Что означает цетановое число дизельного топлива

Автомобильные топлива, бензин и дизельное топливо, октановое и цетановое число, детонация, производство бензинов и дизельных топлив

что означает цетановое число дизельного топлива

Долговечность работы двигателя автомобиля зависит от многих факторов. И в значительной степени – от качества применяемого топлива. Основными автомобильными топливами являются бензин и дизельное топливо.

Бензин – это смесь углеводородов (соединение углерода и водорода), имеющих температуру кипения от 30 до 200 градусов и присадок, предназначенных для улучшения эксплуатационных свойств топлива. Бензин используется в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от искры.

Неконтролируемое самовоспламенение части бензовоздушной смеси, сопровождающееся горением взрывного характера (скорость распространения фронта пламени возрастает с 15–20 до 1500–2500 м/с), называется детонацией.

Ее признаками являются:

— Характерные металлические стуки. Результат многократного отражения ударных волн от поверхностей цилиндров. — Вибрации и снижение мощности двигателя.

— Увеличение расхода топлива.

— Повышение дымности отработанных газов.

Детонация приводит к:

— Перегреву и оплавлению поршней. — Прогару прокладки головки блока цилиндров. — Разрушению поршневых колец.

— Износу подшипников коленчатого вала.

Показатель стойкости бензина к детонации выражается октановым числом (ОЧ) бензина. Оно определяется в лабораторных условиях на моторной установке путем сравнения ее работы на испытуемом бензине и эталонном топливе (смеси изооктана с ОЧ=100 и гептана с ОЧ=0), детонационная стойкость которого известна.

Октановое число равно содержанию изооктана в смеси с гептаном. Важнейшим условием бездетонационной работы двигателя является применение топлива с октановым числом, рекомендуемым заводом изготовителем. Оно указывается в марке бензина. К примеру, бензин АИ-95 обладает октановым числом 95.

Дизельное топливо

Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов с температурой кипения 180–360 градусов. В некоторые марки дизельного топлива вводятся присадки для улучшения его эксплуатационных свойств. Оно предназначено для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Дизельное топливо, впрыснутое в сжатый и нагретый в цилиндре воздух (500–700 градусов), должно распылиться, частично испариться и самовоспламениться за очень короткий промежуток времени (0,002-0,003 с). Он называется периодом задержки самовоспламенения.

Воспламеняемость дизельного топлива характеризуется цетановым числом. Оно определяется испытанием на моторной установке. Чем оно выше, тем короче период задержки самовоспламенения. Его численное значение равно процентному содержанию цетана в смеси с метилнафталином, воспламеняемость которой эквивалентна испытуемому дизтопливу.

При цетановом числе менее 40 (большом периоде задержки самовоспламенения) топливо в цилиндре успевает хорошо прогреться. Поэтому воспламенение носит взрывной характер и резко повышает давление в цилиндре. Такую работу дизеля называют «жесткой». Она вызывает ударные нагрузки на поршень, подшипники коленвала, приводит к их ускоренному износу.

Дизельное топливо с цетановым числом выше 55, поступив в цилиндр, не успевает хорошо прогреться. Поэтому давление в цилиндре нарастает равномерно, дизель работает «мягко». Однако при этом ухудшается процесс смесеобразования, что приводит к неполному сгоранию топлива, падению мощности и экономичности двигателя. Повышению дымности отработавших газов. Цетановое число летнего и зимнего дизельного топлива разное.

Производство бензинов

Производство топлива – это комплекс технологических процессов, осуществляемых преимущественно на крупных нефтеперерабатывающих заводах. Потребление высокооктановых бензинов (например АИ-95, АИ-98) несколько выше, чем объем их производства на нефтеперерабатывающих заводах.

Это связано с низкой потребностью в этих бензинах в некоторых регионах. А малотоннажное производство крупным предприятиям не выгодно. Поэтому высокооктановые бензины производят небольшие фирмы, которые должны обладать допуском, выданным межведомственной комиссией по испытанию топлив, смазок и специальных жидкостей.

Эти предприятия получают бензин из компонентов, изготовленных промышленным путем на нефтеперерабатывающих заводах. Например, добавлением в АИ-92 12–15 % метил трет бутилового эфира получают бензин марки АИ-95, АИ-98, которые имеют вполне приемлемое качество. Используются также (в допустимых концентрациях) высокооктановые добавки – антидетонаторы.

Тем не менее встречаются недобросовестные производители, нарушающие технологию производства. В основном это заключается в изготовлении суррогатных бензинов из низкооктановых компонентов путем добавления антидетонационных присадок в концентрациях, превышающих допустимые нормы. Использование такого топлива в большинстве случаев приводит к нарушению нормальной работы двигателя и даже к выходу его из строя.

Например, превышение допустимых норм железосодержащих антидетонаторов вызывает отложение токопроводящего кранного налета на свечах, распылительных отверстиях форсунок и т. д. Налет практически не удаляется и выводит эти элементы из строя.

Производство дизельных топлив

Зимнее дизельное топливо дороже летнего. Поэтому недобросовестные производители для снижения температуры застывания добавляют зимой в летнее дизтопливо бензины или керосины. У них довольно низкое цетановое число (у керосина – 20–40, у бензина – 14–24). Это приводит к жесткой работе двигателя и, соответственно, к повышению износа.

Добавление в дизтопливо некачественных депрессорных присадок, понижающих только температуру застывания и не влияющих на предельную температуру фильтруемости, вызывает забивание фильтров.

Дизельное топливо получают смешением прямогонных и прошедших гидроочистку фракций в соотношении, обеспечивающем требования стандарта по содержанию серы. Для обеспечения низкотемпературных свойств зимнее и арктическое дизтопливо получают из более легких фракций, чем летнее. Или проводят его депарафинизацию (извлечение парафинов).

По материалам книги «Советы автомеханика: техобслуживание, диагностика, ремонт».
Сергей Савосин.

Источник: https://auto.kombat.com.ua/avtomobilnyie-topliva-benzin-dizelnoe-toplivo-oktanovoe-tsetanovoe-chislo/

Цетановое число в дизельном топливе: что это, как определить, как повысить?

что означает цетановое число дизельного топлива

За годы успешного использования дизельного топлива в качестве горючего для легковых автомобилей опытные водители на собственном опыте смогли убедиться во всех его преимуществах. Но для того чтобы избежать любых неожиданностей на дороге, просто необходимо знать всё об используемой для машины солярке, её характеристиках, чтобы иметь возможность грамотно и быстро среагировать в случае необходимости.

Что такое цетановое число?

Цетановое число – одна из важнейших характеристик, которая, по сути, определяет способность жидкости самовоспламеняться или воспламеняться.

Для того чтобы определить его величину специалистам необходимо провести измерения времени задержки, которое проходит между поступлением жидкости в цилиндр мотора до начала процесса горения.

Это означает, что чем меньше период времени, который требуется для воспламенения топлива, тем проще будет запустить двигатель, сократить время «белого дымления». Более высокое цетановое число позволит ускорить работу двигателя и повысить его мощность.

Почему стоит знать, что такое цетановое число?

Характеристика определяет экологичность используемого горючего и зависит от его углеводородного состава. В зависимости от доли содержащихся в топливе парафиновых и ароматических углеводородов будут меняться и качественные характеристики продукта (под воздействием высокого содержания первых воспламеняемость будет происходить быстрее, а увеличение доли вторых – к замедлению этого процесса).

Низкое цетановое число (меньше 40) приводит к тому, что с использованием такого дизтоплива двигатель будет работать на холостом ходу с характерным «дизельным стуком», а все трущиеся детали и узлы – с повышенным износом. При этом стоит отметить, что рассчитывать на нормальную работу машины можно при цетановом числе:

  • более 40 при использовании топлива для грузовых автомобилей,
  • от 55 – для легковых машин,
  • до 20 – для крупных судов.

Также стоит отметить, что для зимних марок дизельного топлива характерно наличие более высоких показателей в сравнении с летними, что позволяет существенно облегчить пуск двигателя в холодное время года.

