0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое перелив топлива в дизельном двигателе

Подсос Воздуха В Топливную Систему Дизельного Двигателя

О подсосе воздуха в топливную систему дизелей

Еще вчера мотор заводился и работал как часики. Но в один не совсем прекрасный день Вам показалось, что запустился мотор как-то не так. Чуть ленивее, чем всегда. Чаще всего таким вещам не придают большого значения, всегда находится некое объяснение – похолодало, дождь шел, аккумулятор разрядился и т.п. Чаще же всего начало возникновения проблемы остается вообще незамеченным.

Проблема может не проявлять себя несколько дней или месяцев, а может прогрессировать с каждым днем.

Независимо от модели мотора и автомобиля неисправность проявляется следующим образом:

  • мотор запускается утром с «полтыка», но затем некоторое время работает неровно и может не реагировать на педаль газа;
  • мотор для запуска по утрам приходится крутить стартером с каждым днем все дольше и дольше, после запуска мотор работает и запускается весь день как часы;
  • утром мотор не удается запустить вообще. Не всегда даже помогают многокилометровые «прогулки» на «галстуке».

Знающий водитель при затрудненном запуске первым делом попросит кого-нибудь покрутить мотор стартером, а сам посмотрит на выхлопную трубу, точнее на то, что из нее вылетает. Дело в том, что если топливо в цилиндры подается, то при прокрутке стартером, даже при отсутствии вспышек, из выхлопной трубы обязательно должен идти небольшой дымок.

В нашем случае не важен цвет дыма, главное понять есть дым или нет. Это главный признак для анализа – подается топливо в цилиндры или нет. Хотя бывают случаи, когда дым из трубы идет даже при отсутствии подачи топлива (например, при попадании в цилиндры масла). Единственное, что надо оговорить при этом – прокрутка стартером должна быть длительной (секунд 40) и без перерыва. Это связано с тем, что при запуске образуется не очень много дыма и нужно некоторое время для заполнения им всего объема глушителя.

Причин для нарушения подачи топлива великое множество, однако, перечисленным признакам, с очень высокой степенью вероятности соответствует попадание воздуха в топливную магистраль.

Поводов для попадания воздуха довольно много и большинство из них связано с возрастом автомобиля:

  • рассохшиеся топливные шланги и сгнившие хомуты на них;
  • проржавели топливные трубки (самое типичное место – вход трубок в бак);
  • некачественное уплотнение топливного фильтра;
  • неплотности в ручном или механическом подкачивающем насосе;
  • использование в качестве обратной магистрали на форсунках ПХВ трубок (для европейских и американских моторов) и вообще любые нарушения герметичности обратной магистрали;
  • нарушение уплотнения приводного вала топливного насоса высокого давления (ТНВД);
  • нарушение уплотнения оси рычага управления подачей топлива (газом) ТНВД;
  • нарушение уплотнения крышки топливного насоса.

Оборудование для быстрого поиска подсоса воздуха в топливоподаче дизеля

Подробнее об услуге:

В принципе, в ТНВД есть еще несколько возможных мест подсоса воздуха, однако, ввиду того, что все работы с ТНВД должны выполняться узкоспециализированными профессионалами, задерживаться на их описании не стоит.

Подсос воздуха может возникнуть естественным образом, например, из-за старения резиновых уплотнений, но может появиться и вследствие проведения каких либо работ на автомобиле. Например, некорректной замены топливного фильтра или установка некачественного фильтра. Или, предположим, произведенные накануне работы со стартером, при выполнении которых случайно зацепили едва живое топливное соединение.

Здесь надо заметить, что топливная система завоздушивается при повреждении любой ветви (прямой или обратной). При повреждении уплотнений топливной системы в любом месте топливо, в силу законов физики, стекает в топливный бак. При этом из-за конструктивных особенностей конкретного двигателя и его ТНВД некая часть топлива может оставаться в полости насоса, обеспечивая возможность запуска двигателя, но через несколько мгновений насосу топливо взять уже негде и он начинает задыхаться без топлива.

