ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА. Требования

Общие сведения. Дизельные топлива—сравнительно вязкие, трудноиспаряющиеся горючие жидкости. В них содержится по массе около 87% углерода и 13% водорода, до 0,5% серы, незначительное количество кислорода и азота. Плотность дизельных топлив 0,78—0,860 г/см3, теплота сгорания в среднем 42,5 МДж/кг. Достаточно высокая теплота сгорания позволяет автомобилям с дизельными двигателями, которые на 25—30% экономичнее бензиновых, иметь большой запас хода—600 км и более.

Нормируемые показатели качества. Для обеспечения надежной и долговечной работы двигателей при заданных мощностных и экономи­ческих показателях и небольшой дымности отработавших газов качество ди­зельного топлива должно отвечать требованиям, установленным государст­венным стандартом.

Цетановое число. Это число характеризует способность дизельного топ­лива к самовоспламенению. Топливо, поступающее в цилиндры дизеля, воспламеняется не мгновенно, а через некоторый промежуток времени, который называют периодом задержки самовоспламенения. Чем он меньше, тем за больший промежуток времени топливо сгорает в цилиндрах дизеля. Давление газов нарастает плавно и двигатель работает мягко (без резких стуков). При большом периоде задержки самовоспламенения топливо, накопившееся в цилиндре, сгорает за короткий промежуток времени, давление газа нарастает почти мгновенно, поэтому дизель работает жестко (со стуком). Чем выше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения дизельного топлива, тем мягче работает двигатель, тем ниже температура его пуска. Для автомобилей применяют дизельные топлива с цетановым числом не менее 45.

Фракционный состав. Он является показателем испаряемости дизельного топлива и как у бензинов устанавливает зависимость между объемом топлива (в процентах от общего объема) и температурой, при которой оно перегоняется. Так 50% дизельного зимнего топлива должно выки­пать при температуре до 250°С, а летнего—до 280°С. Эти температуры оказывают влияние на пусковые свойства топлива: чем больше в нем относительно легких фракций, тем быстрее оно испаряется после впрыска, обеспечивая лучшую полноту сгорания, малую дымность и более легкий пуск дизеля, 96% топлива должно выкипать при температуре не выше 340°С (зимнее топливо) и не выше 360°С (летнее топливо).

Более высокая температура перегонки свидетельствует о присутствии в топливе тяжелых фракций, которые ухудшают процесс смесеобразования, способствуя повышению расхода топлива, увеличению дымности выпуска и образованию нагара.

Кинематическая вязкость. Показатель, определяющий вязкость дизель­ного топлива, от которой во многом зависит качество его распиливания в камере сгорания, называют кинематической вязкостью. Чрезмерно высокая вязкость снижает тонкость распыливания топлива, в результате чего ухудшается полнота его сгорания, увеличивается дымность выпуска и расход топлива. При малой вязкости не обеспечивается смазывание деталей топливного насоса, что приводит к повышению износа его плунжерных пар. Кроме того, ухудшаются условия смесеобразования в цилиндрах из-за уменьшения глубины проникновения струи топлива в камеру сгорания. Кинематическая вязкость летнего топлива равна 3,0—6,0, зимнего—1,8—3,2, арктического — не ниже 1,5 мм2/с.

Температура вспышки. Она позволяет судить о содержании в топливе наиболее легких фракций и характеризует его огнеопасность. Температура вспышки летнего дизельного топлива не должна быть ниже 40°С, зимнего 35°С, арктического 30°С.

Температура застывания. При достижении этой температуры топливо теряет подвижность: подача его в цилиндры двигателя становится невозможной. Температура застывания летнего топлива не выше минус 10°С, зимнего—минус 35 (для умеренной зоны) и минус 45°С, (для холодной зоны)), арктического — минус 55°С.

Содержание серы, водорастворимых кислот и щелочей. Наличие этих компонентов вредно отражается на долговечности дизелей из-за агрессивного воздействия на металлы. Поэтому водорастворимые кислоты и щелочи в дизельном топливе содержаться не должны. В зависимости от глубины обессеривания выпускают топлива с содержанием серы до 0,2 или до 0,5% (арктическое топливо до 0,4%).

Механические примеси и вода. Из-за вредного воздействия на износ деталей топливной аппаратуры и двигателя в целом, а так же на бесперебойность подачи топлива механические примеси и вода в дизельном топливе должны отсутствовать.

Марки. Для автомобилей выпускают три марки дизельного топлива Л (летнее), 3 (зимнее) и А (арктическое).

Виды. По содержанию серы дизельные топлива подразделяются на два вида: I — с массовой долей серы до 0,2%, II —с массовой долей серы до 0,5% (для арктического до 0,4%).

Условное обозначение. В условное обозначение дизельного топлива всех марок входит массовая доля серы и дополнительно для летнего топлива температура вспышки, а для зимнего — температура застывания Например, Л-0,2-40, летнее дизельное топливо с массовой долей серы до 0,2% и температурой вспышки 40°С; 3-0,2 минус 35°С, зимнее дизельное топливо с массовой долей серы до 0,2% и температурой застывания минус 35°С; А-0,4, арктическое дизельное топливо с массовой долей серы до 0,4%.

Применение. Дизельное топливо марки Л используют при температуре окружающего воздуха выше 0°С, марки 3—до минус 20°С, марки А— до минус 50°С.