Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Гост р 55475-2013 топливо дизельное зимнее и арктическое депарафинированное. технические условия (переиздание)

Экологические требования к дизельному топливу

В последнее десятилетие 20 в. наметилась тенденция ужесточения экологических требований.
Отечественные нормы содержания серы, цетанового числа и фракционного состава ниже
европейских.

Вязкость топлива за рубежом рассчитывается, принимая в расчет температуру +40°С, и
составляет 2,0-4,5 мм2/с. Содержание сернистых соединений постепенно снижено до 0,001%. В
РФ действует прежняя норма 0,2%.

Массовая доля ароматических углеводородов не должна превышать 10% для соответствия
требованиям экологической безопасности. Однако способы перегонки нефти, применяемые на
территории России, позволяют не выходить за пределы 23-28%.

Норма цетанового числа в Европе — 51, РФ — 45, а для СТБ 1658-2006 — 49. Ассоциация
европейских автомобильных компаний внесла предложение утвердить показатель 58.

Фракционный состав для большинства видов достигает +360°С и совпадает с европейской
нормой.

Как работает мочевина в двигателе

Для того чтобы снизить вред, который наносят окружающей среде выхлопы дизтоплива, была
разработана система очистки. Одним из компонентов, благотворно влияющим на состав
дизеля, является мочевина. Благодаря ей удается удерживать уровень токсичности
отработанных веществ в соответствии с нормами Евро-4, Евро-5 и Евро-6.

Объяснить принцип работы можно на примере технологии Bluetec. Раствор AdBlue заливается
в отдельный бак. Система впрыска обеспечивает подачу в выпускную трубу. В качестве
мочевины для обработки состава дизеля использован карбамид.

Смесь выхлопных газов и аммиака попадает в нейтрализатор и подвергается воздействию
температуры +300°С и нейтрализующего слоя. При данных условиях возникает химическая
реакция, которая приводит к разложению азотистых соединений на азот и воду. Прочие
токсичные элементы также сгорают.

Данная система очистки имеет ряд преимуществ:

1. Безвредность. Это избавляет от необходимости уменьшать мощность двигателя, т.к. все
выхлопы разлагаются на органические вещества.
2. Соответствие европейским стандартам, что позволяет избегать расходов, связанных с
повышенным налогообложением и штрафами на территории вне РФ.
3. Экономное расходование. Средний показатель — 1л/1000 км. Если объем двигателя
большой, то на 1000 км понадобится 20 л нейтрализатора.
4. Доступность реагента. В продаже мочевина имеется в готовом виде. Можно приобрести и
органический, и искусственный раствор, расфасованный по 20 л. Стоимость 1 канистры —
7-10 евро.

Однако нужно учесть, что топливо, подходящее для реакции с мочевиной, должно быть
низкосернистым. Для использования нейтрализатора нужно специальное оборудование, что
приводит к дополнительным расходам на его внедрение и обслуживание. Раствор начинает
замерзать при -12°С, что делает невозможным его применение в условиях суровых российских
зим.

Сорта и классы дизельного топлива

Распределяют по сортам дизельное топливо, предназначенное для работы в регионах с теплым и умеренным климатом. По классам обозначают те виды горючего, которые выпускаются для работы при низкотемпературных режимах, в том числе арктическом. Точная классификация зависит от страны, чаще всего руководствуются европейским стандартом.

Классификация дизтоплива в России

В России одновременно действуют 2 системы — европейская и советская. В Союзе при обозначении топлива указывались время года, для которого оно предназначено, количество серы на 1 кг горючего, температура вспышки. Последним показателем обозначали температуру окружающей среды, при которой горючее работало без осечек. Сезон топлива обозначался буквами:

  • Л — летнее.
  • З — зимнее.
  • А — арктическое.

Содержание серы обозначалось в виде отношения ее количества к общей массе топлива: 50 мг/кг — как 0,05, 20 мг/кг — 0,02 и т.д. Шифровка Л-0,05-10 означала, что топливо с этой маркировкой предназначено для использования летом при температуре не ниже 10°C, обладает содержанием серы 50 мг/кг.

Классификация дизтоплива в Европе

Европейские страны при маркировке топлива указывают его класс по содержанию серы, обозначаемый буквой К. При этом К3 соответствует виду 1, К4 — второму, К5 — третьему. Также указывают сорт либо класс топлива. По классам распределяют виды горючего, предназначенные для работы в низких температурах, а по сортам — для умеренных климатических условий. Точное содержание серы при этом не указывается, но по классу можно понять, в каких пределах оно находится.