Итак, будем считать, что вследствие наших наблюдений, мы пришли к выводу о том, что, скорее всего, имеет место подсос воздуха в топливную магистраль. Безусловно, первое, что надо сделать — это осмотреть моторный отсек и всю машину снизу. Видимые глазом повреждения трубопроводов, а также жирные пятна или подтеки топлива – самый легкий случай. Однако чаще всего, в месте подсоса воздуха никаких следов топлива не наблюдается. Поэтому следующим этапом диагностирования должно стать отключение топливного насоса от магистралей автомобиля и запитывание его от автономной емкости. Для выполнения процедуры потребуется пластиковая емкость 3-5 литров, два дюритовых шланга длиной около метра каждый и соответствующего диаметра, а также пара хомутов. Само собой разумеется, что все должно быть идеально чистым как изнутри, так и снаружи.

Процедура выполняется следующим образом. Отсоединив от ТНВД шланги прямой и обратной магистралей, присоединяем вместо них наши шланги. Наполнив емкость отфильтрованным или отстоявшимся топливом, принимаем меры для того, чтобы после запуска двигателя шланги не выскочили из емкости с топливом от вибрации или наших манипуляций. Теперь перед нами стоит задача удалить воздух из ТНВД. Способов осуществления этого довольно много и из них только один надо признать абсолютно неприемлемым – прокручивание двигателя стартером для самозасасывания топлива.

Приведем два способа вполне исполнимых в гаражных условиях.

Размещаем емкость с топливом выше уровня топливного насоса. Замыв место на ТНВД, отворачиваем болт штуцера «обратки» и, через открывшееся отверстие, отсасываем воздух до появления топлива. После этого внедряем болт и штуцер «обратки» на место и запускаем двигатель на 3-5 минут для полного удаления воздуха. Отсасывание воздуха можно производить любым приемлемым способом, начиная от использования спринцовки и до применения специализированных вакуумных насосиков.

Другой способ заключается в следующем: поместив емкость с топливом выше уровня ТНВД, снимаем подающий шланг с насоса и отсасываем топливо, как мы это делаем, переливая топливо из одной емкости в другую. После того как из шланга топливо пойдет уверенной струей, одеваем его на штуцер насоса и затягиваем хомутом.

Теперь необходимо отвернуть болт «обратки» и через открывшееся отверстие воздух сам выйдет под действием сифонного эффекта. Как и в первом случае, мотор запускается для окончательного удаления воздуха. И уж конечно повторный запуск мотора через 10-30 минут никогда не окажется излишним.

Еще раз следует повторить, что любым работам с топливным насосом должна предшествовать тщательная отмывка зоны действий. Малейшая песчинка, упавшая в насос при снятии, к примеру, штуцера «обратки» может нанести ему непоправимый урон.

Дальнейшее испытание включает в себя два этапа:

  1. Помещаем емкость с топливом таким образом, чтобы уровень топлива в емкости оказался несколько выше верхней точки топливного насоса, и оставляем машину в покое до утра. Если утром мотор запустился и работает нормально – предположение о факте подсоса воздуха в топливную магистраль подтверждено.
  2. Теперь помещаем емкость с топливом существенно ниже уровня топливного насоса и снова оставляем машину до утра.

Утренний запуск может выявить две ситуации:

  • Мотор не запустился, или запустился с такими же проблемами, какие заставили нас погрузиться в исследования. В этом случае можно с уверенностью сказать, что имеет место подсос либо в ТНВД, либо в «обратках» форсунок. Для уточнения диагноза, после того как мотор запустился и воздух полностью выгнан, пережимаем наглухо резиновую трубочку, связывающую обратки форсунок с насосом и снова оставляем ночевать автомобиль, расположив топливную емкость внизу. В некоторых автомобилях «обратка» от форсунок выводится не к насосу, а в топливный фильтр или в его магистраль, в таком случае эта часть эксперимента исключается. Нормальный запуск покажет, что подсос находится в обратной магистрали форсунок. Продолжающиеся же проблемы говорят о том, что в ТНВД имеет место подсос воздуха и его необходимо отправлять в ремонт. Тут необходимо оговориться, что в жизни академически чистых случаев практически не бывает и подсос воздуха может оказаться одновременно не только в ТНВД, но и еще где-нибудь.
  • Утром мотор запустился без проблем и работал уверенно. Этот опыт уверенно показывает, что место подсоса воздуха находится за пределами насоса.
Читать еще:  Электро схема асинхронного двигателя

Следующим этапом должен стать опыт при включении между емкостью и ТНВД штатного топливного фильтра. Емкость с топливом при этом сразу располагают ниже ТНВД. Таким образом выявляется подсос в топливном фильтре. Аналогично исследуется герметичность подкачивающего насоса, разумеется, если он не сблокирован с фильтром.

