Цетановое число дизельного топлива – Октановое число дизельного топлива и цетановое

Цетановое число дизельного топлива. Что означает и как поднять?

Буквально десять лет назад большинство автолюбителей, имевших в собственности бензиновые модели авто, потешались над хозяевами машин с дизельным силовым агрегатом. Но прошло несколько лет и на дорогах стало в десятки раз больше именно последних. А добавив к этому возросшее количество грузового транспорта, потребляющего исключительно дизельное топливо, получим перевес данных двигателей над бензиновыми аналогами. Статистика это, безусловно, вещь полезная. Но как быть с проблемой некачественного топлива? И каким образом автовладелец может самостоятельно определить или улучшить качество заправляемого дизеля? Ответить на обозначенные вопросы можно лишь после того, как подробно ознакомиться с таким понятием, как цетановое число дизельного топлива.

Что такое цетановое число?

Одним из главных критериев качественного дизельного топлива является его устойчивость к самовоспламенению. Именно этот параметр и описывается при помощи цетанового числа. Если рассмотреть более подробно, то цетановое число дизельного топлива характеризует интервал времени, за который жидкость поступает в цилиндр до начала его воспламенения. Чем больше будет значение цетанового числа, тем меньше уйдёт времени на воспламенение. Соответственно, тем быстрее запустится мотор и меньше времени уйдёт на так называемое «белое дымление».

Не стоит забывать, что высокий параметр цетанового числа сказывается на ускорении функционирования силового агрегата автомобиля и делает его на порядок мощнее.

Зачем знать цетановое число?

Зная параметр цетанового числа, можно определить степень экологичности топлива, потому что на способность жидкости к самовоспламенению оказывает влияние углеводородный состав.

К примеру, соединения, содержащие в составе парафин, подвержены воспламенению в большей степени, нежели ароматические углеводороды. Соответственно, чем меньше в составе топлива будет именно ароматических углеводородов, тем большим будет параметр цетанового числа.

Если рассматриваемое число в дизельном топливе будет меньше 40, тогда мотор автомобиля будет функционировать на пределе своих возможностей. Очень часто в таком жёстком режиме появляется глухой стук на холостых оборотах, а также идёт более быстрый износ всех деталей механизма.

Какие стандарты приняты в странах ЕС, а какие в России?

Высокое значение цетанового числа не является показателем самого качественного топлива. Оптимальное значение находится в диапазоне от 50 до 60. Данные значения характерны для топлива, которое рекомендуется для автомобилей с двигателем стандарта Евро 5.

Если значение цетанового числа будет выходить за обозначенные рамки в большую сторону, то топливо можно назвать «перенасыщенным». То есть каждое последующее увеличение параметра не будет иметь смысла.

Согласно требованиям отечественных ГОСТов значение цетанового числа должно быть не менее 45. Такая граница является предельно низким допустимым значением. По стандартам стран ЕС нижний порог находится на отметке 48.

Как увеличить значение цетанового числа?

Безусловно, на качество дизеля оказывает влияние не только цетановое число. Проблема повышения качества дизельного топлива остаётся для автолюбителей одной из самых актуальных. Ни для кого не секрет, что большинство нефтеперерабатывающих предприятий страны стараются выпускать топлива со значением цетанового числа по нижней допустимой стандартами границе.

Для повышения цетанового числа необходимо использовать специальные цетан-корректоры, способные компенсировать недостающие элементы.

Продукция подобного рода влияет на улучшение воспламеняемости топлива, обеспечивая при этом безболезненный запуск мотора даже в условиях отрицательных температур. Кроме того, присадки влияют на работу двигателя, делая её более ровной, а также уменьшают объёмы выхлопов и снижают шум работы двигателя.

avtozhidkost.ru

4. Склонность топлива к самовоспламенению. Цетановое число

Воспламенение топлива в дизеле — сложный и многостадийный процесс. Поскольку посторонних источников воспламенения топлива дизель не имеет, то важнейшим показателем дизельного топлива является склонность его к самовоспламенению. Топливо при впрыскивании в камеру сгорания воспламеняется не сразу. Всегда происходит определенная задержка воспламенения. Чем она меньше, тем более плавно идет процесс сгорания, а следовательно, двигатель испытывает меньшие динамические нагрузки, работает мягко, без стуков.

Для четкой и однозначной оценки склонности топлива к самовоспламенению стандартизован, специальный показатель — цетановое число.

