Дизельное топливо (ДТ) бывает арктическим, зимним или летним. Основное отличие их друг от друга в температуре предельной способности к фильтрации, помутнения и застывания. Летнее топливо зимой при минус 20°С может замерзнуть и его использование станет невозможным.

Дизтопливо характеризуется такими параметрами:

• цетановым числом (ЦЧ),
• прокачиваемостью,
• вязкостью,
• низкотемпературными свойствами.

Под цетановым числом подразумевается воспламеняемость дизельного топлива.

Это промежуток времени от впрыскивания топлива в цилиндр до начала горения. Более высокое число способствует быстрому воспламенению и плавному сгоранию топлива. От цетанового числа зависит и температурная характеристика дизтоплива. Именно ЦЧ разграничивает дизтопливо на зимнее и летнее.

Зимнее ДТ имеет число 50-65 единиц, а летнее - около 45. В международных стандартах вместо цетанового числа используют дизельный индекс (diesel index) и цетановый индекс (cetan index).

Вторым Важным свойством дизтоплива является прокачиваемость.

Это свойство обеспечивает необходимую подачу топлива в цилиндры. Прокачиваемость зависит от количества в топливе механических примесей, смол, влияющих на прохождение топлива через фильтр.

Важной характеристикой дизельного топлива является вязкость.

Слишком большая вязкость повышает выделение дыма в процессе сгорания топлива и увеличивает потребление топлива, что снижает экономичность двигателя. Это объясняется тем, что из-за повышенной вязкости снижается прокачиваемость топлива через фильтры и ухудшается процесс смесеобразования. И наоборот, топливо с пониженной вязкостью хуже герметизирует и смазывает зазоры плунжерных пар в топливном насосе высокого давления (ТНВД). Дизтопливо пониженной вязкости иногда становится причиной выхода из строя ТНВД.

Еще одним показателем качества топлива являются его низкотемпературные характеристики.

Первая категория - арктическое дизтопливо, способное проходить через фильтр при температуре минус 50°С. Такое топливо используется в странах, где температура воздуха крайне низкая и использование другого ДТ невозможно.

К следующей категории относится зимнее дизтопливо. При крайне низких температурах происходит процесс кристаллизация парафина. Температура, при которой топливо сохраняет свои рабочие свойства, не превышает минус 35°С.

Самые популярные марки дизтоплива такие:

• летнее дизельное топливо высшего сорта Л-0,2-62;
• топливо дизельное автомобильное (ТДА) сорт С, Е, марка (EN 590);
• топливо дизельное экологическое ДЭК-3. Имея улучшенные экологические показатели, это топливо обычно применяют в городских условиях.

Для улучшения свойств топлива в них часто добавляют различные присадки, которые очищают топливную систему от воды, маслянистых отложений, что способствует увеличению работоспособности двигателя.

Чем чище дизельное топливо, тем качественнее и эффективнее работает двигатель. Эта характеристика дизельного топлива является очень важной.

Для определения характеристики чистоты топлива используют коэффициент фильтруемости, который определяют соотношением времени, за которое топливо проходит через фильтр при определенном атмосферном давлении.

В основном фильтруемость дизтоплива зависит от содержания воды, механических примесей, смол и кислот в дизельном топливе.

Фильтрация топлива очень важна. Каждый раз, когда происходит заправка топливом, в горловину топливного бака может попасть пыль, способная нанести значительный ущерб трущимся поверхностям двигателя и всей системе питания. Пыль через форсунки может проникать в цилиндры двигателя, засорять каналы распылителя форсунки, что может снизить мощность двигателя из-за недостаточного поступления топлива в камеру сгорания.

Поэтому целесообразно покупать фильтры только известных производителей.

Неправильно подобранная присадка способна привести к плачевным последствиям.

Необходимо помнить, что у очень эффективных присадок могут быть отрицательные свойства. После печальных последствий неправильного применения присадок многие владельцы отказались от их использования. Особенно это касается применения присадок для иностранной техники. Зарубежные двигатели, особенно японские, очень чувствительны к качеству топлива и на наличие присадок в нем реагируют по-разному.

Неправильное использование присадок в таких двигателях часто приводит к поломке дорогой техники.

Для улучшения пуска двигателя, особенно в зимнее время, и увеличения эффективности его работы применяют присадки, способные повысить цетановое число.

Присадки для увеличения цетанового числа не оказывают отрицательного воздействия на характеристики топлива.

Их рекомендуется применять лишь в случаях, когда топливо обладает большой смазывающей способностью. К сожалению, повышение цетанового числа с помощью при-садки может снизить смазывающее свойство топлива. Обычно добавление присадки в топливо с низкими смазывающими свойствами может привести к ускоренному износу деталей двигателя и выходу из строя форсунок.

Несмотря на всевозможные фильтры, сепараторы и присадки, все равно со временем засоряется. Особенно это касается старых двигателей. Для решения этой проблемы предназначены моющие присадки, популярность которых во всем мире очень большая. Моющие присадки способны удалять отложения, образовавшиеся в двигателе. Эти отложения представляют собой нагар, который ухудшает процесс сгорания топлива, а также способствуют увеличению токсичности выхлопных газов. Сразу после применения моющей присадки токсичность резко уменьшается и, кроме того, наблюдается повышение мощности двигателя и уменьшение расхода топлива.