Как определяют цетановое число?

Для того чтобы определить цетановое число, необходимо знать время, за которое происходит воспламенение смеси из α-метилнафталина и цетана. Полученные данные сравнивают с эталонным значением, приравненном к 100 %. В нашей стране действует стандарт качества, которым регламентирована нижняя граница для топлива всех типов: она не должна составлять меньше 40. Почему это важно?

  1. Для того чтобы обеспечить работу двигателя в оптимальном для него режиме, необходимо использовать топливо, у которого цетановое число находится на уровне 40-55.
  2. С использованием топлива с более низким показателем, чем рекомендуется, из-за задержки воспламенения снижается давление рабочего хода с одновременным снижением мощности.
  3. Увеличение цетанового числа на уровень выше 55 также не рекомендуется, так как в этом случае дизтопливо будет сгорать не полностью, образуя при этом большое количество копоти и сажи. Кроме того, существенно увеличится расход топлива.

Именно поэтому дизельное топливо с цетановым числом 55 является продуктом премиум-класса.

Повышение цетанового числа

На этапе производства в зависимости от фракционного состава нефтепродукта (доли различных видов углеводородов) меняется и цетановое число.

При этом дальнейшая работа по увеличению этого параметра приводит к повышению расходов, поэтому в большинстве случаев на предприятиях используются специальные присадки (это может быть циклогексилнитрат или изопропил).

Их использование позволяет увеличить показатель на 2-7 единицы. Более высокое содержание присадок снижает другие рабочие показатели дизтоплива, поэтому не допускается.

В некоторых случаях автовладельцы самостоятельно могут повысить уровень цетанового числа в том случае, когда на АЗС им было продано топливо низкого качества. Для этого также используются присадки. Многие опытные водители их постоянно возят с собой, чтобы исключить возможные неприятности в дороге после покупки вместо нормального топлива суррогата.

Почему рекомендуется использование дизельного топлива по сезону

 Достаточно часто возникает вопрос о том, что с увеличением цетанового числа для зимних марок горючего повышается и качество топлива в целом. Следовательно, у многих возникает желание использовать зимнюю марку дизеля в летнее время. Но стоит учитывать, что нельзя сказать, что все эксплуатационные характеристики и качественные показатели определяются исключительно величиной цетанового числа.

В данном случае важно использовать топливо, параметры которого находятся в пределах, рекомендованных производителем автомобиля. При превышении этого значения одновременно с более высокими расходами на само топливо увеличится и его расход, снизится экологичность. В обратной ситуации при более низком цетановом числе, чем требуется, будет происходить повышенный износ деталей, двигатель в целом будет работать в более жёстком режиме.

Если проанализировать возможности использования летом зимних марок дизельного топлива, то стоит обратить внимание на то, что в сравнении с летними они будут иметь разный химический состав. В первом случае для предотвращения застывания в холодное время года из нефтепродукта искусственно удаляют часть парафиновых углеводородов, которые и становятся причиной превращения жидкого топлива в гель, который топливная система не способна прокачать.

Но такой подход одновременно приводит к общему ухудшению характеристик. В связи с этим производителями используются специальные присадки как компенсатор, но полностью это сделать невозможно.

В итоге мотор будет работать с немного меньшей мощностью, более интенсивным коксообразованием, худшими показателями приемистости. К тому же не стоит забывать и о том, что дизельное топливо зимних марок дороже летних.

Исходя из этого можно сделать вывод о том, что ничего смертельного для автомобиля при такой замене не будет, но она просто не имеет смысла и дополнительных преимуществ.

ООО «Компания «Нипетойл» предлагает свои услуги по организации поставок дизельного топлива в любом необходимом объёме в Москве и области. Мы предлагаем оперативную доставку, пунктуальность, доступные цены, чёткое соблюдение правил перевозки, наличие большого автопарка спецтехники, соответствующей всем современным стандартам.

Источник: https://www.nipetoil.ru/stati/tsetanovoe-chislo-v-dizelnom-toplive-chto-eto,-kak-opredelit,-kak-povysit

Всё про октановое и цетановое числа

что означает цетановое число дизельного топлива

Октановое число – характеристика, отображающая, насколько эффективно топливо противостоит воспламенению при сжатии в цилиндрах. Фактически этот показатель описывает детонационную стойкость бензина: чем выше оно, тем меньше топливо склонно к детонации.

Если оно будет ниже нормативных показателей, нарушится ровная работа ДВС: вместо горения со скоростью до 60 м/с, топливо будет взрываться со скоростью до 2500 м/с. Это сопровождается неприятным звуком, снижением мощности, ускоренным износом двигателя.

Детонация связана с повышенным образованием гидропероксидов в бензиновых парах. Они окисляются кислородом, который содержится в воздухе, и происходит резкий энерговыброс.

Взрывной процесс представляет собой разветвленно-цепную реакцию. А чтобы повысить детонационную стойкость, используют один из двух методов:

  • В состав вводятся разветвленные и ароматические соединения.
  • Активно используются специальные присадки.

Именно последний метод применяют на российских АЗС. Если улучшенный таким образом бензин не соответствуют техническим параметрам качества, после заправки на свечах образуется нагар.

Методика определения октанового числа

Еще в 30-х годах прошедшего столетия разработали специальную шкалу. По ней сравнивается детонационная стойкость исследуемого бензина и стандартной смеси. Как стандартные эталоны используют 2 вещества:

1) Гептан

Воздушная смесь, сочетаясь с парами гептана, способна быстро детонировать. Качество такого топлива – «нулевое».

2) Изооктан

Он представляет собой разветвленный углеводород с высокой устойчивостью к детонации. Его качество условно приравняют к максимальному – 100.

Для исследования готовят смесь изооктана с гептаном, характеристики которой такие же, как у тестируемого бензина. Далее просто определяют процентную долю изооктана в смеси.

Благодаря добавлению уникальных горючих жидкостей добиваются повышения ОЧ до более высокого уровня – свыше 100. В таких случаях руководствуются условной шкалой, где за основу взят изооктан с тетраэтилсвинцом.

Достаточно знать, сколько тетраэтилсвинца нужно добавить в изооктан для приготовления смеси, аналогичной тестируемому бензину, чтобы определить, каким будет ОЧ – 101, 102, 103 и т. д.

Разновидности

Для определения ОЧИ служит одноцилиндровая установка. Коленвал вращается с частотой 600 оборотов в минуту. Степень сжатия – переменная. Угол опережения зажигания – 13°. ОЧИ демонстрирует, как бензин поведет себя при малой или средней нагрузке.

Задействуют ту же одноцилиндровую установку. Но коленвал вращается уже с частотой 900 оборотов в минуту. А смесь всасывается при температуре большей на 97°С, нежели в первом случае. От ОЧМ зависит, как бензин будет вести себя при солидных нагрузках.

Для большинства инжекторных моторов оно должно варьироваться в пределах от 91 до 98. Так как многие российские АЗС продают низкосортное топливо под видом высокооктанового, есть смысл обезопасить себя.

Достаточно просто добавить в бензин присадку FuelEXx, чтобы увеличить октановый показатель на 3–5 единиц. Катализатор горения не изменит химического состава бензина, но преобразит молекулы углеводорода. В итоге смесь будет сгорать более полноценно. Благодаря этому экономия достигнет 10–15%, а крутящий момент возрастет до 10%.

Цетановое число дизтоплива

Является главной характеристикой воспламеняемости и сгорания дизтоплива в моторе. Чем оно выше, тем спокойнее и полноценней выгорает топливная смесь.

В численном выражении этот показатель сопоставим с объемной долей цетана в специально приготовленной смеси. Эта смесь состоит из гексадекана и α-метилнафталина с таким же периодом задержки, как и в тестируемом топливе.

Для стандартных моторов оптимальным считается дизтопливо, цетановое число которого варьируется от 40 до 55. Наиболее качественным признано дизтопливо с показателем от 51 до 55 ед. Премиальная солярка легче, в ней содержатся легковоспламеняющиеся фракции, которые способствуют быстрому запуску мотора при минусовых температурах. При её использовании заметно снижается дымность.