Цетановым числом (ЦЧ) называют процентное (по объему) содержание цетана в смеси его с альфаметилнафталином при условии, что эта смесь на стандартной установке и стандартном режиме

имеет такую же задержку воспламенения, как и исследуемое топливо.

Определение ЦЧ производится на установках ИТ9-3, ИТ9-3М или ИТД-69, основным агрегатом которых является одноцилиндровый предкамерный дизель рабочим объемом 652 см³ и переменной степенью сжатия (рис. 1).

В качестве эталонных топлив используют два индивидуальных углеводорода — цетан (нормальный гексадекан С₁₆Н₃₄) и альфаметилнафталин (ароматический углеводород С₁₁Н₁₀). Цетан обладает высокой склонностью к самовоспламенению (имеет малую задержку самовоспламенения), и его воспламеняемость условно принята за 100 ед., альфаметилнафталин, наоборот, имеет большую задержку самовоспламенения, и его воспламеняемость принята за 0.

Составляя смеси цетана и альфаметилнафталина в объемных процентах, можно получить топливо с ЦЧ от 0 до 100. ЦЧ определяют методом совпадения вспышек. Сущность этого метода заключается в следующем.

Рис. 1. Установка ИТ9-3М для определения ЦЧ топлив

по методу совпадения вспышек:

1 — пульт управления; 2 — бачки для исследуемого и эталонных топлив; 3 — система впуска и подогрева воздуха; 4 — зеркало для наблюдения через визирную трубку расположения вспышек неоновых ламп; 5 — маховички для управления механизмом изменения степени сжатия; 6 — картер двигателя; 7 — рукоятка (маховичок) для фиксации поршня; 8 — рукоятка (маховичок) для перемещения поршня; 9 — направляющая поршня; 10 — замок (пружинящая звездочка), фиксирующий поршень; 11 — поршень, изменяющий объем предкамеры

К маховику двигателя установки крепят специальный обод, на котором монтируют две неоновые лампы, расположенные на ободе маховика таким образом, что центральный угол между ними составляет 13°. В ободе маховика напротив ламп выполнены прорези, которые можно наблюдать через специальную визирную трубку. Первая лампа вспыхивает в момент начала подачи топлива: контактное устройство, включающее ее (индикатор впрыскивания), смонтировано на форсунке. Вторая лампа вспыхивает в момент начала воспламенения топлива; индикатор воспламенения, управляющий ею, замыкает цепь при резком изменении давления в цилиндре.

Во время работы двигателя обе лампы периодически вспыхивают, и наблюдатель четко видит две светящиеся полоски. Полоска от неоновой лампы, фиксирующая момент впрыскивания, независимо от режима работы вспыхивает под визирной нитью смотровой трубки, так как угол опережения впрыскивания по условию постоянен и равен 13° до ВМТ, а полоска от лампы, фиксирующей момент воспламенения топлива, оказывается под визирной нитью только в том случае, если задержка воспламенения соответствует углу опережения, т. е. 13°. Если задержка воспламенения больше 13°, то вторая полоска видна за визирной нитью по направлению вращения вала двигателя, а если меньше 13°, то до визирной нити.

В процессе испытаний добиваются, чтобы задержка воспламенения при работе на испытуемом и эталонном топливах была одинаковой (равной 13°). Тогда острые концы световых полосок совпадают и оказываются под визирной нитью смотровой трубки. Отсюда и название метода «совпадение вспышек» (СВ).

Ниже приведен порядок определения ЦЧ.

1. Двигатель пускают, прогревают и выводят на стандартный режим.

2. Устанавливают расход топлива 13 мл/мин, подбирая подачу топливного насоса.

3. Устанавливают угол опережения впрыскивания

   13° до ВМТ. Для этого включают неоновую лампу индикатора впрыскивания и регулируют зазор между контактами индикатора, пока в смотровой трубе не появится светящаяся черта. После этого, вращая микрометрический винт, связанный с механизмом изменения угла опережения впрыскивания, добиваются такого положения, при котором конец светящейся полоски совпадает с визирной нитью смотровой трубы. При достижении этого совпадения угол опережения впрыскивания точно равен требуемому.

4. Определяют критическую степень сжатия на одном из эталонных и исследуемом топливах. С этой целью открывают кран на выпускной трубе и, отпустив, контрящую рукоятку, вращают штурвал, уменьшая степень сжатия до появления пропусков воспламенения. Появление пропусков сопровождается белым дымом на выпуске. После появления пропусков степень сжатия постепенно увеличивают до исчезновения белого дыма на выпуске, затем кран на выпускной трубе закрывают. Законтрив штурвал, записывают показания на шкале микрометра и по номограмме определяют критическую степень сжатия.

