Топливо для дизельных двигателей - Заметки - Топливо, смазочные материалы

Самовоспламеняемость дизельного топлива и сгорание смеси

Под самовоспламеняемостью дизельного топлива понимают его способность воспламеняться без постороннего источника зажигания.

Распыленное топливо, поступающее в цилиндр, воспламеняется за счет теплоты от сжатия воздуха в цилиндре. Но от момента поступления первых капель топлива до их воспламенения проходит некоторое время, называемое периодом задержки самовоспламенения. За этот период топливо проходит подготовку к воспламенению: происходит его испарение и нагрев. Чем больше этот период, тем больше за это время в цилиндр поступит топлива, и воспламенение охватывает сразу большой объем топлива. Вследствие этого значительно повышается давление в цилиндре и нагрузки на детали. Двигатель работает жестко. Принято считать, что если давление увеличивается более чем на 0,6 МПа (6 кг/см2 ) на каждый градус поворота коленчатого вала, то работа двигателя считается жесткой.

С другой стороны, если период задержки воспламенения очень маленький, то работа двигателя будет мягкой, но при этом снижается полнота сгорания, увеличивается расход топлива, дымность отработанных газов и нагарообразование.

Склонность дизельного топлива к самовоспламенению оценивается цетановым числом ( ЦЧ ). Его численное значение зависит от химического состава топлива. Если ЦЧ топлива выше, то у него меньше период задержки самовоспламенения, легче запускается двигатель, обеспечивается более мягкая его работа. И наоборот, если ЦЧ низкое, то период задержки самовоспламенения его большой, и работа двигателя будет жесткой.

Фракционный состав дизельного топлива

Помимо вязкости на смесеобразование влияет фракционный состав дизельного топлива. В отличие от бензинового в дизельном двигателе смесеобразование происходит в цилиндре (камере сгорания) и на него отводится время, в 10...15 раз меньше, чем в карбюраторном двигателе ( примерно 0,001...0,004 с). При таком ограниченном времени качественная горючая смесь может быть получена только при достаточно хорошем распыливании и испаряемости топлива. В свою очередь испаряемость топлива зависит от фракционного состава.

О фракционном составе дизельного топлива обычно судят по температурам перегонки 50 и 96 % топлива.

Температура выкипания 50% оказывает влияние на пусковые свойства топлива. Температура перегонки 96 % топлива является по существу температурой конца кипения и свидетельствует о наличие в нем тяжелых фракций, ухудшающих смесеобразование, экономичность и повышающих дымность и нагарообразование. Применение дизельного топлива с утяжеленным фракционным составом ( с высокими температурами перегонки 50 и 96% топлива ) приводит к несвоевременному воспламенению и плохому сгоранию, дымному выпуску, смыванию масла со стенок цилиндров, повышенному износу, увеличению отложений, снижению топливной экономичности.

Наличие воды в дизельном топливе

Наличие воды в дизельном топливе приводит к крайне отрицательным последствиям. Она повышает температуру помутнения: кристаллы замерзшей воды служат катализатором, ускоряя процесс кристаллизации парафина. Кроме того, из-за наличия воды ухудшаются смазывающие свойства топлива и повышается коррозионный износ прецизионных деталей.

Вода попадает в топливо при хранении, транспортировке, заправке и во время работы машины, т.к. оно в это время соприкасается с воздухом, в котором всегда содержится влага. При этом происходит обводнение топлива и ухудшение его свойств. Свободная вода находится на дне резервуара, в том числе и топливного бака. При перекачке топлива насосами образуются водно-топливные эмульсии, для распада которых требуется длительный отстой.

Рекомендуемый состав низкозамерзающих смесей взамен стандартных дизельных топлив

Температура окружающего воздуха, 0С

-10

-20

-30

-40

Содержание керосина в смеси с летним топливом

20

40

60

80

Содержание керосина в смеси с зимним топливом

-

-

10

20

Температуры застывания

Температурой застывания называют температуру, при которой топливо теряет текучесть и переходит в желеподобное состояние. Такое топливо не может не только прокачиваться по системе питания, но его невозможно даже заправить в бак машины. Температура застывания обычно бывает на 5...15С ниже температуры помутнения.

Если температура помутнения определяет возможность эксплуатации двигателя, то температура застывания - возможность заправки машины.

Температуры помутнения и застывания определяют по ГОСТ 5066-91 с помощью специальных приборов и охлаждающих смесей. При этом температуру помутнения фиксируют в тот момент, когда топливо начинает мутнеть, то- есть теряет прозрачность, что определяют визуально, сравнивая образец испытуемого топлива с эталонным образцом, находящимся при температуре 20С.

« 1 2 3 »