Цетановое число дизтоплива зависит от того, какие парафины, ароматики, олефины и нафтены входят в его состав. Для измерения используют стандартную силовую установку Waukesha либо ИДТ-90. Альтернативой может стать камера с постоянным объемом, тестирование этим методом, в отличие от первого, занимает не более 20 мин.

Эффективным способом повышения  признан FuelEXx Diesel. Он увеличивает этот показатель на 3–5 единиц. Вместе с этим из топлива удаляется вода, происходит раскоксовка поршневых колец, очистка камеры сгорания. Это подтверждено стендовыми и дорожными испытаниями.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как обслужить необслуживаемый аккумулятор

Источник: https://rvsmaster.ru/articles-magazine/vse-pro-oktanovoe-i-tsetanovoe-chisla/

Цетановое число. Что означает и как его поднять? — АвтоЖидкость

Буквально десять лет назад большинство автолюбителей, имевших в собственности бензиновые модели авто, потешались над хозяевами машин с дизельным силовым агрегатом. Но прошло несколько лет и на дорогах стало в десятки раз больше именно последних.

А добавив к этому возросшее количество грузового транспорта, потребляющего исключительно дизельное топливо, получим перевес данных двигателей над бензиновыми аналогами. Статистика это, безусловно, вещь полезная.

Но как быть с проблемой некачественного топлива? И каким образом автовладелец может самостоятельно определить или улучшить качество заправляемого дизеля? Ответить на обозначенные вопросы можно лишь после того, как подробно ознакомиться с таким понятием, как цетановое число дизельного топлива.

Зачем знать цетановое число?

Зная параметр цетанового числа, можно определить степень экологичности топлива, потому что на способность жидкости к самовоспламенению оказывает влияние углеводородный состав.

К примеру, соединения, содержащие в составе парафин, подвержены воспламенению в большей степени, нежели ароматические углеводороды. Соответственно, чем меньше в составе топлива будет именно ароматических углеводородов, тем большим будет параметр цетанового числа.

Если рассматриваемое число в дизельном топливе будет меньше 40, тогда мотор автомобиля будет функционировать на пределе своих возможностей. Очень часто в таком жёстком режиме появляется глухой стук на холостых оборотах, а также идёт более быстрый износ всех деталей механизма.

Какие стандарты приняты в странах ЕС, а какие в России?

Высокое значение цетанового числа не является показателем самого качественного топлива. Оптимальное значение находится в диапазоне от 50 до 60. Данные значения характерны для топлива, которое рекомендуется для автомобилей с двигателем стандарта Евро 5.

Если значение цетанового числа будет выходить за обозначенные рамки в большую сторону, то топливо можно назвать «перенасыщенным». То есть каждое последующее увеличение параметра не будет иметь смысла.

Согласно требованиям отечественных ГОСТов значение цетанового числа должно быть не менее 45. Такая граница является предельно низким допустимым значением. По стандартам стран ЕС нижний порог находится на отметке 48.

Как увеличить значение цетанового числа?

Безусловно, на качество дизеля оказывает влияние не только цетановое число. Проблема повышения качества дизельного топлива остаётся для автолюбителей одной из самых актуальных. Ни для кого не секрет, что большинство нефтеперерабатывающих предприятий страны стараются выпускать топлива со значением цетанового числа по нижней допустимой стандартами границе.

Для повышения цетанового числа необходимо использовать специальные цетан-корректоры, способные компенсировать недостающие элементы.

Продукция подобного рода влияет на улучшение воспламеняемости топлива, обеспечивая при этом безболезненный запуск мотора даже в условиях отрицательных температур. Кроме того, присадки влияют на работу двигателя, делая её более ровной, а также уменьшают объёмы выхлопов и снижают шум работы двигателя.

Источник: https://avtozhidkost.ru/tsetanovoe-chislo-dizelnogo-topliva-chto-oznachaet/

Что такое цетановое число дизельного топлива? Способы повышения

Современные автомобили могут потреблять либо дизельное топливо, либо бензин. Машин на бензине гораздо больше, однако постепенно транспорт, который потребляет солярку, становится все более популярным. Это и логично, ведь данное горючее обладает более высоким КПД, следовательно, двигатели с соляркой мощнее и при этом менее «прожорливы».

Однако вопрос качества этого топлива с каждым днем становится все более актуальным. На многих автозаправках можно встретить солярку низкого качества, которая может навредить двигателю. Поэтому важно учитывать цетановое число дизельного топлива – это один из первых критериев, говорящих о его качестве.

Конечно, есть и другие, но именно этот самый важный.

Что это – цетановое число дизельного топлива?

Данный параметр показывает способность солярки к воспламенению самостоятельно. Определяется характеристика временем задержки, то есть интервалом между поступлением воздушно-топливной смеси в цилиндр и до начала его горения.

И чем выше будет цетановое число, тем время задержки будет ниже, следовательно, двигатель будет запускаться проще. Так называемое белое дымление будет занимать меньше времени.

Также более высокое цетановое число дизельного топлива увеличивает мощность работы силовой установки и ускоряет ее работу.

Во многом этот показатель определяет экологичность топлива, поскольку способность к самостоятельной воспламеняемости зависит от наличия в составе углеводородов. К примеру, если в солярке большую часть составляют парафиновые соединения, то она воспламеняется быстрее.

А при содержании ароматических углеводородов может быть большая задержка. Следовательно, более высокое цетановое число дизельного топлива говорит о меньшем количестве в его составе вредных для окружающей среды ароматических углеводородов.

Да и двигатель с такой соляркой работает немного хуже.

Если цетановое число меньше 40, то двигатель будет работать в более жестком режиме. Возможен даже так называемый дизельный стук при холостых оборотах до момента разогрева силовой установки. Показатели работы при этом снижаются, подшипники и прочие детали изнашиваются быстрее.

Цетановое число для летнего и зимнего топлива должно быть разным. Зимой оно должно быть выше. Также необходимо различать данный показатель в зависимости от типа автомобиля. На огромных судах его значение может быть около 20. В легковые автомобили заправляется топливо с цетановым числом выше 55, а для грузовых машин – не менее 40.

Проверить значение цетанового числа у себя в гараже навряд ли получится. Это можно сделать только в лабораторных условиях. Сам принцип измерения несложен. При расчетах замеряется время самовоспламенения солярки и соотносится с временем воспламенения топливного эквивалента. К примеру, если солярка воспламеняется за такое же время, как и 35% смесь цетана и альфа-метилнафталина, то такое топливо будет иметь цетановое число 35.

Этот способ измерения применяется ко всем компонентам дизельного топлива. К сожалению, не получится вычислить это значение самостоятельно, однако на заправочной станции можно уточнить, какое цетановое число продаваемой солярки.

Стандарты

Высокий показатель не всегда является лучшим. Специалисты считают, что оптимальное значение цетанового числа находится в диапазоне 50-60. При этих значениях достигается максимальное «насыщение» топлива, поэтому дальнейшее повышение цетанового числа дизельного топлива является бессмысленным.

По российским требованиям (ГОСТ 305) минимально допустимое значение – 45. Однако по европейским нормам дизельное топливо «ЕВРО 5» не может иметь цетановое число ниже 48. Это косвенно означает, что в странах Евросоюза солярка лучше. Впрочем, и цена на дизтопливо там выше.

И если в России стоимость литра солярки в среднем составляет 40-47 рублей, то в Германии – 1.5 евро (около 100 рублей).

Заключение

Учитывая цену на дизтопливо в России, не стоит удивляться не самому высокому качеству данного продукта. Теперь вы знаете, что это за показатель и за что он отвечает. Если ваш автомобиль очень чувствителен к дизельному топливу, то используйте присадки. К сожалению, нет другого способа его улучшить.

Источник: https://FB.ru/article/352294/chto-takoe-tsetanovoe-chislo-dizelnogo-topliva-sposobyi-povyisheniya

Цетановое Число

Цетановое число (ЦЧ) — параметр, характеризующий воспламеняемость дизельного топлива и определяющий период задержки возгорания рабочей смеси – т.е. время от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения.

