждый раз, когда происходит заправка топливом, в горловину топливного бака может попасть пыль, способная нанести значительный ущерб трущимся поверхностям двигателя и всей системе питания. Пыль через форсунки может проникать в цилиндры двигателя, засорять каналы распылителя форсунки, что может снизить мощность двигателя из-за недостаточного поступления топлива в камеру сгорания.
Поэтому целесообразно покупать фильтры только известных производителей.
Неправильно подобранная присадка способна привести к плачевным последствиям.
Необходимо помнить, что у очень эффективных присадок могут быть отрицательные свойства. После печальных последствий неправильного применения присадок многие владельцы отказались от их использования. Особенно это касается применения присадок для иностранной техники. Зарубежные двигатели, особенно японские, очень чувствительны к качеству топлива и на наличие присадок в нем реагируют по-разному.
Неправильное использование присадок в таких двигателях часто приводит к поломке дорогой техники.
Для улучшения пуска двигателя, особенно в зимнее время, и увеличения эффективности его работы применяют присадки, способные повысить цетановое число.
Присадки для увеличения цетанового числа не оказывают отрицательного воздействия на характеристики топлива.
Их рекомендуется применять лишь в случаях, когда топливо обладает большой смазывающей способностью. К сожалению, повышение цетанового числа с помощью при-садки может снизить смазывающее свойство топлива. Обычно добавление присадки в топливо с низкими смазывающими свойствами может привести к ускоренному износу деталей двигателя и выходу из строя форсунок.
Несмотря на всевозможные фильтры, сепараторы и присадки, все равно со временем засоряется. Особенно это касается старых двигателей. Для решения этой проблемы предназначены моющие присадки, популярность которых во всем мире очень большая. Моющие присадки способны удалять отложения, образовавшиеся в двигателе. Эти отложения представляют собой нагар, который ухудшает процесс сгорания топлива, а также способствуют увеличению токсичности выхлопных газов. Сразу после применения моющей присадки токсичность резко уменьшается и, кроме того, наблюдается повышение мощности двигателя и уменьшение расхода топлива.
Некоторые производители присадок утверждают, что они изготавливают универсальные, многоцелевые присадки. К таким присадкам надо относиться с особой осторожностью, тщательно проверяя истинность рекламы производителя.
Владельцы автомобилей ежедневно сталкиваются со сложным выбором: где купить топливо, чтобы оно было качественным; какую присадку добавить в топливо, чтобы не навредить двигателю и получить пользу; какой фильтр установить, чтобы он хорошо очищал топливо.
Для выполнения этих задач существует два пути: применение хороших фильтров и присадок, однако, следует учитывать, что они не всегда совместимы. Топливные фильтры предназначены для конкретного вида топлива, а применение присадки не исключает вероятности изменения свойств топлива, например вязкости, и фильтр не сможет выполнять свою функцию.
Может быть и такой вариант, когда топливный фильтр отфильтрует присадку из топлива, и в камеру сгорания топливо попадет без присадки.
Поэтому перед использованием новых фильтров или присадок следует внимательно ознакомиться с их свойствами и характеристиками, чтобы избежать неприятных случаев.
Дизельное топливо - это достаточно старый, но по-прежнему востребованный вид топлива для поршневых И если раньше область его применения была ограничена из-за низкого качества и токсичных продуктов сгорания, то сейчас все больше легковых автомобилей оснащаются дизельными двигателями, и ученые работают над тем, чтобы повысить эксплуатационные характеристики и сделать дизельное топливо экологически безопасным.
Дизельное топливо - это тяжелые фракции нефти, основой которых являются углеводороды с высокой - 200-350°С - температурой кипения. Используется в качестве топлива в дизельных двигателях и газодизелях.
Почему именно в дизельных? Потому что в отличие от бензиновых двигателей, в которых смесь бензина с воздухом поджигается от искры, в дизельном поршневом двигателе топливо самовоспламеняется при сильном сжатии.
Внешне дизельное топливо - это прозрачная, с большей вязкостью, чем у бензина, жидкость, цвет которой может быть и желтым, и коричневым разных оттенков. На цвет влияют смолы в составе топлива.
При сгорании любое топливо производит энергию. Дизельное топливо, кроме этой главной задачи, выполняет еще несколько немаловажных функций в работе двигателя. Оно смазывает в топливных форсунках и насосах трущиеся поверхности, охлаждает стенки камеры сгорания и регулирует параметры выхлопа на двигателях.
Морские и речные суда, тепловозы, военная и грузовые автомобили - практически весь тяжелый транспорт работает на дизельных двигателях.
Последние десятилетия популярным в развитых странах Европы становится легковой автомобиль, который работает на дизельном топливе. Расход топлива на 40 % в дизельном двигателе меньше, а тяговое усилие, мощность, проходимость и безопасность выхлопных газов больше, чем в бензиновом.
Это экономичное в эксплуатации и по стоимости топливо. Оно используется в дизельных электрогенераторах стационарных и в котлах автономных отопительных систем.
Соляровое масло, которое в народе называют просто соляркой, является остаточным дизельным топливом с высокой вязкостью и температурой кипения до 400°С. Этот вид топлива используется для низкооборотных двигателей на водном и железнодорожном транспорте, тракторах. Кроме того, солярой пропитывают кожу в кожевенной промышленности. Соляровое масло входит в состав смазачно-охлаждающей жидкости при обработке металлов резанием и закалочной жидкости при их термической обработке.
Цетановое число (главный параметр дизельного топлива) характеризует воспламеняемость топлива. Оно определяет период задержки горения рабочей смеси, то есть время, которое проходит между впрыском топлива в цилиндр и началом его горения. Чем меньше этот промежуток времени, тем цетановое число выше, и длительность прогрева двигателя меньше. Правда, при этом увеличивается дымность выхлопа, которая становится критичной при цетановом числе выше 55.