5. Определяют степень сжатия, при которой наблюдается совпадение вспышек неоновых ламп на маховике. При этом необходимо, чтобы степень сжатия, соответствующая совпадению вспышек, была на 2 ед. больше критической. При несовпадении вспышек степень сжатия изменяют до тех пор, пока не наступит необходимое совпадение светящихся полос в смотровой трубе.

Сравнение испытуемого образца с эталонами заключается в подборе двух смесей эталонных топлив, причем одна из смесей должна давать совпадение вспышки при большей степени сжатия, чем на испытуемом топливе, а другая — при меньшей (следует помнить, что при изменении степени сжатия нужна специальная регулировка контактов индикатора воспламенения).

Каждая из определяемых степеней сжатия требует трехкратного проведения испытаний, после чего подсчитывают ее среднее арифметическое значение (для испытуемого топлива и для каждой из двух эталонных смесей).

На основании полученных данных подсчитывают процент содержания цетана в эталонной смеси X, равноценной по воспламеняемости испытуемому топливу.

Расчет выполняют по формуле

Х = А₁ + (А₂ – А₁)(а₁-а)/(а₁-а₂)

где А₁ — содержание цетана в эталонной смеси, которая дает совпадение вспышек при большей степени сжатия, чем на испытуемом топливе; А₂ — то же, при меньшей степени сжатия, чем было на испытуемом топливе; а, а₁,а₂ — среднее арифметическое степеней сжатия, при которых наблюдалось совпадение вспышек на испытуемом топливе и эталонных смесях.

ЦЧ современных топлив для быстроходных дизелей должно быть не менее 45, для топлив среднеоборотных и малооборотных дизелей ЦЧ не нормируется. Значение ЦЧ топлив для быстроходных двигателей важно знать потому, что этот показатель достаточно полно характеризует период задержки воспламенения, от которого зависит скорость нарастания давления в цилиндре, а, следовательно, и жесткость работы дизеля.

Экспериментально установлено, что для нормальной мягкой работы дизеля скорость нарастания давления не должна превышать 0,5—0,7 МПа на 1⁰ поворота коленчатого вала двигателя. При больших значениях работа двигателя становится недопустимо жесткой. Внешне это проявляется стуками, повышенной вибрацией, ухудшением топливной экономичности и дымным выпуском.

При малой задержке воспламенения основная масса впрыскиваемого топлива сгорает по мере его поступления в камеру сгорания. В этих условиях процесс сгорания топлива зависит от закона его подачи и, следовательно, может быть управляемым. При большой задержке первые порции поданного топлива не воспламеняются, топливо накапливается в камере сгорания, а потом сразу сгорает в очень короткий промежуток времени, вызывая быстрое повышение давления, которое резко воздействует на поршень. Максимальное тепловыделение при этом начинается в период расширения, в результате чего топливная экономичность ухудшается, происходит неполное сгорание топлива, в отработавших газах появляется дым.

Задержка воспламенения зависит не только от свойств топлива, но и от ряда других факторов. Она сокращается при:

— повышении степени сжатия;

— росте температуры и давления воздуха на впуске;

— уменьшении угла опережения впрыскивания;

— интенсификации распыливания топлива;

— оптимальном законе подачи.

При прочих равных условиях решающим фактором, определяющим склонность топлива к самовоспламенению, является его групповой и индивидуальный химические составы.

Наибольшей склонностью к самовоспламенению обладают нормальные алканы, причем, чем больше молекулярная масса такого алкана, тем лучшей самовоспламеняемостью он обладает и, следовательно, более высоким ЦЧ. При одинаковом числе атомов углерода в порядке убывания ЦЧ углеводороды располагаются в следующем порядке: алканы, моноцикланы, ароматические углеводороды.

От ЦЧ зависят и пусковые свойства топлива. Чем оно меньше, тем хуже пусковые свойства. Чрезмерное увеличение ЦЧ, несогласованное с его испаряемостью, также нецелесообразно, так как при этом очаги рано воспламенившегося топлива встречаются с еще неиспарившимся, неподготовленным к сгоранию топливом, что приводит к вялому, неполному сгоранию и, следовательно, к ухудшению топливной экономичности двигателя при одновременном увеличении дымности отработавших газов. В меньшей степени это проявляется при пленочном и объемно-пленочном смесеобразовании.