ЦЧ зависит от группового состава нефти (содержания парафинов, олефинов, нафтенов, ароматических углеводородов). Чем больше ЦЧ, тем лучше воспламеняемость данной смеси при сжатии.

Цетановое число равно объемному содержанию цетана (ЦЧ = 100) в смеси с α-метилнафталином* (ЦЧ = 0), которое в стандартных условиях имеет тот же период задержки воспламенения, что и исследуемое топливо.

*в новых версиях стандартов определения цетанового чила вместо крайне тосичного α-метилнафталина стали использовать изоцетан (2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонан или ГМН) с цетановым числом 15.

Оптимальным считается ЦЧ в интервале 45 — 55 единиц. При цетановом числе меньше 40 увеличивается задержка возгорания и скорость нарастания давления в камере сгорания, что изнашивает двигатель. При цетановом числе больше 60 топливо сгорает не полностью, что повышает дымность выхлопных газов и расход топлива.

Определение цетанового числа

  1. Прямые методы определения цетанового числа делятся на:
    • моторные методы — определение ЦЧ на опытном одноцилиндровом двигателе Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) или ИДТ-90 (в России по ГОСТ 3122)с переменной степенью сжатия. Моторные методы имеют ряд существенных недостатков, таких как низкая точность, длительность анализа, большой объем пробы на один анализ (около 1 л), а также громоздкое, дорогостоящее, производящее много шума оборудование, требующее специального помещения.
    • немоторные методы — определение ЦЧ с помощью камеры постоянного объема. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011). Данный метод показывает неплохую сходимость с моторным методом, при этом выигрывает в точности, воспроизводимости, а также сокращает время измерения до 20 минут. Все же, и у этого метода есть недостатки, связанные с некорректным определением ЦЧ топлив сложного состава, таких как, например, биодизель. Это связано с различной скоростью воспламенения отдельных компонентов топлива.
  2. Непрямые методы определения цетанового числа связаны с анализам компонентного состава топлива. Основные методы, используемые для этого:
    • хромато-масс-спектрометрия
    • инфракрасная спектрометрия

Недостатком данных методов счит некорректное определение ЦЧ в топливах, содержащих присадки для улучшения цетанового числа.

Основные стандарты определения цетанового числа

  • ГОСТ 3122-67
  • ГОСТ Р 52709-2007
  • ГОСТ 32508-2013
  • ГОСТ Р ЕН 15195-2011
  • ГОСТ Р ЕН 15195-2011
  • ASTM D 613-15
  • ASTM D7170-14
  • ASTM D6890-13be1
  • ASTM D7668–14a

Источник: https://petrodigest.ru/info/properties/cetanovoe-chislo

Характеристики дизтоплива, повышение цетанового числа

Дизельные двигатели, которые еще не так давно устанавливались только на грузовые автомобили, получают все большее распространение и среди легковушек. Поэтому вопрос характеристик и качества дизельного топлива становится все более актуальным. Если задать автомобилистам вопрос «что такое октановое и цетановое число?», то про первое ответят, скорее всего, все, а о втором сможет сказать далеко не каждый.

Дизтопливо, или, как его часто называют, «солярка» — это смесь углеводородов, получаемая путем перегонки нефти и отбора из нее определенных фракций. Состав этого горючего полностью отличается от состава бензина, поскольку способ поджигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах бензинового и дизельного двигателей разный.

Бензин воспламеняется от искры свечи зажигания и для него важно такое свойство, как детонационная стойкость, обозначаемое октановым числом.

У дизельного двигателя топливо самовоспламеняется за счет большой степени сжатия, и его основной качественной характеристикой является цетановое число, которое характеризует воспламеняемость горючего или время, требуемое на воспламенение топлива в цилиндре. Чем оно выше, тем меньше требуется времени.

Определение цетанового числа производится в сравнении образца горючего и смеси цетана (его цетановое число принимают равным 100) и альфаметилнафталина (равно нулю) в качестве эталона.

Приблизительно цетановое число горючего можно оценить по тому, как работает мотор. Если это значение меньше 40, то звук работы дизельного двигателя будет жестким, при этом усиливается износ деталей. И наоборот, повышение цетанового числа делает работу мотора мягче.

Однако есть определенный предел: при значении более 55 горючее перестает полностью сгорать в цилиндрах, а содержание сажи и других вредных веществ в выхлопных газах значительно повышается.

Повышение цетанового числа в процессе производства

Величина цетанового числа дизельного топлива зависит от его фракционного состава. Так наибольшие показатели имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Самые низкие цетановые числа у ароматических углеводородов, которые не имеют боковых цепей. Таким образом, конечное значение напрямую зависит от того, в каких пропорциях эти соединения содержатся в составе дизельного топлива.

Чем выше цетановое число, тем больше затраты на его производство. Для экономии средств, производители довольно часто применяют присадки, с помощью которых можно увеличить значение на 2-7-единиц. Обычно для этой цели используется изопропил или циклогексилнитраты. Дальнейшее повышение добавлением присадок недопустимо, поскольку ухудшаются другие показатели дизельного топлива.

Самостоятельное повышение цетанового числа

Требования к воспламеняемости горючего предъявляются, исходя из параметров двигателей. Чем выше рабочие обороты, тем выше должно быть цетановое число дизтоплива. Так, низкооборотистые судовые дизельные моторы нормально работают даже на топливе, с показателем 20, а для некоторых высокооборотистых двигателей значение должно быть не менее 55.

Оптимальным для современных автомобильных дизелей считается топливо, показатели которого находится в промежутке от 40 до 55.

В зависимости от сезона это значение меняется:

  • у летнего оно ниже (40-45);
  • у зимнего выше (до 55).

К сожалению, нередки случаи, когда на заправочных станциях продается горючее, имеющее недопустимо низкое цетановое число. Проблема осложняется тем, что его определение ни по каким внешним признакам невозможно – ни по цвету, ни по запаху – оно не отличается от нормального, суррогат выдает только более жесткий звук работы дизельного двигателя и перебои в работе.

Если случилось так, что в топливный бак оказалось залито некачественное дизтопливо, можно повысить его цетановое число путем добавления присадок. Желательно заранее иметь в багажнике соответствующие средства, поскольку на заправочной станции их вполне может не быть.

Чем грозит использование неподходящего дизтоплива

Многие автомобилисты задаются вопросом, что будет, если летом заправлять машину зимним топливом. Вопрос этот возникает в связи с тем, что цетановое число зимнего горючего по определению выше, а значит, должно быть более качественным.

Однако определение, что качество и эксплуатационные свойства дизтоплива характеризует только этим, абсолютно неверно.

На самом деле, применение топлива с большим цетановым числом мотору не повредит, если, конечно, оно вписывается в рекомендованные автопроизводителем пределы.

Если же значение окажется слишком большим для конкретного дизельного двигателя, это приведет:

  1. к повышению расхода горючего;
  2. снижению экологичности мотора.

Аналогично можно ответить и в обратной ситуации – применение низкоцетанового топлива также не навредит силовому агрегату, если его цетановое число соответствует рамкам, установленным производителем автомобиля.

Если же значение ниже требуемого, то:

  • у работающего дизеля появится жесткий звук;
  • его детали будут усиленно изнашиваться.

Однако вопрос о возможности использования зимнего дизельного топлива летом требует более развернутого ответа. Дело в том, что эти два сорта дизтоплива имеют разный химический состав, и, помимо цетанового числа, различаются по другим своим свойствам.

Летнее горючее предназначено для применения при положительных температурах. После того, как температура окружающей среды, а вместе с ней и температура топлива в баке упадет до нуля, летнее дизельное топливо перестанет проходить через фильтр.

Зимнее дизтопливо, имеет гораздо более низкие температуры помутнения, застывания, и предельной фильтруемости, благодаря чему, его и возможно применять в холодное время года. Однако оно имеет худшие, по сравнению с летним, характеристики.

