властивості палива

Властивості палива, що забезпечують його безперебійну подачу

На подачу палива впливають присутність в паливі механічних домішок і води; в'язкісно-температурні властивості палива; температура помутніння і застигання.

Як відомо, в топливоподающей апаратурі дизелів є прецизійні деталі (зазор в плунжерній парі паливного насоса 1,5-2,0 мкм), і це зумовлює дуже високі вимоги до чистоти дизельного палива. Механічних домішок і води в дизельному паливі бути не повинно. Контроль за виконанням цієї вимоги здійснюється спеціальним стандартним методом.

Через доведений до постійної маси паперовий фільтр фільтрують розбавлене бензином дизельне паливо.

Збільшення початкової маси фільтра, віднесене до маси пропущеного через фільтр палива, виражене у відсотках, і характеризує кількість механічних домішок.

Досвід застосування палив, особливо в сільському господарстві, показує, що при порушенні правил їх транспортування, складування, перекачування і заправки в баки в паливо потрапляють вода і різні домішки, які не тільки різко збільшую '! і. »ніс паливної апаратури і двигуна, але можуть аизват-. і відмови їх роботи. Этому способствует то, что загрязнения, вследствие большей вязкости дизельного топлива, оседают на дно топливных баков и емкостей для хранения значительно медленнее, чем в бензине.

Показники якості дизельного палива істотно погіршуються при попаданні в паливо води. Вода присутня в паливі у вільному або в розчиненому стані. Але найчастіше спостерігається присутність води в обох станах одночасно.

Вільна вода знаходиться в паливі у вигляді емульсії, причому якщо розмір крапель становить частки мікрона, то паливо навіть не втрачає прозорості; зі збільшенням розміру крапель паливо поступово каламутніє і стає непрозорим. Розчинність В '.- ди в паливі залежить від температури і може змінюватися or 0,003% при 0 ° С до 0,01% при 27 ° С.

Забруднення дизельного палива значно зростає при роботі автомобілів і тракторів в запилених умовах. При утриманні пилу в повітрі 1-2,5 г / м3 забруднень в паливі в 2 3 рази більше, ніж в момент заправки. Рекомендується, наприклад, перед заправкою дизельного палива в баки відстоювати його в ємностях протягом 10 днів.

Найнадійнішим способом очищення дизельного палива є фільтрація, тому паливоподаючі система дизелів обов'язково включає фільтри, призначення яких - максимально можливо захистити паливний насос високого тиску, форсунки і двигун в цілому від механічних домішок, які з тих чи інших причин накопичуються в паливі.

З урахуванням вирішального значення фільтрації для забезпечення чистоти палива, в стандарти на паливо для швидкохідних дизелів введений новий показник якості - коефіцієнт фільтрації (ГОСТ 19006-73).

Сутність визначення цього показника полягає в пропущенні 10 порцій палива по 2 мл кожна через фільтрувальну папір, закріплену в спеціальній державке приладу. Время прохождения топлива через фильтр замеряют секундомером. Коефіцієнт фільтрації являє собою відношення часу фільтрації останніх 2 мл палива до часу фільтрації перших 2 мл. Зазвичай у товарних дизельних палив коефіцієнт фільтрації менше трьох, що задовольняє вимогам стандарту.

Основний вплив на фільтрованість дизельних палив надають груповий хімічний склад і кислотність палива. Нафтенові кислоти, особливо в присутності води, утворюючи драглисті опади, різко знижують фільтрованість палив.

Велике значення для безперебійної подачі палива мають його в'язкість і в'язкісно-температурні властивості (в'язкісно-температурні характеристики дизельних палив показані на 9). Чим менше в'язкість дизельних палив, тим надійніше їх подача, краще фільтрованість і низькотемпературні властивості. Однако при слишком малой вязкости (меньше 2,5—3 мм2/с при 20 °С) начинает сказываться перетекание топлива через зазоры секций насоса высокого давления и форсунок, и коэффициент подачи насоса уменьшается. При цьому погіршуються змащувальні властивості палива, що призводить до збільшення зносу плунжерних пар. Тому в стандарті в'язкість нормується діапазоном від мінімальної до максимальної при 20 ° С. Зрозуміло, що при пуску й прогрівання холодного двигуна,

особливо взимку, в'язкість палива значно вище, а при номінальному тепловому режимі - нижче зазначених в стандарті граничних значень.

При низьких температурах, близьких до температури помутніння, в дизельних паливах можуть проявлятися ознаки структурної вязксті, при якій в'язкість залежить не тільки від температури, як в ньютонівської рідини, але і від градієнта швидкості зсуву шарів рідини. Чим вище цей показник, тим менше в'язкість палива при тій же температурі.

Зі збільшенням тиску (в сучасних топлівоподаюгціх системах тиск впорскування можег перевищувати 100 МП а) в'язкість палива підвищується. Вже при тиску 20 МПа в'язкість палива збільшується в 2 рази, при тиску 60 МПа - в 4 рази, при тиску 100 МПа - в 10 разів.

С понижением температуры вязкость дизельных топлив возрастает, затрудняя наполнение секций насоса высокого давления; однак практично порушення подачі палива наступає тільки при температурі нижче температури його помутніння. Помутніння палива пов'язано з освітою в ньому при охолодженні мікрокристалів алканів (парафіну), що мають високу температуру застигання. При подальшому зниженні температури число і розміри кристалів збільшуються, вони починають зрощуватися, утворювати структурні решітки, плинність палива поступово зменшується, і паливо застигає.

Застосовувати паливо можна тільки до його помутніння. При помутнінні кристалики парафіну поступово забивають фільтри, і подача палива припиняється. Залежно від групового хімічного складу палива температура його помутніння на 5-10Q вище температури застигання. Якщо в паливі хоча б в дуже невеликих кількостях є вода, помутніння починається вже при температурі мінус 1-0 ° С.

З метою зниження температури застигання в паливо додають депрессори, т. Е. Речовини, які завдяки своїй високій поверхневої активності обволікають найтоншої плівкою мікроскопічні кристалики застиглого парафіну, запобігаючи таким чином їх подальше зростання і зрощення в просторові структури. Зниження температури застигання має велике практичне значення, так як дає можливість перекачувати і зливати палива при низькій температурі. При сприятливих умовах 1% депрессорной присадки знижує температуру застигання на 20 ° С і більше.

Депресорні присадки не запобігають утворенню кристалів парафіну і не знижують температуру помутніння, не знижують вони і небезпека забивання фільтрів парафіном і кристалами льоду.

При розміщенні паливних фільтрів на автомобілях і тракторах необхідно пам'ятати про низькотемпературних властивостях дизельних

палив. Найбільш доцільним є їх розміщення Б підкапотному просторі.

Ефективним засобом поліпшення низькотемпературних властивостей дизельних палив є їх депарафінізації, т. Е. Часткове або повне видалення парафінів виморожуванням з подальшим відділенням застиглих парафінів на спеціальних фільтрах. Депарафі- цію проводять тільки для арктичних марок дизельних палив, температура застигання яких не повинна бути вище -60 ° С.

Таким чином, на безперебійну подачу палива впливають чистота палива, в'язкість і в'язкісно-температурні характеристики і низькотемпературні властивості (температура помутніння і температура застигання).