Если проведенные исследования не выявили дефекта, дальнейшие поиски должны распространиться на все топливные трубки, шланги и топливный бак. Работа эта долгая и кропотливая, однако, наградой Вам будет еще несколько лет надежной работы мотора.

Описанные рекомендации рассчитаны на самодеятельных ремонтников. В специализированных мастерских для поисков мест подсоса воздуха используют, так называемые, вакуум-тестеры. Этот прибор позволяет выполнить процедуру поиска неплотностей довольно быстро, однако, самодеятельному ремонтнику прибор стоимостью в две-три сотни долларов иметь вовсе не обязательно.

В заключение следует сказать, что метод запитывания ТНВД от внешней емкости должен использоваться также и специализированными мастерскими, независимо от наличия в их арсенале вакуум-тестера. Этот метод, пожалуй, единственный, который с уверенностью говорит нам в чем кроется причина плохого запуска. Ну а вакуум-тестер позволяет лишь быстрее обнаружить конкретное место подсоса.

Удаление воздуха из системы питания дизельного двигателя

Когда место попадания воздуха установлено и проведены все необходимые мероприятия по их устранению, можно приступить непосредственно к удалению воздуха из системы. Для этого необходимо снова ослабить болт обратной магистрали. После этой процедуры, в трубках, идущих к форсункам, все еще будет оставаться воздух.

Поэтому их следует открутить от инжектора (достаточно слегка ослабить крепление) и прокрутить коленчатый вал. Это можно сделать с помощью стартера или вручную. После того, как из трубок появится топливо, можно вернуть их на место. Прокачку можно провести и не откручивая трубки. Но сделать это сложнее: придется потратить гораздо больше сил и времени.

Некоторые автомобилисты используют еще один способ прокачки топливной системы. Для этого необходимо заполнить топливный фильтр до краев, завести двигатель и дать ему поработать на высоких оборотах.

Опытные водители определяют проблему завоздушивания топливной магистрали по таким признакам:

  • двигатель плохо («лениво») заводится
  • плавают обороты
  • возникают провалы в мощности
  • мотор глохнет при разгоне и под нагрузкой

Как видим, у завоздушивания топливной системы есть четкий признак: проблема выявляется не сразу после пуска мотора, а спустя пару секунд. Это происходит потому, что из-за воздушной пробки топливо недостаточно активно поступает в двигатель. Но минимальный его запас внутри насоса позволяет завести мотор. А когда остатки ДТ сгорают, на двигателе начинают плавать обороты и он даже может заглохнуть.

Причины такой беды, как правило, связаны с двумя основными факторами – возраст автомобиля и качество его обслуживания.

Будет полезно: Литол или циатим что лучше?

Испорченные / изношенные хомуты и топливные шланги, коррозия на топливных трубках, расслоения в подкачивающем насосе, плохой или неправильно установленный топливный фильтр – все эти места нарушения герметичности топливной системы, через которые может попасть воздух.

Чтобы не допускать попадания воздуха в топливную магистраль, автопроизводители предусматривают ряд конструктивных решений. Так, для того, чтобы поддерживать стабильное высокое давление в магистрали и обеспечить эффективный забор топлива из бака, производители топливных систем Common Rail устанавливают подкачивающий электрический насос то в сам блок с ТНВД, то в топливный бак, по аналогии с погружными бензонасосами.

Другое условие нормальной смазки элементов топливной системы – регулярная проверка герметичности топливной магистрали от бака до ТНВД, включая соединения патрубков с фильтрами.

Что может сделать водитель, чтобы не допустить опасности завоздушивания?

  • следить за топливной системой, диагностировать ее на СТО
  • регулярно менять расходники и фильтры
  • выбирать хорошие фильтры
  • заправлять автомобиль на проверенных заправках
  • своевременно менять изношенные патрубки и хомуты
  • обслуживать (промывать по мере необходимости форсунки)
  • в случае неустойчивой работы двигателя – обращаться на диагностику, не затягивая с решением проблемы.