Причина кроется в том, что при его выработке, из углеводородной смеси, приходится удалять циклопарафины и заменять из ароматическими углеводородами, а утраченные свойства компенсируются (хотя и не в полной мере) присадками. В итоге цетановое число повышается, но эксплуатационные характеристики снижаются.

У мотора, работающего на зимнем дизельном топливе, наблюдается небольшое падение мощности, повышенное коксообразование в цилиндрах, ухудшается приемистость.

Таким образом, от использования зимнего горючего летом лучше отказаться и рассматривать такой вариант как вынужденную меру, хотя ничего смертельного для двигателя в этом нет.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько блоков в кубе

Источник: https://ZnanieAvto.ru/toplivo/cetanovoe-chislo-dizelnogo-topliva.html

Октановое и цетановое число солярки

Даже не специалисты по автомобильной тематике, знают, что такое октановое число не только бензина, но и дизельного топлива. Насчет солярки есть другое название, характеризующее горючее.

Сегодня попробуем узнать семантику слов и установить, что родник октановое и цетановое число и в чем их различия.

Определение октанового числа

Известно со школьной скамьи возгорание бензиновой воздушной смеси в камере цилиндров двигателей. Смесь поджигается искровым зарядом, генерируемым свечами зажигания. Это может произойти при одном условии — в момент окончания стойкости бензина к возгоранию. Этот предел и называют октановым числом. Его величину принято принимать за 100 единиц.

От того, с каким октановым числом используют бензин, зависит стабильная работа двигателя. Если смесь детонирует раньше, то слышны звон в цилиндрах, другие характерные звуки. Поэтому важно использовать то горючее, которое указал производитель моторов в сопроводительной инструкции. То есть заливать в топливный бак бензин с октановым числом, например, А-96 или другого обозначения.

Цетановое число солярки

Дизельный мотор (так назван в честь конструктора немецкого иммигранта Рудольфа Дизеля), работает по особому принципу. Двигатель лишен свечей зажигания. Топливо воспламеняется за счет степени высокого сжатия в цилиндре.

Следует заметить, цетановое число показатель дизельного топлива состоит в том, что указывает на момент, при котором происходит воспламенение горючего. Для высокого показателя характерна меньшее сжатие топливной смеси, то есть детонация ее произойдет быстрее.

Если сравнивать с октановым числом бензина, не трудно заметить обратный процесс действия. Поможет лучше разобраться с цетановым числом солярки, если призвать в помощь химию, узнать ее молекулярный состав. Лабораторные исследования показали, из каких компонентов состоит горючее.

В солярке содержатся:

  • C10-C16 (углеводороды парафиновые);
  • углеводороды ароматические;
  • углеводы, содержащиеся в нефти;
  • соединения непредельных характеристик.

Из предложенного списка «полезными» являются парафины и молекулярные вкрапления нефти. Оказалось, увеличение компонентов в горючей смеси повышает качественные показатели топлива.

Практическое установление метанового числа

Соседствующие химсоединения являются активными противниками цетана, оказывают угнетающее воздействие на горение солярки. А некоторые, вообще, вычленены, как опасные для здоровья человека химические соединения.

Устанавливают цетановое число для дизельного топлива эмпирическим путем на соответствующих установках. Стенд собой представляет одноцилиндровый дизельный мотор, оборудованный устройством, позволяющим изменять условия проводимых экспериментов. Механический тест дает немного искаженные результаты. Более точные измерения достигаются спектральным анализом топлива.

Какую солярку заливать в топливный бак?

Эталоном для определения метанового числа является химическая формула жидкости C16H34. Она представляет консистенцию без конкретного цвета. Начинает кипеть при температуре 286,5 C°.

Здесь принцип, чем больше значение, тем лучше, не срабатывает. Полученные результаты исследований установили точные результаты для практического использования.

Рекомендуют применять в современных автотранспортных средствах с дизельными силовыми агрегатами цетановые числа, находящиеся в диапазоне  50 — 60.

Не запрещено использовать дизельное топливо с более низкими показателями.

Государственным стандартом указано число 45, ниже которого топливо нельзя использовать. Европейские стандарты ISO выбрали 48.

У каждого своя логика, основанная на испытаниях топлива, предназначенного для своих автомобилей. В Объединенной Европе они лучше отечественных аналогов.

Но есть отступления. Грузовые автомобили, оборудованные дизельными силовыми агрегатами, заливают в топливные баки солярку с индексом 40. А морские суда мощные дизели заправляют маркой 20.

Что ходовое на отечественном топливном рынке?

Если провести анализ солярок, предназначенных для заправки дизельного автотранспорта, то есть разбежка в использовании цетанового числа. Обычно в ходу жидко-воздушные горючие смеси с индексов от 45  до 48. А если необходимо заправить автомобиль соляркой другим цетановым числом, ищут нужные автозаправочные станции. Они есть в каждом регионе.

Кроме основного показателя, есть иные, характеризующие солярку. Это предельное сопротивление к окислению, температуре превращения топлива в лед и так далее. Специальные присадки повышают значение. Процесс несложный по исполнению. В топливный бак добавляют присадки, повышающие возгорание солярки.

Цетановая корректировка

Продуктивным способом корректировать цетановое число является использование, вмонтированного в двигатель парогенератора. Подогреется вода от выхлопных газов двигателя. Пар в нужной процентной дозировке направляется в коллектор впускной. Пар должен составлять от 2 до 5 процентов от объема впрыскиваемой в камеру сгорания солярки. От смешивания, горение активизируется, доводит значение Цетан до 55 пунктов.

Сегодня корректоров на отечественном рынке много как отечественных, так и импортного изготовления.

Что такое октановое число для дизеля?

Это показатель стойкости топлива к детонации. Чем, октановое выше число дизельного топлива, тем меньшая вероятность детонации, попадающей в камеры сгорания смеси. То есть взрыва горючего. Солярку можно сжать до критического показателя, а самопроизвольного возгорания не произойдет. При резком сжатии с топливом происходят сложные химические изменения в ее составе.

Детонация — опасный процесс, сравнимый с резким подъемом артериального давления у людей. Это похоже на гипертонию у человека. Может протекать скрытно, может показать неожиданно высокое давление, вызвать инфаркт. Детонация дизельного двигателя способна разрушить силовую установку. Словом, есть существенные отличия октанового числа, от силового агрегат, работающего на бензине.

о качестве дизельного топлива

Источник: http://AvtoTehnar.ru/oktanovoe-i-cetanovoe-chislo-solyarki/

Октановое и цетановое число: в чем разница?

Сегодня мы поговорим о таком редко обсуждаемом обывателями явлении, как октановое и цетановое числа в топливе. Что это такое в сравнении одно с другим? В чем разница? Где применяется октан, а где цетан? И нужно ли мне это знать?

Октановое число

Начнем с основ, самого простого и распространенного показателя, октанового числа. Он используется в качестве шкалы оценки бензина. Октановое число, как слышали скорее всего многие, является показателем, который характеризует детонационную стойкость бензина, то есть возможность топливу сопротивляться самопроизвольному воспламенению при сжатии.

Что это означает? Бензин с более высоким октановым показателем может быть сжат до более высоких атмосфер (высокого давления), при этом топливовоздушная смесь не воспламенится раньше времени. Иными словами, можно подвести такой вывод под одной из тех цифр, что мы обычной видим на заправках: 92, 95, 98, – это показатель того, насколько вы можете сжать воздушнотопливную смесь прежде чем бензин в ней загорится.

C₈H₁₈ Макет октана

Если происходит преждевременное возгорание топлива, до того, как в заданный промежуток времени проскочит электрическая искра, мы получим так называемую детонацию, крайне вредное для любого мотора явление, с которым инженеры уже давно научились бороться. Как видим, в том числе при помощи топлива.

Кстати, а знали ли вы, что шкала алканов, в которые входят в том числе и октаны, простирается от 0, этот показатель соответствует гептану (C₇H₁₆) до показателя в 100 единиц, что соответствует октану (C₈H₁₈)? Теперь знаете или по крайней мере вспомнили. Вот такое небольшое отступление в химические дебри школьной программы.