Для современных дизелей вполне достаточно ЦЧ топлива, равное 45; для быстроходных дизелей (с частотой вращения 5000— 6000 об/мин) нужны топлива с более высокими ЦЧ.

Цетановые числа дизельных топлив, используемых в ряде стран: Португалия –50,0; Финляндия – 47,8; Италия – 50,8; Швеция – 48,5; Бенилюкс – 50,1; Испания – 51,0; Турция – 55,0; Франция – 51,8; Великобритания – 52,0.

Дизельное топливо с низким цетановым числом – это источник загрязнения окружающей среды и самого двигателя. При снижении цетанового числа от 55 единиц до 40 единиц повышается выброс вредных и опасных веществ (СО в 2 раза, СН – 1,5 раза, окись азота – в 1,5 раза, сажи на 50 %) и увеличивается удельный расход топлива (г/кВт.ч).

Цетановое число дизельного топлива приближенно может быть подсчитано при температуре +20 ⁰С по формуле (отличается от действительного на 2-3 ед.):

,

где — вязкость топлива при 20⁰С;

— плотность топлива при 20 ⁰С.

Если известен групповой химический состав дизельного топлива, то цетановое число можно подсчитать по формуле:

ЦЧ = 0,85П + 0,1Н – 0,2А,

Где П, Н, А – содержание в топливе парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, % по весу.

По ГОСТ 305-82 цетановое число дизельного топлива должно быть не менее 45.

Величина поверхностного натяжения (эрг/см²) характеризует испаряемость и распыливаемость топлива и влияет на параметры факела. Её можно определить по формуле:

.

Для лучших сортов дизельных топлив поверхностное натяжение лежит в пределах 27-28 эрг/см². Для тяжелых сортов топлив и топлив, хранящихся длительное время, эта величина достигает 29-30 эрг/см².

studfile.net

Цетановое число топлива — ! blending.globecore.ru

Цетановое число топлива — характеристика воспламеняемости дизтоплив, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0).

Когда дизельное топливо характеризуется такой же воспламеняемостью, определённой на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165, ГОСТ 3122), что и модельная смесь этих двух углеводородов, цетановое число данного топлива считается равным % доли цетана в этой смеси. Чем оно больше, тем лучше воспламеняемость смеси при сжатии.

Оптимальное цетановое число

Оптимальную работу стандартных двигателей обеспечивают дизельные топлива с цетановым числом 40—55. При цетановом числе меньше 40 резко возрастает задержка воспламенения (время между началом впрыска и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 40—45, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 45—50. Согласно российским стандартам, цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 45 единиц. Кроме того, технические условия для зимних сортов с депрессорными присадками разрешают выпуск арктического топлива с цетановым числом не менее 40.

Премиальное дизельное топливо более лёгкое, содержит больше легковоспламеняющихся лёгких фракций и поэтому более пригодно для запуска двигателя в холодную погоду, кроме того, отношение водорода к углероду в лёгких фракциях выше, поэтому при сгорании такого дизельного топлива образуется меньше дыма.

При цетановом числе больше 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастает дымность выхлопных газов, повышается расход топлива.

В некоторой степени цетановое число зависит от группового состава топлива (доли парафинов, олефинов, нафтенов, ароматики). Парафины, способные к самовоспламенению при низких температурах, являются полезным компонентом дизельного топлива.

Измерение цетанового числа

Цетановое число, определённое на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) являлось единственным надёжным методом определения качества дизельного топлива. В России разрешалось также использовать ГОСТ 3122, в котором добавлялась отечественная установка ИДТ-90, не прошедшая международных испытаний на воспроизводимость результатов. На основе результатов истинных определений цетанового числа топлива производилась калибровка так называемых неарбитражных приборов для экспресс определения цетанового числа. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ вводится ещё один моторный метод ASTM D6890, EN 15195, который показывает хорошую сходимость со старым методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.

Основной проблемой измерения цетанового числа немоторными методами является сильное влияние состава дизельного топлива. То есть моторный метод одинаково правильно определяет цетановое число любых видов топлив, а все экспресс анализаторы необходимо перекалибровывать при переходе, допустим, от классической солярки к биодизельному топливу.

Цетановое число топлива численно равно процентному содержанию цетана в его смеси с метилнафталином, которая по характеру сгорания (по самовоспламеняемости) равноценна испытуемому топливу. Используя эталонные топлива, можно получать смеси с любыми цетановыми числами от 0 до 100.

