Дизельное топливо
Дизельное топливо (или солярка) — продукт, перегоняемый из сырой нефти для использования дизельным двигателем. Он состоит из большого количества соединений углеводорода. Температура кипения этих соединений колеблется в пределах от 160 до 380 С. Температура воспламенения дизельного топлива 380 С, при том что температура воспламенения бензина выше — около 500 С. На сегодняшний день установлены 16 параметров качества (по европейскому стандарту EN590). К ним относятся цетановое число, цетановый индекс, плотность, ароматики(полиароматики), содержание серы, температуры вспышки, коксуемость, зольность, содержание воды, общие загрязнения, коррозия медной пластинки и тд. Все 16 параметров приведены в таблице «Требования к топливу» (таблица взята из стандарта EN 590) ниже.
ТРЕБОВАНИЯ К ТОПЛИВУ
|
Наименование показателя |
Значение |
Метод испытания |
| 1. Цетановое число 1), не менее |
51,0 |
По [1], [2] или ГОСТ 3122, ГОСТ Р 52709, ГОСТ Р 15195 |
| 2. Цетановый индекс 2), не менее |
46,0 |
По [3], [4] |
| 3. Плотность при 15 °С, кг/куб.м |
820 — 845 |
По [5], [6], [7], [8] или ГОСТ Р 51069, ГОСТ Р ИСО 3675-2007 |
| 4. Полициклические ароматические углеводороды 3), % (по массе), не более |
8,0 |
По [9], [10] |
| 5. Содержание серы, мг/кг, не более, для топлива: | ||
| вид I |
350,0 |
По [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17] или ГОСТ Р 51947 |
| вид II |
50,0 |
По [13], [14], [15], [16], ГОСТ Р 52660, ГОСТ Р ЕН ИСО 20846 |
| вид III4) |
10,0 |
По [13], [14], [15], [16], ГОСТ Р 52660, ГОСТ Р ЕН ИСО 20846 и [51] |
| 6. Температура вспышки в закрытом тигле, °С, выше |
55 |
По [18], [19] или ГОСТ 6356, ГОСТ Р ЕН ИСО 2719 |
| 7. Коксуемость 10%-ного остатка разгонки 5), % (по массе), не более |
0,30 |
По [20], [21], [22] или ГОСТ 19932 |
| 8. Зольность, % (по массе), не более |
0,01 |
По [23], [24] или ГОСТ 1461 |
| 9. Содержание воды, мг/кг, не более |
200 |
По [25] |
| 10. Общее загрязнение, мг/кг, не более |
24 |
По [26] |
| 11. Коррозия медной пластинки (3 ч при 50 °С) 6), единицы по шкале |
Класс 1 |
По [27], [28] |
| 12. Окислительная стабильность: общее количество осадка, г/куб. м, не более |
25 |
По ГОСТ Р ЕН ИСО 12205, [29], [30] |
| 13. Смазывающая способность: скорректированный диаметр пятна износа при 60 °С, мкм, не более |
460 |
По [31], [32], ГОСТ Р ИСО 12156-1 |
| 14. Кинематическая вязкость при 40 °С, кв. мм/с |
2,00 — 4,50 |
По [33], [34] или ГОСТ 33 |
| 15. Фракционный состав: | По [35], [36] или ГОСТ 2177 (метод А), ГОСТ Р ЕН ИСО 3405 | |
| при температуре 250 °С , % (по объему), менее |
65 |
|
| при температуре 350 °С, % (по объему), не менее |
85 |
|
| 95% (по объему) перегоняется при температуре, °С, не выше |
360 |
|
| 16. Содержание метиловых эфиров жирных кислот 7), % (по объему), не более |
7,0 |
По [37] |
|
1) Для топлива, получаемого прямой перегонкой нефти, допускается на месте производства заменять определение цетанового числа по ГОСТ 3122 и [1] расчетным методом цетанового индекса по [3]. |
||
Цетановое число отвечает за способность топлива к воспламенению, чем оно выше — тем легче будет происходить воспламенение. Для увеличения цетанового числа и ускорения воспламенения применяют специальные добавки. Цетановое число определяют на специальном одноцилиндровом двигателе.