Чем еще полезен высокооктановый бензин, кроме отсутствия или минимального присутствия возможности детонации? При высоком показателе компрессии двигатель способен развить больше крутящего момента при одном и том же объеме израсходованного топлива. То есть, двигатель становится эффективным. При этом двигатель позволяет заранее выставить фазы, что даст временной запас при движении поршня в верхнюю мертвую точку и оптимально поджечь смесь.

И наконец, благодаря вышеназванным плюсам, высокооктановое топливо лучше работает в двигателях с турбинами и нагнетателями.

Пару слов о низкооктановом бензине. Все те показатели, только со знаком минус, наблюдаются у топлива с низким октановым числом. Этим обусловлено использования бензинов АИ-80, 92 и в относительно маломощных атмосферных моторах.

Цетановое число

Цетан используется для схожей шкалы оценки, только у дизельного топлива. Характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси.

Что это значит? Это измерение временного промежутка, с того момента, когда топливо впрыскивается в цилиндр и когда это топливо начинает гореть. По науке – промежуток времени, проходящий от впрыска топлива в цилиндр до начала его воспламенения.

Высокое цетановое число дизельного топлива, будет являться измеренным показателем того, насколько топливо быстро воспламеняется после впрыска в цилиндры. И, наоборот, низкое цетановое число, означает, что для поджигания топлива потребуется некоторый временной промежуток.

C16H34 Макет цетана 

Измеряется показатель цетана также по шкале углеводородов, крайний левый в которой будет 1-метилнафталин, (C11H10) – отображается 0, 100 – цетан (C16H34).

Преимущество ускоренного возгорания дизельного топлива заключается в том, что двигатель работающий на нем может развивать больше крутящего момента, задержка зажигания будет минимальной, скорость набора оборотов будет выше. Синхронизация работы фаз при помощи работы двигателя на высокоцетановом топливе может проводиться более точно, воспламеняя топливовоздушную смесь в тот момент, когда требуется развить максимальный крутящий момент.

Финальным плюсом высокого показателя цетана можно назвать низкие выбросы углеводородов в атмосферу, поскольку такое топливо сгорает полнее. Но, при этом, как показывают исследования, твердых частиц из выхлопной трубы выбрасывается больше, чем у дизельного топлива с низким показателем цетана.

Как бы то ни было, чем выше цетановое число, тем лучше, это показатель более качественного ДТ.

Надеемся теперь вопросов не возникнет.

взято с -канала: «Engineering Explained»

Источник: https://1gai.ru/baza-znaniy/sovety/520548-oktanovoe-i-cetanovoe-chislo-v-chem-raznica.html

Амистад: продажа топлива оптом

Одним из параметров классификации дизельного топлива является цетановое число, которое показывает степень его воспламеняемости. Качественный показатель для бензинов – октановое число – определяет стойкость бензина к детонации. Поэтому можно говорить, что цетановое и октановое число в дизельном топливе и бензине обратны друг другу.

Цетановое число (ЦЧ)

В дизельных двигателях топливо зажигается не от искры, как в бензиновых, а самостоятельно воспламеняется в результате высокого давления. Цетановое число характеризует воспламеняемость и качество сгорания дизельного топлива в двигателе. Топливная смесь с более высоким ЦЧ имеет меньший период задержки, сгорает спокойнее и полнее, чем с низким. Кроме того, такое ДТ легче и производит меньше дыма.

Оптимальное цетановое число дизельного топлива для стандартных моторов составляет от 40 до 55 по ГОСТу. Если ЦЧ выше 55, топливо не успевает полностью сгорать в цилиндрах. Цетановое число зимнего топлива выше, чем летнего, из-за необходимости работать при низких температурах. Также эти два вида топлива отличаются химическим составом.

Определение цетанового числа происходит путем расчета объемной доли цетана в специальной топливной смеси, у которой такой же период задержки воспламеняемости, как у тестируемого образца. Для этого цетан (по-другому гексадекан) смешивают с альфаметилнафталином и высчитывают объем цетана, принимая его индекс за 100.

Октановое число (ОЧ)

Октановое число бензина показывает его устойчивость к детонации – воспламенению при сжатии в цилиндрах. Требования к детонационной стойкости топлива зависят от параметров двигателя, поэтому октановое число – показатель не столько качества бензина, сколько его соответствия характеристикам мотора.

Методы определения ОЧ

Определение октанового числа сходно с определением цетанового. Но здесь в качестве эталона используют смесь изооктана (у которого ОЧ -100) с н-гептаном (ОЧ-0) с такими же характеристиками, как у опытного образца бензина. А затем определяется объем изооктана, который и соответствует искомому октановому числу.

Эту процедуру называют исследовательским методом измерения октанового числа, отсюда буква И в маркировке АИ. Также может применяться моторный метод, при котором испытания проводятся в условиях реальной езды.

Для каждой величины октанового числа устанавливается своя степень сжатия для обоих методов измерения, эти стандартные параметры приведены в таблице октановых чисел.

Как повысить октановое число

Топливо с низким октановым числом воспламеняется раньше, чем с высоким, и при несоответствии требованиям двигателя может привести к детонации, то есть взрыву. Для повышения ОЧ часто используют антидетонационные присадки, наиболее безопасной из которых является метил-трет-бутиловый эфир. Это нетоксичное вещество имеет октановое число выше 100, обеспечивает полное сгорание топлива и снижает выбросы углекислого газа.

Сегодня появились специальные приборы для проверки октанового числа, которые позволяют за короткое время проверить бензин прямо на АЗС.

Источник: https://oilselling.ru/2017/11/19/cetanovoe-i-oktanovoe-chislo/

Цетановое число дизельного топлива

Эффективность работы дизельного двигателя в значительной степени определяется качеством используемого топлива, которое, в свою очередь, зависит от такого показателя как цетановое число (ЦЧ). Оно обозначает уровень способности дизельного топлива воспламеняться при определенной температуре.

Что означает цетановое число?

Цетановое число — это параметр, определяющий период между впрыском в цилиндр двигателя дизельного топлива и началом горения. Очевидно, что при повышении ЦЧ время задержки уменьшается, а топливная смесь сжигается спокойнее и более плавно.

В настоящее время считается наиболее приемлемым для эффективной работы двигателя дизельное топливо с рассматриваемым параметром между 45 и 55. При его уровне ниже 40 серьезно увеличивается задержка горения, что приводит к нарастанию внутреннего давления в камере сгорания и вполне естественному быстрому износу двигателя.

Отечественные стандарты устанавливают минимальное цетановое число для всех видов дизельного топлива (как летнего, так и зимнего) на уровне 48. В некоторых случаях (использование зимой в арктических условиях) допускается снижение показателя до 40.

К премиальным классам топлива относится то, у которого рассматриваемый параметр находится в пределах от 51 до 55. Оно, как правило, значительно легче, эффективнее для запуска двигателя зимой и образует при сжигании меньше дыма. При увеличении ЦЧ более 60 происходит обратный процесс, качество топлива снижается, что связано с неполным его сгоранием, увеличением расходы и объема выделяемых выхлопных газов.

Оптимальный показатель цетанового числа обеспечивает:

  • низкий уровень шума дизельного двигателя при работе;
  • отменные параметры тяги;
  • высокую степень сгорания используемого топлива без перегрева двигателя;
  • минимально возможный износ элементов и деталей мотора.

Учитывая вышесказанное, становится очевидным, насколько выгоднее и эффективнее применять дизельное топливо с оптимальным ЦЧ.