Цетановое число можно определить тремя способами: по совпадению вспышек, по запаздыванию самовоспламенения и по критической степени сжатия. Цетановое число дизельных топлив обычно определяют по методу “совпадения вспышек” на установках ИТ9-3, ИТ9-ЗМ или ИТД-69 (ГОСТ 3122–67). Это одноцилиндровые четырехтактные двигатели, оборудованные для работы с воспламенением от сжатия. Двигатели имеют переменную степень сжатия ? = 7 … 23. Угол опережения впрыска топлива устанавливается равным 13° до верхней мертвой точки (В.М.Т). Изменением степени сжатия добиваются, чтобы воспламенение происходило строго в В.М.Т. При определении цетанового числа дизельных топлив частота вращения вала одноцилиндрового двигателя должна быть строго постоянной (п = 900 ± 10 об/мин).

После этого подбирают два образца эталонных топлив, один из которых дает совпадение вспышек (т.е. задержку самовоспламенения, равную 13°) при меньшей степени сжатия, а второй – при более высокой степени сжатия.

Путем интерполяции находят смесь цетана с метилнафталином, эквивалентную испытываемому топливу, и таким образом устанавливается его цетановое число.

Цетановое число топлив зависит от их улеводородного состава. Наиболее высокими цетанововыми числами обладают парафиновые углеводороды нормального строения. Самые низкие цетановые числа у ароматических углеводородов.

Оптимальным цетановым числом дизельных топлив является 40 – 50. Применение топлив с ЦЧ < 40 приводит к жесткой работе двигателя, а ЦЧ > 50 – к увеличению удельного расхода топлива за счет уменьшения полноты сгорания. Летом можно успешно применять топлива с ЦЧ равным 40, а зимой для обеспечения холодного пуска двигателя требуется ЦЧ > 45.

Применение дизельного топлива с цетановым числом менее 40 ед. приведет к увеличению пе риода задержки самовоспламенения и возникновению жесткой работы, а выше 50 ед. – нецелесооб разно, так как при этом возрастает расход топлива из-за уменьшения полноты его сгорания, повыша ется дымность отработавших газов.

Присадки для повышения цетанового числа дизельного топлива

Для повышения цетанового числа дизельного топлива к нему добавляют специальные высокоцетановые присадки: синтин (продукт синтеза окиси углерода и водорода), перекис углеводородов, нитросоединения. Однако они широкого распространения не получили из-за невысокой стабильности при хранении, и большой взрывоопастности.

На сгорание дизельного топлива значительное влияние оказывают конструктивные и эксплутационные факторы. Положительно влияет повышение степени сжатия ? , а следовательно, температуры и давления воздуха, при этом улучшается процесс сгорания, двигатель работает более мягко.
Увеличение угла опережения впрыска топлива отрицательно сказывается на самовоспламенении, ибо топливо впрыскивается в менее сжатую и нагретую среду и работа двигателя становится более жесткой, а также из-за преждевременного сгорания большей части топлива значительное давление развивается до прихода поршня в ВМТ, что вызывает потерю мощности.

Конструкция камеры сгорания должна обеспечивать интенсивное вихреобразование при сжатии воздуха, что уменьшает время нагрева топлива. В качестве материала для поршней лучше использовать не алюминий, а чугун, так как он обладает меньшей теплопроводностью, следовательно, при поршнях из чугуна более интенсивно будут нагреваться воздух и топливо, что способствует уменьшению времени сгорания топлива.

Оценивают качество дизельного топлива по фракционному составу, который определяют так же как и бензина, и еще по температуре вспышки.

blending.globecore.ru

Пособите дизелю — журнал За рулем

Зима в России ассоциируется с плохо убранными улицами, проклятьями в адрес коммунальщиков и пыхтящими круглосуточно дизелями. Не дай бог заглохнуть и остыть — потом не запустишь! А одна из возможных причин этого — низкое цетановое число (ЦЧ) топлива. Еще бывает, дизель работает слишком жестко или становится не в меру прожорлив. Снова кивают на качество горючего, его цетановое число.

А что это такое — цетановое число?

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

ПЛЮС, МИНУС И ОПТИМУМ

В бензиновом моторе все проще: искра от свечи поджигает топливовоздушную смесь. В дизеле несколько иначе: необходимо создать такие температуру и давление в цилиндре, чтобы испаренное и перемешанное с воздухом топливо воспламенилось само — как говорят, от сжатия. Насколько охотно оно воспламеняется в условиях реального двигателя, зависит как раз от цетанового числа. О нем — в «Нашей справке».