Отдельно стоит выделить рекомендацию держать топливный бак полным, не допускать езды «на лампочке».

Во-первых, такая привычка вызовет попадание воздуха в топливную магистраль – и тогда придется прокачивать всю систему подачи топлива в дизеле.

Во-вторых, на дне топливного бака со временем накапливается грязь, песок, взвеси и прочие примеси, которые при езде «на лампочке» запросто попадают в топливную систему. Узнать о том, что система страдает от мусора, владелец может по повышенному «жору» топлива и вялой динамике разгона.

  • О том, какие звуки двигателя должны насторожить водителя, читайте здесь.
  • Как не допустить “закипания” дизеля в жару, мы рассказывали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

Как выгнать воздух из ТНВД ?

Вобщем нажал я типа на пымпочку как посоветовали (типа попробуй на неё нажать) ранее: https://wwwboards.auto.ru/diesel/69036.html

Сделал это при при работающем двигателе – ну и. мотор пару раз чихнув (уже после того как я пымпочку отпустил) и заглох, потом уж чего только я не делал (чуть стартер не спалил) – даже на галстуке со включённым зажиганием таскал (обороты доходили до 2 тоб) – реакция нулевая

Процесс сгорания топлива в дизелях

Под сгоранием понимают быстро протекающую химическую реакцию окисления топлива, сопровождающуюся выделением тепла и появлением пламени. При сгорании химическая энергия топлива превращается в тепловую энергию продуктов сгорания, которая используется в двигателях. Воспламенение рабочей смеси в цилиндре дизеля в отличие от карбюраторного двигателя происходит без участия внешнего источника пламени (искры).

В цилиндре дизеля при такте всасывания поступает воздух, который при следующем перемещении поршня (такт сжатия) сжимается до давления 25-60 кГ/см2. Температура воздуха в цилиндре при таком давлении поднимается до 650-750°С. В нагретый и сжатый воздух в конце такта сжатия насосами высокого давления с силой впрыскивается через форсунку топливо и в распыленном состоянии перемешивается с воздухом, образуярабочую смесь, которая без постороннего источника воспламеняется и сгорает. Достижение таких высоких параметров воздуха в дизелях тепловозов обеспечивается за счет высокой степени сжатия.

В табл. 6 приведены данные о степени сжатия и максимальном давлении сгорания топлива по дизелям основных серий тепловозов.

ление сгорания в

ное давление на

поршень в кГ1см*.

Мощность в э. л. с.

Для нормального сгорания топлива необходимо, чтобы оно успевало полностью испариться в цилиндре. Соотношение топлива и воздуха в объеме цилиндра должно быть равномерным. Эти условия достигаются как за счет конструкционных особенностей топливной аппаратуры и камеры сгорания двигателя, так и за счет свойств дизельного топлива (вязкости, фракционного состава, плотности и др.).

Для полного испарения н сгорания топлива в цилиндрах необходимо тонкое его распыливание. Если в цилиндре дизеля какая-то часть топлива к моменту воспламенения будет находиться в каплевидном состоянии, то процесс сгорания будет частично задерживаться н топливо будет догорать в конце такта расширения или даже при выпуске. За счет этого будет перегреваться дизель и падать его мощность. Для полного сгорания топлива необходимо, чтобы было подано в дизель достаточное количество воздуха, а процесс перемешивания топлива с воздухом происходил бы равномерно. Если в дизель будет подано недостаточное количество воздуха, то это приведет к неполному сгоранию рабочей смеси, т. е. в продук тах сгорания останутся горючие вещества — окись углерода или чистый углерод в виде сажи. Поэтому для полного сгорания топлива в цилиндры двигателя подается воздух с некоторым избытком.