Период задержки воспламенения

За этот период в камеру сгорания поступает незначительная часть впрыскиваемого за цикл топлива. На индикаторной диаграмме в течение этого периода не наблюдается заметных изменений в протекании линии сжатия: давление в цилиндре продолжает увеличиваться так, как будто топливо не поступает в него. При увеличении Qi в камере сгорания к моменту воспламенения накапливается много топлива. Это повышает жесткость работы дизеля. Продолжительность периода задержки воспламенения зависит от следующих основных факторов: качества топлива, угла опережения впрыска топлива, давления и температуры сжатого воздуха в момент начала впрыска топлива, давления начала впрыска, нагрузки на дизель и частоты вращения коленчатого вала.

Рассмотрим влияние каждого фактора на величину Qi.

Химический состав дизельного топлива сильно влияет на продолжительность Qi. Лучшими дизельными топливами являются топлива парафинового ряда, обладающие более высоким цетановым числом и обеспечивающие наименьшую продолжительность Qi и мягкую работу дизеля.

Для каждой конструкции дизеля принят свой угол опережения впрыска топлива фвп. Оптимальное его значение зависит от нагрузки, теплового режима, частоты вращения коленчатого вала, давления и температуры воздуха. При увеличении фвп топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, попадает в холодную среду с низким давлением, т. е. меньшей объемной концентрацией кислорода. Воспламенение топлива вследствие этого задерживается. В цилиндре накапливается топливо, которое сгорает до прихода поршня в в.м.т. Это вызывает повышение жесткости работы дизеля и давления Pz. При малой величине фвп топливо сгорает не полностью, ббльшая его часть сгорает в процессе расширения (в третьей фазе), увеличивается теплоотдача в стенки цилиндров, мощность дизеля снижается.

Увеличение давления и температуры сжатого воздуха в момент начала впрыска способствуют более раннему самовоспламенению топлива, сокращению периода задержки воспламенения, более мягкой работе двигателя.

Увеличение давления начала впрыска приводит к дополнительному запаздыванию начала впрыска, сокращается продолжительность впрыска. При уменьшении давления начала впрыска ухудшается качество распыливания топлива и смесеобразования, что приводит к ухудшению рабочего процесса.

Увеличение нагрузки сопровождается большей подачей топлива за цикл, улучшаются условия подготовки рабочей смеси к сгоранию. Следовательно, продолжительность Qi с увеличением нагрузки сокращается.

Частота вращения коленчатого вала n влияет следующим образом на величину Qi. При изменении n изменяются фвп, давление и продолжительность впрыска топлива, качество его распыливания. Давление и температура воздуха в камере сжатия к моменту начала впрыска также изменяются. На быстроходных дизелях, предназначенных для работы с часто меняющимися скоростными режимами, устанавливают устройства, обеспечивающие автоматическое изменение величины фвп при изменении n.

Из сказанного видно, что момент начала впрыска и период задержки воспламенения оказывают большое влияние на процесс сгорания, на мощность и экономичность дизелей. Поэтому при их эксплуатации эти показатели надо поддерживать в заданных пределах.

Средняя скорость нарастания давления на участке 2…3 определяет жесткость работы дизеля. Ее считают нежесткой, если средняя скорость нарастания давления дельта_Р/дельта_ф не превышает 0,5 МПа на 1° угла поворота коленчатого вала.

Чем больше поступает топлива в цилиндр в течение периода Qi задержки воспламенения, тем жестче работа двигателя и тем большей величины достигает максимальное давление сгорания Рz.

Характер поступления топлива определяется профилем кулачка, диаметром и величиной хода плунжера топливного насоса, конструкцией дизеля и качеством топлива. Так, например, применение бензина вместо дизельного топлива вызывает появление ударных волн и вибрацию давления в цилиндре дизеля.

Факторы

В процессе сгорания дизеля основную роль играют следующие факторы:

  • Индуцированный заряд воздуха, его температура и его кинетическая энергия в нескольких измерениях.
  • Распыляемость впрыскиваемого топлива, проникновение брызг, температура и химические характеристики.