Некоторые производители присадок утверждают, что они изготавливают универсальные, многоцелевые присадки. К таким присадкам надо относиться с особой осторожностью, тщательно проверяя истинность рекламы производителя.

Владельцы автомобилей ежедневно сталкиваются со сложным выбором: где купить топливо, чтобы оно было качественным; какую присадку добавить в топливо, чтобы не навредить двигателю и получить пользу; какой фильтр установить, чтобы он хорошо очищал топливо.

Для выполнения этих задач существует два пути: применение хороших фильтров и присадок, однако, следует учитывать, что они не всегда совместимы. Топливные фильтры предназначены для конкретного вида топлива, а применение присадки не исключает вероятности изменения свойств топлива, например вязкости, и фильтр не сможет выполнять свою функцию.

Может быть и такой вариант, когда топливный фильтр отфильтрует присадку из топлива, и в камеру сгорания топливо попадет без присадки.

Поэтому перед использованием новых фильтров или присадок следует внимательно ознакомиться с их свойствами и характеристиками, чтобы избежать неприятных случаев.

Потребительские свойства дизельного топлива поставляемого в Московский регион

Поставщиками дизельного топлива в Московский регион являются:

• Московский НПЗ, поставляющее топливо дизельное автомобильное (ЕН 590) сорта С, изготовленное по ТУ 38.401-58-296-2005.
• Крупнейшие заводы России, осуществляющие поставку дизтоплива марки Л-0,2-62 изготовленное по ГОСТ 305-82.
• Самарские НПЗ (ЮКОС), предоставляющие дизельное топливо экологически чистое марки ДЛЭЧ-0,05-62, изготовленное по ТУ 38.1011348-2003.
• Рязанский НПЗ, поставляющий дизельное топливо «ЕВРО», изготовленное по ГОСТ Р 52368-2005.
• Нижегородский НОС (Лукойл), реализующий компании «Поставком» «топливо дизельное ЛУКОЙЛ ЕН 590 (EN 590)», изготовленное по ТУ 0251 -018-00044434-2002.
• Орский НОС (РуссНефть), поставляющий топливо дизельное автомобильное (ЕН 590) ЕВРО-3, сорта С, изготовленное по ТУ 38.401-58-296-2005.

Ниже приведена таблица, из которой очевидно, что жесткие условия конкуренции на столичном рынке России в совокупности с экологическим прессингом со стороны Московского Правительства, привели к переходу на европейский стандарт ЕВРО-3. С марта 2006 года «ЛУКОЙЛ» начал поставку на собственные заправки дизельное топлива, соответствующее нормам ЕВРО-4.

Продукция Московского, Рязанского НПЗ, а также Орского НОС производится в соответствии с различными отечественными стандартами. В своем большинстве они соответствуют нормам ЕВРО-3. Продукция заводов «ЛУКОЙЛ» отвечает нормам ЕВРО-4.

Главное отличие нового экологического топлива от ГОСТ 305-82 заключается в пятикратном снижение по сере - не более 0,035%, (у ЛУКОЙЛа 40-кратное), а также увеличении цетанового числа от 45 до 51 ед. Предусмотрено введение 4 новых показателей:

• Показатель, определяющий число цетаноповышающих добавок в топливе - цетановый индекс (не менее 46).
• Показатель, указывающий на число токсичных окислов азота и твердых частиц в выхлопных газах двигателя - предельное содержание полициклических ароматических углеводородов (не более 11%).
• Показатель присутствия в топливе дистиллятных фракций вторичных процессов - окислительная стабильность (не более 25 мг/м3).
• Показатель срока эксплуатации топливных насосов высокого давления - смазывающая способность (не более 460 мкм).

Зимние дизельные топлива

По сравнению с традиционными зимними дизельными топливами (ГОСТ 305-82), морозостойкость которых достигается посредством повышения керосиновой фракции в составе топлива, современные экологические дизельные топлива производят за счет добавления в летние сорта депрессорных присадок. Чаще всего данное топливо имеет обозначение с индексом «п» - ДЗп.

По сравнению с прежним обозначением температуры помутнения и температуры застывания для экологически дизельных топлив введен новый показатель - предельная температура фильтруемости.

Стандарт ЕN 590 предусматривает выпуск дизельных топлив для умеренной климатической зоны шести марок (сортов):

И пять классов для районов с холодной климатической зоны:

Арктическое дизельное топливо по ГОСТ 305-72 в московский регион не поступает.

Как известно, зима всегда приходит неожиданно. Заводы не успевают перестроиться на выпуск зимних сортов топлива в достаточном количестве. В этом случае допускается и практикуется добавление в летние сорта ди­зельного топлива авиационного керосина (ТС-1 или РТ) в следующих пропорциях:

Добавление керосина облегчается запуск холодного двигателя, поскольку керосин имеет более легкий фракционный состав (от 150 до 250°С), но при этом снижается цетановое число и как следствие падает мощность двигате­ля, увеличивается его дымность и расход топлива. Низкое содержание в смеси парафиновой фракции увеличи­вает трение в плунжерных парах и ускоряет их износ.

