Вопрос № 7. Дизельные топлива. Классификация. Основные эксплуатационные свойства (воспламеняемость, низкотемпературные свойства). Понятие цетанового числа.

В отличие от двигателей с искровым зажиганием в дизелях происходит самовоспламенение топлива при его впрыскивании в камеру сгорания двигателя. В цилиндре дизеля сначала всасывается воздух, который затем сжимается до 35–40 атм., а температура поднимается 560—600°С. Затем в цилиндр через форсунки впрыскивается топливо, которое испаряется и самовоспламеняется. При горении топлива образуются газы, за счет которых происходит работа. Температура воздуха для надежного самовоспламенения топлива в момент начала подачи топлива должна составлять 500—600 °С. Для достижения такой температуры воздуха степень сжатия должна быть значительно выше, чем у двигателей с искровым зажиганием, и достигать 16–17, а в некоторых случаях и 23 раз.

Благодаря тому, что в дизель засасывается не горючая смесь, а воздух, степень сжатия можно доводить до 23, что гораздо выше, чем в карбюраторных двигателях. Вследствие этого температура отработанных газов дизеля (600–700°С) ниже, чем отработанных газов карбюраторных двигателей (800–1100°С), поэтому меньше тепла уходит с газами, что делает дизель более экономичным. Кроме того, для дизеля характерны более дешевые виды топлива.

Высокая степень сжатия, необходимая для воспламенения топлива, является основным фактором, определяющим топливную экономичность дизелей, которая на 30–40 % выше, чем у двигателей с искровым зажиганием. Это в основном способствует более широкому применению дизелей во многих отраслях: на судах морского и речного флота, железнодорожном транспорте, тракторах и сельскохозяйственных машинах.

Для нормальной работы дизеля топливо должно обладать оптимальной способностью к самовоспламенению. Это свойство зависит от группового химического состава, так как различные углеводороды обладают и различной склонностью к самовоспламенению.

Эксплуатационно-технические требования к дизельным топливам:

• бесперебойная подача топлива как из бака к топливной аппаратуре, так и в цилиндры двигателя;

• надежная воспламеняемость, мягкая работа двигателя, полное сгорание без образования сажи и особо токсичных и канцерогенных продуктов в отработавших газах;

• минимальное образование нагара и отложений в зоне распылителей форсунок и в камере сгорания;

• минимальная коррозионная активность;

• стабильность при длительном хранении и транспортировке;

• невысокая токсичность.

В качестве топлив для быстроходных дизелей применяется дизельное топливо. Для мало- и среднеоборотных двигателей используют более тяжелые топлива – мазут и соляровое масло, соответственно, причем их цетановое число не нормировано.

Судовые двигательные установки (особенно на крупнотоннажных судах) всегда имеют систему предварительной подготовки топлива (подогрев и очистка), поэтому требования к вязкости и загрязнению этих топлив ниже, чем для топлив быстроходных автомобильных и тракторных дизелей.