Плотность топлива влияет на рост количества тепла, которое выделяется в процессе полного сгорания, проще говоря — на энергосодержание. Если двигатель работает на «средней» плотности, при использовании топлива более высокой плотности — мощность и дымность двигателя увеличатся, если же использовать топливо более низкой плотности, оба этих показателя снизятся.
Диапазон плотности топлива, производимого во всем мире, намного выше, чем это описано в стандарте EN 590. Но что касается вязкости, тут показатели должны соответствовать стандарту. При низкой частоте вращения коленвала низкая вязкость приводит к утечкам в топливной аппаратуре, снижению мощности и проблемам запуска двигателя на горячую. А при высокой вязкости возникают проблемы в работе ТНВД.
Содержание ароматических углеводородов или ПАУ (полициклических ароматических углеводородов) отвечает за количество твердых несгоревших частиц в отработанном газе. Уменьшение количества ароматических углеводородов с 24 до 5% снижает уровень дымности в 1,3 раза. ПАУ не сгорают в двигателе полностью — они оседают на стенках камеры сгорания, поршне, форсунках в виде смолянистых отложений.
Склонность топлива к образованию нагара, говорит о его коксуемости. Коксуемость зависит от состава топлива и степени очистки — лучше очищенное топливо дает маленький осадок.
Зольность — после сгорания топлива образуется зола, в которой находятся соли органических и минеральных кислот. Наличие золы влияет на износ цилиндровых втулок и поршневых колец, поэтому её присутствие допускается в крайне малых пределах.
Зимой, при температурах ниже нуля, в топливе начинают образовываться кристаллы парафина, которые, проходя через топливный фильтр, забивают его. Чтобы исключить эту проблему в холодное время года, производители добавляют в топливо добавки, понижающие его вязкость и препятствующие образование (или уменьшение) кристаллов, чтобы они могли пройти через поры фильтра, не засоряя его. В регионы с низкими температурами поставляется дизельное топливо с CFPP (СFPP – температурная точка предела фильтрации).
Также, в зависимости от температуры, топливо может содержать небольшое количество воды. Стандартом допускается 200 мг на 1 кг топлива. Хотя в жизни концентрация воды бывает намного выше. Растворенная вода в малом количестве не вредит системе, но в свободном состоянии (не растворенная) может спровоцировать износ ТНВД, так как для смазки насоса используется топливо, что однозначно приведет к необходимости ремонта ТНВД.
В следствие конденсации вода попадает в топливный бак и этот процесс неизбежен, поэтому для топливного фильтра нужен сепаратор воды и датчик влаги.
Сера и её соединения находятся в составе сырой нефти, и для топлива сырьё проходит процесс очистки. Сера имеет высокие коррозионные свойства, поэтому в бензине и дизельном топливе её присутствие не допускали. При этом, полное удаление серы влекло за собой снижение вязкости топлива. И на сегодняшний день, после удаления части серы, оставшиеся её соединения ограничивают предельной нормой — «массовая доля серы».
Высококачественное дизельное топливо отличается:
-
высоким цетановым числом,
-
низкой температурой окончания разгонки,
-
плотностью и вязкостью,
-
низкой содержанием ароматиков (полиароматиков),
-
низким содержанием серы.
Сегодня дизельное топливо делят на три основных вида — летнее, зимнее и арктическое топливо. Отсюда и их аббревиатуры — ДТЛ, ДТЗ, ДТА. Летнее дизельное топливо применяется для температур от нуля градусов и выше, температура вспышки — от 40 до 60 градусов, а температура при замерзании -10 С. Зимнее топливо применяется на минусовых температурах от -20 до -30, и замерзает при -35 и -45 С. Арктическое дизельное топливо можно использовать при -50 С, но оно имеет маленький диапазон температур и застывает при -55 С. В таблице ниже можно посмотреть требования к трем видам топлива. А также в конце статьи будет приведена таблица использования дизельного топлива в зависимости от географических особенностей и времени года.