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Чем больше ЦЧ, тем короче промежуток от момента впрыска до начала сгорания. Профессионалы говорят — сокращается период индукции. Особенно это важно при холодном пуске мотора. Не случайно в стандартах Евро III и выше требуют, чтобы ЦЧ было не ниже 51! Ведь на холодный пуск и прогрев приходится немалая доля токсичных выбросов.

Так почему 51, а не 58 или 67? Или вообще 83? Может, тогда мотор будет пускаться с «полпинка» даже в арктический холод?

Дело в том, что для конкретного мотора есть некое оптимальное, присущее только ему цетановое число. Зависит оно от массы параметров: степени сжатия, наличия или отсутствия наддува, характеристик впрыска, даже от массы отложений в камере сгорания и степени износа двигателя. На практике задачу решают «от обратного» — организацию рабочего процесса подгоняют под известные параметры дизельного топлива. В чем смысл оптимума и что будет, если от него отойти, смотрите в «Нашей справке».

Ясно одно — любые отклонения от заданного ЦЧ чреваты ухудшением параметров двигателя. В литературе даже цифра называется — каждая единица ЦЧ, будь то в плюс или в минус, даст примерно 0,3–0,4% увеличения расхода топлива. Немного, конечно, но — тенденция!

«ПОДКАПОТНАЯ» ПРАКТИКА

Итак, что умеют реальные цетан-корректоры? Как обычно, в крупных столичных магазинах закупили корректоры дизтоплива пяти видов. Почти все препараты — это многофункциональные добавки к дизельному топливу. Функция повышения ЦЧ у них основная, но не единственная. Они еще и мотор должны мыть, и процесс сгорания активизировать. Итог, судя по описаниям, — рост мощности, снижение расхода топлива и токсичности. Да и улучшение пусковых свойств, естественно.

Далее, на скромной заправке, где сложно было предположить наличие высококачественного продукта класса «Евро», приобрели 200 л дизтоплива — для химических анализов и на реальные моторные испытания в камазовском двигателе. Как обычно, каждый препарат проверяли при двух концентрациях — рекомендованной и удвоенной. Зачем? Чтобы понять, как аукнется передозировка — ведь чаще всего точно не знаешь, сколько топлива в баке, да и бутылки с корректорами, как правило, непрозрачные.

ЧИСЛЕННЫЙ РОСТ

Приобретенная солярка оказалась неплохой: цетановое число 50,6. А все препараты помогли улучшить этот параметр. Но — в разной степени.

При рекомендованной концентрации лучший результат выдал препарат Kerry, добавив 2,2 единицы ЦЧ, а вот RunWay повысил ЦЧ всего на 0,2 единицы — практически в пределах погрешности. При удвоении же концентрации препарата лидерство перешло к многофункциональной присадке Mannol-SCT, увеличившей ЦЧ аж на 4,8 единицы! RunWay и здесь показал свою стабильность, добавив к ЦЧ еще 0,5. Маловато.

Но интереснее, конечно, моторные испытания. Старичок КамАЗ изначально проектировали под отечественную солярку, то есть

www.zr.ru

Цетановое число — Миксент

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения.
Чем выше цетановое число, тем меньше задержка воспламенения смеси и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь и легче запускается дизельный двигатель.
Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100 единиц, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0 ед.).

ГОСТ 305-82 определяет требования к качеству дизельного топлива применяемого для дизельных двигателей отечественного производства – цетановое число должно составлять не менее 45 единиц.

Европейский стандарт на дизельные топлива EN 590:2004 требует, чтобы цетановое число было не менее 51 единицы.

Цетановое число очень важный показатель свойств дизельного топлива и желательно, чтобы оно было для отечественного автопарка, не менее 45 ед., а для импортных двигателей, не менее 51 ед.

*** Для справки отметим, что дизельное топливо с показателем цетанового числа менее 40 ед. губительно для дизельных двигателей из-за резкого возрастания задержки воспламеняемости топлива и вследствие этого повышения давления в камере сгорания и повышенного износа поршневой группы.
Превышение же показателя свыше 60 единиц также оказывает негативные последствия вследствие неполного сгорания топлива, образования нагара, увеличением расхода топлива и повышением дымности выхлопных газов. 

Как узнать цетановое число дизельного топлива?

Самым надёжным и правильным методом определения качества дизельного топлива в том числе измерением цетанового числа является моторный метод.
Цетановое число, определяют на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165).
В России также используется ГОСТ 3122, в котором измерение цетанового числа проводится на отечественной установке ИДТ-90.
На основе результатов истинных определений цетанового числа топлива производится калибровка так называемых “не арбитражных” приборов для экспресс определения цетанового числа. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры.

С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 вводится ещё один моторный метод – метод задержки самовоспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011), который показывает хорошую сходимость со старым методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.
Основной проблемой измерения цетанового числа “не моторными” методами является сильное влияние состава дизельного топлива.
Моторный же метод (включая ГОСТ Р ЕН 15195-2011) одинаково правильно определяет цетановое число любых видов топлив, а все экспресс анализаторы необходимо перекалибровывать при переходе, допустим, от классической солярки к биодизельному топливу.

Для «экспресс» анализа используются инфракрасные спектрометры, но следует учесть, что на показания приборов может оказывать влияние состав дизельного топлива и не все «экспресс» приборы (особенно нижнего ценового диапазона) могут правильно определить цетановое число дизельного топлива повышенное при введении цетаноповышающей присадки. 

Пояснение для «автолюбителей».

Цетановое число дизельного топлива – это аналог показателя октанового числа для бензина.
Если Ваш автомобиль с бензиновым двигателем, рассчитанным на работу на топливе АИ-95 заправить бензином АИ-80, то Вы заметите, что возрастет детонация, уменьшится мощность двигателя, увеличится расход топлива …, длительное использование приводит к выходу из строя двигателя.

К аналогичным последствиям для дизельного двигателя приводит использование дизельного топлива с низким цетановым числом.

miksent.ru

Цетановое число дизельного топлива: повышение до оптимальных значений

Еще совсем недавно дизельные двигатели были атрибутом исключительно грузовых автомобилей и габаритной техники, а уже сейчас их все чаще можно встретить и на легковушках. Именно поэтому знакомство с характеристиками и качественными показателями дизельных топлив становится все более актуальным. И если о октановом числе знает каждый хозяин легкового автомобиля, что такое цетановое число дизельного топлива слышали далеко не все.

Состав дизтоплива

Дизельное топливо состоит из смеси углеводородов, которую получают за счет перегонки нефти и выделения из нее необходимых фракций. По составу оно существенно отличается от бензина, соответственно отличается также способ поджигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах бензинового и дизельного двигателя.

Воспламенение бензина осуществляется за счет искры от свечи зажигания. Для правильного протекания процесса очень важно такое свойство, как детонационная стойкость, которая характеризуется октановым числом. В случае дизельного топлива происходит самовоспламенение за счет большой степени сжатия. Основным параметром, характеризующим воспламенение дизтоплива, является цетановое число. По сути, оно показывает время, которое проходит от начала впрыска до воспламенения топлива в цилиндре.

Определение цетанового числа

На практике при определении цетанового числа используют сравнение образца горючего со смесью цетана и альфаметилнафталина. При этом цетановое число цетана принимается равным 100, а альфаметилнафталина – 0.

Более опытные автомобилисты научились оценивать цетановое число дизельного топлива на глаз, точнее на слух. Если цетановое число купленного горючего меньше 40, то работа дизельного двигателя характеризуется жесткостью с изданием соответствующих звуков. Более мягкая работа мотора соответствует большему цетановому числу. Но использовать дизельное топливо с очень большим цетановым числом также не рекомендуется. Тут, как почти в любом деле, важна мера. Если цетановое число превышает показатель в 55 единиц, то топливо не будет полностью сгорать в цилиндрах. Одновременно возрастет количество сажи и других вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах.

Как повысить цетановое число в процессе производства?

Конкретное значение цетанового числа определяется фракционным составом дизельного топлива. Более высокие значения отвечают топливам с большим содержанием парафиновых углеводородов нормального строения. Ароматические углеводороды без боковых цепей наоборот, снижают значение цетанового числа. Поэтому в каждом конкретном случае общее значение цетанового числа зависит от пропорций, а которых пребывают перечисленные углеводороды в дизельном топливе.

Изначальное получение горючего с более высоким цетановым числом обходится дороже, поэтому с целью экономии финансовых средств часто используют специальные присадки. Они представляют собой добавки, вводимые в горючее, и позволяют повысить цетановое число на 2-7 единиц. Среди наиболее используемых присадок данного класса стоит выделить циклогексилнитраты и изопропил. Штучное повышение их концентрации выше рекомендуемых значений не рекомендуется, поскольку может привести к ухудшению остальных показателей горючего.