Хотя эти два фактора являются наиболее важными, существуют другие параметры, которые могут существенно повлиять на работу двигателя. Они играют вторичную, но важную роль в процессе сгорания. Например:

Конструкция впускного канала. Она оказывает сильное влияние на движение наддувочного воздуха (особенно в тот момент, когда он входит в цилиндр) и на скорость перемешивания в камере сгорания. От этого может меняться температура горения дизельного топлива в котле.
Конструкция впускного отверстия также может влиять на температуру наддувочного воздуха. Это может быть достигнуто путем передачи тепла от водяной рубашки через площадь поверхности впускного отверстия.
Размер впускного клапана. Контролирует общую массу воздуха, впускаемого в цилиндр за конечное время.
Степень сжатия. Она влияет на испарение, скорость перемешивания и качество сгорания, независимо от температуры горения дизельного топлива в котле.
Давление впрыска. Оно контролирует продолжительность впрыска для заданного параметра отверстия сопла.
Геометрия распыления, которая непосредственно влияет на качество и температуру горения дизельного топлива и бензина за счет использования воздуха. Например, больший угол конуса разбрызгивания может поместить горючее сверху поршня и снаружи бака сгорания в дизельных двигателях DI с открытой камерой. Это условие может привести к чрезмерному «курению», так как горючее лишается доступа к воздуху. Широкие углы конуса могут также привести к разбрызгиванию топлива на стенках цилиндра, а не внутри камеры сгорания, где это требуется. Распыленное на стенку цилиндра, оно в конечном итоге будет перемещено вниз в масляный поддон, что сократит срок службы смазочного масла. Поскольку угол разбрызгивания является одной из переменных, влияющих на скорость перемешивания воздуха в топливной струе вблизи выходного отверстия инжектора, он может оказать существенное влияние на общий процесс сгорания.
Конфигурация клапана, которая контролирует положение инжектора. Двухклапанные системы создают наклонное положение инжектора, что подразумевает неравномерное распыление. Это приводит к нарушению смешивания топлива и воздуха. С другой стороны, конструкции с четырьмя клапанами допускают вертикальную установку инжектора, симметричное расположение распыления топлива и равный доступ к доступному воздуху для каждого из распылителей.
Положение верхнего поршневого кольца. Оно контролирует мертвое пространство между верхней площадкой поршня и гильзой цилиндра. Это мертвое пространство задерживает воздух, который сжимается и расширяется, даже не участвуя в процессе сгорания

Поэтому важно понимать, что система работы дизельного двигателя не ограничивается камерой сгорания, распылителями форсунок и их непосредственным окружением. Сгорание включает в себя любую часть или компонент, которые могут повлиять на конечный результат процесса

Потому ни у кого не должно быть сомнений по поводу того, горит ли дизельное топливо.

Марки дизельных топлив и область их применения

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобильные эксплуатационные материалы

Автомобильные двухтактные и четырехтактные дизельные двигатели относятся к типу быстроходных (частота вращения коленчатого вала свыше 1000 об/мин). Она более требовательны м качеству топлива, чем тихоходные транспортные и стационарные дизельные двигатели.

Для автомобильных дизельных двигателей выпускается топливо согласно ГОСТ 4749-73 и ГОСТ 305-73. Топливо по ГОСТ 4749—73 состоит только из продуктов прямой перегонки, а по ГОСТ 305—73 может включать до 20% продуктов каталитического крекинга.

Дизельное топливо по ГОСТ 4749—73 выпускается трех марок: ДА, ДЗ и ДЛ. В этой маркировке буква Д означает — дизельное, а вторая буква соответственно А — арктическое, 3 — зимнее и Л — летнее. Применять эти сорта топлив нужно в зависимости от температуры окружающего воздуха. Так, при температуре ниже минус 30 °С нужно использовать арктическое топливо (ДА), при температуре выше минус 30 °С — зимнее (Д3) и при температуре выше 0 °С — летнее (ДЛ). Все три сорта топлива отличаются между собой фракционным составом, вязкостью, температурами застывания и помутнения, т. е. теми показателями, влияние которых проявляется при изменении температуры топлива.

ГОСТ 305—73 предусматривает выпуск для автомобилей четырех сортов дизельного топлива: Л (летнего), 3 (зимнего), ЗС (зимнего северного) и А (арктического). Летнее используется при температуре окружающего воздуха выше 0° зимнее — при температуре до минус 20 °С, зимнее северное при температуре до минус 30 °С и арктическое — при температуре до минус 50 °С.