Методы определения

В настоящее время разработано несколько способов измерения цетанового числа. К их числу можно отнести:

  • метод стандартного двигателя. Классический способ, применяющийся все реже. Это связано с наличием большого количества недостатков, главными из которых является громоздкое оборудование, значительный срок анализа (иногда — несколько часов) и недостаточная точность;
  • прямые методы. В этом случае используется не двигатель, а камера какого-то постоянного объема, при помощи которой определяется задержка воспламенения. Плюс данного способа — оперативность (около 20 минут), к недостаткам можно отнести зависимость результатов измерений от качества топлива;
  • непрямые методы. Наиболее прогрессивный и современный способ определения параметра. Он осуществляется при помощи различных инфракрасных спектрометров и основан на анализе состава компонентов топлива. Единственным недостатком метода считается невозможность учесть влияние применяемых «улучшителей» цетанового числа, используемых достаточно часто.

Методы увеличения

На данный момент активно применяется два основных способа повысить цетановое число.

Во-первых, этого можно добиться более глубокой переработкой исходного топлива. Этот метод наиболее эффективен, но достаточно сложный и ведет к большим потерям сырья.

Вторым способом улучшить характеристики топлива является добавления различных присадок и стабилизаторов. Их в настоящее время разработано немалое количество, а эффективность такова, что при внесении препарата, масса которого составляет 1,5% от веса топлива, цетановое число увеличивается на 5-10 единиц.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Заливает свечу на бензопиле что делать

Источник: https://koneks-oil.ru/blog/cetanovoe-chislo-dizelnogo-topliva.html

Цетановое число дизельного топлива: определение и повышение

Цетановое число – это важнейшая характеристика дизельных топлив, которая дает информацию о периоде задержки воспламенения топливной смеси. Чем больше значение данного параметра, тем меньше задержка от впрыска топлива в цилиндр до начала горения, и тем спокойнее и плавне горит топливная смесь.

Стандартные двигатели работают оптимально на дизельных топливах с цетановым числом от 40 до 55. Снижение параметра приводит к резкой задержке воспламенения, давление в камере сгорания нарастает быстрее и  увеличивается износ.

Стандартные типы топлива как раз характеризуются цетановым числом на уровне 40-45, а топлива высшего качества – 45-50.

Российские стандарты накладывают определенные ограничения на численное значение данного показателя: летнее и зимнее дизтопливо должно характеризоваться цетановым числом не менее 45 единиц.

Знаете ли Вы, что европейский стандарт ISO 5156 определяет минимальное значение цетанового числа для дизельного топлива на уровне 48 единиц.

Дизельные топлива высшего качества (премиальные) более легкие, содержат больше легковоспламеняющихся фракций, поэтому являются более подходящими для запуска двигателей в холодную пору года. Премиальные топлива при горении образуют меньше дыма, что обусловлено повышенным отношением водорода к углероду в легких фракциях.

Если цетановое число дизтоплива превышает 60 единиц, то появляется ряд негативных моментов: снижается полнота сгорания, повышается расход, возрастает дымность.

Частично цетановое число определяется групповым составом топлива, количеством парафинов, нафтенов, олефинов и т.п. Такое свойство парафинов, как самовоспламенение при низких температурах, делает их полезным компонентом нефтепродукта.

Как измерить цетановое число?

Цетановое число определяют при помощи сравнения с эталонным показателем, в качестве которого принимают время воспламенения цетана в смеси с α-метилнафталином. Цетановое число этого вещества приравнивается к 100%. Рассмотрим особенности влияния этого параметра на работы двигателя:

  • оптимальная работа двигателя может достигаться только при работе на топливе с цетановым числом 40-55;
  • если наблюдается уменьшение значения цетанового числа, то период задержки воспламенения после сжатия возрастет. А это, в свою очередь, приведет к сбоям в работе двигателя, уменьшению давления при рабочем ходе и уменьшению мощности;
  • если цетановое число дизельного топлива находится на уровне 55, то такое горючее можно отнести к премиум-классу;
  • дальнейшее увеличение цетанового числа нецелесообразно, поскольку оно приведет к пагубному влиянию топлива на работу дизельной установки. Применение горючего с цетановым числом более 55 будет способствовать неполному сгоранию с образованием чрезмерного количества сажи и копоти. Возрастет также и расход топлива.

В России действуют стандарты, накладывающее ограничения на нижнее значение цетанового числа: оно не может быть меньше 40 как для быстроходных, так и для тихоходных установок.

Для измерения цетанового числа применяют опытный мотор. Cначала в России этот показатель определялся в соответствии с рекомендациями ГОСТ 3122, но установка отечественного производства ИДТ-90 не смогла пройти международных испытаний на воспроизводимость результатов. В 2009 году в международный стандарт EN590 и российский ГОСТ был введен еще один способ. Он показал хорошую сходимость, лучшую точность,  уменьшил время испытаний на 20 минут.

ГОСТ 3122-67 “Топлива дизельные. Метод определения цетанового числа” впервые был введен в действие 1 января 1968 года.

При измерении цетанового числа некоторными методами приходится сталкиваться с проблемой зависимости результата от состава дизельного топлива. Моторный подход дает правильные цифры в отношении топлив с любым фракционным составом, а различные экспресс-анализаторы требуют перекалибровки при переходе с одного вида нефтепродукта на другой, что очень неудобно.

Для определения значения цетанового числа можно задействовать три подхода: совпадения вспышек, запаздывания воспламенения и критическую степень сжатия. Чаще всего используется «метод совпадения вспышек», реализующийся на установках:

По конструкции – это одноцилиндровые четырехтактные двигатели, оборудованные специальным образом. При выполнении исследований частоту вращения вала мотора нужно поддерживать постоянной на уровне 900±10 об/мин.

Во многом цетановое число топлива зависит от его углеводородного состава. Ароматические углеводороды имеют самые низкие цетановые числа, а парафиновые – самые высокие.

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.

Повышение цетановго числа дизельного топлива

С целью повышения цетанового числа в дизельное топливо добавляются специальные присадки: нитросоединения, перекис углеводородов, синтин. Для введения присадок и получения гомогенизированных топлив на практике применяется специальное оборудование – установки типа УСБ. При данном способе повышения цетанового числа они являются неотъемлемой частью технологического процесса.

Повышение цетанового числа топлива с помощью установки УСБ (фото сделано в производственных условиях)

Установка типа УСБ торговой марки GlobeCore предназначена для смешивания от двух до пяти отдельных составных частей, в частности дизельного топлива низкого качества с цетаноповышающими присадками. Оборудование может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности и автозаправочных станциях.

Особенностью предлагаемой данной установки является то, что применяя инжекционный метод и гидродинамический удар можно повысить цетановое число дизельного топлива. При этом расслаивание полученного продукта не происходит в течении как минимум 180 дней.

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

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.

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.

На сгорание дизельных топлив влияют конструктивные и эксплуатационные факторы. Строение камеры, должно способствовать интенсивному вихреобразованию при сжатии воздуха, что позволяет снизить нагрев топлива. Поршни рекомендуется использовать не алюминиевые, а чугунные, поскольку как они имеют меньшую теплопроводность, что сокращает время сгорания (интенсивнее происходит нагрев воздуха и топлива).

Для оценки качества дизельного топлива используют его фракционный состав. Определяется температура вспышки.

Источник: https://globecore.ru/tsetanovoe-chislo/

Что такое цетановое число дизельного топлива, как его повысить

Работа дизеля во многом зависит от качества сгорания топливовоздушной смеси. В первую очередь от момента воспламенения топливного заряда. Распыленное под огромным давлением на мельчайшие капли дизельное горючее зажигается разогретым до температуры в 300-400оС кислородом воздуха.

Совет! Как сделать биодизель своими руками?

Способность реагировать с воспламенением смеси характеризует цетановое число дизельного топлива. Его еще можно условно сравнить с октановой характеристикой бензина, но в обратном смысле. Октановое число показывает высокую стойкость к преждевременному воспламенению, цетановое говорит о способности соляра самовоспламеняться. По сути, это условная величина качества, полученная при моторных испытаниях горения дизтоплива.

Высокое цетановое число обеспечивает в работе:

  • мягкий, малошумный режим работы;
  • прекрасные тяговые параметры дизеля;
  • полное сгорание смеси без перегрева мотора из-за догорания остатков в конце цикла;
  • минимальное изнашивание деталей цилиндро-поршневой группы.

