Эксплуатационные материалы для автомобилей

Июль 2009

Бесперебойная работа топливной аппаратуры определяется наличием в топливе коррозионно-активных соединений.
Коррозионно-активными в топливе являются кислые кислородсодержащие соединения (нафтеновые кислоты), попадающие в топливо в процессе его производства, и сернистые соединения (сероводород, элементарная сера и меркаптаны), содержащиеся в топливах, полученных из сернистых нефтей.

Количество серы в дизельном топливе является важным показателем его качества. По ГОСТ 305—82 содержание серы в дизельном топливе допускается от 0,2 до 0,5% в зависимости от вида топлива. Дизельные топлива, имеющие серы больше 0,2%, разрешается применять только при условии, что одновременно в двигатель заправлено масло с присадкой, содержащей щелочной компонент.

Способность жидкости переходить из жидкого состояния в парообразное называется испаряемостью. От этого показателя зависят надежность поступления топлива из бака в карбюратор, скорость образования и качество топливовоздушной (горючей) смеси.

Автомобильные бензины должны обладать определенной испаряемостью, которая обеспечивала бы легкий пуск двигателя, быстрый его прогрев, полное сгорание топлива в прогретом двигателе, невозможность образования паровых пробок в топливной системе.

Смесь бензина и воздуха необходимого состава приготовляется в карбюраторе, который служит дозирующим устройством. Образование топливовоздушной смеси начинается в смесительной камере карбюратора и заканчивается в цилиндрах двигателя. Основной процесс испарения бензина и перемешивания его паров с воздухом происходит во впускном трубопроводе.

Для улучшения смесеобразования путем увеличения поверхности испарения бензин, вытекающий через калиброванные отверстия жиклеров и распылители в зону диффузоров, подхватывается потоком всасываемого воздуха и распыляется. Однако при этом испаряется только часть бензина. Основная часть распыленного топлива уносится потоком воздуха во впускной трубопровод, где мелкие капли испаряются, а крупные оседают на стенках, образуя жидкую пленку. Под воздействием потока воздуха эта пленка, постепенно испаряясь, поступает по стенкам впускного трубопровода в цилиндры двигателя.

Отложения и нагар в камере сгорания, на клапанах, насосах-форсунках и других деталях двигателя нарушают его нормальный режим работы.

Причиной образования нагара может служить высокая вязкость и плохая испаряемость топлива. Склонность дизельного топлива образовывать нагар зависит от содержания в нем фактических смол. Смолы представляют собой высокомолекулярные продукты окислительного превращения и уплотнения нестабильных углеводородов.

Способность дизельного топлива к осмолению зависит от наличия в нем ароматических и непредельных углеводородов. О количестве последних судят по йодному числу. Непредельные углеводороды вступают в соединения с йодом, и чем их больше в топливе, тем большее количество йода реагирует с ними.

Склонность дизельного топлива к нагарообразованию и отложениям характеризуется также коксуемостью и содержанием золы. Коксуемость выражается количеством (в процентах) образовавшегося твердого углистого остатка (кокса) после коксования определенного объема топлива в специальном приборе.

Содержание золы повышает нагарообразование в дизеле, а попадая в масло, зола вызывает ускоренный износ деталей Двигателя.

Таким образом, октановое число — это условный показатель самовоспламеняемости дизельного топлива, равный процентному содержанию цетана в смеси с альфа-метилнафталином, при работе на которой получается такой же период задержки самовоспламенения, как и на испытуемом дизельном топливе.

Октановые числа дизельных топлив зависят от их углеводородного состава, структуры и молекулярной массы. Наиболее высокие октановые числа у парафиновых углеводородов, более низкие у нафтеновых и самые низкие у ароматических.
Нафтеновые углеводороды являются хорошим компонентом дизельных топлив; они имеют удовлетворительные октановые числа и температуры застывания.

От величины октанового числа зависят пусковые свойства дизельного топлива.

Пои одинаковом фракционном составе у топлива с более высоким октановым числом лучшая самовоспламеняемость. Для облегчения пуска двигателя в зимнее время в воздушный патрубок дизеля вводят 5…8 капель серного эфира, обладающего высокой самовоспламеняемостью и испаряемостью. Октановое число дизельного топлива может быть повышено помощью высокоцетановых компонентов или специальных присадок.

Для надежной работы современных быстроходных дизелей требуются топлива с октановыми числами летом около 45, а зимой около 50. Однако применение топлива с октановым числом выше 50 нецелесообразно.