Октановое числоСостав бензина

Смазывающая способность.

Второй важной характеристикой ДТ является смазывающая способность. Топливо должно эффективно препятствовать износу сложной топливной аппаратуры

Раньше с этой задачей прекрасно справлялась ушная сера, но она вызывает нагар и вредна для экологии. Поэтому, в современных топливах, ее содержание максимально снижают и заменяют смазывающими присадками. Чем лучше смазывающая способность, тем дольше прослужит ваш ТНВД и форсунки, а их ремонт или замена — основная головная боль после пробега в 200 тыс. км. С другой стороны, если вы предпочитаете менять машину раз в 3 года, то это уже проблемы второго владельца.

Мощность, смазывающие компоненты сами по себе, не увеличат — смотрим на результаты присадки «Энергия 3000».

Лучшие показатели у присадки ТОТЕК. По каким-то причинам ее включили в разряд «Смазывающих», хотя производитель относит ее к классу «Универсальных» — в ней, помимо прочего, содержится катализатор (промоутер) горения.

Повышение — цетановое число — дизельное топливо

Эти данные показывают, что для повышения цетанового числа дизельного топлива на 16 — 20 единиц необходимо добавить не менее 1 5 — 2 % присадки вместо 0 2 — 0 3 % тетраэтилсвинца для такого же повышения октанового числа бензина. Большие расходы присадок, а также взрывоопасность большинства из них при их производстве и хранении являются, по-видимому, основной причиной того, что их применение имеет пока ограниченный характер. Использование присадок в меньших концентрациях малоэффективно.
 

Из данных табл. 32 видно, что для повышения цетанового числа дизельного топлива на 15 — 20 единиц необходимо добавить не менее 1 5 — 2 % присадки вместо 0 2 — 0 3 % тетраэтил-свинца для такого же повышения октанового числа бензина.
 

Вместе с тем растет доля парафиновых цепей, что связывается с повышением цетанового числа дизельного топлива.
 

Рядом исследований установлено, что из различных групп соединений наиболее эффективными присадками для повышения цетанового числа дизельных топлив являются нитраты и перекиси.
 

Из приведенных данных видно, что только высокие расходы серной кислоты оказывают заметное влияние на повышение цетанового числа дизельных топлив. Высокий расход кислоты и увеличение потерь вызовут значительное удорожание топлива.
 

Все антидетонаторы повышают температуру самовоспламенения топлив и, наоборот, все вещества, используемые в качестве присадок для повышения цетанового числа дизельных топлив, снижают ее.
 

Все антидетонаторы повышают температуру самовоспламенения топлив и, наоборот, все вешества, используемые в качестве присадок для повышения цетанового числа дизельных топлив, снижают температуру самовоспламенения.
 

Поэтому весьма важное значение приобрели процессы гидроочистки или мягкой гидрогенизации, широко применяемые для обессеривания нефтепродуктов, а также подготовки сырья для каталитического крекинга и риформинга, повышения цетанового числа дизельных топлив, повышения индекса вязкости смазочных масел, повышения стабильности нефтепродуктов при хранении и дезодорации растворителей.
 

Для повышения цетанового числа дизельных топлив служат специальные присадки. Оптимальным цетановым числом считают 45 — 50, а для некоторых сортов ( зимних, арктических) оно должно быть еще выше. Но не из всех нефтей удается получить дизельные фракции с такими цетановыми числами. Применение же топлив-с низким цетановым числом ведет в конечном счете к недостаточной эффективности их использования в двигателе ( что проявляется в слишком большом периоде задержки самовоспламенения топлив) и к снижению срока его службы. Некоторые присадки позволяют ускорить процесс пред-пламенного окисления топлива и облегчить его самовоспламенение.
 

ЦГН имеет ряд преимуществ перед ИПН. Эффективность ЦГН также выше: для повышения цетанового числа дизельного топлива на одну и ту же величину его требуется примерно вдвое меньше, чем ИПН.
 

Они широко применяются как растворители ( ацетата целлюлозы при экстракции ароматических углеводородов, хлористого алюминия при алкилировании и полимеризации), пластификаторы, карбюранты для реактивных двигателей, взрычатые вещества. Тетранитрометан часто используют как агент мягкого нитрования, так как он менее коррозионноактивен, чем HNO3, а также в качестве добавки для повышения цетанового числа дизельных топлив.
 