Теоретически установлено, что для сгорапия 1 кг дизельного топлива требуется 14,5 кг воздуха. Практически же для полного сгорания в цилиндры дизеля подается воздуха больше, чем теоретически необходимо. Это вызывается тем, что на испарение топлива от момента его впрыскивания до начала горения в современном высокооборотном дизеле отводится мало времени (0,003 — 0,004 сек). За такое короткое время топливо не успевает полностью и равномерно перемешиваться с воздухом, если его не будет подано с избытком, а следовательно, и сгорание топлива будет неполным-дизель будет дымить. Отношение фактического расхода воздуха, вводимого в цилиндры дизеля на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству воздуха называется коэффициентом избытка воздуха и обозначается греческой буквой а (альфа). Так, например, при номинальной мощности дизеля 2Д100 на 1 кг сжигаемого дизельного топлива расходуется около 26 кг воздуха. В этом случае коэффициент избытка воздуха составляет:

Читать еще:  Что происходит когда в двигатель попадает вода

Следовательно, если два дизеля 2Д100 тепловоза ТЭЗ в 1 ч сжигают при максимальной форсировке 700 кг дизельного топлива, то для полного сгорания такого количества топлива при коэффициенте избытка воздуха 1,8 необходимо в цилиндры дизеля подать (26X700) = = 18 200 кг, или 14 500 м3 воздуха (1 кг воздуха при нормальных условиях занимает объем примерно 0,8 м3). Если коэффициент избытка воздуха будет чрезмерно большим, то это также нежелательно, так как часть полезной энергии топлива затрачивается на нагревание избыточного воздуха, отчего понижается температура горения, а следовательно, снижается мощность дизеля. Для экономичной и надежной работы дизеля тепловоза выбор коэффициента избытка воздуха имеет очень важное значение.

Процесс сгорания топлива в дизелях с воспламенением от сжатия обычно принято разделять на три фазы.

Первая фаза — период задержки воспламенения, или период предварительного окисления, который зависит от химического и фракционного состава топлива, от температуры и давления рабочей смеси в камере сгорания. Наименьшим периодом задержки воспламенения обладают парафиновые углеводороды, затем идут нафтеновые и наибольшим периодом — ароматические.

Повышение температуры воздуха к моменту впрыска топлива увеличивает нагрев его, в результате чего возрастает скорость испарения, улучшается самовоспламеняемость топлива, сокращается первый период. При повышении давления температура самовоспламенения снижается. Кроме того, при тонком распиливании повышается поверхностное испарение, происходит наиболее равномерное распределение топлива по объему цилиндра, что также вызывает сокращение первого периода.

Вторая фаза — период быстрого сгорания топлива и резкого нарастания давления, зависящий от количества топлива, впрыснутого в цилиндр, а также от скорости распространения пламени. Если при этом периоде интенсивность приращения давления не превышает 4-6 кГ/см2 за время поворота коленчатого вала на 1°, то принято считать, что двигатель будет работать нормально. Большие величины приращения давления в цилиндрах вызывают жесткую работу дизеля (стуки), при этом повышается давление на подшипники.

Третья фаза — период замедленного регулируемого горения, зависящий от скорости подаваемого во времени топлива и от протекания первых двух фаз.

Общей основной характеристикой для всех видов топлива является теплота его сгорания. Теплотой сгорания топлива называется количество тепла в кал (калориях), которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшей теплотой сгорания называют количество тепла, которое выделяется при полном сгорании весовой (1 кг) или объемной (1 л) единицы топлива и при конденсации воды, образовавшейся за счет сгорания водорода, входящего в состав углеводородов топлива.

Низшей теплотой сгорания называется количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг или 1 л топлива без учета тепла, выделяющегосяпри конденсации воды. Разница между высшей и низшей теплотой сгорания для дизельного топлива составляет от 5 до 10%.

Для оценки теплотехнических свойств топлива и технических расчетов пользуются низшей теплотой сгорания. Теплота сгорания топлива, выраженная в килокалориях на 1 кг топлива (ккал/кг), называется весовой теплотой сгорания, а выраженная в килокалориях на 1 л топлива (ккал1л)-объемной теплотой сгорания. Объемная теплота сгорания численно равна весовой теплоте сгорания, умноженной на удельный вес топлива.

Для сравнения укажем, что при сгорании 1 кг дизельного топлива выделяется в среднем около 10 200 ккал тепла, при сгорании 1 кг высококачественного угля (антрацита) выделяется 8 000 ккал, а при сгорании 1 кг сухих березовых дров — 4 700 ккал.

Оценку качества сгорания дизельного топлива производят цетановым числом.

Что будет, если в бензин добавить дизельное топливо, и наоборот?

