Топливо для дизельных двигателей

06/11/2011 в 11:46

Топливо для дизельных двигателей должно отвечать следующим требованиям:

обладать хорошей прокачиваемостыо, обеспечивая бесперебойную работу топливоподающей аппаратуры (иметь оптимальную вязкость, обладать соответствующими низкотемпературными свойствами, не содержать воды и механических примесей); обеспечивать хороший распыл, смесеобразование и испарение топлива, а также быстрое самовоспламенение, полное сгорание и мягкую работу без дымления, что зависит от его химического состава, оцениваемого цетановым числом; не вызывать повышенного нагаро- и лакообразования на клапанах, поршневых кольцах, поршнях, закоксовывания распылителя и зависания иглы распылителя (склонность к нагаро- и лакообразованию дизельного топлива зависит от его химического состава, вязкости и содержания механических примесей); не вызывать коррозии резервуаров, баков и других деталей двигателя (коррозионность топлива зависит от наличия в нем кислот, сернистых соединений и воды); быть стабильным при транспортировке и хранении. Вязкость является одним из важнейших показателей качества дизельного топлива и от ее величины зависит однородность состава рабочей смеси, распыляемость и испаряемость топлива в цилиндре, надежность и долговечность топливной аппаратуры.

Топливо малой вязкости хорошо распыливается, испаряется и сгорает. Однако в этом случае повышается износ плунжерных пар

топливного насоса, что ведет к утечке топлива через увеличенные, зазоры. При высокой вязкости топливо плохо распыливается, ухудшается процесс сгорания, снижается экономичность работы и повышается дымность выхлопа дизеля.

Одной из важных эксплуатационных характеристик дизельного топлива являются его низкотемпературные свойства, которые характеризуют подвижность топлива при отрицательных температурах. В дизельном топливе содержатся парафиновые углеводороды, которые при высокой температуре находятся в растворенном состоянии, а при ее понижении выкристаллизовываются. Низкотемпературные свойства оцениваются температурами помутнения и застывания.

Температурой помутнения называют температуру, при которой меняется фазовый состав топлива, т. е. наряду с жидкой фазой появляется твердая. При этом топливо мутнеет из-за выделения микроскопических кристаллов льда (если в топливе имеется вода) и твердых углеводородов. Температурой застывания называют температуру, при которой топливо теряет подвижность.

Для понижения температуры застывания дизельного топлива на нефтеперерабатывающих заводах производят депарафинизацию, т. е. из топлива удаляют парафиновые углеводороды. В результате этого температура застывания понижается до -30° С. Иногда в условиях эксплуатации для понижения температуры застывания в дизельное топливо добавляют тракторный керосин. При температуре окружающего воздуха от -20 до -30° С работают на смеси, состоящей из 90% дизельного топлива и 10% тракторного керосина, при температуре от -30 до -35е С - на смеси из 75% дизельного топлива и 25 % тракторного керосина.

Следует отметить, что зимних сортов дизельного топлива вырабатывается значительно меньше, чем летних. Поэтому зимние сорта нужно использовать только в холодное время года и не допускать их смешивания с летними.

Коррозионные свойства топлива и количество нагара на нагретых деталях двигателя зависят от свойств применяемого топлива, а главным образом от наличия в нем сернистых и кислородных соединений.

Содержание серы в дизельном топливе оказывает вредное влияние на работу дизеля. При ее сгорании получаются сернистый газ и сернистый ангидрид, которые при наличии паров воды образуют сернистую и серную кислоты, вызывающие коррозию деталей дизеля.

Чем выше нагрузка дизеля, тем больше образуется сернистого ангидрида, влияющего на нагарообразование, износ, коррозию двигателя и качество картерного масла. При высокой температуре сернистый ангидрид вызывает газовую коррозию камеры сгорания. При наличии сернистого ангидрида происходит конденсация серной кислоты на стенках цилиндров и увеличивается их коррозия, называемая жидкостной.

С понижением температуры охлаждающей воды в двигателе возрастает степень коррозионного износа, обусловленного сгоранием сернистых соединений, так как при этом увеличивается конденсация серной кислоты. Наиболее чувствительны к содержанию серы в топливе автомобильные дизели, у которых преобладает жидкостная коррозия. Особенно сильно изнашиваются первые компрессионные кольца, верхняя часть цилиндра, а также поршни, шатунные вкладыши, шейки коленчатого вала.

Под воздействием сернистых продуктов на картерное масло получаются смолистые продукты, которые затем образуют нагар. При наличии сернистых соединений увеличивается нагаро- и лакообразование на поршневой группе. Из-за серы нагар становится очень твердым, что приводит к абразивному износу поршневой группы. Отложение лака в зоне поршневых колец ведет к их закоксовыванию и заклиниванию. Кроме того, сернистые соединения в топливе способствуют увеличению отложений на масляных фильтрах тонкой и грубой очистки и резко снижают качество картерного масла.

Выпускают следующие дизельные топлива: для быстроходных дизельных двигателей (тракторов, автомобилей, комбайнов) и для дизелей со средней и малой частотой вращения (стационарные и др.).

Топливо для быстроходных дизелей. Это топливо вырабатывают из малосернистых и сернистых нефтей. Из сернистых нефтей производят около 80% дизельных топлив.

Топливо для быстроходных дизелей из малосернистых нефтей выпускают следующих марок (ГОСТ 4749-73): ДЛ - дизельное летнее, ДЗ - дизельное зимнее, ДА - дизельное арктическое и ДС - дизельное специальное. Общее содержание серы в этих топливах не превышает 0,2%.

Топливо для быстроходных дизелей из сернистых нефтей производят следующих марок (ГОСТ 305-73): Л - летнее, 3 - зимнее, ЗС - зимнее северное и А - арктическое. По содержанию серы его делят на две подгруппы: первая - не более.0,2%, вторая - от 0,2 до 0,5%.

Топливо марок ЗС, А и ДА используют для холодной климатической зоны со среднемесячной температурой воздуха для января от -50 до -15° С, марок 3 и ДЗ - в умеренной и жаркой климатических зонах со среднемесячными температурами воздуха для января от-15 до +4°С, а летних марок Л и ДЛ - только при положительных температурах. Летние марки топлив взаимозаменяемы при эксплуатации в летний период, а зимние - в зимний. Топлива с низким содержанием серы обладают более высокими эксплуатационными свойствами.

Переход с зимних марок топлива на летние осуществляется в период наступившей или ожидаемой по долгосрочному прогнозу устойчивой положительной температуры.

Для дизельных топлив указывают температуру вспышки, т. е. такую, при которой пары топлива с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении пламени. Температура вспышки характеризует пожарную опасность при транспортировке, хранении и применении дизельного топлива. Топлива из сернистых нефтей с низкой температурой вспышки более огнеопасны.

Топливо для дизелей со средней и малой частотой вращения. Эти двигатели с частотой вращения коленчатого вала от 100 до 1000 об/мин предъявляют невысокие требования к качесгву топлива. При использовании топлив в стационарных установках предварительно проводят их подогрев, отстой и фильтрацию.

Важным показателем качества топлив для тихоходных дизелей является их вязкость, от которой зависят прокачиваемость, фильтрация, распыливание, образование однородной горючей смеси и полнота сгорания. Вязкость топлив для дизелей со средней и малой частотой вращения значительно выше, чем у топлив для быстроходных дизелей.

Для дизелей со средней и малой частотой вращения выпускают две марки топлива (ГОСТ 1667-68) - ДТ и ДМ, которые получают как из малосернистых, так и сернистых нефтей и представляют собой темные густые жидкости с плотностью 0,93- 0,97 г1см3.

Более высокие эксплуатационные свойства имеет дизельное топливо марки ДТ, применяемое для двигателей, не оборудованных системой подготовки топлива. Моторное топливо (мазут) ДМ используют для двигателей, снабженных системой подготовки топлива Для лучшего прокачивания по трубопроводам к форсункам и лучшего распыливания его подогревают до 60 - 70° С.

Еще по теме

  • Подготовка к работе
    Техническая эксплуатация двигателей внутреннего сгорания включает в себя обслуживание его во время пуска и работы, ежесменное и периодическое техническое обслуживание. Своевременное тщательное выполнение правил технической эксплуатации позволяет добиться значительной экономии топлива и смазочных материалов, удлинить межремонтный срок работы двигателя и сократить затраты на его ремонт. При эксплуатации конкретного двигателя руководствуются[..]
  • Техническое обслуживание ТО-3
    Очистительно-моечные операции. Удаляют шлам и иакипь из системы охлаждения. Очищают и промывают форсунки со снятием распылителей, фильтр-отстойник и фильтр заливной горловины топливного бака пускового двигателя, карбюратор пускового двигателя и его топ-ливоподводящий штуцер. Промывают корпус фильтра тонкой очистки топлива и при необходимости заменяют фильтрующие элементы. Через одно ТО-3 (1920 мото-ч) очищают[..]
  • Корректоры подачи топлива и автоматические муфты опережения впрыска
    Для лучшего использования двигателя внутреннего сгорания необходимо, чтобы крутящий момент при полной подаче топлива увеличивался при снижении частоты вращения коленчатого вала. Количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, увеличивается при снижении частоты вращения коленчатого вала благодаря лучшему наполнению цилиндров. Следовательно, необходимо обеспечить соответствующее увеличение - корректирование цикловой подачи топлива. Для этой[..]