Для процессов нагнетания и впрыска топлива важна его вязкость, от которой зависят и смазывающие характеристики
От зависит его эффективность и экономичность, потому что чем выше плотность, тем больше при сгорании вырабатывается энергии.
Важной характеристикой является количество серы, которую содержит дизельное топливо. Это сернистые соединения, которые снижают коррозионную стойкость топливной системы.
О качестве дизельного топлива говорит и предельная температура фильтруемости, то есть такая температура, при которой дизтопливо густеет настолько, что уже не проходит совсем или очень медленно проходит через фильтр с определенными размерами.
Она ниже температуры помутнения, то есть температуры, при которой парафин, который содержится в топливе, начинает кристаллизоваться.
До 2015 года дизтопливо в российских стандартах разделялось по видам. В государственном стандарте, введенном в действие в январе 2015 года, разделение совпадает с разделением на экологические классы в соответствии с европейским стандартом и происходит в зависимости от содержания серы в топливе. Содержание серы не более 350, 50 и 10 мг/кг соответствует виду I, виду II и виду III по устаревшему и экологическим классам К3, К4 и К5 по новому государственному стандарту соответственно.
Не рекомендуется использовать топливо, в котором высокие показатели содержания серы, так как при этом увеличиваются вредные выбросы в атмосферу, ускоряется коррозия и износ элементов топливной системы, соответственно, увеличиваются расходы на частую замену фильтров и масла.
Как правило, улучшение одних свойств приводит к ухудшению других. Понижение содержания серы - это уменьшение смазывающих свойств дизтоплива. Поэтому для сохранения одной из главных функций в топливо добавляют различные присадки.
Сорта дизельного топлива отличаются по температуре, ниже которой топливо использовать нельзя. В качестве критерия используется предельная температура фильтруемости. Причем по сортам разбивается летнее и межсезонное дизтопливо с этим показателем не ниже -20°С.
Сорт А характеризуется температурой не ниже 5°С выше нуля. Для каждого следующего сорта B, C, D, E и F показатель снижается на 5°С.
Примером может служить дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид II и III или в новой версии экологических классов К4 и К5 с температурой фильтруемости до пяти градусов ниже нуля и содержанием серы не больше 50 и 10 миллиграмм на один килограмм топлива.
Деление на классы дизельного топлива для зимы или холодного климата происходит не только по температуре фильтруемости, второй характеристикой является температура помутнения.
В зимнем и арктическом дизельном топливе при низких температурах начинается кристаллизация парафина, которая ухудшает характеристики.
Класс дизельного топлива | Предельная температура фильтруемости, °С | Температура помутнения, °С |
|
Если в обозначении дизтоплива после обозначения ДТ стоит не буква, а цифра, значит, это топливо зимнее или арктическое.
По физико-химическим и условиям применения дизельное топливо подразделяют на четыре типа, которые маркируются заглавными буквами алфавита:
Летнее (Л), к которому относятся сорта топлива А, В, С, D с предельной температурой фильтруемости от +5 до -10°С. Это дизтопливо можно использовать при температурах не ниже 0°С.
Межсезонное (Е), сортов Е и F, с температурой до -15 и -20°С, соответственно используется осенью, когда температура воздуха колеблется в пределах от +5 до -5°С.
Зимнее (З), которое делится на классы с 0 по 3 и температурой фильтруемости в диапазоне от -20 до -38°С и применяется при температуре воздуха не ниже минус 20°С.
Арктическое (А) топливо класса 4 с предельной температурой фильтруемости минус 44°С и температурой окружающей среды до минус 50°С (в документах отрицательное значение часто сопровождается словом «минус», а не значком во избежание неточностей).
Марки дизельного топлива включают наименование (ДТ), сорт или класс в зависимости от условий применения и экологический класс. То есть в марке указываются только два параметра: содержание серы и предельная температура фильтруемости.
Сегодня можно встретить обозначения и новые, и устаревшие, например, ДТ зимнее ЕВРО 5 сорт F, что расшифровывается как зимнее дизельное топливо с содержанием серы не более 50 мг/кг и предельной температурой фильтруемости до минус 20°С, то есть наиболее используемое в условиях российской зимы с высокими требованиями по экологичности топливо.
До сих пор попадается и такая маркировка Л-0,2-62, то есть топливо летнее высшего сорта с указанием количества серы (200 мг/кг) и температуры вспышки 62°С. Температура вспышки основным показателем не является, но при равных прочих характеристиках лучшим в целях пожарной безопасности считается топливо с более высокой температурой.
Для обычного потребителя, имеющего личное авто с дизельным двигателем, вопрос хранения дизельного топлива не стоит.
А вот для где топливо покупается оптом и достаточно долго хранится, проблема хранения очень актуальна.
Хранение дизельного топлива возможно при температуре 20°С в течение года и при температуре выше 30 0 C от полугода до года в герметичных емкостях, защищенных от прямого попадания солнечного света.
При хранении топливо не должно контактировать с медью, латунью или цинком, чтобы топливо не засорялось продуктами химических реакций с этими металлами. Кроме того, оно должно быть защищено от попадания влаги и пыли и не должно иметь присадок, которые могут распадаться при хранении. Например, в виды дизельного топлива с высоким классом экологичности добавляют присадки для увеличения смазывающих характеристик, которые разлагаются очень быстро.
Эффективность этого топлива высока, сфера его применения неуклонно растет. Появляются новые марки дизельного топлива и новые источники его получения. Сейчас уже есть новые разработки, и дизельное топливо производится не только из нефти. Может быть, будущее принадлежит дизельному топливу из растительных масел.