Важно! Кроме цетанового числа, существует ряд показателей, не менее важных для дизтоплива, например, йодное число, стойкость к окислению и температура замерзания. Поэтому химию дизельного топлива определяют, как разумный баланс между всеми показателями.

Цетановое число дизельного топлива показывает его способность воспламеняться и сгорать в дизеле самым оптимальным способом. Основой для определения качества служат характеристики горения высшего парафина С16Н34 – цетана. Стойкость этого соединения к преждевременному воспламенению приняли за 100 баллов, стойкость его антагониста метилнафталина определили, как нулевую.

По аналогии с процедурой получения октанового числа бензина, смешивая эти два соединения, получали ряд эталонных составов с точным показателем цетанового числа. Для его определения проверяемое дизтопливо используют в специальной одноцилиндровой установке для определения цетанового числа.

По сути, это модифицированный дизельный двигатель, позволяющий менять ряд условий работы, в том числе степень сжатия топливовоздушной смеси.

Полученные задержки времени воспламенения пробы топлива в нескольких точках камеры сгорания двигателя сравнивают с характеристиками эталонных составов и устанавливают ближайшее соответствующее цетановое число.

В особо ответственных случаях в качестве прибора для определения цетанового числа дизельного топлива используют устройство спектрального анализа, позволяющее установить химический состав горючего и рассчитать цетановое число по справочным значениям химических соединений.

От чего зависит

Дизельное горючее можно представить, как «сборную солянку» из различных углеводородов. Большей частью в составе представлены:

  • парафиновые углеводороды С10-С16 с прямой молекулой, а также их изомеры;
  • ароматические углеводороды;
  • непредельные соединения – олефиновые углеводороды с количеством атомов в молекуле от 8 до 13;
  • нафтеновые углеводороды.

Специфика производства дизтоплива во многом зависит от состава исходного сырья – нефти. Светлые сорта сырой нефти дают выход с высоким содержанием легких парафинов и высоким цетановым показателем. Тяжелая нефть требует глубокой переработки с выделением изомеров парафиновых углеводородов. В итоге высокое качество горючего требует дополнительных затрат.

Первая категория соединений составляет большую часть химсостава. Наличие нафтеновых углеводородов в дизельном топливе тоже благоприятно сказывается на его цетановом показателе. Эти две категории наиболее желанны для повышения качества соляра.

Непредельные углеводороды не так желательны в топливе. Во-первых, это ценное сырье для нефтехимической промышленности. Во-вторых, из-за высокой реакционной способности олефины самопроизвольно полимеризуются в тяжелые смолистые и вязкие осадки, способные забивать фильтры и засорять форсунки дизелей.

Ароматические соединения при всех положительных факторах стараются удалять из дизельного топлива по следующим причинам:

  1. Низкое содержание водорода и высокая молекулярная масса дают неполное сгорание и образование большого количества канцерогенных веществ. Отдельные ароматические углеводороды, такие как бензол и толуол, вообще являются ядами и канцерогенами. При работе на переходных режимах содержание ароматики в выхлопных газах резко повышается, поэтому требует специальных защитных систем дожигания в катализаторах.
  2. Поглощение в больших количествах влаги из насыщенного водяными парами воздуха. Ее наличие в горючем способствует образованию ледяных пробок при низких температурах окружающей среды. Кроме того, вода отрицательно влияет на условия работы форсунок.

Высокие значения цетанового индекса не всегда положительно влияют на качество сгорания воздушно-топливной смеси. На переходных режимах работы, например, в условиях непрогретого двигателя, при очень низких температурах воздуха или постоянных, резких изменениях оборотов двигателя горючее с высоким цетановым индексом сгорает не полностью, что может вызвать проблемы с поршневыми кольцами и распылительными отверстиями форсунок.

Наиболее оптимальными характеристиками дизельного топлива, в том числе цетанового показателя, на сегодняшний день признано топливо по стандартам ЕВРО-5. С 2016 г. в РФ все импортированное дизельное топливо должно соответствовать пятому стандарту, а именно:

  • цетановое число – 51;
  • серы – не более 10 мг/кг;
  • ароматических соединений – не более 11%
  • воды — не более 200 мг/кг;
  • зольность – не более 0,01% от массы.

Необычные варианты повышения качества дизельного горючего

Кроме проверенных временем химических и технологических методик повышения цетановой характеристики дизтоплива, предложены и испытаны на практике две нестандартные системы, способные существенно улучшать качество горения горючего.

Конверсионная схема

В этой системе часть соляра в смеси с водой с помощью тепла выхлопных газов нагревается в специальном баке до температуры разложения на водород и СО. С помощью газового регулятора полученные газы просто впрыскиваются в воздушный коллектор дизеля. Водород, имеющий небольшое цетановое число, в смеси с парами дизельного горючего улучшает его цетановые характеристики минимум на 10-15% и снижает общий расход топлива на 15-20%.

Применение диметилового эфира

В обычных условиях диметиловый эфир представляет собой газ, обладающий показателем выше 70. Небольшая добавка в воздушный коллектор дизеля способна исключить сажеобразование и несгорание соляра в переходных процессах работы мотора. Примерный расход эфира составляет 5% от массы сгоревшего дизельного горючего.

Интересно! Самым простым и необычным устройством, используемым для улучшения качества горения топлива, был генератор водяного пара. Нагреваемая и испаряемая с помощью выхлопных газов вода впрыскивалась в поток воздуха, засасываемого дизелем в количестве 2-5% от массы топлива. В итоге улучалось горение солярки, цетановый индекс процесса поднимался до 50-55 ед.

Дополнительно информацию о цетановом числе можно найти на видео:

Источник: https://mashintop.ru/articles.php?id=2622

Цетановое число дизтоплива — что это?

О том, что такое октановое число бензина, знает практически каждый водитель. Даже человек, весьма далекий от мира автолюбителей, уверен, что чем выше этот показатель, тем качественнее будет топливо.

Но специалист с опытом скажет вам, что он означает всего лишь допустимую степень сжатия ДВС, способного бесперебойно работать на бензине определенной марки. Процессы, происходящие в двигателе, очень сильно зависят от качества топлива. Это касается как бензиновых, так и дизельных агрегатов.

Покупая топливо, необходимо обращать внимание на основные его характеристики. Главнейшим критерием качества солярки является цетановое число.

Что оно означает?

Данный показатель выражает способность дизтоплива к воспламенению. Значения цетанового числа говорят о том, насколько быстро растет давление в ДВС, какова скорость его запуска и качество отработанных газов. При покупке дизельного топлива необходимо обязательно обратить внимание на указанные цифры. И выбрать оптимальный вариант.

Ведь слишком высокое или, наоборот, заниженное цетановое число может привести к проблемам в работе двигателя. Поэтому нужно строго придерживаться нормативов. Оптимальные значения цетанового числа расположены в диапазоне от 40 до 55. Необходимо отметить, что сезонность оказывает немалое влияние на выбор топлива.

Например, в летнее время достаточно использовать солярку с цетановым числом 40. А с наступлением морозов необходимо переходить на дизтопливо с показателем не менее 45. Покупая такое горючее, вы обеспечите холодный запуск двигателя. Машина будет работать бесперебойно даже в самую ненастную погоду.

Необходимо отметить, что слишком высокое цетановое число негативно влияет на ДВС, снижая качество работы автомобиля. Также отрицательно сказывается и применение топлива с необоснованно заниженными цифрами.

От чего зависит значение цетанового числа

Если рассматривать технические подробности, то на значение цетанового числа влияет, в первую очередь, класс углеводородов. Впрочем, как и их структура. Это означает, что изменение фракционного состава дизтоплива приведет и к изменению данного критерия.

Например, самые высокие значения будут наблюдаться у чисел, в составе которых преобладают нормальные парафиновые углеводороды. Они отличаются именно такими свойствами. А вот у углеводородов с разветвленной структурой будут самые низкие значения цетанового числа.

Источник: https://dostavka-toplivo.ru/cetanovoe-chislo-diztopliva-chto-eto/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Спецтехника