Главная  ❯  Статьи  ❯  Определение качества дизтоплива: характеристики и методы проверки

Определение качества дизтоплива: характеристики и методы проверки

Дизтопливо служит источником энергии для автомобилей, тракторов, сельскохозяйственной техники, дизель-электростанций, машин и механизмов в горнодобывающей отрасли, на железнодорожном и водном транспорте и т. д. Для того чтобы вся эта техника работала безотказно, надёжно, экономично и долго дизтопливо должно быть качественным. Что же такое качество дизтоплива, какими показателями оно характеризуется и как определяются?

Дизтопливо и его качество

Дизельное топливо – это продукт перегонки нефти, применяемый в дизельных двигателях не только как источник энергии, но и для охлаждения камеры сгорания и клапанов, смазки трущихся деталей, очистки форсунок.

Так как дизельный мотор – довольно сложный и точный механизм, детали которого воспринимают большие механические нагрузки и высокие температуры, к качеству горючего предъявляются жёсткие требования.

Принято под этим понятием рассматривать некую совокупность физико-химических свойств и потребительских характеристик горючего, уровень и набор которых формируется при его получении для соответствия существующим критериям.

Качество дизтоплива определяется системой количественных показателей, отражающих тот или иной его параметр. Регламентируются эти показатели нормативными требованиями, прописанными в ГОСТах, ТУ, Инструкциях.

Характеристики качества дизтоплива

О качестве топлива судят по основным его характеристикам, таким как:

1. Цетановое число (ЦЧ), которое является основным параметром, показывающим скорость воспламенения горючего в камере сгорания двигателя. От цетанового числа зависят многие другие параметры дизтоплива, поэтому оно непосредственно и через другие характеристики влияет на работу мотора.

У продукта высокого качества это число в пределах от 40 до 55. Если оно меньше 40, то воспламенение горючего будет замедленным, что вызовет потерю мощности и быстрый износ деталей мотора. Когда цетановое число выше 55, это вызовет большой расход топлива и увеличение объёма и дымности выхлопа.

2. Фракционность устанавливается по температуре испарения фиксированного объёма топлива. Его увеличение ведёт к интенсивному нагарообразованию, разжижению масла, увеличению дымности и токсичности выхлопа, а также к уменьшению полноты сгорания.

3. Вязкость и плотность отвечают за качество подачи топлива, распыления в камере сгорания и эффективную работу фильтров. Густое дизтопливо вызывает неполноту и не стационарность горения, что плохо отражается на деталях мотора. У слишком текучего продукта ухудшаются смазывающие свойства, что ведёт к быстрому износу плунжерных пар топливного насоса высокого давления.

4. Наличие примесей ускоряет износ, вызывает нагар и коррозию деталей. Так, сера интенсивно окисляет моторное масло, ухудшая его смазывающие свойства, и загрязняет выхлоп. Но «капелька» серы обеспечивает лучшую смазку в двигателе, снижая его износ.

5. Температурные свойства влияют на условия хранения (температура вспышки) и возможность работы в разнообразных условиях. Дизтопливо, характеристики которого зависят от этого показателя, делится на 3 категории: летнее, зимнее и арктическое.

Методы проверки качества дизтоплива

Наряду с простыми и наглядными способами определения качества топлива, существуют и сложные, которые проводятся только в лабораторных условиях на специальном оборудовании.

Самостоятельные

Так как дизтопливо – типичная жидкость, то о его качестве можно судить, например, с помощью отстаивания в прозрачном сосуде и появлению или отсутствию осадка или изменению цвета. Если осадка нет – топливо хорошее, есть – плохое. Потемнение дизтоплива говорит о наличии керосиновых и газойлевых фракций сверх нормы или наличие смол.

Для выявления твёрдых включений можно воспользоваться бумажным фильтром. Качественное топливо проявится небольшим светлым пятном, а не качественное – большим и тёмным.

Отстаиванием выявляется в горючем и наличие или отсутствие влаги, которая, как более тяжёлая, осядет на дно, образуя чёткую границу с дизтопливом. Вода в дизтопливе – это бич для двигателя. Она вызывает коррозию в топливной системе. Но больше всего вода приносит вреда соплам форсунок, инициируя кавитацию и эрозию металла.

Нагляден сравнительный метод: рядом с образцом качественного продукта помещается проверяемое топливо. В результате сравнения можно увидеть, что топливо низкого качества на вид будет темнее, возможно выпадение осадка или воды.

Лабораторные

В лабораторных условиях определяются основные характеристики топлива и по ним судят о его качестве.

1. Цетановое число обычно измеряют моторным методом на 1-цилиндровом дизеле с механически изменяемой степенью сжатия. Для этого нужны несколько эталонных образцов горючего с точно установленным ЦЧ. Изменяя объём камеры сгорания испытательного стенда, добиваются идентичности вспышек проверяемого и образцового топлива. Сличая затем процесс их сгорания, определяют цетановое число.

2. Исследование фракционного состава дизтоплива также нормировано. Аппаратурная сторона процесса может быть разной, но суть одинаковой. Сто миллилитров дизтоплива заливается в колбу и равномерно нагревается. При этом фиксируется: температура начала и конца (96%) перегонки, а также соответствующие величинам отгона 10, 50 и 90%.

У высококачественного топлива большая часть фракций перегоняется в диапазоне от 250 до 350°С. Облегченный фракционный состав, улучшая пуск двигателя, увеличивает жесткость его работы. Утяжеление этого показателя, повышая вязкость, ухудшает качество распыливания и сгорания топлива.

3. Вязкость топлива характеризуется кинематическим и динамическим показателями. Первый из них измеряется вискозиметром с калиброванным каналом по времени истечения заданного объёма жидкости. Перемножая кинематическую вязкость и плотность вещества, определяют динамическую вязкость.

4. Смазывающая способность дизтоплива устанавливается с помощью стального шарика с заданным диаметром и твёрдостью, который с тарированной силой, скоростью и временем, прокатывается по пластине, смоченной в испытуемой жидкости. Затем его обмеряют и по потере массы, вычисляют параметр, характеризующий смазывающие свойства продукта.

Сравнение качества топлива в России и Европе

Некоторые важные параметры дизтоплива российским стандартом не определяются, что плохо сказывается на качестве отечественного горючего по сравнению с европейским (см. табл.)

Дизтопливо «капризнее» бензина

Если дизтопливо делится на летнее, зимнее и арктическое, то бензин всесезонен. Причём даже качественное зимнее дизтопливо не будет нормально работать в двигателе летом, не говоря уже об обратном.

Процесс получения дизтоплива сложнее бензина, т. е. на качество дизтоплива влияет заведомо больше факторов и характеризуется оно комплексом показателей значительно шире, чем у бензина.

Поэтому использование дизтоплива требует большего внимания и щепетильности. Даже цвет (в норме – чуть темнее подсолнечного масла), запах (не резкий, нейтральный), тактильность (маслянистость на ощупь) должны приниматься во внимание.

Дизтопливо отечественного производства желательно отстаивать не менее двух суток для отделения воды и твёрдых частиц. При этом стоит обратить внимание на цвет: если оно изменилось, то лучше отказаться от использования такого топлива.