15. Прокачиваемость и испаряемость дизельного топлива. Показатели.
Прокачиваемость На прокачиваемость дизельного топлива влияют следующие примеси и свойства топлива: присутствие в топливе механических примесей и воды, вязкостно-температурные свойства топлив, температура помутнения и застывания.
ДТ должно удовлетворять высоким требованиям по чистоте, так как в дизеле, в топливоподающей аппаратуре, имеются прецизионные детали (зазор в плунжерной паре топливного насоса составляет всего 1,5-2 мкм). Контроль за выполнением требований на механические примеси и воду осуществляется специальным стандартным методом. Суть метода состоит в том, что через бумажный фильтр пропускают разбавленное бензином ДТ. Увеличение первоначальной массы фильтра, отнесенное к массе пропущенного через фильтр топлива (в %), характеризует количество примесей.
Испаряемость ДТ Испарение ДТ идёт при высоких температурах, давлениях и вихревых движениях воздуха. Несмотря на то, что физические параметры ДТ, такие как давление насыщенных паров, коэффициент диффузии, силы поверхностного натяжения и фракционный состав иные, чем у бензина, но все же ДТ успевает испариться в камере сгорания, так как условия испарения в дизелях отличаются от условий испарения в ДВС с искровым зажиганием. Испаряемость ДТ характеризуется временем его испарения, на которое влияет частота вращения коленчатого вала и зависит от фракционного состава ДТ, сил поверхностного натяжения, давления насыщенных паров.
16. Маркировка дизельного топлива.
Нефтеперераб. промышл-ю выраб-ся ДТ по ГОСТу трех марок:
1. Л — летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха выше 0 °С; 2. З — зимнее, применяемое при температурах до -20 °С (в этом случае зимнее ДТ должно иметь температуру застывания меньше (-35) °С и температуру помутнения не более (-25) °С, или зимнее, применяемое при температурах до (-30) °С, тогда топливо должно иметь температуру застывания менее (-45) °С и температуру помутнения не более (-35) °С; 3. А — арктическое, температура применения которого — до (-50) °С.
Содержание серы в дизельном топливе марок Л и З не должно превышать 0,2 % — для летнего топлива и 0,5 % — для зимнего вида топлива, а для марки А — 0,4 %. Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешается, по согласованию с потребителем, выработка и применение топлива с температурой застывания 0 °С без нормирования температуры помутнения.
В соответствии с ГОСТ 305–82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо обозначают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее — с учетом содержания серы и температуры застывания (З-0,2-35) – температура застывания минус 35 0 С. В условное обозначение на арктическое ДТ входит только содержание серы: А-0,2.
17. Классификация моторных масел по sae и api.
В США используется классификация моторных масел по вязкости, разработанная SAE. Эта классификация, принятая в США и Западной Европе, делит масла на 12 классов: 6 летних и 6 зимних. Буква W – обозначает «зимнее» масло, для которых кроме минимальной вязкости при +100 0 С, определяется также предельная температура прокачиваемости и вязкость при низких температурах. Всесезонные масла обозначаются двойным индексом.
Классификация по эксплуатационным свойствам API (Американский институт нефти), принятая в США, разделяет моторные масла на две категории: S – для бензиновых двигателей и С – для дизельных.
Масла, которые можно использовать как в бензиновых, так и в дизельных двигателях, обозначаются дробной маркировкой – они называются универсальными.
Маркировка любого масла состоит из обозначения класса вязкости по SAE и уровня эксплуатационных свойств по API. Например: SAE 15W-40 API SC/CD — это всесезонное масло, по вязкости при минусовых температурах удовлетворяет требованиям к зимним маслам класса 15W (W- зимнее), при плюсовых — к летним маслам класса 40; по качеству это масло относится к «бензиновым» маслам категории SC и к «дизельным» категории CD, то есть является универсальным.
Топливо для дизельных двигателей
Отличительной чертой процессов, происходящих в дизельном двигателе, является особенность приготовления и воспламенения рабочей смеси. В дизельном двигателе воздух и топливо подаются в камеру сгорания раздельно. Топливо под давлением впрыскивается непосредственно в среду сжатого нагревшегося в цилиндре двигателя воздуха, где за очень небольшой период образуется топливно-воздушная смесь, которая самовоспламеняется. Более высокая экономичность дизельных двигателей в сравнении с карбюраторными определяется своевременным воспламенением и полным сгоранием впрыснутого топлива благодаря увеличенной степени сжатия и достаточному количеству кислорода для сгорания.
В качестве топлива для дизельных двигателей используются дизельные топлива различных марок, которые должны отвечать следующим требованиям:
1. Дизельное топливо должно отличаться высокой самовоспламеняемостью. Самовоспламеняемость — это характеристика тех свойств дизельного топлива, которые оказывают влияние на мягкость или жесткость работы двигателя. Определяют самовоспламеняемость, сравнивая работу стандартного двигателя на испытуемом топливе и на соответствующим образом подобранной смеси эталонных топлив.
Оценочным показателем самовоспламеняемости дизельного топлива служит его цетановое число. Оно равно процентному (по объему) содержанию цетана в такой смеси его с α-метилнафталином, которая обладает той же самовоспламеняемостью, что и испытуемое топливо в стандартном двигателе.
Условия пуска и работы дизельного двигателя удовлетворены, если цетановое число летних сортов топлива 40—45, а зимних — 45—50 единиц.
2. Дизельное топливо должно обеспечивать нормальное смесеобразование, которое зависит от следующих факторов:
· температуры и давления в камере сгорания,
· надежности подачи топлива,
· степени распыливания топлива при впрыске,
· физико-химических свойств топлива.
Температура и давление в, камере сгорания зависят в первую очередь от степени сжатия, охлаждения двигателя, частоты вращения коленчатого вала, наддува и др. В рабочем режиме особое влияние, на эти факторы оказывает частота вращения коленчатого вала. Ее уменьшение сопровождается падением температуры, снижением давления впрыска топлива, увеличением времени на цикл, что в целом ухудшает условия смесеобразования и сгорания топлива.
Надежность подачи топлива является необходимым условием для его нормального смесеобразования и сгорания. Решающим фактором обеспечения надежной работы приборов системы питания дизельного двигателя служит чистота дизельного топлива. Существенное влияние оказывает наличие в дизельном топливе механических примесей, которые вызывают интенсивный износ прецизионных деталей приборов системы питания, что приводит к нарушению работы двигателя (подтекание топлива из-под иглы распылителя форсунки, падение давления впрыска топлива и др.).
Степень распыливания топлива во многом определяет условия смесеобразования и испарения. Образование мелких частиц топлива способствует быстрейшему смесеобразованию. Размеры образующихся частиц топлива в большой степени зависят от давления впрыска; с его увеличением возрастает скорость струи и уменьшается диаметр капелек. На тонкость и однородность распыливания влияют также противодавление в цилиндре, диаметр сопла, вязкость, плотность, поверхностное натяжение топлива и др.
Физико-химические свойства топлива (вязкость, испаряемость, поверхностное натяжение, плотность, температура застывания и др.) сильно влияют на процесс смесеобразования. Важнейшим эксплуатационным требованием, предъявляемым к дизельному топливу, является его хорошая прокачиваемость через приборы системы питания при различных температурах окружающей среды.
Прокачиваемость дизельного топлива зависит от его вязкости, температуры застывания, склонности к образованию твердых парафиновых углеводородов. На вязкость дизельного топлива значительно влияет температура. С уменьшением температуры вязкость увеличивается, что приводит к ухудшению распыливания.
Не менее важен показатель дизельного топлива — его нижний температурный предел, при котором парафиновые углеводороды могут переходить в твердое состояние. Образовавшиеся парафиновые кристаллы забивают топливные фильтры и нарушают или прекращают подачу топлива в камеру сгорания. Применять топливо, в котором идет образование твердой фазы, нельзя. Такое состояние топлива можно оценивать по температуре помутнения, при которой теряется фазовая однородность топлива.
Температурой застывания топлива, которая характеризует его низкотемпературные свойства, называется такая, при которой топливо теряет подвижность. С целью понижения температуры помутнения и застывания топливо подвергается депарафинизации, т. е. из него удаляют часть парафиновых углеводородов.
Температура застывания дизельных топлив зимних сортов составляет минус 35—45° С, а летние минус 10° С, что отвечает требованиям эксплуатации. Температура помутнения обычно на 5—10 ° С выше температуры застывания.
3. Дизельное топливо должно обладать надлежащей испаряемостью, которая определяет скорость смесеобразования и полноту испарения топлива.
Испаряемость дизельного топлива определяется его фракционным составом. Чем лучше распыливается топливо, тем больше поверхность его испарения. Кроме того, с уменьшением размера частиц ускоряется их нагревание. В связи с этим скорость испарения впрыскиваемого топлива возрастает при улучшении качества распыливания.
Скорость испарения топлива, которое имеет плохую испаряемость и выкипает при высоких температурах, может уменьшаться настолько, что оно не успевает перейти в газообразное состояние, а значит, и полностью сгореть. Неполное сгорание топлива сопровождается не только увеличением его расхода, но и повышенным износом деталей цилиндро-поршневой группы, так как несгоревшее топливо смывает масло со стенок гильз цилиндров.
Пусковые свойства топлива оценивают температурой выкипания 50% топлива.
4. Дизельное топливо не должно вызывать образования смол, осадков и коррозии. Нагарообразующие свойства дизельного топлива характеризуют его склонность к образованию в результате сгорания специфических отложений на деталях цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма, что приводит к значительному нарушению работы двигателя, в частности ухудшается теплоотдача, зависают клапаны, подгорает игла форсунки и др.
На процесс нагарообразования оказывает непосредственное влияние неполное сгорание из-за утяжеленного фракционного состава топлива, повышенного его состава, а также содержание в топливе высокомолекулярных смолисто-асфальтовых соединений и непредельных углеводородов. В связи с этим ограничивают содержание в топливе целого ряда соединений и механических примесей.
Коррозионные свойства топлива определяются содержанием в нем водорастворимых кислот и щелочей, органических кислот, воды и сернистых соединений.
Промышленностью выпускается дизельное топливо следующих марок:
· Л — летнее, рекомендуемое для эксплуатации дизелей при температуре окружающего воздуха 0° С и выше;
· 3 — зимнее для эксплуатации дизелей при температуре окружающего воздуха минус 20° С и выше;
· ЗС — зимнее северное для эксплуатации дизелей при температуре окружающего воздуха минус 30° С и выше;
· А — арктическое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха минус 50° С и выше
По содержанию серы дизельное топливо делится на две подгруппы:
· 1-я, содержащая серы не более 0,2%;
· 2-я, содержащая серы свыше 0,2 до 0,5%.
Для быстроходных дизелей промышленностью выпускаются дизельные топлива ДЛ, ДЗ, ДА и ДС, которые представляют собой горючую жидкость; взрывоопасная концентрация паров топлива в смеси с воздухом составляет 2—3%.
Прокачиваемость дизельного топлива
В топливную систему дизельных двигателей входят топливный бак, насосы топливопроводов, а также фильтры грубой очистки, которые предназначены для задержки механических частиц размером от 50 до 60 мкм, и фильтры тонкой очистки, которые улавливают твёрдые частицы размером более 2-5 мкм.
Поступление дизтоплива по системе питания зависит от его вязкости, низкотемпературных свойств, а также наличием в нём различных механических примесей, воды и мыл нафтеновых кислот.
Большая вязкость топлива делает его прокачиваемость трудней, особенно в холодное время года. Для нейтрализации отрицательного воздействия из-за повышения вязкости при низких температурах подача подкачивающего насоса, который получает основную нагрузку при прокачивании соляры, в 3-5 раз должна превышать подачу, которая требуется для работы дизельного двигателя.
Смежные материалы
Присадки для дизельного топлива
Топливные присадки используются для изменения основных свойств топлива при помощи определённых химических веществ. Сегодня существует огромное количество самых разных присадок, но как не ошибиться, покупая ту или иную присадку, и не выбросить деньги на ветер?
Прокачиваемость дизельного топлива и другие показатели качества
Чтобы автомобиль работал исправно, необходимо не только следить за его техническим состоянием, но и за качеством топлива: второе неизменно влияет на первое.
Какие параметры определяют качество дизтоплива?
- Обладать низкой температурой возгорания: с ней легче заставить работать холодный двигатель.
- Быстро воспламеняться, медленно гореть. Между моментом вспышки и возгоранием должен быть какой-то временной промежуток: топливо распыляется, смешивается с воздухом, нагревается.
- Обладать адекватным фракционным составом: чем больше в топливе легкокипящих фракций, тем лучше показатели смесеобразования и тем полнее оно сгорает.
- Характеризоваться цетановым числом в диапазоне от 45 до 50 единиц. Чем выше задержка перед воспламенением (в рамках упомянутых показателей), тем эффективнее горит топливо.
- Иметь хороший (низкий) уровень вязкости: фильтрация проходит легче, двигатель работает без перерывов.
- Иметь подходящую для сезона температуру застывания, тогда прокачиваемость будет хорошей, и топливо будет без перебоев поступать в цилиндры. Поэтому необходимо покупать именно зимнее топливо дизельное на заправках при морозах.
Прокачиваемость дизельного топлива
Перед поступлением в цилиндр топливо проходит через фильтры. Именно фильтры очищают топливо от примесей и чужеродных мелких частиц: они бывают мелкой и грубой очистки – в зависимости от назначения. Чтобы горючее хорошо проходило по этой системе нужно обращать внимание на низкотемпературные характеристики, присутствие нафтеновых кислот и воды в топливе, а также на уже упомянутый уровень вязкости. Чем вязкость больше, тем хуже прокачивается горючее и тем интенсивнее работает насос, перегрузка которого дает быстрый износ.
Какое оборудование предлагает ООО «БМЦ Лаб» для проверки качества дизтоплива?
Мы предлагаем высокоточные устройства для проведения исследований дизтоплива:
— Анализатор автоматический фракционного состава нефтепродуктов «АФСА»;
— Аппарат для определения фракционного состава нефтепродуктов «АФС 02»;
— Устройство термостатирующее измерительное «Термостат-А2М»;
— Устройство термостатирующее измерительное «ПОС-А»;
— Комплекс для определения смазывающей способности дизельных топлив «Смазка-ДТ»;