Для обеспечения экономичной работы двигателя дизельные топлива должны иметь цетановые числа в пределах 45 — 50 пунктов. Такие топлива получаются из нефтей парафинового основания. Для повышения цетановых чисел дизельных топлив рекомендуется применение нитратов: бутилнитрата, амилнитрата и изопропилнитрата. Добавление 1 % бутилнитрата или амилнитрата увеличивает цетановое число дизельного топлива, полученного прямой перегонкой нефти, на 10 — 13 пунктов. Свойством повышать цетановые числа дизельных топлив обладают также и некоторые перекиси.
 

Приемистость дизельных топлив к присадкам типа алкилнитратов различна: топлива прямой перегон-юи более приемисты, чем топлива, полученные деструктивными процессами. Первые порции алкилнитратов повышают цетановое число больше, чем последующие. Присадки для повышения цетанового числа дизельных топлив известны давно, однако в массовые товарные топлива их не добавляют. В нашей стране в небольших количествах используют изопропилнитрат.
 

Октановое число

Октановое число и цетановое число. Из-за принципиально разного устройства двигателей Даймлера и Дизеля к бензину и дизельному топливу предъявляются прямо противоположные требования.

В двигателе внутреннего сгорания с принудительным поджигом смесь бензина и воздуха в цилиндре при сжатии не должна самовоспламеняться. Если же это случится, возникает детонация.

Впервые устойчивость бензинов к детонации была исследована в 1921 г. американским инженером Г. Рикардо. Он предложил первую шкалу детонационной стойкости бензинов.
В начале 30-х г. из-за высокой стойкости к детонации за стандарт был выбран изооктан (2,2,4-триметилпентан). Это соединение смешивали в самых разных соотношениях с гептаном нормального строения (он весьма склонен к детонации), и у каждого образца определяли детонационную стойкость. Октановое число данного сорта бензина численно равно содержанию (в объёмных процентах) изооктана в его смеси с гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытания. Октановое число может превышать 100 (если бензин ещё более стоек к детонации, чем чистый изооктан).

*Детонация — это взрывное воспламенение топлива, которое проявляет себя в виде характерного звука и приводит к быстрому износу двигателя. При детонации фронт пламени распространяется со скоростью 2—2,5 км/с, тогда как при нормальном сгорании топлива в цилиндре скорость составляет лишь 15—60 м/с.

Если для бензина важно, чтобы он не воспламенялся в смеси с воздухом даже при высокой степени сжатия, то для дизельного топлива, напротив, необходимо, чтобы оно самопроизвольно воспламенялось в цилиндре. Для характеристики способности разных сортов дизельного топлива к воспламенению принято использовать цетановое число

Его определяют, сравнивая способность к воспламенению данного топлива и смеси углеводорода цетана (гексадекана C16H34 t кип=287 °C) с метилнафталином (жидкость с t кип=245 °С).

Октановое число различных бензинов

• Бензин прямой гонки 40—70
• Бензин термического крекинга 70—75
• Бензин каталитического крекинга 80—90
• Бензин риформинга 80—90

Цетановое число соответствует процентному содержанию цетана в смеси: чем оно выше, тем легче топливо самовоспламеняется при сжатии.
Чем больше в топливе неразветвлённых насыщенных углеводородов и чем меньше разветвлённых и ароматических, тем выше способность к самовоспламенению и детонации.
Бензобаки автомобилей заправляют смесью бензиновых фракций, выделенных в различных процессах переработки нефти. Базовые компоненты бензина, помимо бензина прямой перегонки, — это фракции, полученные в результате процессов каталитического и термического крекинга и риформинга. Октановые числа этих фракций, как правило, не превышают 90. Поэтому в состав автомобильного бензина включают также высокооктановые компоненты, которые получают в ходе специальных промышленных реакций.

Удлинение углеводородной цепи позволяет увеличить октановое число до 105.
Смешение всех этих компонентов позволяет получить бензин с необходимым октановым числом.

Как применять топлива с различным цетановым числом

В состав дизельного топлива с цетановым числом 50-55 входит большое количество легких фракций, склонных к быстрому самовоспламенению. А это достаточно удобно при запуске дизельных двигателей в холодную пору года. Более полное сгорание топливной смеси с образованием меньшего количества копоти и дыма в этом случае достигается за счет высокого соотношения фракций водорода к углероду.

Конкретная величина цетанового числа во многом определяется компонентами, входящими в состав дизельного топлива. Среди них стоит отметить парафины, нафтены, ароматические вещества, олефины и т.д.

Увеличение количества парафинов хорошо сказывается на воспламеняемости топлива, поскольку они способствуют бесперебойной работе двигателей в условии низких температур, а также положительно влияют на общий коэффициент полезного действия.

Низкое цетановое число

Бензиновые фракции также имеют низкие цетановые числа, и добавление их в дизельное топливо всегда заметно снижает цетано-вое число последнего.
 

Нафтеновые углеводороды имеют значительно более низкие цетановые числа, чем нормальные алканы.
 

Эти показатели ухудшаются при низких цетановых числах.
 

Таким образом, при низком цетановом числе топлива возникает большая задержка воспламенения, к моменту воспламенения в цилиндр поступает почти вся доза топлива и ТВС образуется почти по всему объему сжатого воздуха. Отчасти по этой причине при низком ЦЧ ухудшается запуск двигателя.
 

Поэтому зимнее дизельное топливо имеет более низкие цетановые числа, чем летнее дизельное топливо, хотя по условиям работы ( для облегчения запуска) должно бы быть наоборот.
 

Так, дизельные топлива с низким цетановым числом, чрезмерной вязкостью, высоким содержанием серы и тяжелых фракций вызывают усиленное пригорание колец и образование нагара вследствие плохой воспламеняемости и неполного сгорания. Масло при этом также интенсивнее загрязняется сажей и смолами, что в большинстве случаев ведет к накоплению отложений На фильтрах и внутренних поверхностях двигателя. Поэтому более высокие требования к дизельному маслу обусловлены в первую очередь большой склонностью дизельных топлив к образованию сажи и смол.
 

Использование спиртов в дизелях затрудняется из-за низких цетановых чисел, высокой температуры самовоспламенения и плохих смазывающих свойств, ведущих к повышенному износу топливной аппаратуры. Работа дизелей на спиртовых топливах возможна при использовании смеси спиртов и дизельного топлива с повышенным цетановым числом, введении в топливо активирующих присадок, подаче спиртов в испаренном виде, впрыске запального дизельного топлива, переоборудовании дизеля в двигатель с искровым воспламенением. Из перечисленных вариантов наиболее приемлемой для эксплуатации является добавка к спиртам различных присадок.
 

Жесткая работа дизеля, обусловленная запаздыванием воспламенения ( низким цетановым числом) топлива, вызывает бы стрый износ, а иногда и разрушение подшипников. Влияние цета-нового числа топлива на нагрузку подшипника видно из следующих данных.
 

С) по сравнению с товарными дизельными фракциями имеет более низкое цетановое число и повышенное содержание серы. При крекинге более тяжелого сырья цетановое число легкого газойля несколько выше, что объясняется меньшей глубиной превращения. Цетановые числа с повышением температуры крекинга снижаются.
 

Производство дизельных топлив из рисайкла встречает трудности, связанные с низким цетановым числом или дизельным индексом. Цетановое число обозначает процентное содержание цетана в эталонном топливе, состоящем из этого углеводорода и а-метилнафталина и имеющем ту же воспламеняемость, что и испытываемое топливо.
 

Но зимние сорта топлив, имеющие легкий фракционный состав, имеют сравнительно низкие цетановые числа. Поэтому в последнее время для облегчения запуска двигателей на холоду к топливам добавляют этиловый эфир. Этиловый эфир, обладая высокой упругостью паров температура кипения 36) и низкой температурой замерзания ( — 117), обеспечивает понижение температуры застывания топлива, способствует быстрому образованию рабочей смеси и ее воспламенению в двигателе.
 

Смесительное оборудование от компании GlobeCore

С целью повышения октанового (цетанового) числа моторных топлив используют специальные присадки. Для их введения необходимо применить специальное смесительное оборудование. Очень хорошо с данной задачей справляются установки типа УСБ (установки смешивающие быстродействующие) торговой марки GlobeCore.

Они предназначены для смешивания от двух до пяти отдельных составных частей, в частности низкооктанового бензина с присадками добавками ВКД и другими компонентами. Также оборудование может использоваться для приготовления многокомпонентных смесевых моторных топлив, в том числе с добавками растительного происхождения, биоэтанола. Возможно смешивание биодизеля с дизельным топливом.

При обычных методах смешивания, известных на сегодняшний день, топливо в случае добавлении отдельных составляющих частей имеет свойство расслаиваться.

Особенностью установки УСБ является то, что применяя инжекционный метод и гидродинамический удар можно повысить октановое (цетановое) число топлива при этом расслаивание полученного продукта не происходит в течении 180 дней (гарантировано).

Современные гидродинамические (поточные) смесительные установки зарекомендовали себя в промышленной эксплуатации в качестве экономичных, точных и стабильных средств производства высококачественных моторных топлив с оптимальной себестоимостью.

Достигаемая экономия средств и повышения рентабельности производства по сравнению с традиционной технологией смешивания компонентов в смесительных емкостях может ускорить темпы возврата капиталовложений до 60% за год и обеспечить окупаемость проекта за срок до одного года и менее.

В гидродинамическом смесителе используется смесительный процесс, позволяющий одновременно подавать все компоненты в заданном рецептурном соотношении в общий смесительный коллектор, по которому готовый продукт подается в хранилищный резервуар.

Преимуществами такой технологии являются точный контроль дозирования каждого компонента, значительное сокращение продолжительности смесительного цикла и отказ от использования промежуточных емкостей для обеспечения гомогенизации готового продукта. В ходе процесса смешения в поточном смесителе расход каждого компонента постоянно регулируется с целью обеспечения на выходе из смесительного коллектора готового продукта со стабильными качественными показателями согласно заданной рецептуре.

Цетановое число — дизельное топливо

Численно цетановое число дизельного топлива равно процентному содержанию ( по объему) цетана в искусственно приготовленной смеси, которая состоит из цетана и а-метилнафталина и по характеру сгорания ( самовоспламенения) равноценна испытуемому топливу. Цетановое число непосредственно связано с температурой ( ряс.
 

Цетановые числа дизельных топлив прямой гонки могут быть повышены путем избирательной экстракции ароматических и других углеводородов с низким цетановым числом из газойлевых фракций.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное содержание ( по объему) цетана в смеси с а-метилнафта-лином, равноценной по самовоспламеняемости испытуемому топливу в стандартных условиях испытания на одноцилиндровых испытательных установках.
 

Цетановым числом дизельного топлива называют процентное ( по объему) содержание цетана в смеси с а-метилнафталином, при котором эталонное топливо ведет себя в двигателе так же, как и испытуемое топливо.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется условная единица измерения, показывающая предельное содержание ( по объему) цетана в эталонной смеси, составленной из цетана ( цетановое число условно принимается за 100) и альфаметилнафталина ( цетановое число условно принимается за 0), задержка самовоспламенения которой равноценна испытуемому топливу. Определяется цетановое число на специальной установке, представляющей одноцилиндровый дизельный двигатель с переменной степенью сжатия, оборудованной аппаратурой, регистрирующей жесткость работы двигателя. Чем выше цетановое число, тем ниже температура самовоспламенения дизельного топлива и тем мягче будет работать на нем двигатель.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное ( ю объему) содержание цетана в такой смеси его с а — м е т и л-нафталином, которая по воспламеняемости в цилиндре специального одноцилиндрового двигателя при стандартных условиях испытания равноценна испытуемому топливу.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное ( по объему) содержание цетана в такой смеси его с а-метилнафталином, которая по воспламеняемости в цилиндре специального одноцилиндрового двигателя при стандартных условиях испытания равна ( соответствует) испытуемому образцу.
 

Если цетановое число дизельного топлива 35, то это значит, что период задержки воспламенения данного топлива при стандартных условиях испытания равновелик периоду задержки воспламенения смеси, состоящей из 35 % цетана и 65 % альфа-метилнафталина.
 

Если цетановое число дизельного топлива 40, это означает, что самовоспламеняемость данного топлива равноценна самовоспламеняемости смеси из 40 % цетана и 60 % а-метилнафталина.
 

Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем оно более склонно к воспламенению. Допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 40 до 50 единиц. Такое топливо обеспечивает запуск холодного двигателя и мягкую работу под нагрузкой.
 

Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем лучше его пусковые свойства, тем менее длителен период задержки самовоспламенения, больше полнота сгорания топлива, меньше задымленность выхлопных газов и склонность топлива к отложениям нагаров в камере сгорания и в форсунках.
 

Определение цетановых чисел дизельных топлив и отдельных индивидуальных углеводородов осуществляется в одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия, имеющем дизельную головку. Практическая сторона метода описана в специальных руководствах и ГОСТах. Суть его сводится к определению времени от момента впрыска дизельного топлива в цилиндр двигателя до его воспламенения. Чем меньше это время ( задержка воспламенения), тем более высокими моторными качествами для данной разновидности поршневого двигателя обладает топливо, тем выше будет у него цетановое число.
 

Определение цетанового числа дизельных топлив, подобно определению октанового числа бензинов, производится путем сравнительных испытаний топлива со смесями цетана и альфа-метилнафталина в специальном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия.
 

Повышение цетанового числа дизельного топлива может быть достигнуто добавлением к нему, в качестве присадок, нитратов и перекисей. Однако эффективность таких присадок значительно меньше, чем эффективность тетраэтилсвинца, применяемого для повышения октанового числа бензина, кроме того, они мало стабильны. Поэтому такая практика повышения цетанового числа не имеет распространения.
 

Определение цетанового числа дизельного топлива ведут по следующей схеме.
 

ВЫВОД.

Пока ситуация с дизельным топливом хуже, чем с бензином. Спрос на премиальное ДТ уверенно растет — в 2014 году 40% всех проданных в РФ Cayenne были с 3 литровыми дизелями — но он все еще довольно низкий, а значит нет стимулов повышать показатели сверх ГОСТов. «Среднее» ДТ можно купить на любой брендовой АЗС, но премиальное топливо с ЦЧ 60+ — пока имеется только летом на АЗС Татнефть. В тоже время, владельцы Porsche Cayenne S Diesel стоят в очереди на Лукойле на Олимпийском проспекте (слухи и маркетинг побеждают здравый смысл и факты). ДТ с модификаторами трения пока на рынке нет.

В отличии от бензина, что бы получить максимальную отдачу от современного дизельного двигателя пока необходимо прибегать к присадкам: центан-повышающим или комплексным. Так же не помешают и противоизносные, как минимум у Лукойла и Татнефти проблемы с смазывающими свойствами. В тестах хорошо себя проявила комплексная присадка ТОТЕК для Евро-4 (5). Для максимальной мощности и ради ТНВД рекомендую использовать её с ДТ от Татнефть (Танеко). Такой коктейль может прибавить до 10% мощности и топливной экономичности по сравнению с Лукойлом и в 1,5-2 раза продлить жизнь ТНВД (второй владелец скажет вам спасибо).

Использовать цетан-повышающую присадку для Татнефти я бы не стал, так как эффект от увеличения ЦЧ более 60 почти отсутсвует, в тоже время катализатор горения в присадке может дать хорошую прибавку мощности на таком высоком цетановом числе, особенно на старых двигателях. Цена присадки составит всего 1,5 рубля на литр бензина, что очень гуманно.

К сожалению пока нет актуальных данных о качестве топлива на BP. Но даже если ЦЧ осталось на уровне 2011 года, то смесь BP ДТ Ultimate + ТОТЕК Цетан-MAX тоже даст ЦЧ около 60 и приемлемые смазывающие свойства + бонус: наличие в баке моющей присадки. Правда цена такого решения будет выше на 3,5 рубля, чем Татнефть+ТОТЕК для Евро-4: ДТ BP дороже на 1,5 рубля, присадка (в расчете на литр топлива) дороже еще на 2 рубля.

Заливать улучшенный ДТ можно только ради моющей присадки, если не хочется заморачиваться. Само топливо ничем не отличается, на чистом двигателе мощность не увеличится (пока не начали использовать присадки в ДТ с модификатором трения). Необходимо помнить, что Евро-5 уже не редкость, и за последние 4 года содержание серы в топливе сократилось в 35-50 раз (!) за счет перехода с Евро-3 на Евро-5.  Сейчас постоянное применение моющих присадок уже не так критично. Как и с улучшенным бензином, достаточно сжигать 2 бака (100-150 литров) с моющей присадкой в месяц (обязательно один за другим).