Влияние присадок на работу дизельных двигателей

Нужны ли присадки в дизельное топливо? Рассмотрим требования к качественным показателям дизельного топлива и влияние присадок на работу дизельных двигателей.

С развитием науки двигателестроения происходит ужесточение экологических требований к транспортным средствам и соответственно производство дизельных топлив становится невозможно без применения присадок с целью обеспечения требуемого уровня их эксплуатационных свойств.

В Евросоюзе уже действует топливный стандарт Евро-6, а в России происходит пока что внедрение Евро-5, который номинально введен в нашей стране с 1 января 2014 года, а по факту обязательным стал лишь с 1 января 2016 года.

Таблица 1 Требования к качественным показателям дизельного топлива

Характеристика дизельного топлива Единица измерения Нормы в отношении
Класс 2 Класс 3 Класс 4 Класс 5
Массовая доля серы, не более мг/кг (ppm) 500 350 50 10
Массовая доля полициклических ароматических УВ, не более % 11 11 8
Цетановое число, не менее 45 51 51 51
Цетановое число для холодного и арктического климата, не менее 47 47 47
ПТФ для холодного климата, не выше % -20 -20 -20 -20
ПТФ для арктического климата, не выше % -38 -38 -38 -38
Смазывающая способность, (диаметр пятна износа), не более мкм 460 460 460 460

Современные высокооборотные дизельные двигатели, рассчитаны на топливо согласно требований европейского стандарта EN 590 с цетановым числом 51 — 55 единиц, но на отечественных нефтеперерабатывающих заводах топливо с таким цетановым числом пока еще не производится.

Таблица 2. Значения цетановых чисел дизельных топлив некоторых НПЗ РФ

Производитель Цетановое число, ед.
ОАО «Уфимский НПЗ» 50
ОАО «Куйбышевский НПЗ» 50
ОАО «Новокуйбышевский НПЗ» 48
ЗАО «Рязанская НПК» 48
ОАО «Орскнефтеоргсинтез» 48

Из таблицы мы видим, что значения ЦЧ (цетановых чисел) дизельных топлив, производимых в настоящее время нефтеперерабатывающими заводами, в среднем не дотягивают до нижнего порога ДТ «Евро» на 2 — 3 единицы.

Если же брать автовладельца, который заботится о нормальном дизельном топливе, то ему необходимо повышение ЦЧ на 3 — 6 ед., это достигается введением в топливо до 0,1 — 0,2 % масс цетаноповыщающей присадки, то есть 100 — 200 грамм присадки на 100 литров ДТ.

Цетаноповышающие присадки (промоторы воспламенения) — это вещества органического происхождения, предназначенные для уменьшения периода задержки самовоспламенения топливной смеси дизельного топлива.

В Российской Федерации разрешены к применению импортные цетаноповышающие присадки Kerobrisol EHN, Paradine-668, DII-3, Dodicet 5073, ADX 743, а также отечественные присадки, например, Миксент-2000 (старое название Миакрон-2000), Цетамикс и ЦГН...

По своей структуре и свойствам импортные и отечественные присадки схожи, основным действующим веществом этих присадок является нитраты, основу которых составляют пероксиды и нитраты алифатических или циклических спиртов.

Присадки на основе пероксидов имеют более высокую стоимость, немного уступают нитратам по эффективности, им присуща невысокая стабильность и повышенное смолообразование содержащих их топлив, но при этом являются более экологичными и безопасными.

Увеличение цетанового числа с 45 — 48 до 52 — 55 единиц приводит к положительным изменениям в работе дизельного двигателя. Облегчается его запуск, более полное и мягкое горение топливной смеси, приводит к уменьшению выбросов вредных веществ и снижению дымности отработанных газов.

Цетаноповышающие присадки действуют на начальных стадиях процесса горения ДТ. При распаде молекул, входящих в состав промоторов воспламенения нитратов или пероксидов, по связям O-O и O-N с энергией активации около 150 кДж/моль, образуются свободные радикалы, которые инициируют воспламенение топлива.

При добавке алкилнитратов повышение цетанового числа составляет 2 — 4 единицы на каждые 0,1 % добавки и тем выше, чем выше цетановое число исходного топлива, но повышение цетанового числа не может быть безгранично, так как при его увеличении больше 60 единиц!!! начинается снижаться полнота сгорания топлива, возрастает расход топлива и дымность выхлопных газов.

Цетаноповышающие присадки обязательны к введению, когда в дизельное топливо добавляется ТС-1 (керосин) с целью понижению предельной температуры фильтруемости (ПТФ) и застывания топлива в осенне-зимний период.

На основании результатов проведенных исследований, при добавлении цетаноповышающих присадок в низкосернистое дизельное топливо может увеличиваться значение диаметра пятна износа на 15 — 24 %, то есть происходит ухудшение смазывающей способности дизельного топлива.

Это объясняется тем, что цетаноповышающая присадка обладает повышенными окислительными свойствами, которые уменьшают период задержки воспламенения топлива. Попадая в зону трения продукты реакции окисления вызывают повышенный износ пары трения.

В связи с этим, для улучшения противоизносных свойств дизельного топлива необходимо введение противоизносной присадки, например, Миксент 2030.

Для производства дизельного топлива ЕВРО по ГОСТ Р 52368 на российских НПЗ используются как отечественные, так и зарубежные цетаноповышающие и противоизносные присадки. Нередко в одном пакете содержатся присадки разных фирм, поэтому вопросы их совместимости в топливе также имеют большое значение.

Для дизельных топлив наибольшее значение имеют присадки, повышающие их цетановое число и противоизносные свойства. Несоответствие этих значений приводит к снижению надежной работы двигателя, его быстрому износу.

Для удобства применения присадок наша компания разработала комплексную присадку «Миксент 2130» в состав которой входит 18 частей цетаноповышающей и 2 части противоизносной присадок.

Фасовка: канистры 20 литров, бочки 200 литров, ёмкости 1 000 литров, налив.

Автор статьи выражает благодарность Коротких Юлии Сергеевне и Пуляеву Николаю Николаевичу за использование материалов их статьи «Влияние цетаноповышающих присадок на работу двигателей, работающих на дизельных топливах». Рубрика: 9. Транспорт Опубликовано в IV международная научная конференция «Технические науки: проблемы и перспективы» (Санкт-Петербург, июль 2016) Дата публикации: 26.05.2016. Ссылка:https://moluch.ru/conf/tech/archive/166/10625