С высокой долей уверенности можно утверждать, что на АЗС таких компаний как ТНК, ВР, Магистраль, Татнефть, РуссНефть, ЮКОС, Сибнефть, МТК, Лукойл клиент получает товарное экологически чистое дизельное топливо. Здесь же следует отметить, что потребности заправочного комплекса собственно города Москвы составляют 70-80 тыс. тонн в месяц и ресурсные возможности нефтяных компаний обеспечить город экологически чистым ди­зельным топливом согласно постановлению Правительства Москвы от 28.12.2004 № 952-ПП «О стандартах на моторное топливо с улучшенными экологическими характеристиками» безусловно существуют.

Остальные потребности региона в количестве (120-160) тыс. тонн в месяц покрываются дизельным топливом по ГОСТ 305-82, поступающего по системе Мостранснефтепродукт через нефтебазы «Володарская», «Солнечногорская», «Нагорная», «Новоселки», а также железнодорожным транспортом на подмосковные нефтебазы.

Следует отметить, что в последние годы значительно сократилась, но, тем не менее, к сожалению, сохранилась еще практика продажи суррогата под маркой дизельного топлива. Обычно это дизельные фракции первичной пе­реработки нефти на небольших мини-НПЗ, судовое маловязкое топливо или печное топливо, поступающее из Российских регионов на областные нефтебазы ЖД транспортом.

Грешат торговлей таким топливом, как правило, независимые небольшие частные АЗС, а также джобберы, при­крываясь брендами популярных нефтяных компаний. С 2005 года департамент природопользования Москвы со­ставляет список заправок, торгующих некачественным топливом. По состоянию на декабрь 2005 года в «черный список» входило 40 АЗС, к июню 2006 года 12 АЗС, причем только две АЗС принадлежат ВИНКам, остальные – мелким частным АЗС. По нашим расчетам объем «бодяжного» дизельного топлива достигает 10% от общего объема продаж в регионе. За пределами Московской области эта цифра составляет до 20-25%.

Более чем 12-летний опыт работы нашей Компании на Московском рынке нефтепродуктов, дает нам право на­звать нефтебазы, которые строго соблюдают соответствие паспортных данных на товар его реальному качеству: это автотерминал Московского НПЗ в Капотне, нефтебазы ОАО «Мостранснефтепродукт» (Володарская, Нагорненская, Солнечногорская, Новоселки), Подольская нефтебаза ЮКОСа и нефтебаза ЛУКОЙЛа в г. Видное.

Потребительские свойства дизельного топлива
Дизельное топливо - это нефтяная фракция, основу которой составляет смесь углеводородов с температурами кипения от 200 до 350 0 С. По внешнему виду – это прозрачная жидкость от светло-желтого или светло-коричневого цвета в зависимости от содержания смол. На отечественных заводах выход дизельной фракции со­ставляет, в среднем 25% из переработанной нефти.

Эксплуатационные требования к качеству дизельных топлив
Рабочий процесс в дизельном двигателе принципиально отличается от процесса сгорания топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе. В цилиндрах дизеля сжимается не рабочая смесь, а воздух, причем степень сжа­тия достигает 20 – 30 (в бензиновых двигателях – 9 – 12). В воздух, сжатый до 3 – 7 МПа (30-70 атм.) и нагретый за счет сжатия до 500 – 800 0 С, под высоким давлением (до 150 МПа) через форсунку впрыскивается дизельное топливо. Оно практически мгновенно испаряется, перемешивается с горячим воздухом, нагревается до темпера­туры самовоспламенения и сгорает. Принудительное зажигание рабочей смеси отсутствует.

Сложные процессы смесеобразования и сгорания топлива происходят в дизеле в течение очень малого проме­жутка времени, соответствующего повороту коленчатого вала на угол около 20 0 . Чем быстроходней двигатель, тем это время меньше. В бензиновом двигателе при равной частоте вращения коленчатого вала на смесеобразование и сгорание приходится в 10-15 раз больше времени. Отсюда и специфические требования к качеству ди­зельного топлива.

Надежная и экономичная работа дизеля обеспечивается, когда правильно подобрано топливо, установлен опти­мальный угол опережения впрыска, а смесь полностью сгорает во время рабочего хода. Иначе увеличивается дымность выхлопа, падает мощность, повышается удельный расход топлива.

Для обеспечения полного и качественного сгорания к дизельному топливу предъявляются следующие требова­ния: хорошая прокачиваемость, как условие бесперебойной и надежной работы топливного насоса высокого дав­ления (ТНВД); обеспечение тонкого распыла и хорошего смесеобразования; полное сгорание топлива; предот­вращение нагарообразования на клапанах, поршнях и поршневых кольцах, зависания игл и закоксовывания рас­пылителей форсунок; отсутствие коррозионного воздействия на детали двигателя, топливоподающую систему, топливопроводы и топливные баки; высокая химическая стабильность.

Свойства дизельных топлив

К свойствам дизельных топлив, отвечающим всем эксплуатационным требованиям, относятся: цетановое число, вязкость и плотность, низкотемпературные свойства, фракционный состав и испаряемость, противокоррозионные свойства и стабильность топлива, наличие механических примесей и воды, удовлетворение экологическим тре­бованиям.

Цетановое число (ЦЧ) - это показатель воспламеняемости дизельного топлива, численно равный объемному проценту цетана в эталонной смеси, которая в условиях испытания равноценна по воспламеняемости эталонно­му топливу.

Цетановое число - это один из самых важных параметров дизтоплива, антипод октанового числа бензина. Если октановое число характеризует стойкость бензина к самовоспламенению (детонации), то ценатовое число, на­оборот, отражает способность дизтоплива воспламеняться при нагревании.

Цетановый индекс – это расчетное значение цетанового числа до введения цетаноповышающих добавок. В состав эталонной смеси входит цетан и а-метилнафталин. Склонность цетана к самовоспламенению оценивают в 100 единиц, а а-метилнафталина - в 0 единиц. Так, если смесь состоит из 45% цетана и 55% а-метилнафталина, то считается, что ее цетановое число равно 45.

Оценку самовоспламеняемости дизельных топлив для быстроходных дизелей производят аналогично методу оценки детонационной стойкости бензинов. Испытываемый образец в обоих случаях сопоставляется с эталонным топливом на одноцилиндровой установке серии ИТ-9 с изменяемой степенью сжатия.

Цетановое число дизельного топлива по ГОСТ 305-82 должно быть не менее 45. Чем выше ЦЧ, тем лучше вос­пламеняемость топлива. В то же время при использовании топлива с повышенным цетановым числом (более 50) происходит преждевременное воспламенение топливной смеси, которое снижает экономичность и мощность ди­зеля, вызывает обильное дымление. Применение топлива с цетановым числом менее 40 приводит к жесткой ра­боте двигателя (возникает характерный металлический стук, напоминающий детонацию в бензиновом двигателе, вибрация, перегрев поршней и головок цилиндров и др.)

Цетановое число топлива может быть повышено регулированием углеводородного состава или введением в со­став топлива специальных присадок. Однако передозировка цетаноповышающими добавками может негативно отразиться на качестве топлива. Наилучшим показателем является минимальная разница между цетановым чис­лом и цетановым индексом, что свидетельствует о минимальном количестве цетаноповышающей добавки.

Вязкость и плотность дизельных топлив влияют на процессы испарения и смесеобразования. Пониженное или повышенное значение кинематической вязкости (для топлив различных марок оптимальное зна­чение лежит в пределах 1,5 – 6,0 мм 2 /с) приводит к нарушению работы топливоподающей аппаратуры, а также процессов смесеобразования и сгорания рабочей смеси.

При пониженной вязкости топливо вытекает через зазоры в плунжерных парах топливного насоса высокого дав­ления, вследствие чего изменяется его дозировка, снижается давление впрыска, увеличивается нагарообразование. Снижение вязкости топлива ухудшает и его смазочные свойства, что приводит к увеличению интенсивности изнашивания прецизионных плунжерных пар ТНВД, так как их износ определяется физическим состоянием топ­лива. Кроме того, при этом увеличивается опасность подтекания и просачивания маловязкого топлива и, как следствие, роста его расхода.

Повышенная вязкость топлива приводит к ухудшению качества смесеобразования, при распылении образуются крупные капли и длинная струя с малым углом. При этом продолжительность процесса испарения возрастает, топливо сгорает не полностью, увеличивается его расход, повышается нагарообразование, возникает дымление (цвет отработавших газов становится темным).

Более мелкие и однородные по составу капли рабочей смеси улучшают процессы испарения, смесеобразования и сгорания, что характерно для распыления дизельного топлива с кинематической вязкостью 2,5 – 4,0 мм 2 /с при температуре +20 0 С. Топливо с такой вязкостью при отрицательных температурах сохраняет такие эксплуатаци­онные свойства, как текучесть и проходимость по трубопроводам, через фильтры тонкой очистки и насос высоко­го давления.

Поскольку с понижением температуры вязкость значительно возрастает, существенно ухудшаются пусковые свойства топлива, особенно в холодное время года.

Плотность дизельного топлива нормируется (в отечественных стандартах) при температуре +20 0 С: для летнего топлива – не более 860 кг/, зимнего – не более 840 кг/м 3 и арктического – не более 830 кг/м 3 .

В зарубежных стандартах плотность нормируется при температуре +15 0 С. По европейскому стандарту ЕN 590 плотность летних дизельных топлив должна составлять 820 – 850 кг/м 3 , зимних – 800 – 845 кг/м 3 .

Низкотемпературные свойства дизельных топлив, характеризуемые температурам помутнения и застывания, оценивают, устанавливая предельно низкую температуру окружающей среды (воздуха), при которой его подача из топливного бака к двигателю происходит бесперебойно.

Температурой помутнения называется температура, при которой топливо теряет прозрачность в результате выпадения кристаллов парафиновых углеводородов или микрокристаллов льда, но не теряет текучести. Микрокристаллы высокоплавких углеводородов образуют в фильтре тонкой очистки непроницаемую для топлива парафиновую пленку, в результате чего подач топлива прекращается. Чаще всего это проявляется при пуске и прогреве дизеля, так как в это время в подкапотном пространстве еще сохраняется низкая температура.

Бесперебойная подача обеспечивается при температуре помутнения топлив на 5-10 0 С ниже температуры окру­жающего воздуха, при которой эксплуатируется автомобиль.

