Дизель

Быстроходные и тихоходные

Дизельные двигатели делятся на быстроходные и тихоходные в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. К быстроходным относятся двигатели, используемые в легковых и грузовых автомобилях, а также в сельскохозяйственной технике, где частота вращения коленчатого вала превышает 1000 об/мин. Тихоходные дизели, наоборот, имеют меньшую частоту вращения и применяются, например, в судовых двигателях и для энергии на электростанциях.

Преимущества дизелей

1. Экономичность: Расход топлива на 30–35% ниже по сравнению с бензиновыми двигателями.
2. Простота системы охлаждения: Дизельные двигатели имеют менее сложные системы охлаждения.
3. Мощность и крутящий момент: Дизельные двигатели могут работать на больших нагрузках, при этом имеют высокий крутящий момент.
4. Меньшая токсичность выхлопа: Эмиссия вредных веществ в атмосферу меньше по сравнению с бензиновыми двигателями.
5. Принудительный впрыск топлива: Дизельные двигатели могут работать с обедненной смесью, что позволяет эффективнее регулировать расход воздуха.
6. Безопасность: Дизельное топливо менее пожароопасно, что является важным фактором в некоторых отраслях, таких как морская и авиационная промышленность.

Недостатки дизелей

1. Большая удельная масса: Дизельные двигатели тяжелее аналогичных бензиновых.
2. Меньшая быстроходность: Дизельные двигатели не так быстро ускоряются, как бензиновые.
3. Проблемы с запуском в зимних условиях: Дизельные двигатели могут испытывать трудности при запуске на низких температурах.

Эксплуатационные характеристики дизельного топлива

Дизельное топливо (ДТ) характеризуется рядом показателей, которые определяют его качество и совместимость с дизельными двигателями. Рассмотрим основные параметры дизельных топлив.

Воспламеняемость

Этот показатель характеризует способность дизельного топлива к самовоспламенению в условиях разогретого воздуха, что происходит из-за высокой степени сжатия в цилиндре двигателя. Важные факторы, повышающие воспламеняемость:

• Степень сжатия: Чем выше степень сжатия в двигателе, тем лучше воспламеняемость топлива.
• Частота вращения коленчатого вала: Увеличение оборотов способствует улучшению воспламеняемости.
• Материалы блока двигателя: Блок из материала с низкой теплопроводностью (например, чугун) способствует лучшему поддержанию температуры.

Цетановое число (ЦЧ)

Цетановое число — это основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно измеряется как процентное содержание цетана в смеси с метилнафталином, которая по своим свойствам эквивалентна исследуемому топливу в плане воспламеняемости. Цетановое число напрямую связано с октановым числом (ОЧ) бензинов: ЦЧ = 60 — ОЧ. Цетановое число дизельного топлива должно быть не менее 45 для всех марок (Л, З, А).

Испаряемость

Оценивается температурой 50%-го испарения топлива (t50%). Чем ниже эта температура, тем легче двигатель запускается, особенно в холодную погоду.

Вязкость

Вязкость дизельного топлива важна для обеспечения нормальной смазки компонентов топливной системы, а также для того, чтобы топливо могло свободно прокачиваться по трубопроводам. Оптимальная кинематическая вязкость должна быть в пределах от 1,5 до 6 сСт (при температуре 20°C).

Склонность к застыванию

В дизельном топливе содержатся высокомолекулярные парафины, которые при пониженной температуре могут кристаллизоваться, забивая фильтры топливной системы. В зависимости от температуры застывания различают следующие марки:

• Л (летнее)
• З (зимнее)
• А (арктическое)

Коррозионная активность

Коррозионная активность топлива оценивается с помощью испытаний на медной пластинке. Она должна быть минимальной для предотвращения повреждения металлов в топливной системе.

Экологические показатели

Дизельное топливо имеет меньшую пожароопасность по сравнению с бензином, что делает его более безопасным в ряде специфических условий, например, на подводных лодках, судовых двигателях и в военной технике. Пожароопасность оценивается по температуре вспышки в закрытом тигле, которая должна быть:

• Для быстроходных дизелей: не ниже 30–35°C.
• Для судовых и тепловозных дизелей: не ниже 40–61°C.

Маркировка дизельного топлива

Дизельные топлива маркируются в соответствии с ГОСТ 305-82. Например:

• Марка Л (летнее) с указанием содержания серы и температуры вспышки (например, Л-0,2-40).
• Марка З (зимнее) с указанием температуры застывания (например, З-0,2 минус 45).
• Марка А (арктическое) с указанием содержания серы (например, А-0,4).

Существуют также модификации дизельных топлив:

• Экспортные: ДЛЭ, ДЗЭ.
• С депрессорными присадками: ДЗП, ДАП.
• С улучшенными экологическими показателями (снижение содержания серы): ДЭК-Л, ДЭК-З и другие.

Показатели дизельных топлив по ГОСТ 305-82

В таблице ниже приведены основные требования к качеству дизельного топлива для различных климатических условий.

Данные параметры помогают гарантировать стабильную работу дизельных двигателей в различных климатических условиях, от жарких летних температур до экстремально холодных зимних и арктических.