Дизельное топливо

О фракционном составе дизельных топлив судят так же, как и о фракционном составе бензинов: по результатам перегонки топлива, осуществляемой в лабораторных условиях в стандартной аппаратуре.

Как показано ранее, для бензинов установлена определенная связь между отдельными показателями фракционного состава топлива и его эксплуатационными свойствами, например, температура выкипания 10% бензина характеризует его пусковые свойства, температура выкипания 50 % – приемистость и т. д.

Для дизельных топлив пока еще не установлена количественная зависимость между показателями фракционного состава и их эксплуатационными свойствами, хотя уже в ряде случаев подмечены определенные закономерности. Так, например, применение дизельного топлива с более тяжелым фракционным составом, чем требуется, может привести: к увеличению расхода топлива, к ухудшению пуска двигателя, к повышению нагарообразования и закоксовыванию форсунок, к повышенному износу деталей, к увеличению дымности отработавших газов (рис. 26—28).

 

Рис. 26. С утяжелением фракционного состава топлива увеличивается его удельный расход

 

50% топлива выкипает при температуре

Увеличение зазора в замке кольца

 

Рис. 27. С утяжелением фракционного состава дизельного топлива увеличивается износ верхних компрессионных поршневых колец

 

Рис. 28. Чем тяжелее топливо по фракционному составу, тем сильнее будет дымить дизель

Чрезмерное облегчение фракционного состава топлива оказывается не менее вредным, чем чрезмерное утяжеление его. С облегчением фракционного состава топлива, изготавливаемого из одного и того же сырья, во-первых, снижается цетановое число; во–вторых, уменьшается вязкость топлива, а при очень малой вязкости резко возрастает износ топливоподающей аппаратуры и увеличивается утечка топлива из системы; в-третьих, увеличивается жесткость работы дизеля, так как в камере сгорания увеличивается количество подготовленной к воспламенению смеси; одновременно при чрезмерном облегчении фракционного состава ухудшаются пусковые свойства топлива.

 

Вязкость топлива

В ГОСТах на реактивные и дизельные топлива имеется показатель – вязкость.

Вязкостью называют внутреннее трение жидкости, возникающее между молекулами жидкости при их перемещении под действием внешней силы.

Наиболее наглядно вязкостные свойства проявляются во время движения жидкости. Поэтому определение вязкости в приборах, называемых вискозиметрами, в большинстве случаев основано на измерении времени истечения жидкости определенного объема через капиллярную трубку. Чем быстрее вытекает жидкость из прибора, тем меньше, у нее вязкость.

Величина вязкости топлива может быть выражена в различных единицах; чаще всего выражают вязкость в стоксах или в единицах, в 100 раз меньших – в сантистоксах (сокращенно Ст, сСт), иногда выражают в градусах вязкости условной (сокращенно °ВУ).

Вязкость дистиллированной воды при 20,2° С равняется 1 сСт; вязкость керосина при той же температуре равняется примерно 4 сСт, а дизельного топлива – примерно 6 сСт. Это значит, что в вискозиметре керосин вытекает через капиллярную трубку в четыре раза, а дизельное топливо в шесть раз медленнее воды.

Когда говорят о вязкости, то при этом обязательно указывают, при какой температуре она определялась, так как вязкость жидкости очень сильно зависит от ее температуры.С повышением температуры вязкость топлива уменьшается, а с понижением температуры – возрастает; одно и то же топливо при разных температурах будет иметь различную вязкость.

Величина вязкости зависит и от давления. С повышением давления она возрастает.

Вязкость – один из важных показателей качества дизельного топлива. От вязкости зависят процессы испарения и сгорания топлива, надежность и долговечность топливной аппаратуры и возможность использования топлива при низкой температуре.

Как же влияет вязкость топлива на процессы испарения и сгорания?

Вязкость топлива оказывает влияние на степень распыливания топлива. Чем меньше вязкость топлива, тем оно лучше распыливается; заряд топлива, впрыскиваемого форсункой, разбивается на более мелкие капельки.

С улучшением распыла топлива улучшается процесс испарения, получается более равномерная по составу горючая смесь, и поэтому топливо сгорает наиболее полно.

С увеличением вязкости топлива, наоборот,– ухудшается распыливание, испарение и полнота сгорания горючей смеси и, как следствие, увеличивается удельный расход топлива (рис. 29, 30).

Рис. 29. Чем больше вязкость топлива, тем хуже оно распыливается форсункой, тем больше размер капель

 

Следовательно, топливо е более низкой вязкостью оказывается более выгодным. Но это не значит, что понижать вязкость дизельных топлив можно беспредельно. Топлива с очень малой вязкостью обладают плохими смазывающими, свойствами, и поэтому при работе на них повышается износ форсунок и плунжеров насосов.

 

Расход топлива на 1 лошадиную силу в час

Рис. 30. С увеличением вязкости дизельного топлива ухудшается экономичность двигателя

 

Кроме того, с понижением вязкости увеличивается утечка топлива через неплотности и уменьшается подача насоса.

Большое значение имеет и то, насколько изменяется вязкость топлива с изменением температуры. Когда с понижением температуры вязкость топлива увеличивается очень сильно, то это может затруднить перекачку топлива по топливной системе и послужить причиной нарушения работы двигателя.