Температурой застывания называется температура, при которой дизельное топливо не обнаруживает подвиж­ности (текучести) при наклоне под углом 45 0 в течение 1 мин. Подвижность топлива определяют в стандартном приборе. Восстановить текучесть на некоторое время можно перемешиванием застывшего топлива, однако затем оно обычно вновь застывает.

Разница между температурой помутнения и застывания составляет 5 – 15 0 С в зависимости от химического со­става топлива. Например, для летнего дизельного топлива (с температурой конца перегонки 360 0 С) при исполь­зовании его в умеренной климатической зоне температура помутнения равна – 5 0 С, а температура застывания равна – 10 0 С. Для зимнего топлива (с температурой конца перегонки 340 0 С) в той же климатической зоне темпе­ратура помутнения составляет -25 0 С, а температура застывания -35 0 С.

Для экологически чистых дизельных топлив введен новый показатель – предельная температура фильтруемости . Данную температуру определяют путем прямой фильтрации топлива при заданной температуре или в определенном интервале температур. Предельная температура фильтруемости для летнего дизельного топлива составляет -5 0 С, а для зимнего -25 0 С.

Учитывая, что в нашей стране преобладает холодный климат, для зимних и арктических марок дизельных топлив установлены требования к низкотемпературны свойствам.

Низкотемпературные свойства дизельных топлив улучшают двумя способами удалением из их состава высоко­плавких парафинов нормального строения или добавлением в них депрессорных присадок.

Дизельные топлива с депрессорными присадками маркируют как ДЗп. Добавление депрессорных присадок в ди­зельное топливо приводит к снижению температуры застывания с –10 0 С до –35 0 С и снижению предельной (соот­ветствующей температуре применения топлива) температуры фильтрации от минус 5 0 С до минус 20 0 С.

Депрессорные присадки существенно снижают температуру застывания и предельную температуру фильтруемости, но практически не изменяют температуру помутнения.

Депрессорные присадки вводятся в летние топлива из расчета 2 грамма на 1 кг топлива. Присадки могут обеспе­чивать бесперебойную работу дизеля до температуры –20 0 С, что значительно сокращает время пуска холодного двигателя.

Некоторые присадки к дизельным топливам снижают только температуру застывания, но не влияют на темпера­туру фильтруемости, что приводит к образованию в топливных баках двух слоев: верхнего (прозрачного) слоя, обладающего пониженным цетановым числом, и нижнего (мутного), содержащего мелкие кристаллы парафина.

При отсутствии зимнего товарного дизельного топлива допускается в виде исключения добавлять в него керосин (топливо ТС-1 или РТ). Однако следует помнить, что разбавленное керосином дизельное топливо теряет часть своих смазывающих свойств, что приводит к ускоренному изнашиванию плунжерных пар топливной аппаратуры.

Фракционный состав и испаряемость дизельного топлива определяются его физико-химическими свойства­ми. Если на первую стадию смесеобразования – распыливание – решающее влияние оказывает вязкость топли­ва, то на вторую стадию (испарение) – его испаряемость.

По ГОСТ 305-82, испаряемость дизельного топлива, характеризуемая фракционным составом, определяется температурами выкипания 50 и 96 процентов топлива (соответственно t 50 % и t 96%). Температура начала кипения дизельных топлив обычно находится в пределах 170 - 200 °С, t 50 % составляет 255 - 280 °С, а температура конца перегонки (t 96 %) примерно равна 330 - 360 °С.

Показатель температуры t 50 % характеризует пусковые качества топлива. Чем эта температура ниже, тем более облегчен фракционный состав данного топлива, тем быстрее и полнее оно испаряется в камере сгорания. Однако после прогрева двигателя до рабочей температуры топливо с облегченным фракционным составом вызывает жесткую работу дизеля.

Температура t 96 o / o указывает на содержание в топливе высококипящих углеводородов (трудноиспаряющаяся фракция), которые во время рабочего процесса в камере сгорания испаряются медленно и неполно. Повышение доли этой фракции ухудшает смесеобразование и вызывает неполное сгорание топлива, затрудняет пуск дизеля, снижает его экономичность и увеличивает дымность отработавших газов. Поэтому дизельные топлива должны обладать оптимальной испаряемостью.

Противокоррозионными свойствами дизельные топлива должны обладать для обеспечения минимального воздействия коррозионного разрушения деталей дизеля. Причины коррозионной агрессивности дизельных топлив те же, что и у бензинов: наличие в их составе сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, а так­же органических кислот.

При работе дизеля на сернистом топливе образуются прочные трудноудаляемые нагар и лаковые отложения. Кроме того, из окислов серы образуются сильнодействующие кислоты, вызывающие коррозию деталей, разру­шающие масло в двигателе. Дизельные топлива с содержанием более 0,2% применяют только при условии, что в двигателе применяется масло с противокоррозионной присадкой.

При производстве дизельных топлив из сернистых нефтепродуктов получают газойлевые и соляровые дистилля­ты с содержанием серы до 1,0 - 1,3 %. Серу из дистиллятов удаляют каталитическим способом, позволяющим снизить ее содержание до 0,2-0,5%, что по ГОСТ 305-82 является допустимой нормой. Повышенное до 0,6 % содержание серы в топливах приводит к увеличению износа гильз цилиндров и поршневых колец в среднем на 15%, а повышение до 1 % ускоряет этот процесс в 1,5 раза.

Из активных сернистых соединений (свободная сера , меркаптановая сера , сероводород ) наибольшей коррози­онной агрессивностью обладает меркаптановая сера. Содержание ее в топливах не должно превышать 0,01 % (норма по ГОСТ). При повышении массовой доли меркаптановой серы до 0,06% коррозионный износ плунжерных пар и деталей форсунок увеличивается в 2 раза. Поэтому при производстве дизельных топлив обязательно про­водят их коррозионные испытания медной пластинкой . Если медная пластинка выдерживает испытания, то коррозионная агрессивность топлива отсутствует.

Кроме того, учитывая высокую коррозионную агрессивность и низкую химическую стабильность меркаптанов, помимо испытания на медную пластинку (качественная оценка), содержание в топливе меркаптановой серы оп­ределяют еще и потенциометрическим методом.

Минеральные кислоты и щелочи обнаруживают по реакции водной вытяжки. Присутствие водорастворимых кислот и щелочей в дизельных топливах не допускается. Кислотность согласно ГОСТ 305-82 не должна пре­вышать 5 мг КОН для нейтрализации 100 см 3 топлива.

Механические примеси и вода в топливах для автомобильных дизелей по ГОСТ 305-82 недопустимы. При на­личии в дизельном топливе механических примесей происходит засорение фильтрующих элементов, ускоренный износ топливоподающей аппаратуры. При понижении температуры из воды, находящейся в топливе, образуются кристаллы льда, которые забивают фильтрующие элементы, что уменьшает подачу топлива в двигатель. Приме­нение дизельного топлива с водой при положительной температуре приводит к разрушению фильтрующих эле­ментов. Однако в связи с предельной «чувствительностью» метода оценки содержания механических примесей (ГОСТ 6370-83) и воды (ГОСТ 2477-65) за отсутствие загрязнений принимаются содержание в топливе механи­ческих примесей до 0,005 % и воды до 0,03 % (по массе).

Содержание в топливе загрязнений, способных закупоривать поры бумажных фильтров и нарушать работу топ­ливной аппаратуры (механических примесей, воды, смол, серы, и др.) регламентируется коэффициентом фильтруемости , значение которого тем выше, чем больше в топливе примесей. Степень очистки дизельного то­плива, определяемая коэффициентом фильтруемости, не должна превышать 3. Наиболее опасными считаются механические примеси.

Экологические требования к дизельным топливам.

Основными показателями качества, ответственными за экологические последствия выбросов отработавших газов дизелей, являются:

· массовая доля серы;

· массовая доля ароматических углеводородов, связанная с цетановым числом дизельного топлива;

· фракционный состав, характеризующий пределы выкипания топлива.

Отечественные дизельные топлива по ГОСТ 305–82 не соответствуют европейским нормам ЕN 590 по содержа­нию серы и имеют в среднем несколько меньшее цетановое число.

3,6 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,2%;
- 1,8 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,1%;
- 0,9 кг/тонну при содержании серы в топливе 0,05%;

Если предположить, что среднее содержание серы в дизельном топливе составляет 0,1%, то за один год в атмо­сферу Московского региона только от сжигаемого дизельного топлива (бензин не в расчет) попадает около 540 тонн диоксида серы, что составляет 30-40 граммов на каждого среднестатистического жителя и гостя 15-миллионного Московского региона.

В 1996 году в Европе было введено ограничение на содержание серы в дизельных топливах до 0,05 % (Европей­ский стандарт ЕN 590).

Фракционный состав дизельных топлив с улучшенными экологическими свойствами установлен на уровне летне­го топлива со следующими показателями: температура выкипания 50 % объема – не выше 280 0 С, температура выкипания 96 % объема (конец перегонки) – не выше 360 0 С; температура вспышки в закрытом тигле – не ниже 40 0 С.

Содержание ароматических углеводородов для большинства товарных дизельных топлив, выпускаемых отечест­венной промышленностью, составляет 23 – 28 %. Колебания состава ароматических углеводородов зависят от природы перерабатываемой нефти, их компонентного состава и технологии производства топлив. Для удовле­творения экологических требований массовая доля ароматических углеводородов должна быть не более 11 %.

Европейский стандарт ЕN 590 предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регио­нов. Для районов с умеренным климатом выпускается 6 марок дизельных топлив (А, В, С, D, Е и F), имеющих предельные температуры фильтруемости соответственно +5, 0, -5 , -10, -15 и -20 0 С. Для районов с холодным климатом предусмотрен выпуск 5 классов (0, 1, 2, 3,4) дизельного топлива с низкотемпературными свойствами.

Все вышеприведенные характеристики топлив количественно регламентируются нормативными техническими документами: государственными стандартами (ГОСТ), Отраслевыми Стандартами (ОСТ), Техническими Условиями (ТУ).

дизельное топливо Москва, дизельное топливо зимнее

Дизельное топливо относится к жидким видам горючего и предназначено для дизельных и газотурбинных двигателей. На нем работают: грузовая техника, железнодорожный и отдельные виды городского транспорта, сельскохозяйственная техника, морские и речные суда. В последнее время такие моторы все чаще используют и в легковых автомобилях. Такой транспорт вызывает интерес покупателей, так как для него требуется более дешевое топливо, расход которого на треть ниже из-за высокой степени сжатия смеси. Помимо этого данный вид горючего считается более экологичным. Продукция также используется для отопления помещений, на нем работают мобильные электрогенераторы.

Основные эксплуатационные характеристики дизельного топлива

К основным характеристикам топлива относится цетановое число, фракционный состав, вязкость, степень чистоты, низкотемпературные свойства. Цетановое число в этом списке - главный показатель, демонстрирующий степень воспламеняемости горючего вещества и отражающий промежуток времени, через который произошло возгорание. Чем выше число, тем проще завести двигатель, и тем мягче он будет работать. Низкий показатель усложняет запуск мотора, способствует высокому образованию дыма. Цетановое число выше 55 может спровоцировать неконтролируемый разгон двигателя.

Горючее должно иметь оптимальную вязкость и плотность. При слишком жидкой консистенции горючее не обеспечит необходимую смазку деталей топливной системы, что приводит к заклиниванию и быстрому износу двигателя. С высокой вязкостью сложнее осуществить регулировку подачи горючего. Топливо с высокой плотностью дает больше энергии. Оно отличается экономичностью и эффективностью.

Виды дизельного горючего

Летнее топливо может использоваться при температурах не ниже 0. Оно застывает при -10 градусах. Обычно в условиях наших широт этот вид горючего используется с апреля по октябрь. Его применение в зимний период приводит к помутнению и образованию кристаллов парафина. В застывшем виде горючее оседает на поверхности топливной системы, в результате чего образуется нагар. Самовоспламенения не происходит. При -5 градусов вещество становится неоднородным, появляются парафиновые хлопья и мелкие кристаллики. Текучесть еще наблюдается, но наличие плотных составляющих забивает фильтры. При более низких температурах горючее имеет гелеобразное состояние, его нельзя перекачать, и попытка запуска двигателя грозит поломкой всей системы подачи топлива. Внешне отличить виды топлива невозможно.

Зимнее горючее имеет меньшую вязкость, так как при производстве из его состава удаляют парафиновую фракцию. Технология эта достаточно сложна, что отражается на цене продукции. С помощью специальных депрессорных присадок можно уменьшать размеры кристаллов парафинов. Этот способ дешевле и позволяет снижать температурные показатели летнего топлива до -15 градусов. Зимняя продукция бывает двух видов: для использования при температуре не ниже -20 градусов и для более суровых зим - до -35 градусов. Для условий крайнего Севера выпускается арктическое горючее, которым можно пользоваться до -50 градусов. Зимние виды не предназначены для заправки двигателя в летний период, так как это может вызвать снижение мощности мотора и повышенное выделение выхлопных газов.

Марки дизельного топлива по ГОСТ 305 - 82 устанавливают в зависимости от условий применения: летнее (Л) - для эксплуата­ции при температуре окружающего воздуха 0°С и выше; зимнее (3) - для эксплуатации при -20 °С и выше (с температурой за­стывания не выше -45 °С); арктическое (А) - для эксплуатации при -50 ˚С и выше (с температурой застывания -55 °С).

с массовой долей серы не более 0,2 %;

с массовой долей серы не более 0,5 % (для топлива марки А не более 0,4 %).

В условное обозначение топлива марки Л должны входить зна­чение массовой доли серы и температура вспышки (Л-0,2-40); топлива марки 3 - массовая доля серы и температура застывания (3-0,2-35); топлива марки А - массовая доля серы.

Для применения в летний период при температуре окружа­ющего воздуха до 5 °С выпускается дизельное топливо утяжелен­ного фракционного состава (УФС). В отличие от стандартного это топливо имеет более высокую температуру конца кипения (на 20...30°С), что позволяет увеличить ресурсы дизельного топлива на 5...8% (ТУ 38.001.355-86).

Топливо расширенного фракционного состава (РФС), выкипа­ющее в пределах 60...400 ˚С, позволяет увеличить ресурсы дизель­ного топлива примерно на 30 % и имеет цетановое число около 40 (ТУ 38.401.652-87).

Начавшаяся в России дизелизация автомобильного транспорта потребовала увеличения ресурсов дизельного топлива. Основным при этом должно было стать топливо широкого фракционного со­става, выкипающее в пределах от 60 до 360 °С.

При переходе на производство единого топлива в нефтеперераба­тывающей промышленности основное место будут занимать мощные высокопроизводительные установки прямой перегонки нефти и гидроочистки от сернистых соединений.

Для улучшения экологической обстановки в России начиная с 1991 г. организовано производство летнего экологически чистого дизельного топлива (ТУ 38.101.1348 - 90). Оно отличается низким содержанием серы и предназначено для применения прежде всего в крупнонаселенных городах и курортных зонах.

Установлены две марки дизельного летнего экологически чистого топлива:

ДЛЭЧ-В - с ограничением содержания ароматических углеводородов (один вид топлива с массовой долей серы не более 0,05 %, а другой - не более 0,1 %);

ДЛЭЧ - без ограничения содержания ароматических углеводородов (один вид топлива с массовой долей серы не более 0,05 %, а другой - не более 0,1 %).

Применяются эти летние марки дизельного топлива при температуре окружающего воздуха до -5 °С.

Для использования в районах Крайнего Севера и Арктики вырабатывается арктическое экологически чистое дизельное топливо (ТУ 38.401.5845 - 92). Это уникальное дизельное топливо с температурой застывания -55 °С может быть двух видов: с содержанием серы не более 0,05 % и с содержанием серы не более 0,01 %. Для него характерно также небольшое содержание ароматических углеводородов (5... 10%).

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации техники в зимний период при температуре до -15 °С вырабатываются зимние дизельные топлива с депрессорной присадкой ДЗп (ТУ 38.101.889- 81), которые изготавливаются на основе летних дизельных топлив с содержанием серы 0,5 или 0,2 %. Дизельное топливо ДЗп-15/25 (ТУ 38.401.5836-92) с депрессорной присадкой рекомендовано для применения при температуре наружного воздуха до -25 "С. Кроме того, для поставок на экспорт вырабатывается дизельное топливо ДЛЭ и ДЗЭ (ТУ 38.001.162-85) с содержанием серы 0,2 %.

В районах газовых месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера допущены к применению газоконденсатные широкофракционные летнее (ГШЛ), зимнее (ГШЗ) и арктическое (ГША) дизельные топлива.

Следует отметить, что ГША и фракция газоконденсатного дизельного топлива (ФГД) очень близки по качеству к реактивному топливу Т-2.

К недостаткам конденсатов при использовании их в качестве топлива широкого фракционного состава следует отнести низкую температуру начала кипения, результатом чего является парообразование в топливной системе и ухудшение запуска горячего двигателя (табл. 3.1).

Контрольные вопросы

1. Какие показатели влияют на подачу дизельного топлива по системе питания двигателя и образование топливовоздушной смеси?

2. Чем определяется нормальная и жесткая работа дизельного двигателя?

3. Как оценивается самовоспламеняемость дизельных топлив?

4. Какие цетановые числа характерны для летних, зимних и арктических марок дизельных топлив?

5. Какие свойства дизельных топлив влияют на образование отложений в двигателе?

6. Какие методы получения дизельного топлива позволяют увеличить его ресурсы?

Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

• , определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;
• фракционный состав , определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;
• вязкость и плотность , обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
• низкотемпературные свойства , определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
• степень чистоты , характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндро-поршневой группы двигателя;
• , определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
• наличие сернистых соединений , непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.

Ассортимент, качество и состав дизельных топлив

Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305-82 трех марок:

Л - летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха выше 0 °С;

З - зимнее, применяемое при температурах до -20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь заст < -35 °С и п < -25 °С), или зимнее, применяемое при температурах до -30 °С, тогда топливо должно иметь заст < -45 °С и п <-35 °С);

А - арктическое, температура применения которого до -50 °С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и З не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 - для II вида топлива, а марки А - 0,4 %.

Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются 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 заказывают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее - с учетом содержания серы и температуры застывания (З-0,2-минус 35).

В условное обозначение на арктическое дизельное топливо входит только содержание серы: А-0,2.

Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) получают компаундированием прямогонных и гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования стандарта по содержанию серы. В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга. Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0 % (для сернистых нефтей), а содержание серы в гидроочищенном компоненте - от 0,08 до 0,1 %.

Дизельное экспортное топливо (ТУ 38.401-58-110-94) - вырабатывают для поставок на экспорт, содержание серы 0,2%. Исходя из требований к содержанию серы, дизельное экспортное топливо получают гидроочисткой прямогонных дизельных фракций. Для оценки его качествапо требованию заказчиков определяют дизельный индекс (а не цетановое число, как принято ГОСТ 305-82). Кроме того, вместо определения содержания воды и коэффициента фильтруемости экспресс-методом устанавливают прозрачность топлива при температуре 10°С.

Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками. С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889-81. Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = = -5 °С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С.
Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и -45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельноетопливо ДАп-35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное - с предельной температурой фильтруемости -45 °С).

Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348-89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05 % (вид I) и до 0,1 % (вид II).

С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В - не более 20 %, для топлива марки ДЗЭЧ - не более 10 %. Экологически чистые топлива вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.

Городское дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170-96) предназначено для использования в г. Москве. Основное отличие городского дизельного топлива от экологически чистого - улучшеное качество благодаря использованию присадок (летом - антидымной, зимой - антидымной и депрессорной). Добавка присадок в городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов дизелей на 30-50 %.Депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном, сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.

Европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г. Стандарт предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических регионов. Общими для дизельных топлив являются требования по температуре вспышки - не ниже 55 °С, косуемости 10 %-ного остатка - не более 0,30 %, зольности - не более 0,01 %, содержанию воды - не более 200 ррm, механических примесей - не более 24 ррm, коррозии медной пластинки - класс 1, устойчивости к окислению - не более 25 г осадка/м3.В 1996 г. в Европе введены ограничения на содержание серы в дизельных топливах - не более 0,05 %. Таким требованиям отвечают отечественные ТУ 38. 1011348-89.