Низкотемпературные свойства дизельных топлив

Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как температура застывания tз, температура помутнения tп и предельная температура фильтрации tпф. Температура застывания характеризует потерю текучести (подвижности) топлива с понижением температуры из-за увеличения вязкости и выделения кристаллов парафинов. При достижении tз невозможна подача топлива в цилиндры двигателя. Температурой застывания является температуря при которой поверхность А (рис.4) топлива в пробирке, наклоненной под углом 45^о не изменяется в течение одной минуты. Температура помутнения - это температура, при охлаждении до которой топливо начинает мутнеть вследствие образования микрокристаллов парафинов. Надежная подача топлива обеспечивается при температуре окружающей среды на 3…5°С выше его температуры помутнения. Низшая температура, при которой еще возможно протекание топлива через стандартный топливный фильтр тонкой очистки, называется предельной температурой фильтрации.

Рисунок 4 - Застывание дизельного топлива

 

Температура помутнения топлива зависит и от содержания в нем воды. Кристаллы льда и микрокристаллы парафина, образующиеся при отрицательных температурах, задерживаются фильтром тонкой очистки. Фильтры и калибровочные отверстия форсунки забиваются, нарушается или полностью прекращается подача топлива.

Методы понижения температуры застывания, помутнения и предельной температуры фильтрации

∙ уменьшение конечной температуры кипения топлива с 360^оСдо 320^оС, однако при этом уменьшается и выход конечного продукта при производстве топлива;

∙ депарафинизация дизтоплива, однако при этом уменьшается его цетановое число;

∙ использование депрессорных присадок, молекулы которых оседают на образующихся микрокристаллах парафина и не позволяют им сращиваться в большие агломераты;

∙ добавление в дизельное топливо керосина или бензина, однако при этом уменьшается его цетановое число и ухудшаются смазочные свойства, что лимитирует содержание керосина или бензина в дизтопливе10 - 15%;

∙ нагревание фильтра тонкой очистки или топлива в топливном баке (рисунок 5)

 

Антинагарные и противопожарные характеристики дизельных топлив

 

Нагарообразование в скоростных дизельных двигателях ведет к перегреву двигателя, закоксовыванию форсунок, ухудшению распыливания топлива. Показатели качества дизельного топлива, влияющие на нагарообразование и нормируемые ГОСТами, следующие: окислительная стабильность, содержание смол, йодное число, коксовое число, золы, механических примесей и соединений серы.

 

Рисунок 5 - Нагреватели топлива

 

Антинагарные характеристики

Окислительная стабильность, г/м³ характеризует количество смол, образующихся в результате воздействия кислорода при температуре 95^оС.

Содержание фактических смол, мг/100 мл. В сравнении с бензинами количество смол в дизельных топливах значительно меньше

Йодное число представляет собой количество грамм йода, которое входит в реакцию с непредельными углеводородами, находящимися в 100 мл топлива. В результате окисления и полимеризации непредельных углеводородов образуются органические кислоты и смолы.

Коксовое число представляет собой процент кокса, образующегося в результате разложения топлива без доступа воздуха при температуре 800 - 900^оС. Для испытания используется 10%-ный остаток после разгонки топлива.

Содержание золы представляет собой процент золы, образующейся в результате сжигания пробы топлива в открытом тигле.

Сера, содержащаяся в топливе, влияет не только на массу образующегося нагара, но и на его свойства. Сернистые соединения, накапливаясь в нагаре, повышают его плотность.