ДИЗТОПЛИВО - ЭНЕРГИЯ ГРУЗОВИКОВ ("КОМТРАНС" 4(32)2004)

    Впоследние годы наблюдается значительное изменение структуры грузового парка страны: количество дизельных автомобилей постоянно увеличивается (при этом растет и доля высокооборотных дизелей - свыше 1000 об/мин). Соответственно, растет и потребление дизельных топлив, причем современные двигатели предъявляют к их качеству все более жесткие требования. Однако в связи с изменением порядка уплаты акциза на дизельные топлива (с 01.01.2003) участились случаи появления на рынке некачественных дизельных топлив. Зачастую владельцы автомобилей считают, что дизельный двигатель благодаря своей "всеядности" может нормально работать даже на топливе не очень хорошего качества без каких-либо последствий. Это не соответствует действительности.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи. В быстроходном дизеле впрыск топлива производится в нагретый от сжатия (степень сжатия 15-18) до 700 "С воздух. Для обеспечения хорошего распыла топлива (диаметр капель 10-100 мкм) и смесеобразования дизельное топливо подается в цилиндры под давлением до 15,0 мПа и выше. При этом для обеспечения нормальной эксплуатации двигателя необходимо применять топлива со скоростью нарастания давления при сгорании в пределах 0,4-0,6 мПа на один градус поворота коленчатого вала. Это соответствует величине цетанового числа 45-50. Дизельные топлива, изготовленные на небольших заводах из газового конденсата, имеют цетановое число ниже 40. Это приводит к ударным нагрузкам на поршень, шатунные и коренные подшипники. Возможна даже деформация и поломка поршневых колец, прорыв газов сгорания в картер. Все это снижает ресурс двигателя, повышает расход топлива. Поэтому при покупке дизельного топлива у небольших компаний с паспортом качества не крупного НПЗ, необходимо обратить внимание на цетановое число (по паспорту), а также убедиться в том, что применение топлива не ведет к чрезмерно жесткой работе двигателей. Если это произошло, необходимо проверить цетановое число. Повысить цетановое число можно введением присадок. Введение 1 процента из опропилнитрата увеличивает цетановое число на 10 пунктов, что вполне удовлетворяет даже самые быстроходные двигатели. Кроме того, упрощается запуск холодного двигателя, так как при низком цетановом числе зимой запуск дизельных двигателей очень затруднителен (см. график). Процессы смесеобразования в камере сгорания дизельного двигателя происходят за 0,003-0,006 с. Их полнота зависит от физических свойств топлив: вязкости, плотности и фракционного состава. Вязкость дизельных топлив должна быть оптимальной (1,5-6 мм2/с). Повышенная чувствительность приводит к укрупнению капель топлива, ухудшению распыления и испарения топлива в камере сгорания. Высоковязкое топливо будет догорать в ходе такта расширения и повышать дымность отработавших газов. Крупные капли топлива, обладая большей кинетической энергией, будут попадать на стенки камеры сгорания и ухудшать смесеобразование. Маловязкое топливо тоже ухудшает смесеобразование, так как при его распылении образуются очень мелкие капли, скорость которых в плотном сжатом воздухе быстро падает. В результате не весь воздух участвует в процессе смесеобразования, вблизи форсунки образуется смесь с избытком топлива и пониженной полнотой сгорания.

Аналогичное влияние на процесс смесеобразования оказывает плотность. Оптимальная величина плотности составляет 820-860 кг/м:1. Кроме того, плотность характеризует химический состав топлива. Если плотность очень высокая, это свидетельствует о том, что в топливе повышено содержание ароматических углеводородов. Это приводит к повышенному нагарообразованию. Основная отрицательная роль нагарообразования в дизельных двигателях связана с влиянием нагара на процесс распыления топлива и ухудшением работы форсунок. Нагар на распылителях форсунок ухудшает смесеобразование и вызывает дымление. Частицы нагара на иглах распылителей форсунок приводят даже к зависанию иглы, которая не садится плотно в гнездо и не закрывает канала распылителя форсунки. В результате этого часть топлива подтекает в камеру сгорания и не участвует в смесеобразовании, сгорает не полностью и вызывает дымление. Необходимо отметить, что нагар образуется в дизелях очень быстро, а затем скорости его образования и выгорания уравновешиваются.

    Помимо повышенной плотности, к аналогичным последствиям может привести повышение температуры выкипания 96 процентов топлива (утяжеление фракционного состава). Для летних дизельных топлив эта температура не должна превышать 360 "С, для зимних - 340 "С. Приобретая дизельное топливо, необходимо обращать внимание на его физические характеристики, сравнивая их с перечисленными. В случае если в паспорте качества имеются отклонения от приведенных уровней, от покупки такого топлива (даже если оно очень дешевое) следует воздержаться. Кажущаяся экономия неизбежно приведет к убыткам при эксплуатации вследствие изложенных выше причин. В предыдущей статье, посвященной качеству дизельных топлив ("КТ" N 1/2003), мы подробно рассмотрели вопрос применения депрессорных присадок для получения зимних дизельных топ лив из летних. Этот способ наиболее эффективен и дешев, однако многие автохозяйства продолжают для улучшения прокачиваемости дизельных топлив при низких температурах практиковать смешение их с топливами для реактивных двигателей (керосинами) или автобензинами. В таблице приведены данные по низкотемпературным свойствам таких смесей. Как видим, этот метод достаточно дорог. Кроме того, при использовании таких смесей в дизельных двигателях наблюдается повышенный износ плунжерных пар топливных насосов высокого давления, снижается цетановое число, возрастает пожароопасность.

    Перечисленные недостатки качества дизельных топлив являются наиболее типичными. Как правило, к катастрофическим последствиям они не приводят, но значительно ухудшают экономические характеристики дизельных автомобилей, а они в наше время становятся все важнее. Так что будьте внимательны.