Дизельне паливо - це та субстанція, яка змушує працювати двигуни машин. Без нього промисловість просто встала б. Саме це паливо, яке ми щодня заправляємо в бак автомобіля, приносить нам деколи великі проблеми.

Рудольф Дизель (1858-1913) був талановитим винахідником та інженером, але удачі у житті йому це не принесло. У 1893-му він розробив та виготовив двигун внутрішнього згоряння з ККД 26% . Це більш ніж удвічі перевищувало ККД парових двигунів на той час. У 1898 р. він продемонстрував двигун, який працював на арахісовій олії і мав ККД 75% . У 1913 р. Рудольф Дизель раптово гине за дивних обставин, можливо це було самогубство, але це лише одна з версій. Дизель прямував до Англії, щоб організувати там пвиробництво та експлуатацію своїх двигунів, і впав за борт пароплава. Незабаром після загибелі винахідника розпочалася Перша світова війна, і німецькі підводні човни з дизельними двигунами стали сіяти смерть та руйнування у лавах флоту Антанти.

Роботи Дизеля продовжили інші першопрохідці, зокрема Клессі Л. Каммінс . До 1920-х років. дизельні двигуни були в основному стаціонарними та працювали на біопаливі. У 1920-х роках стали застосовуватися і двигуни, що працюють на більш рідких видах палива, які виробляла нафтопереробна промисловість, що зароджується. Почався час нафтових магнатів та швидкого розвитку дизельних технологій.

Сучасні дизелі мають більш високу потужність і к.п.д., обладнані турбонаддувом та економічніші, ніж їхні далекі попередники. Ці удосконалення стали результатом широкого застосування електроніки і, у свою чергу, зробили необхідним застосування палива та масел вищої якості.

Використання палива – непросте питання. Розібравшись у всіх тонкощах, можна запобігти несправності та заощадити чимало коштів за час експлуатації машини. Дизельне паливо характеризується рядом якостей, які у сукупності визначають ефективність його роботи. Не можна сказати, яке їх важливіше, ніж інші. Усі вони сприяють виконанню функцій палива у процесі згоряння.

Які ж ці функції? Насамперед паливо - джерело енергії, але цим його функції не обмежуються. Дизельне паливо охолоджує камеру згоряння , а також змащує тертьові поверхні деталей і очищає форсунку . Розглянемо деякі характеристики дизельного палива.

Цетанове число .

Цей показник характеризує здатність дизельного палива спалахувати після впорскування в камеру згоряння двигуна, тобто визначає період затримки займання суміші від упорскування в циліндр до початку горіння. Чим вище цетанове число , тим легше паливо спалахує , тим коротше затримка і тим більше спокійно і плавно горить паливоповітряна суміш.

Більшість виробників двигунів рекомендують використовувати дизельне паливо з цетановим числом не менше ніж 40 . Від величини цетанового числа залежать пускові якості при холодному пуску , швидкість прогріву двигуна та рівномірність його роботи. У Європі випускають дизельне паливо з цетановим числом близько 51 , Японії -- приблизно 50 . Відповідно до російського стандарту цетанове число літнього та зимового дизпалива має бути не менше 45 , тому потужність сучасних дизеліварубного виробництва (якими оснащують і зарубіжну, і вітчизняну техніку), розрахованих на «європейське» або японське дизельне паливо, може дещо знижуватися під час роботи на російській солярці. До того ж на дизпаливі з нижчим цетановим числом двигуни працюють жорсткіше.

Дивний факт : податкова політика в нашій країні така, що чим вище цетанове число дизпалива (і октанове – бензину), тим вище акцизний податок, тобто ситуація парадоксальна – держава не заохочує промисловість до виробництва високоякісного палива! Якщо ж підприємство все ж таки виробляє високоцетанове паливо, ціна його для споживачів різко зростає порівняно з низькоякісним паливом. Такими є «гримаси» нерозумної податкової політики.

Фракційний склад .

Іноді, щоб поліпшити низькотемпературні якості , дизпаливо розбавляють гасом , тобто легшими фракціями нафти, що мають нижчу температуру кипіння. Використання розведеного гасом палива призводить до *підвищеної витрати та зниження потужності**, двигуни працюють жорсткіше, скорочується їхній ресурс. Особливо чутливі до такого палива турбодизелі з безпосереднім упорскуванням.

В'язкість .

Це ще один важливий параметр, міра жирності дизельного палива. Частинки в'язкого палива менше розлітаються , тобто від цієї характеристики залежить форма розпилюваного форсункою факела , а від форми факела залежить перебіг процесу згоряння палива. Процес згоряння повинен йти якнайбільше рівномірно. Це означає, що температура по всій камері згоряння повинна бути однаковою , без холодних і гарячих зон. Це в свою чергу означає зниження рівня токсичності відпрацьованих газів (ОГ) при збереженніня інших робочих характеристик двигуна. Рівень токсичних оксидів азоту N0x підвищується, коли згоряння відбувається за високих температур , тому зниження температури дозволяє знизити їх вміст ОГ і продовжити ресурс двигуна, оскільки «гарячі точки» породжують зони концентрації напруг. Внаслідок такого перегріву поршні та гільзи можуть зруйнуватися. На жаль, перехід на менш в'язке паливо поряд із позитивним ефектом має і негативні наслідки. Щоб забезпечити змазування деталей паливної апаратури, в'язкість дизпалива має бути не нижче 1,3 сСт. Надмірно рідке паливо не має достатньої в'язкості, щоб змащувати деталі паливного насоса, і це може стати причиною проблем: паливний насос може вийти з ладу або продукти зношування деталей паливного насоса - тверді частинки - потраплять у паливо і пошкодять деталі системи живлення, що розташовуються після насоса. І те, й інше небажано.