ТРЕБОВАНИЯ К ТОПЛИВУ ДЛЯ УМЕРЕННОГО КЛИМАТА
|
Наименование показателя |
Значение для сорта |
Метод испытания |
|||||
|
А |
B |
C |
D |
E |
F |
||
|
Предельная температура фильтруемости, °С, не выше |
5 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
По [41] или ГОСТ 22254 |
ТРЕБОВАНИЯ К ТОПЛИВУ ДЛЯ ХОЛОДНОГО и АРКТИЧЕСКОГО КЛИМАТА
|
Наименование показателя |
Значение для класса |
Метод испытания |
||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
| 1. Предельная температура фильтруемости, °С, не выше |
-20 |
-26 |
-32 |
-38 |
-44 |
По [41] или ГОСТ 22254 |
| 2. Температура помутнения, °С, не выше |
-10 |
-16 |
-22 |
-28 |
-34 |
По [42] |
| 3. Плотность при 15 °С, кг/куб. м |
800 — 845 |
800 — 845 |
800 — 840 |
800 — 840 |
800 — 840 |
По [5], [6], [7], [8] или ГОСТ Р 51069, ГОСТ Р ИСО 3675 |
| 4. Кинематическая вязкость при 40 °С, кв. мм/с |
1,50 — 4,00 |
1,50 — 4,00 |
1,50 — 4,00 |
1,40 — 4,00 |
1,20 — 4,00 |
По [33], [34] или ГОСТ 33 |
| 5. Цетановое число 1), не менее |
49,0 |
49,0 |
48,0 |
47,0 |
47,0 |
По [1], [2] или ГОСТ 3122, ГОСТ Р 52709, ГОСТ Р ЕН 15195 |
| 6. Цетановый индекс 2), не менее |
46,0 |
46,0 |
46,0 |
43,0 |
43,0 |
По [3], [4] |
| 7. Фракционный состав: | По [35], [36] или ГОСТ 2177 (метод А), ГОСТ Р ЕН ИСО 3405 | |||||
| до температуры 180 °С, % (по объему), не более |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
| до температуры 340 °С, % (по объему), не менее |
95 |
95 |
95 |
95 |
95 |
|
| 8. Температура вспышки в закрытом тигле, °C ,не ниже |
55 |
55 |
40 |
30 |
30 |
По ГОСТ Р ЕН ИСО 2719 или [18],[19], ГОСТ 6356 |
Очень часто, вместо определения "дизельное топливо", используют слово "солярка". Почти все, кто работает с дизельной техникой, зачастую применяют именно слово «солярка». Откуда это слово взялось? Ведь ни в одном словаре, нет этого слова как термина. Разгадка кроется в истории.
«Солярка» происходит от французского слова Solaröl, что означает «солнечное масло». В 1857 так называли продукт более тяжелой обработки нефти, имевшего желтоватый цвет. В советское время, наша отечественная промышленность выпускала «Соляровое масло ГОСТ 1666-42 и ГОСТ 1666-51». Этот продукт использовался как топливо для среднеоборотных двигателей и в народе стал использоваться как солярка. Соляровое масло непригодно для использования высокооборотными дизельными двигателями. Таким образом, в настоящее время термин "солярка" является синонимом термина «дизельное топливо» и пришло к нам в речь как интерпретация.
При покупке топлива важно знать, что не следует использовать его ниже рекомендованной температуры. Так как это приведет к замерзанию и, как следствие, возникновению неисправностей, которые сможет устранить только опытный специалист.
Качество топлива увеличивают, за счет введения добавок.
Для улучшения эксплуатационных свойств топлива применяют присадки. О них можно узнать из таблицы ниже.
|
Ускоритель воспламенения |
Повышение цетанового числа |
|
Улучшение: — пуска двигателя, — белого дыма на выхлопе, — шума процесса, — эмиссии ОГ, -расхода топлива. |
|
|
Моющие присадки |
Распылители остаются чистыми |
|
Присадки, улучшающие текучесть |
Лучшая эксплуатационная безопасность при низких температурах |
|
Антипарафиновые присадки |
Лучшая стабильность при низких температурах |
|
Присадки, улучшающие смазывающие свойства |
Низкий износ деталей аппаратуры впрыска, особенно при использовании топлива, очищенного от сера |
|
Антипенные присадки |
Удобная заправка (меньше перелив через край) |
|
Антикоррозионная присадка (ингибитор) |
Защита системы питания |
Дизельное топливо — самый распространенный вид нефтепродуктов. Грамотный выбор качественного топлива во многом обеспечит долгую эксплуатацию двигателя, а использование некачественного или неправильный подбор топлива в зависимости от сезона может привести к серьезным проблемам, устранить которые можно только в специализированном сервисном центре по ремонту дизельного оборудования с использованием современной техники.