Оборудование для смешивания топлив с присадками

На практике для смешивания дизельных топлив с присадками используется специальное оборудования – установки типа УСБ торговой марки GlobeCore. При обычных методах смешивания, известных на сегодняшний день, топливо в случае добавления отдельных составляющих частей имеет склонность к расслаению.

Особенностью предлагаемой установки является то, что применяя инжекционный метод и гидродинамический удар можно повысить цетановое число дизельного топлива за счет введения в него специальных присадок. При этом расслаивание полученного продукта не происходит в течении как минимум 180 дней.

Современные гидродинамические (поточные) смесительные установки зарекомендовали себя в промышленной эксплуатации в качестве экономичных, точных и стабильных средств производства высококачественных моторных топлив с оптимальной себестоимостью. Достигаемая экономия средств и повышения рентабельности производства по сравнению с традиционной технологией смешивания компонентов в смесительных емкостях может ускорить темпы возврата капиталовложений до 60% за год и обеспечить окупаемость проекта за срок до одного года и менее.

blending.globecore.ru

Что значит цетановое число дизельного топлива

Чем выше цетановое число — тем лучше топливо

Про октановое число бензина знает почти каждый владелец  автомобиля, катера или иного любого агрегата, снабженного  бензиновым двигателем внутреннего сгорания. Любой далекий от техники человек слышал, что 92-й или 95-й бензин уж

точно лучше 76-го. Какой-нибудь дорогой автомобиль, будучи заправленным 76-м бензином, сразу станет слабым и немощным, начнет «чихать и плеваться» дымом. Однако, авто сразу станет сильным и мощным, едва перейдя на высокооктановое топливо. А вот автовладелец или мотолюбитель пограмотнее знает, что октановое число бензина обозначает допустимую степень сжатия двигателя, способного качественно работать на топливе определенной марки.

«Качественно работать» означает отсутствие детонационного или взрывообразного сгорания в двигательных цилиндрах. Повышать  степень сжатия, необходимую для обеспечения больших мощностей и  топливной экономичности, невозможно без негативных последствий. Максимальные величины давления сжатия и сгорания растут, приводя  к расщеплению молекул топлива в цилиндрах двигателя и образованию в большом количестве свободных радикалов, которые, сгорая, действуют как взрывчатое вещество.

Так же протекает и процесс взрывного горения в двигателях при работе их на дизтопливе, имеющем недостаточно высокое цетановое число, которое, как известно, характеризует так называемый период задержки воспламенения между началом подачи дизтоплива и началом его горения.

Если бы дизтопливо вступало в реакцию с кислородом воздуха по мере его подачи, то движок работал бы мягче, нагрузки на поршни и кривошипно-шатунный механизм стали бы ниже, а ресурс дизеля вырос бы. Так и происходит в малооборотных дизелях, где достаточно времени для процесса сгорания, а температура и давление в цилиндре относительно невысоки. Новые порции дизтоплива, подающиеся в уже развившийся фронт пламени, сгорают сразу в момент поступления, поэтому узлы двигателя не испытывают ударных нагрузок. Поэтому требования к цетановому числу в этом случае невысоки.

Но все иначе происходит в быстроходном двигателе, поэтому именно до покупки дизтоплива для такого двигателя нужно обязательно поинтересоваться цетановым числом топлива. Пятьдесят-шестьдесят оборотов в секунду, совершаемые коленвалом автомобильного дизеля, оставляют на полный цикл сгорания совсем мало времени, поэтому минимальный период задержки воспламенения очень важен. Частицы дизтоплива, оказавшись в сжатом раскаленном воздухе, проходят несколько стадий горения, первая из которых – беспламенное окисление. Именно здесь и образуются подвижные свободные радикалы. Новые порции дизельного топлива поступают в цилиндр, воспламеняемый материал накапливается и в итоге – взрыв. Так происходит, пока двигатель не выйдет из строя или не будет остановлен. Но защита от такой напасти  имеется – требуется лишь сократить время подачи первичных порций дизельного топлива, не дать развиться ударной волне в камере сгорания дизеля. Для решения задачи следует обеспечить  необходимое цетановое число, соблюдя оптимальный фракционный  состав дизельного топлива и обеспечив в нем наличие специальных топливных присадок.

www.toplivoprodazha.ru