Змащувальна здатність і вміст сірки .

Паливо зменшує силу тертя деталей у паливних насосах та форсунках, а також поршня про дзеркало циліндра. Забруднюючі речовини також знижують змащувальну здатність палива. Особливо сильний вплив у цьому плані має вода. Тверді частки можуть стати причиною прискореного зношування деталей і виходу з ладу агрегатів системи живлення. Методики визначення змащувальних властивостей палива не настільки глибоко розроблені, як це має бути. Існує дві стандартні методики перевірки цієї властивості: методи HFRR (стендові випробування на вис.окочастотний зворотно-поступальний рух) і SBLOCLE (тертя кульки в циліндрі), проте жоден з методів не дає однозначно точних результатів.

Дослідження показали, що побічним ефектом процесів гідроочищення , що використовуються для видалення з палива сполук сірки, є зниження вмісту сполук, від яких залежать змащувальні властивості палива . У Європі та США особливо загострилася проблема змащувальних властивостей останніми роками у зв'язку з посиленням норм вмісту сірки в паливі : відразу ж зросла кількість несправностей паливних насосів високого тиску .

Зміст сірки – головний « екологічний » показник дизпалива. Продукти згоряння сірки при взаємодії із водою утворюють кислоти. Сірка завдає шкоди не тільки природі, а й двигуну – продукти її згоряння провокують корозію металу, а при контакті їх з моторним маслом утворюються тверді відкладення (двигун закоксовується).

Згідно з російським ГОСТом вміст сірки в дизпаливі не повинен перевищувати 0,2% . Європейські та московські міські вимоги жорсткіші – не більше 0,05% . Деякі вітчизняні нафтопереробні заводи вже розпочали випуск дизпалива з вмістом сірки не більше 0,035%, проте вважається, що російське дизпаливо з низьким вмістом сірки має погану змащувальну здатність, і для компенсації цього недоліку виробники вводять до нього протизносні присадки.

Коефіцієнт фільтрації .

Винятково важливий параметр , що характеризує наявність у дизпаливі механічних домішок , води, смолистих речовин та парафінів, що впливають на ефективність та надійність роботи паливної апаратури. Він визначається за ступенем засмічення тарованого паперового фільтра після пропускання крізь нього 20 мл палива при атмосферному тиску. По російському ГОСТу до коефіцієнта фільтрації дизпалива має бути не менше 3,0 . У дизельного палива вищого гатунку коефіцієнт фільтрації не перевищує 2,0 . Як ви знаєте, особливо чутливі до чистоти палива дизелі зарубіжного виробництва. Термін служби паперових паливних фільтрів залежить від ступеня забруднення палива. За деякими даними, при зміні коефіцієнта фільтрації від 3,0 до 2,0 термін служби фільтрів збільшується більш ніж удвічі.

Сторонні домішки у паливі .

Деякі сторонні речовини присутні у паливі спочатку (наприклад, сірка), інші з'являються після переробки нафти. У дизельному паливі можуть розмножуватися мікроводорості та бактерії! Якщо мікроорганізми сильно розмножаться, вони можуть засмічити паливну систему та вивести з ладу форсунки та насоси. Це трапляється, якщо цистерни паливозаправника не проходять регулярну обробку. У переліку робіт, що виконуються при обслуговуванні паливних цистерн, обов'язково повинні бути передбачені заходи щодо запобігання розмноженню мікроорганівзмов. І все ж таки слід точно переконатися, перш ніж застосовувати засоби знищення мікроорганізмів, що вони не вплинуть негативно на корисні властивості дизельного палива.

Ще одна речовина, що негативно впливає на якості дизельного палива, - це парафін . Він погіршує згоряння та засмічує систему живлення . Для розчинення парафіну в солярку іноді додають спирт , але робити це категорично не рекомендується! Суміш спирту з дизпаливом вибухонебезпечна ! Крім того, добавка невеликої кількості спирту погіршить змащувальну здатність. Слід зазначити також, що з додаванні спирту збільшується цетановоз кількість палива.

Найбільш часто зустрічається вид сторонніх домішок - тверді частки, наприклад, пил. Пил може потрапляти в паливо, якщо не дотримуватися правил експлуатації паливозаправника, наприклад, використовувати брудну палицю як паливовимірювальний щуп.

До речі, електроенергія для електродвигунів позбавлена цих проблем - " якість " і " кількість " електрики, що потрапляє в батарею яхти, легко перевірити маючи ватметр підключений до батареї. Вам завжди видно, скільки Вт*ч енергії зайшло і скільки витрачається на рух. У літієвих батарей, на відміну від свинцевих, практично немає саморозряду (до 25% заряду на рік) та ККД заряджання літієвої батареї 99%.

Джерела :

1. Журнал "Основні засоби", №9/2007
2. Стаття "Що таке дизпаливо та як з ним... боротися"
3. С.Підгурський