Невнимательность, ошибка автозаправщика или тяга к экспериментам. Хотя бы раз в жизни автолюбитель наливал в заправочный бак «неродное» топливо, смешивал бензин с соляркой или задавался вопросом: «А можно ли?». Давайте разбираться.

О работе двигателя

Прежде чем ответить на вопрос, важно понимать разницу в работе бензинового и дизельного двигателей.

В бензиновом двигателе топливо сначала впрыскивается в цилиндр и под давлением сжимается. Затем происходит поджиг электрической искрой от свечи. При возгорании горючая смесь толкает поршень и происходит его движение. Не произойдет возгорания от искры — мотор не заработает. Солярка такими свойствами не обладает.

В дизельном двигателе горючее подается отдельно от воздушной смеси, которая сильно сжимается. Топливо попадает в цилиндры вследствие давления в самом конце сжатия воздуха. На следующем этапе топливо расщепляется на мельчайшие частицы и распыляется в камере, самовозгораясь от сжатого воздуха. При этом наибольший объем сгорает еще до того, как поршень дойдет до так называемой верхней мертвой точки. Если топливная смесь начнет воспламеняться раньше, то это нарушит работу двигателя.

Важно учитывать и совершенно разные характеристики топлив. Октановое число у бензина показывает способность бензина к самовоспламенению, а цетановое число у дизельного топлива – к возгоранию в процессе его сжатия. Смешав два вида, можно вызвать взаимодействие исключающих друг друга величин.

Бензин в дизеле

Нередко можно услышать, как автомобилисты разбавляют солярку бензином, чтобы улучшить возгораемость смеси и сделать её более текучей. Особенно это актуально в русские морозы. Но безопасно ли для двигателя?

Если автомобиль старый, то серьезных негативных последствий можно избежать. Но в современных дизельных двигателях, которые работают на высоком давлении и в пределах точных допусков, возможны проблемы.

Бензин резко уменьшит смазочные характеристики солярки, что увеличит износ топливной системы автомобиля. К тому же бензин горит при температуре выше, чем дизель. Поэтому в камерах сгорания она будет расти, а мощность силового агрегата падать. Что сделает водитель? Поддаст газу. Как итог: перегрев, проблемы с механикой и, вероятно, замена клапанов, поршней, головки, прокладок. Это в лучшем случае.

В худшем придется капитально ремонтировать двигатель или менять его. Т.к. бензин преждевременно самовоспламенится и заставит поршни работать. Сгорание начнется до верхней мертвой точки, а сила, действующая на поршень, не будет синхронна её положению.

К слову, о морозах. Да, разбавить дизельное топливо бензином можно, но строго не более 25% от объема ДТ. И только в экстренном случае, когда нет другой возможности завести машину. Но лучше все же заранее быть готовым к подобным ситуациям и добавлять в дизель депроссорно-диспергирующую присадку. Она снизит предельную температуру фильтруемости и температуру застывания. Двигатель заведется даже в сильные морозы.

Дизель в бензине

При попадании дизеля в бензин произойдет расслоение топлива на фракции. Плотность солярки выше, поэтому она опускается вниз к горловине магистрали и попадает в двигатель, а бензин поднимается вверх. Нарушения в работе мотора происходят сразу же, как смесь топлив, где преобладает дизель, впрыскивается в камеры сгорания. Тяжелое топливо плохо реагирует на искру. Да и степень сжатия в бензиновых двигателях в полтора раза меньше, чем в дизельных. Как итог, топливо не взрывается, мотор глохнет, а на свечах зажигания образуется нагар.

Для устранения проблемы придется полностью слить топливо из бака, заново наполнить его бензином. Почистить или заменить свечи зажигания, прокрутить двигатель, чтобы избавиться от остатков дизельного топлива. Чего-то катастрофически страшного с автомобилем не случится, но время вы потратите достаточно.

Читать еще:  Двигатель yanmar l100 характеристики

Наш совет: лучше не экспериментировать. И даже в критической ситуации избегать смешения дизельного топлива и бензина. Сэкономите время, деньги и нервы.

Дизельное топливо

Ди́зельное то́пливо (устар. соляр, разг. солярка, соляриум) — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти.

Название «солярка» происходит из немецкого Solaröl (солнечное масло) — так ещё в 1857 году называли более тяжёлую фракцию, образующуюся при перегонке нефти. Фракция названа так в связи с желтоватым цветом.

Содержание

Применение

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов.

Основные характеристики топлива

Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).

Вязкость и содержание воды

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости (ASTM D 6371) и температурах помутнения и застывания (ASTM D97, ASTM D2500), указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сСт, для зимних сортов 1,8÷5,0 сСт, для арктических 1,5÷4,0 сСт. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

Воспламеняемость

Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не выше 70 °C. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C.

Содержание серы

В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (легкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, в судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе — не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок.

Порядковый номер согласно принятой ООН системе: 1202, класс — 3.

Физические свойства

Летнее дизельное топливо: Плотность: не более 860 кг/м³. Температура вспышки: 33 °C. Температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 40—250 градусов Цельсия. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности.

Зимнее дизельное топливо: Плотность: не более 840 кг/м³. Температура вспышки: 30 °C. Температура застывания: −35 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 40—200 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются.

Арктическое дизельное топливо: Плотность: не более 830 кг/м³. Температура вспышки: 25 °C. Температура застывания: −50 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 35—180 градусов Цельсия. Пределы кипения арктического топлива примерно соответствуют пределам выкипания керосиновых фракций, поэтому данное топливо — по сути утяжеленный керосин. Однако чистый керосин имеет низкое цетановое число 35-40 и недостаточные смазывающие свойства (сильный износ ТНВД). Для устранения данных проблем в арктическое топливо добавляют цетаноповышающие присадки и минеральное моторное масло для улучшения смазывающих свойств. Более дорогой способ получения арктического дизельного топлива — депарафинизация летнего дизельного топлива.

Альтернативы традиционному дизельному топливу

Биодизель

Биодизель — смесь метиловых эфиров жирных кислот, сходная по физическим и химическим свойствам с дизельной фракцией из нефти. Биодизель имеет цетановое число не менее 51 (по сравнению с обычным дизельным топливом 42—45), температуру вспышки более 150 °C, имеет хорошие смазочные характеристики. Главный недостаток — ограниченный срок хранения после изготовления — не более 3 месяцев вследствие бактериального разложения. В то же время данное свойство является одним из главных преимуществ — в случае утечек биодизельного топлива оно подвергается полному биологическому распаду без ущерба окружающей среде.

Получается реакцией переэтерификации жирных кислот, содержащихся в растительных маслах (рапсовое, соевое, пальмовое) и метилового спирта в соотношении 10:1, в присутствии в качестве катализатора — метилата натрия. Реакция происходит в процессе смешения масла и спирта в емкости с мешалкой при нормальной температуре 20-25 °C. Побочным продуктом является глицерин, отделяемый далее в отмывочной колонне водой.

Эмульгированное дизельное топливо

Альтернативой обычному дизельному топливу является добавление в обычное дизельное топливо 20 % воды и 1 % эмульгатора. Смесь можно использовать в обычных дизелях без их переделки. Цвет смеси — мутно белый. Срок хранения после приготовления — около трёх месяцев. Технология применяется в Германии. Возможность добавления воды и эмульгатора в биодизель не изучена.

Но добавление воды в дизельное топливо катастрофично. Для форсунок с высоким давлением (как у CDI) вода и сера является агрессивным элементом. При высоком давлении и воде в составе топлива образуется серная кислота, которая губит прецизионные каналы. Кроме того, при попадании картерных газов в масло сера сокращает срок его службы. Поэтому в инструкциях импортных автомобилей производители пишут, что срок замены масла в странах бывшего СССР (где ещё продается соляр с серой в 0,2 %) сокращается вдвое. Кроме того, кислоты сокращают срок службы катализаторов и сажевых фильтров.

Экспорт и внутреннее потребление в России

Дизельное топливо занимает третье место после нефти и газа в структуре экспорта России (в денежном выражении).

  • В 2005 году из России было экспортировано 33,8 млн тонн дизельного топлива на сумму 16,2 млрд долл.[1].
  • В 2006 — 36,1 млн тонн, на сумму 20,2 млрд долл.
  • В 2007 — 35,7 млн тонн, на сумму 21,4 млрд долл. [2].
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector