Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

Разберемся почему один из самых главных параметров качества дизельного топлива — цетановое число (ЦЧ). Узнаем какое же ЦЧ должно быть у топлива. И почему у зимнего топлива цетановое число должно быть выше, чем у летнего, а не наоборот как это установлено ГОСТом.

Многие знают, что такое ЦЧ. Поэтому, давайте сначала разберемся какое ЦЧ должно быть, а потом уже объясним — что это и чем опасно низкое ЦЧ.

Оригинал статьи читайте на сайте FuLu.club. Здесь информация может несколько устареть, не всегда успеваю обновлять на всех ресурсах

Смотрим интересный график из книги «Применение присадок в топливах. Справочник». Автор книги — Данилов А.М., доктор технических наук, ключевой сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института по переработке нефти (ВНИИ НП).

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

Рисунок 1. Влияние ЦЧ на эксплуатационные характеристики ДТ

На графике чем выше значение по вертикали — тем хуже.

Не зря Worldwide Fuel Charter (Всемирная Топливная Хартия) рекомендует ЦЧ не менее 55 единиц, в независимости от сезона, погоды. (см. страницу 58).

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

Полный размер

Рисунок 2. Рекомендации WFC к значению ЦЧ дизельного топлива

Всемирная Топливная Хартия — бюллетень, содержащий рекомендации к топливам, их качеству, параметрам. Бюллетень выпускается комитетом Хартии, в состав которого входят все мировые производители автомобилей, двигателей (BMW, Volkswagen, Ford, Toyota, PSA и другие). Вот вам полный список комитета Хартии.

О серьезности, авторитетности Хартии сомневаться не приходится.

А теперь смотрим наш родной ГОСТ Р 32511-2013 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия»., он же — Европейский стандарт EN 590:2009.

.

ГОСТ требует цетановое число не менее 51 ед., а не 55 ед. как WFC. Смотрим дальше ГОСТ.

.

Как же так? Все мировые автопроизводители говорят «Заливайте, пожалуйста, в наши автомобили дизельное топливо с цетановым числом не менее 55 ед.», а ГОСТ установил минимально допустимое значение для зимнего дизельного топлива в 47 единиц. Хотя именно зимой труднее всего заводиться и работать двигателю. Почему опасно низкое цетановое число — читаем ниже.

Почему же автопроизводители рекомендуют 55 ед., а ГОСТ наоборот, как вредитель, допускает для зимы и 47 ед? Ответ на вопрос, думаю, прост — по сути, производители топлив (НПЗ) пролоббировали свои интересы и вписали в ГОСТ для зимней солярки ЦЧ равное 47 ед. А сделано было это потому, что получение качественного зимнего топлива — дело очень дорогое.

Для понижения температуры фильтрации, при перегонке проще увеличить концентрацию легких (керосиновых) фракций в топливе. Керосин имеет низкую температуру замерзания минус 50 градусов Цельсия, но также имеет и низкое цетановое число в 35-40 ед. Поэтому, цетановое число такого зимнего топлива и будет ниже, чем у летнего.

А на нас с вами — конечных потребителей и на наши машинки, движки — пофиг.

  • А теперь смотрим паспорта на ДТ.
  • Лукойл — цетановое число 48,4.
  • Башнефть — 49.
  • Газпромнефть — 50,6.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

  1. Роснефть — 49,1.
  2. .
  3. Почему при низком цетановом числе двигатель работает жестко?

Форсунки, в сжатый воздух камеры сгорания, распыляют топливо в виде микрокапель. Капли, при движении, трутся об атомы кислорода сжатого воздуха, нагреваются, накапливая энергию.

При достижении критического значения энергии, капли взрываются, топливо-воздушная смесь воспламеняется. Для набора критической энергии нужно время. Вот это время и нормируется параметром «цетановое число» дизельного топлива.

Чем выше ЦЧ топлива – тем меньше времени требуется на воспламенение топливовоздушной смеси (меньше период задержки воспламенения (ПЗВ)).

Далее, для понимания, упростим несколько процессы сгорания топливо-воздушной смеси. Разобьем струю впрыска топлива, допустим, на 5 частей. После того как в камеру сгорания со сжатым воздухом попала 1 часть струи, она должна воспламениться (микровзрыв) до влета в камеру 2 части и поршень должен начать движение вниз.

Каждая часть струи воспламеняется с некоторой задержкой. Задержка должна быть такой, чтобы до подлета 2 части, 1 часть успела воспламениться. Т.е.

имеем 5 последовательных микровзрывов, в результате которых давление в камере сгорания нарастает постепенно, плавно и поршень тоже плавно перемещается от верхней мертвой точки до нижней.

Если задержка воспламенения будет больше (низкое ЦЧ), то 1 часть просто не успеет сгореть. И объем 1 части струи начнет воспламеняться уже вместе с объемом 2 части струи. А если задержка будет слишком большой, то получим ситуацию, когда топливовоздушная смесь воспламеняется тогда, когда влетели все 5 частей.

В этой ситуации, вместо последовательных микровзрывов, получаем один большой взрыв всех 5 частей струи топлива. И имеем не плавное постепенное нарастание давления, а резкое взрывное. Результат — ударная нагрузка на поршень и на весь кривошипно-шатунный механизм, что проявляется повышенной шумностью работы двигателя, стуками, вибрациями.

Получаем — повышенный износ и разрушение подшипников, вкладышей, опасность поломки поршневых колец, прорыва картерных газов и т.д.

Принятое упрощение, можно сказать, сделано верно. Ведь форсунки в современных двигателях за такт делают сразу несколько впрысков. В самых современных двигателях количество впрысков, насколько помню, может достигать 9. Поправьте, если ошибся.

Кроме того, за один большой взрыв все молекулы топлива не успевают сгореть. Несгоревшие молекулы, и молекулы которые начали гореть, но не успели, вылетают в трубу, а часть оседают на стенках двигателя в виде нагара, кокса.

.

А раз топливо сгорело не полностью, да еще не так как нужно (не плавно, а резко разом) — получаем снижение мощности двигателя. Вам — водителю не хватает мощности, и вы еще сильнее давите на педаль газа, т.е. получаем еще и увеличение расхода топлива. А с выхлопной трубы — повышенную дымность, токсичность выхлопных газов.

Поэтому-то мы и имеем такую резко-наклоненную линию 1 на графике Рисунка 1 (см. выше). Чем ниже ЦЧ, тем сложнее двигателю запуститься и выйти на рабочий режим работы. И тем более ему это труднее сделать зимой, и чем ниже температура окружающего воздуха — тем хуже и хуже холодный пуск. Об этом нам говорит и Топливная Хартия:

Перевод:Влияние Цетана на холодную пусковую способность

Увеличение цетанового числа приводит к уменьшению времени проворачивания коленчатого вала двигателя (времени до того, как двигатель достигнет выключения стартера) при заданной частоте вращения двигателя.

Последующая программа ACEA EPEFE, в которой рассматривалось влияние качества дизельного топлива на выбросы тяжелых дизельных двигателей, продемонстрировала значительное (до 40%) сокращение времени работы кривошипа при увеличении цетанового числа с 50 до 58.

Более короткий цикл проворачивания означает меньшее количество циклов с неполным или частичным сгоранием топлива во время работы кривошипно-шатунного механизма, что приводит к повышению стабильности горения и снижению шума, вибрации и жесткости (NVH).

Смотрим Рисунок 29 из книги Данилова.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

При минус 22 градусов цельсия двигатель VW Golf с дизельным топливом с ЦЧ=47 ед. запускается за 2,5 секунд, а с ЦЧ= 44,1 ед. – 7,5 секунд.

С проблемой холодного пуска, с повышенной шумностью двигателя на холодную, стуками, вибрациями, думаю, сталкивались многие.

У зимнего топлива цетановое число должно быть как минимум такое же как у летнего, а в идеале — выше, чем у летнего!

Работу форсунок регулирует электроника. Электроника определяет какое количество впрысков нужно сделать и какую порцию топлива нужно подать при каждом впрыске. Чем быстрее топливо воспламеняется (чем выше ЦЧ), тем проще электронике регулировать работу форсунок, обеспечивая наиболее оптимальный режим работы двигателя.

Перевод:В целом более высокое цетановое число позволяет улучшить контроль задержки воспламенения и стабильности горения, особенно на современных дизелях, использующих большое количество рециркуляции выхлопных газов (EGR).

Высокое ЦЧ делает это, предоставляя место для калибраторов двигателя, чтобы адаптировать горение для наилучшего калибровочного компромисса между шумом горения, выбросами и расходом топлива во всем рабочем диапазоне двигателя.

Присадки могут повышать уровень цетана в топливе;

Снижение шума иллюстрирует следующий график.

https://www.youtube.com/watch?v=ZmKOmZxLXkI\u0026t=657s

Чем ниже шум – тем плавнее, правильнее работает двигатель.

Что тогда делать?Если хочешь, чтобы твой двигатель прослужил долго, без поломок, остается одно – необходимо увеличивать цетановое число до рекомендуемого Топливной Хартией значения – не менее 55 ед., добавляя цетаноповышающую присадку.

————————————————————————Кому нужна присадка — вот объявление в Барахолке.————————————————————————

Цетаноповышающую присадку правильней называть — промотр воспламенения. Дело в том, что она не просто ускоряет воспламенение топливо-воздушной смеси (ТВС).

Самый главный профит — микрокапли 2-этилгексилнитрата воспламеняются быстрее, чем углеводороды ТВС. После впрыска они, как тысячи спичек, поджигают ТВС во всем объеме.

Читайте также:  Двигатель bse неустойчиво работает

Этим и достигается улучшение воспламеняемости топлива, увеличение полноты сгорания топлива.

  • .
  • Итак, применение промотора воспламенения позволяет:— увеличить полноту сгорания топлива;— обеспечить оптимальный режим работы двигателя;— повысить мощность двигателя;— снизить расход топлива;— уменьшить нагарообразование в камере сгорания и форсунках;— снизить износ деталей цилиндро-поршневой группы;— снизить шум и вибрации работы двигателя;— облегчить холодный пуск в зимой;
  • — уменьшить токсичность выхлопных газов;

А вдруг я перелью присадку, чем опасно повышенное цетановое число?Максимальное предельное значение цетанового числа ни ГОСТ Р 32511-2013, ни WFC — не регламентируют. Но выше 60 ед. повышать ЦЧ некоторые источники все же не рекомендуют [см. Глава 1].

Вернемся к нашей схеме работы впрыска дизельного топлива. В случае если задержка воспламенения будет слишком короткой (высокое ЦЧ), то молекулы 1 часть струи будут начинать гореть уже до того, как в камеру сгорания попадет вся порция струи. Поршень начнет свое движение вниз раньше.

Образующие продукты сгорания будут затруднять доступ кислорода к еще влетающим молекулам.

А молекулам 5 части вообще может не хватить времени на воспламенение, так как к этому моменту поршень будет уже слишком внизу, и давление, температура в камере упадут до значений, недостаточных для воспламенения молекул.

Имеем результат, как и при пониженном ЦЧ — несгоревшие молекулы, и молекулы которые начали гореть, но не успели, вылетают в трубу, а часть оседают на стенках двигателя в виде нагара, кокса.

Топливо сгорело не полностью — получаем снижение мощности двигателя. Плюс еще одну причину потери мощности смотрим ниже.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

А вдруг у меня прогорят поршня?Превышение ЦЧ даже выше 60 ед. не приведет к прогоранию поршней, как многие боятся. Наоборот. Мы уже выяснили выше: чем выше ЦЧ — тем легче воспламеняется топливо-воздушная смесь.

Следовательно, воспламенение ТВС топлива с высоким ЦЧ будет происходить при более низких температурах, чем топлива с низким ЦЧ. На рисунке ниже смотрите график коэффициента тепловыделения двигателя в зависимости от цетанового числа топлива (см. страницу 64).Красная линия — работа двигателя на топливе с ЦЧ = 43 ед.

, черная линия — с ЦЧ = 56 ед. Черная линия располагается ниже красной линии, т.е. двигатель греется меньше.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

WFC. Влияние цетанового числа на работу двигателя

Поршня прогорают по другой причине — от коррозии, вызванной повышенным содержанием серы в некачественном дизельном топливе. При горении серосодержащих соединений образуется серная кислота, которая и разъедает металл стенок поршней и цилиндров.

Что за жижа такая — цетаноповышающая присадка?

В качестве промотора воспламенения во всем мире используют два класса соединений — это алкилнитраты и пероксиды. Каждые имеют свои плюсы и минусы.

В России официально, для производителей топлив (НПЗ), в качестве промотора воспламенения, разрешен к применению только 2-этилгексилнитрат.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

Полный размер

Федеральный регистр потенциально опасных химических и биологических веществ

.

У всех производителей/продавцов присадок, не важно оптовик это или розничный продавец, цетаноповышающая присадка — это именно 2-этилгексилнитрат.Поэтому эффективность действия присадок от разных производителей/продавцов – одинаковая.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

Отечественные присадки для ЕВРО-5. Опыт подбора и результаты испытания при производстве дизельного топлива, Журнал Нефтегаз, Г. В. Тараканов, О. Ю. Павлюковская, А. В. Мельниченко, О. В. Танаянц, А. Ф. Нурахмедова, Т. И. Сасина

.

Поэтому, не стоит гнаться за красивыми брендовыми названиями иностранных, российских розничных продавцов.

В России 2-этилгексилнитрат производит, по сути, единственный завод — ФКП Завод имени Я.М. Свердлова в г. Дзержинске Нижегородской области. Покупая цетаноповышающую присадку от разных розничных продавцов вы покупаете вещество, произведенное на одном и том же заводе.

Список марок (брендов) цетаноповышающих присадок из книги Данилова:

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателейЗапчасти на фото: 240105, 1559549

.

Скриншоты с сайтов производителей/продавцов.

Влияние цетанового числа на работу дизельных двигателей

.

Если статья для Вас показалась интересной — ставьте сердечки! Поделитесь, пожалуйста, статьей с друзьями! Мне будет стимул писать еще..

Использованные источники:

Книга «Применение присадок в топливах. Справочник», Данилов А.М., доктор технических наук

Отечественные присадки к дизельным топливам, Научно-технический журнал «Мир нефтепродуктов», А.М. ДАНИЛОВ, д_р техн. наук (ОАО «ВНИИ НП»)

Эффективность цетаноповышающих присадок к дизельным топливам, Вестник технологического университета. 2016. Т.19, №11, З. Р. Закирова, Р. К. Ибрагимов, А. Н. Петрова, Д. А. Ибрагимова, А. А. Артыков

Механизм действия присадок, регулирующих процесс самовоспламенения топлив, Вестник Казанского технологического университета, Ибрагимова Д.А., Гадельшин Р.Р., Артыков А.А.

Исследование эффективности действия функциональных присадок в дизельных топливах различного углеводородного состава, диссертация, Буров Егор Александрович

Отечественные присадки для ЕВРО-5. Опыт подбора и результаты испытания при производстве дизельного топлива, Журнал Нефтегаз, Г. В. Тараканов, О. Ю. Павлюковская, А. В. Мельниченко, О. В. Танаянц, А. Ф. Нурахмедова, Т. И. Сасина

Исследование совместимости присадок различного функционального назначения в дизельных топливах ЕВРО, Диссертация, А.С. Недайборщ.

Межмолекулярные взаимодействия и механизм действия присадок в топливной дисперсной системе, С.Т. Башкатова, И.Н. Гришина, О.В. Попова, В.А. Винокуров

Современные дизельные топлива и присадки к ним, Т.Н. Митусова, Е.В. Полина, М.В. Калинина, Издательство «Техника»

Исследование дизельных топлив с ультранизким содержанием серы в условиях нативного и инициированного окисления, диссертация, Старикова О.В.

Многофункциональные пакеты присадок БАСФ к дизельным топливам для создания топливных брендов, Научно-технический журнал «Мир нефтепродуктов», Е.А. НИКИТИНА, канд. техн. наук (ОАО «ВНИИ НП»), Д.С. ПАВЛОВ, канд. техн. наук, И.А. ПОРТНЯГИН, канд. хим. наук, Н.Ю. ГРОМОВА, В.П. КАРАВАЙ, канд. хим. наук (ЗАО «БАСФ»)..

  1. Цикл статей на Драйве на тему промышленных присадок для дизельного топлива:
  2. Что такое противоизносные (смазывающие) промышленные присадки?
  3. Что такое цетаноповышающая присадка?
  4. Совместная закупка промышленных присадок для дизельного топлива (страница временно недоступна, кому присадки — пишите в личку)
  5. Использование концентратов противоизносной и цетаноповыщающей присадок в зимнее время
  6. Присадки для дизельного топлива Миксент
  7. Противоизносные (смазывающие) присадки для дизельного топлива Байкат, Комплексал-ЭКО «Д» (Роснефть)
  8. Противоизносная (смазывающая) присадка ГТ-16 для дизельного топлива (Танеко)

Пособите дизелю

Пособите дизелю

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!

Читайте также:  Ваз 21102 нет запуска двигателя

«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 на ЦЧ, равное 45! А тут и базовое топливо вдруг оказалось более «крутым», да еще цетан-корректорами его облагородили. По логике наших же предыдущих рассуждений настройки должны были отойти от оптимума. Однако предположения не подтвердились.

Цетан-корректоры, расположенные на фото в алфавитном порядке, дружно дали пусть небольшое, но все-таки улучшение экономичности дизеля! Теоретики врут? Да нет, все просто: присадки-то заявлены как многофункциональные! А потому, зная, что простое увеличение ЦЧ в ряде ситуаций сможет «затупить» мотор, их производители, видимо, позаботились о возможной компенсации этой беды, введя специальные вещества, ускоряющие процесс сгорания — так называемые промоутеры горения. Кстати, у тех препаратов, для которых указан состав, об этом прямо сказано. Улучшение не слишком большое, слегка вылезающее за погрешность замера, но главное — ухудшения нет! И лидер здесь опять — препарат Kerry. А RunWay и здесь отстал.

Так, а что с токсичностью? Наиболее значимы для дизельных моторов показатели дымности отработавших газов, содержания оксидов азота NОx и, в меньшей степени, остаточных углеводородов СН.

Здесь — тоже улучшение: это прямое свидетельство сокращения продолжительности горения топлива, вызванного промоутерами! В этой номинации лидер поменялся — на первое место устойчиво вышел препарат BBF.

Кстати, не блиставший ранее RunWay здесь выступил

вполне достойно.

ПОЧТИ ПО ГАМЛЕТУ…

Лить или не лить — вот в чем вопрос. Ну, вреда от использования цетан-корректоров мы не обнаружили. Более того, улучшение параметров дизеля было четко выраженным. Да и цена большинства препаратов по отношению к стоимости солярки выглядит почти смешной, особенно с учетом рекомендованных концентраций. Так почему бы не использовать присадки постоянно?

Думаем, что необходимости в этом нет! Более того, специалистам известно противоречие между цетаноповышающими и смазывающими присадками — они частенько конфликтуют. Общая рекомендация очевидна — держаться проверенных заправок с гарантированно качественным топливом, не пытаясь сэкономить несколько десятков рублей.

Но вот если пришлось заправляться на первой попавшейся АЗС или ненароком нарисовались проблемы с пуском, или вдруг дизель при работе стал шуметь «как-то не так», то в качестве средства первой помощи цетан-корректоры могут быть очень даже полезны. Но и тогда стоит помнить — бездумная передозировка этих препаратов нежелательна!

НАШ КОММЕНТАРИЙ

ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО

Под цетановым числом понимают процентное объемное содержание цетана в смеси с альфаметилнафталином в эталонном топливе, которое по характеру самовоспламенения эквивалентно испытуемому.

Считается, что ЦЧ цетана равно 100, а альфаметил-нафталина — 0. Поэтому если эталонное топливо содержит 51% цетана и 49% альфаме-тилнафталина, то общее ЦЧ такого коктейля составит 51 единицу.

Это, кстати,требование европейских нормативов к дизельному топливу.

Наши стандарты куда добрее. Так, действующий поныне ГОСТ 305–82 ограничивает ЦЧ на уровне не менее 45 единиц. И только новый ГОСТ Р 52368–2005 поднимает требования до европейского уровня.

Но только для топлив, заявленных как соответствующие Евро III и выше.

Определяется же цетановое число с помощью специальной одноцилиндровой установки, на которой сравнивается эффективность сгорания двух эталонных топлив с заданными ЦЧ в сопоставлении с испытуемым.

НАШ КОММЕНТАРИЙ

Мощность и экономичность дизельного двигателя во многом определяются организацией рабочего процесса. Очевидно, что при движении поршня вверх, на такте сжатия, мотору надо затратить некую отрицательную работу, зато потом, на такте рабочего хода, уже он сам будет отдавать положительную работу.

Разница между ними и есть полезная работа — основа для расчета мощности мотора. Между этими работами существует некий оптимальный баланс, при котором мощность будет максимальной, а расход топлива — минимальным. Настройки двигателя исходно подбираются так, чтобы достичь этого баланса.

Естественно, с учетом того ЦЧ, под которое двигатель проектируется.

Что происходит, скажем, при увеличении ЦЧ? Воспламеняемость топлива улучшится, следовательно, при тех же давлениях и температурах в цилиндре время индукции уменьшится. Если регулировки топливной аппаратуры остались прежними, время от момента впрыска до начала сгорания сократится.

Это означает, что количество топлива, которое испарится за период задержки воспламенения, уменьшится. А именно это топливо определяет процесс «быстрого» сгорания, в максимальной степени влияющего на мощность и жесткость работы двигателя. Мотор станет работать мягче.

Правда, при этом угол начала сгорания уйдет от оптимального в сторону более раннего воспламенения. Это отчасти компенсирует снижение жесткости, но расход топлива все равно увеличится. Кроме того, уменьшится мощность и возрастут температуры отработавших газов.

Да и дым-ность тоже увеличится — топливо будет гореть медленнее.

При уменьшении ЦЧ — картина обратная. Задержка воспламенения увеличится, топлива за это время испарится больше. Фаза быстрого сгорания продлится, значит, и жесткость процесса возрастет. Правда, это немного компенсируется более поздним воспламенением топливовоздушной смеси.

Но и расход топлива также превысит оптимальный, и, опять же, мощность упадет. Да еще с пуском, чего доброго, возникнут проблемы.

Это означает одно: если мотор конструктивно настроен на определенное топливо, то ни увеличение, ни уменьшение ЦЧ без дополнительных мер по оптимизации процесса ни к чему хорошему не приведут.

Кстати, на реальное, эксплуатационное отклонение от оптимальной настройки процесса влияют и степень износа деталей цилиндро-поршневой группы, и количество отложений в камере сгорания.

И то, и другое в определенной степени изменяет параметры конца сжатия —давление и температуру в цилиндре. Следовательно, «двигаются» и период индукции, и соотношение положительной и отрицательных работ.

Влияют также износы в элементах системы топливоподачи — в плунжерных парах, в регуляторе, в деталях привода. И не важно, старый это дизель с механическим регулятором на топливном насосе или современный, с системой «коммон рейл».

Ведь даже для самого продвинутого мотора с электронным управлением матрица углов опережения впрыска рассчитывается на определенное ЦЧ. Поэтому он «не ту» солярку не любит точно так же, как дизели старых конструкций.

Цетан-корректоры — это не снадобья для регулярного «приема», а средства первой помощи при заправке недоброкачественным топливом.

  • ЦЕТАН-КОРРЕКТОР «BBF»
  • Объем 325 мл, рассчитан на 50–60 л дизельного топлива.
  • Россия
  • Ориентировочная цена — 40 руб

Самый дешевый состав — и в абсолютном выражении, и в пересчете на литры обрабатываемого топлива. И пусть эффективность повышения ЦЧ не самая высокая, на моторные показатели повлиял неплохо, особенно на дымность выхлопа. Вот только о какой детонации в дизеле идет речь в описании?

+ Невысокая цена при достаточной эффективности.

— Непрозрачная бутылка, затрудняющая точную дозировку.

  1. ЦЕТАН-КОРРЕКТОР KERRY
  2. Объем 355 мл, рассчитан на 45–55 л дизельного топлива.
  3. Россия
  4. Ориентировочная цена — 55 руб

При рекомендованной концентрации — самый эффективный состав из всех испытанных. Одновременно обеспечить и рост ЦЧ, и экономичность мотора совсем непросто. Дороже отечественных аналогов, если пересчитать на объем обрабатываемого топлива, но, пожалуй, это оправдано. И опять боремся с детонацией в дизеле?

+ Высокая эффективность повышения ЦЧ, сопровождаемая улучшением показателей двигателя.

— Небольшой объем топлива, обрабатываемого одним флаконом.

  • МОДИФИКАТОР ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА LIQUI MOLY
  • Объем 250 мл, рассчитан на 75 л дизельного топлива.
  • Германия
  • Ориентировочная цена — 185 руб.

Эффективный состав, дающий заметное повышение ЦЧ. Не вполне понятно, что имели в виду, когда писали на этикетке «оптимизирует расход топлива». У нас — немного, но снижает…..

+ Хорошая эффективность повышения ЦЧ при одновременном улучшении показателей дизеля.

— Очень недешевая присадка, особенно с учетом небольшого объема обрабатываемого топлива.

  1. ДОБАВКА В ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО RUNWAY
  2. Объем 300 мл, рассчитан на 50–60 л дизельного топлива.
  3. Россия
  4. Ориентировочная цена — 55 руб

Дешевый состав, но, к сожалению, не слишком эффективный. На этикетке — все честно, состав расписан полностью. Объем флакона — пожалуй, оптимальный.

+ Хорошо снижает токсичность отработавших газов.

— Невысокая эффективность повышения ЦЧ.

  • МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПРИСАДКА К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ SCT-MANNOL
  • Объем 250 мл, рекомендованная концентрация 1:1000.
  • Германия
  • Ориентировочная цена — 145 руб.

Удобный флакон с дозатором — это правильно! Ведь содержимое рассчитано на 250 л топлива. Обещанных трех единиц ЦЧ мы не увидели, но и почти две — вполне достойный результат. В целом, с учетом большого объема обрабатываемого топлива, совсем неплохо.

+ Хорошая эффективность повышения ЦЧ, особенно при увеличенных концентрациях препарата. Невысокая цена с учетом большого объема обрабатываемого топлива.

— Завышенные рекламные обещания.

Влияние цетанового числа на работу двигателя — как выбрать правильно

Содержание

Разница между цетановым и октановым числом начинается уже с того, что первое определение применимо к дизельному топливу, а второе к бензину. Оба показателя, в первую очередь говорят о химическом составе.  

Сырьё для дизельного топлива и для бензина — конечно же, одно, то есть нефть. Только вот в процессе её переработки и разделения на разные фракции, одни химические элементы уходят на производство бензина, а другие больше подходят для создания дизельного топлива.

Читайте также:  Двигатель аир132м4 технические характеристики

Так и получается два вида нефтепродукта с совершенно разными химическими составами. Соответственно и определение их рабочих параметров происходит путём исследования разных химических элементов. В случае с дизелем — цетановое число, а в случае с бензином — октановое число. Исследуя эти числа, на производстве добиваются правильного состава топлива для дизельного и бензинового двигателя.

Определение цетанового и октанового числа

Показатель гексадекана (второе название цетана), не применим к определению качества бензина. И не только потому, что отсутствует в нём. Простым языком, цетановое число — это показатель скорости воспламеняемости. Бензин же исследуют на совершенно противоположный показатель — устойчивость к воспламеняемости.

Получается, что от дизеля добиваются того, чтобы он начал воспламеняться, а от бензина, наоборот, чтобы он был устойчив к возгоранию.

Научное определение обеих величин, ЦЧ и ОЧ, очень простое.

  1. Цетановое число — число, которое определяет, сколько необходимо времени от попадания дизеля в цилиндр двигателя до начала горения. Чем оно выше, тем быстрее произойдёт преобразование топливной смеси в энергию.

  2. Октановое число — число, которое определяет детонационную стойкость бензина. Чем оно выше, тем в более мощном двигателе можно будет применять топливо.

Как видно из определения, обе характеристики в принципе о разных вещах. И поэтому, октановое  и цетановое число не имеет смысла сравнивать между собой.

Влияние цетанового числа на работу двигателя

От количества цетана или октана напрямую зависит работа двигателя и не только.

Если использовать дизельное топливо с характеристиками, которые рекомендовал автопроизводитель конкретной модели, то машина будет:

  • быстрее заводиться;
  • ехать со стабильной мощностью;
  • выбрасывать в атмосферу элементы горения на разрешённом уровне.

Соответственно, если заправиться дизелем с октановым числом, которое не подходит машине, то будет обратная реакция: медленный старт, потеря мощности и клубы чадящего дыма из выхлопной трубы.

Не исключена и поломка узлов двигателя. Ведь дым — это уже видимый результат. Ему же сначала предшествует отложение копоти на внутренних механизмах мотора.

И как итог — двигатель быстро выходит из строя.

Для современных автомобилей используется дизельное топливо с цетановым числом от 40 до 60 единиц. Это именно тот минимум и максимум, при котором транспортное средство будет работать по стандартам производителя.

Перейти в каталог

Цетановое число должно совпадать с рекомендациями для конкретной модели автомобиля.

Чем выше показатель, тем дизельное топливо считается лучше. Однако всё относительно. И если залить дизель с высоким цетановым числом в авто, рассчитанное на работу с числом 40, то работа двигателя не улучшится. Глобальных ухудшений для авто не будет, а вот для владельца будут — расход топлива увеличится, деньги полетят в трубу буквально.

Как отражается на двигателе применение дизельного топлива с высоким цетановым числом

Главное, что необходимо понимать, высокое цетановое число подходит не каждому дизельному двигателю. Поэтому, как мы уже несколько раз упомянули, прежде чем заправлять машину таким топливом, необходимо удостовериться, какие параметры дизеля указаны в паспорте машины.

Необходимо обращать внимание на сезонность топлива. По ГОСТам РФ выпускается дизель с таким уровнем цетана, который способен запустить двигатель при определённой температуре атмосферы:

  • летний — 40–45;
  • зимний — 45–51;
  • арктический — 51–60.

Определение цетанового числа происходит на этапе производства топлива. Для этого используется установка, позволяющая в лабораторных условиях его измерить. Используется метод сравнения испытуемого образца с эталонным.

Определить цетановое число самостоятельно не представляется возможным. Разве что автомобилист после очередной заправки резко почувствует ухудшение запуска и хода двигателя. Да и дым из трубы будет явно говорить о низкоцетановом числе.

Если такое произошло, то есть только два пути решения проблемы. Первый — купить присадки и влить их в бак. Второй — слить неподходящий дизель и заправиться на другой АЗС.

Последний вариант предпочтительнее, так как чтобы повысить цетановое число, необходимо понимать, какие присадки выбрать. Однако даже такой способ решения проблемы не может дать гарантию качественного повышения цетанового числа: присадки могут быть не те и пропорции не соблюдены.