При этом важно помнить, что дизельное топливо подгруппы 2 по ГОСТ 305—73 с повышенным содержанием серы (более 0.2%) можно применять только при условии использования для смазки двигателя масла, содержащего многофункциональные присадки (ВНИИ НП-370, ВНИИ НП-360 и др.), обладающие моющими свойствами и нейтрализующие вредное действие серного и сернистого газов. В противном случае неизбежен будет повышенный износ деталей двигателя, превышающий нормальный в 1,5—3 раза

Чтобы уменьшить вредное влияние сернистого топлива, следует также поддерживать нормальный тепловой режим двигателя (не снижать температуру во избежание конденсации паров влаги), более часто заменять фильтрующие элементы масляных фильтров и масло в картере двигателя.

Читать далее: Контроль за качеством дизельного топлива в условиях автотранспортного предприятия

Категория: —
Автомобильные эксплуатационные материалы

Влияние степени сжатия

При изменении степени сжатия Е изменяется качество подготовленности рабочей смеси к сгоранию. Степень сжатия может быть нарушена неправильно подобранной толщиной прокладки, устанавливаемой между головкой цилиндров и блоком, при срезании плоскости головки цилиндра или поршня, изменении длины шатуна или радиуса кривошипа в процессе ремонта.

Увеличение степени сжатия по сравнению с оптимальным значением сопровождается повышением жесткости работы двигателя и максимального давления сгорания.

Снижение величины Е замедляет процесс сгорания и ухудшает экономичность работы.

Температура кипения, горения бензина

Любой человек, который решит найти информацию о температуре кипения, горения или воспламенения топлива, найдет интересную вещь: даже в довольно известных источниках между указываемыми показателями одного и того же параметра есть разница. Почему так случается и какие реальные показатели?

Температура кипения бензина

Температура кипения бензина является интересной величиной. Сегодня мало кто из юных автомобилистов знает, что когда-то при высоких температурах воздуха закипевшее в топливном проводе или карбюраторе горючее могло заблокировать транспортное средство. Такое явление способствовало образованию сбоев в системе.

Легкие фракции сильно нагревались и отделялись от более тяжелых в форме пузырьков горючего газа. Машина остывала, газы превращались в жидкость – и можно было продолжать движение. Сегодня бензин, используемый на заправках, закипит примерно при +80 градусах.

Температура вспышки топлива

Температура вспышки топлива является тепловым порогом, при котором свободно отделяющиеся, более легкие фракции топлива начинают гореть от источника открытого огня при нахождении этого источника над исследуемым образцом.

На практике показано, что температура вспышки определяемся способом нагрева в открытом тигле. В маленькую открытую емкость наливают трестируемое топливо. Потом его медленно нагревают без привлечения открытого пламени.

Вместе с тем контролируется температура в реальном времени. Каждый раз при росте температуры топлива на 1 градус на маленькой высоте над его поверхностью проводят источником пламени. В этот момент, когда возникает огонь, и определяют температуру вспышки.

Другими словами, температура вспышки определяет тот порог, при котором концентрация в воздухе легко испаряющегося топлива достигает показателя, достаточного для воспламенения под влиянием открытого источника огня.

Температура горения бензина

Данный показатель выявляет, какую максимальную температуру создает горящий бензин. И здесь также нет однозначной информации, которая отвечает на этот вопрос одной цифрой. Как ни удивительно, но именно для температуры горения ключевую роль играют условия протекания процесса, а не состав бензина.

Если смотреть на теплотворную способность разных бензинов, то отличий между АИ 92 и АИ 100 нет. На самом деле октановое число выявляет только устойчивость бензина к возникновению процессов возгорания.

И на качество самой эссенции и температуру ее горения не влияет. Кстати, часто простые бензины АИ 76 и АИ 80, которые вышли из обихода, более чистые и безопасные для человека, чем АИ 98, модифицированный большим количеством присадок.

В моторе температура горения топлива находится в пределах от 900 до 1100 градусов. Это если при соотношении воздуха и топлива, равному к стехиометрическому соотношению. Настоящая температура сгорания может как снижаться, так и возрастать при конкретных условиях.

На температуру горения в большей степени воздействует уровень сжатия. Чем он выше, тем горячее в цилиндрах. Открытым пламенем топливо горит при низких температурах, примерно, 800-900 градусов.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href=»/youtube/v3/getting-started#quota»>quota</a>.

Список используемой литературы:

  • Бензин — Википедия
  • Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
  • ПАО «Татнефть» — Главный портал «Татнефть»
  • РуссНефть — www.russneft.ru

Октановое число

Наименование марки топлива состоит из букв и цифр. Буквы А или АИ означают способ выявления октанового числа:

Полезная информация
1моторный (А)
2исследовательский (ИА)

Наименование октанового числа показывает такое качество, как устойчивость топлива к возгоранию. Цифра эта условная. В качестве эталона используется изооктан, устойчивость к возгоранию которого очень высокая, и равняется 100. Разметка октанового числа была создана в начале прошлого века. Оно выявлялось составом изооктана в меси с нормальным гептаном.

Соответственно, топливо марки АИ 92 эквивалентно по своей устойчивости к возгоранию 92% смеси изооктана с гептаном, АИ 95 – 95%. Октановое число может быть выше 100, если антидетонационные качества бензина выше, чем у чистого изооктана.

Данное значение очень важное, так как возгорание приводит к быстрой деформации цилиндро-поршневой группы. Обусловлено это скоростью распространения языков пламени – до 2,5 км в секунду, тогда как в оптимальных условиях огонь распространяется со скоростью не больше 60 метров в секунду

Чтобы увеличить антидетонационные качества, можно или добавить присадки, в которых содержится свинец, или поменять фракционный состав при получении. Первый вариант можно легко получить из топлива АИ 92, АИ 95 или 98, но на сегодняшний день от него отказались.

Так как, хотя такие присадки намного увеличивают эксплуатационные характеристики бензина и имеют низкую себестоимость, они также очень токсичны и оказывают пагубное влияние на экологию, чем чистое топливо.

В качестве присадок могут быть применены и другие соединения, менее ядовитые, такие как ацетон или этиловый спирт. К примеру, если влить 100 мл спирта в литр топлива АИ 92, то октановое число возрастет до 95. Но использование таких средств экономически нецелесообразно.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобильные эксплуатационные материалы

Публикация:

   Марки дизельных топлив и область их применения

Читать далее:

   Контроль за качеством дизельного топлива в условиях автотранспортного предприятия

Марки дизельных топлив и область их применения

Автомобильные двухтактные и четырехтактные дизельные двигатели относятся к типу быстроходных (частота вращения коленчатого вала свыше 1000 об/мин). Она более требовательны м качеству топлива, чем тихоходные транспортные и стационарные дизельные двигатели.

Для автомобильных дизельных двигателей выпускается топливо согласно ГОСТ 4749-73 и ГОСТ 305-73. Топливо по ГОСТ 4749—73 состоит только из продуктов прямой перегонки, а по ГОСТ 305—73 может включать до 20% продуктов каталитического крекинга.

Дизельное топливо по ГОСТ 4749—73 выпускается трех марок: ДА, ДЗ и ДЛ. В этой маркировке буква Д означает — дизельное, а вторая буква соответственно А — арктическое, 3 — зимнее и Л — летнее. Применять эти сорта топлив нужно в зависимости от температуры окружающего воздуха. Так, при температуре ниже минус 30 °С нужно использовать арктическое топливо (ДА), при температуре выше минус 30 °С — зимнее (Д3) и при температуре выше 0 °С — летнее (ДЛ). Все три сорта топлива отличаются между собой фракционным составом, вязкостью, температурами застывания и помутнения, т. е. теми показателями, влияние которых проявляется при изменении температуры топлива.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

ГОСТ 305—73 предусматривает выпуск для автомобилей четырех сортов дизельного топлива: Л (летнего), 3 (зимнего), ЗС (зимнего северного) и А (арктического). Летнее используется при температуре окружающего воздуха выше 0° зимнее — при температуре до минус 20 °С, зимнее северное при температуре до минус 30 °С и арктическое — при температуре до минус 50 °С.

При этом важно помнить, что дизельное топливо подгруппы 2 по ГОСТ 305—73 с повышенным содержанием серы (более 0.2%) можно применять только при условии использования для смазки двигателя масла, содержащего многофункциональные присадки (ВНИИ НП-370, ВНИИ НП-360 и др.), обладающие моющими свойствами и нейтрализующие вредное действие серного и сернистого газов. В противном случае неизбежен будет повышенный износ деталей двигателя, превышающий нормальный в 1,5—3 раза

Чтобы уменьшить вредное влияние сернистого топлива, следует также поддерживать нормальный тепловой режим двигателя (не снижать температуру во избежание конденсации паров влаги), более часто заменять фильтрующие элементы масляных фильтров и масло в картере двигателя.

Рекламные предложения:

Читать далее: Контроль за качеством дизельного топлива в условиях автотранспортного предприятия

Категория:
Автомобильные эксплуатационные материалы

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации