Правильный выбор оптимального топлива положительно влияет на срок службы двигателя внутреннего сгорания и эффективность его работы. Для бензина ключевым параметром служит его октановое число (устойчивость к детонации). Для дизельного топлива – это цетановое число, которое означает количество цетана в топливной смеси, выраженное в процентах. Оно показывает, как быстро загорается горючее. Чем выше этот показатель, тем быстрее запускается дизельный ДВС и повышается его мощность. Поэтому зимние виды дизтоплива имеют более высокое значение ЦЧ по сравнению с летними.
От чего зависит ЦЧ и на какие параметры влияет
Величина цетанового числа зависит от количества в топливе парафинов и ароматических углеводородов. Повышенное содержание парафинов обеспечивает легкое воспламенение. Ароматические углеводороды замедляют возгорание дизтоплива.
Скорость воспламеняемости ДТ определяет жесткость работы дизельного мотора. Чем медленнее воспламеняется горючее, тем выше жесткость и больше нагрузка на подшипники и прочие механизмы. При жесткой работе ДВС его компоненты быстро выходят из строя.
Какое цетановое число считается оптимальным для дизельного топлива
При определении приемлемого цетанового числа ДТ принцип «чем больше, тем лучше» не работает. Исследования показывают, что при ЦЧ, равном 60 единицам, происходит своеобразная стабилизация работы дизеля. Поэтому дальнейшее повышение этого показателя не имеет смысла.
При значении цетанового числа более 60 топливо сгорает не полностью, повышается дымность, ухудшается экологичность. При снижении цетанового числа от 40 единиц двигатель работает со стуком и быстро изнашивается.
Нижняя граница ЦЧ устанавливается нормативными документами. По ГОСТу 305–2013 цетановое число должно быть не менее 45 единиц.
Виды дизтоплива в зависимости от величины ЦЧ:
- норма цетанового числа – 45 единиц;
- улучшенное ДТ – 46-50 единиц;
- высшее качество горючего – 51-55 единиц.
Европейские стандарты предъявляют к дизтопливу более строгие требования: нижняя граница ЦЧ должна быть равна 48 единицам.
Способы определения цетанового числа дизельного топлива
Для измерения цетанового числа необходимо:
- Определить время сгорания топлива.
- Полученный результат сравнить с эталонным образцом.
Испытания проводятся на специальном оборудовании с одноцилиндровым мотором. Топливо воспламеняется в нем вследствие сжатия. В спецустановке также имеются две бочки: одна для анализируемого дизтоплива, вторая – для эталонного образца, а также датчик воспламенения и средства измерения степени сжатия и угла впрыскивания.
Специалист изменяет степень сжатия анализируемого горючего и с помощью приборов следит за поведением ДВС. После фиксации воспламенения работник подбирает эталонное топливо с аналогичными результатами и таким образом узнает цетановое число ДТ.
В качестве эталонного горючего используется смесь цетана с альфаметилнафталином. Топливо признается пригодным для использования, если количество цетана не менее 45%, то есть ЦЧ – не менее 45.
Сегодня также используются экспресс-методики: анализ оптических параметров, автоматические вычисления по химсоставу. Но такие технологии обеспечивают менее точный результат, по сравнению с применением спецустановки и эталонного образца.
Особенности использования дизтоплива с разным цетановым числом
Выбор дизтоплива с нужным ЦЧ зависит от типа дизельного ДВС и эксплуатационных условий. Для современных турбомоторов, особенно эксплуатируемых при низких температурах и в сложных дорожных условиях, рекомендуется применять горючее с цетановым числом от 50 и более.
Дизтопливо высокого качества с ЦЧ в пределах 50-55 единиц содержит повышенное количество быстровоспламеняющихся веществ.
Для премиум-дизтоплива характерны:
- полное сгорание;
- быстрое воспламенение;
- небольшое количество образующейся копоти;
- сниженная дымность.
Применение дизтоплива премиум-класса обеспечивает:
- замедленный износ деталей и узлов;
- отсутствие перегрева мотора;
- оперативный пуск мотора;
- хорошую мощность ДВС в сочетании с низким уровнем шума.
Как увеличить цетановое число
ЦЧ можно повышать на 2-7 единиц. Переходить верхнюю границу не рекомендуется, поскольку это приводит к снижению рабочих характеристик ДТ. Для увеличения показателя используются различные методики, рассчитанные на промышленное или самостоятельное применение.
На производстве
Для повышения цетанового числа в промышленных условиях применяют изопропил, синтин, нитросоединения и другие вещества. Для этой цели могут использоваться спецустановки, в которых можно смешивать до 5 составов. Это оборудование востребовано на предприятиях нефтепереработки и АЗС. Дизтопливо, полученное на таких спецустановках, необходимо использовать в течение полугода.
Самостоятельно
Для повышения качества горючего водители используют различные присадки, с помощью которых:
- замедляется износ дизеля;
- снижается загрязнение деталей и узлов мотора;
- ускоряется запуск ДВС;
- оптимизируется расход горючего;
- увеличивается КПД;
- снижается количество черного дыма и белых выхлопных газов;
- обеспечивается плавная работа мотора.
Популярные присадки, имеющиеся в продаже:
- Lubrizol 8090. Повышает ЦЧ до 5 единиц. Создает защитную пленку на деталях мотора.
- Clarian Dodicet 5073. Повышает значение цетанового числа на 4-7 единиц. Снижает количество дыма и шума, стабилизирует характеристики работающего мотора.
- Zenteum ZR 668. Увеличивает ЦЧ до 10 единиц. Подходит для всех видов дизтоплива, в том числе арктического. Добавка улучшает характеристики горючего, уменьшает выбросы, вредные для окружающей среды и человека, продлевает рабочий период деталей мотора.
Все добавки необходимо использовать строго в соответствии с рекомендациями производителей транспортных средств и автохимии. Нарушение дозировки и применение некачественной продукции негативно отражается на всей топливной системе автомобиля.
Отличия октанового и цетанового чисел
Октан – летучее органическое соединение из класса алканов с 8 атомами углерода на молекулу. Цетан (гексадекан) – насыщенный углеводород из того же класса. В одной его молекуле содержится 16 атомов C на молекулу. Цетан, в отличие от октана, нелетучий. Его молекулярная масса почти в 2 раза больше аналогичного показателя октана.
Октановое число дает информацию о способности бензина противостоять детонации (произвольному воспламенению). Цетановое число характеризует воспламеняемость ДТ. Это одна из базовых характеристик дизельного горючего, которая определяет надежность, производительность и долговечность дизельного мотора внутреннего сгорания. Ее оптимальное значение выбирается в соответствии с рекомендациями автопроизводителя, требованиями ГОСТов, эксплуатационными условиями.