Производители выпускают дизельное топливо с востребованным числом цетана. Достаточно купить подходящее дизельное топливо, а не экспериментировать без глубоких знаний химии.

Не стоит использовать дизельное топливо арктического назначения, с высоким цетановым числом в летний период. Мощности не прибавится, а расход увеличится.

Зачем знать цетановое число

Каждому автомобилисту хочется заправлять машину лучшим для неё топливом. Зная цетановое число дизеля и индекса, который рекомендует производитель авто, заправка будет правильной.

Только давая двигателю топливо с подходящим для него цетановым числом, можно ожидать от полной отдачи. А также, только так получится продлить срок службы мотора без капремонта.

Задайте нам вопрос    Или закажите обратный звонок

ПОИСК

    На фиг. 47 показано влияние средней температуры кипения и цетанового числа дизельного топлива на дымность выхлопа, выраженную в условных единицах. Условия работы двигателя число оборотов в минуту 1800, мощность 1400 л. с., степень сжатия 17 1. [c.

124]

    В идеальном случае для каждого типа дизеля требуется топливо, оптимальное по фракционному составу, вязкости, цетановому числу и ряду других показателей, которое позволило бы наиболее эффективно организовать рабочий процесс.

На практике как раз наоборот необходимо обеспечивать надежную и экономичную работу дизельных двигателей разного типа, размерности и различной степени напряженности на топливах относительно ограниченного ассортимента.

Отсюда появляется потребность в оценке влияния изменений углеводородного и фракционного состава и других свойств топлив на показатели рабочего процесса дизельных двигателей разного типа.

При этом одновременно определяют возможность эффективного применения опытного дизельного топлива на двигателе данного типа, необходимость оптимизации некоторых показателей качества опытного топлива, целесообразность конструктивных доработок и изменения регулировок данного дизеля для повыщения экономичности и надежности работы на новом топливе. [c.93]

    Цетановое число оказывает существенное влияние на поведение топлива в двигателе и определяется по ГОСТ 3122—52. С повышением цетанового числа процесс сгорания протекает более плавно, двигатель работает более экономично и не так жестко, как на низкоцетановом топливе. Чем выше цетановое число топлива, тем при более низкой температуре можно запустить-дизельный двигатель. Однако с повышением цетанового числа до 65 и выше работа дизельного двигателя начинает ухудшаться. Исследования последних лет показали, что наилучшим является топливо с цетановым числом 55—60. Цетановое число дизельных топлив, имеющих недостаточно удовлетворительное [c.149]

    Большее влияние на дымление двигателя оказывает фракционный состав топлива.

В настоящее время борьба с дымлением двигателей с воспламенением -от сжатия помимо работ по конструктивному улучшению двигателя осуществляется также подбором фракционного состава и цетанового числа топлив.

Применяются легкие дизельные топлива с к. к. около 300° С и цетановым числом около 40. При повышении к. к. до 390° С требуется более высокое цетановое число — не менее 50—55. [c.124]

    Влияние ЦЧ на работу дизельного двигателя проявляется в следующем. Чем ниже цетановое число топлива, тем больше задержка его воспламенения (рис. 3.

48), причем эта задержка определяется также температурным уровнем в цилиндре, зависящим от температуры охлаждающей цилиндры воды t .

Так, для о 85 °С задержка снижается от 0,00035 с при ЦЧ = 25 до 0,00020 при ЦЧ = 60, а при /о = ЮО — от 0,00028 до 0,00017 с. [c.184]

    Используемые в транспортных двигателях дизельные топлива имеют ЦЧ = 40-55. Применение топлив с ЦЧ ниже 40 приводит к жесткой работе двигателя.

Повышение ЦЧ сверх оптимального ухудшает его экономичность на 0,2—0,3 % и увеличивает дымность ОГ на 11,5 % по шкале Хартриджа на каждую единицу увеличения ЦЧ. Цетановое число топлива предопределяет и токсичность ОГ дизелей.

Это обусловлено влиянием ЦЧ на продолжительность периода задержки воспламенения (ПЗВ), на протекание последующего сгорания, и в итоге — на эмиссию токсичных компонентов ОГ (рис. 3.5а, 6) [3.31, 3.35, 3.40]. [c.83]

Смотреть страницы где упоминается термин Влияние цетанового числа дизельного топлива на работу двигателей: [c.397]    Смотреть главы в:

Моторные топлива -> Влияние цетанового числа дизельного топлива на работу двигателей

Дизельное топливо

Топливо число

© 2022 chem21.info Реклама на сайте

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector