Виктор Балабанов - Автомобильные присадки и добавки
Табл. 11. Ориентировочные значения плотности бензина, керосина и дизтоплива, при 20 °C
Ареометр (греч. araiys — слабый, здесь — жидкий и m etréô — измеряю) — прибор (устройство), который служит для определения плотности и, следовательно, удельного веса тел. Основан на гидростатическом законе (законе Архимеда), по которому каждое тело находится в жидкости настолько глубоко погруженным, что вес вытесненной им жидкости равен весу всего плавающего тела.
Так, замер плотности бензина марки Аи-95, заправленного на одной из подмосковных АЗС (г. Электроугли Московской области) известной российской нефтяной компании, показал значение только около 745 кг/м3 (рис. 19), что соответствует бензину марки А-80, но никак не марки Аи-95. При этом цвет бензина приближался к ярко — желтому, что также указывало на несоответствие его марке Аи-95, а скорее всего говорило о наличии в нем октаноповышающих присадок, к тому же не «первой свежести». Как говорится, комментарии излишни.
Рис. 19. Замер плотности бензина марки Аи-95
Поддельный низкокачественный бензин готовят путем смешивания бензина Аи-92, изопентана (высокооктановой добавки к бензину) и нефтяного растворителя — нефраса, который используется для изготовления лаков, клеев, а также для протирки различного оборудования. Все это может перемешиваться даже в обыкновенном бензовозе при помощи перекачивающего насоса, который гоняет суррогатный бензин как миксер. С другой стороны, даже изначально качественное топливо в процессе производства, транспортирования, хранения и заправки достаточно интенсивно загрязняется различными примесями (табл. 12), концентрация которых может, по имеющимся данным, может достигать 630 г/т. Это ведёт к загрязнению поплавкового механизма и жиклеров карбюратора, клапанов топливного насоса и других деталей топливной системы бензинового двигателя.
Табл. 12. Накопление загрязнений дизельного топлива в летний период (средняя климатическая зона)
Низкое качество отечественного топлива, особенно дизельного, а также несвоевременность технического обслуживания (например, смены фильтров) приводит к тому, что с течением времени накапливается столько загрязнений и отложений (особенно на форсунках), что возникают различные проблемы в работе двигателя и в последующем параметрические отказы, такие как:
— трудный запуск двигателя, особенно в холодное время года;
— неустойчивая работа двигателя на малых оборотах коленчатого вала, в том числе на холостом ходу;
— повышенный расход топлива;
— низкая приемистость, наличие провалов и рывков при увеличении нагрузки, недостаточная мощность, развиваемая двигателем;
— завышенные показатели токсичности (СО, СН) отработавших газов;
— быстрый отказ датчика кислорода (лямбда — зонда) и каталитического нейтрализатора отработавших газов.
В современной автомобильной технике предусмотрена возможность саморегулирования топливной системы с помощью бортового компьютера в зависимости от октанового числа используемого топлива: октановое число снижается — автоматически корректируется степень сжатия, и детонация двигателя не происходит. Признаком некачественного топлива на таких автомобилях является его увеличенный расход.
Степень сжатия — в двигателях внутреннего сгорания соотношение объемов над поршнем при его положении в нижней и в верхней мертвых точках.
Образование отложений и последующего нагара на деталях цилиндропоршневой группы приводит к значительному повышению расхода масла на угар, интенсивности изнашивания трущихся поверхностей деталей цилиндропоршневой группы и направляющих клапанов, что в целом ведет к снижению межремонтного ресурса двигателя.
Основными причинами ухудшения мощностных и экономических показателей, как дизельных, так и бензиновых двигателей, являются: неравномерность распределения топливовоздушной смеси по цилиндрам, несвоевременность воспламенения топлива, неудовлетворительная работа системы топливоподачи, а также низкое качество используемого топлива. По данным различных источников, от 25 до 50 % отказов дизельных двигателей связано с неудовлетворительной работой системы питания.
Изготовление моторного топлива, соответствующего современным требованиям, практически невозможно без использования специальных присадок различного назначения.
В настоящее время ассортимент присадок к топливу составляет более 20 наименований основных типов, а число их композиций, применяемых на автомобильном транспорте, насчитывает несколько сотен. Большинство из них предназначено, главным образом, для улучшения процессов сгорания топлива, что способствует снижению токсичности отработавших газов. Все они могут быть условно разделены на три группы.
К первой группе следует отнести присадки, предназначенные для повышения качества базового топлива до требований стандартов. Например, европейские нормативы строго ограничивают концентрацию серы, ароматических и полициклических углеводородов, а также требуют более высокий уровень цетанового числа дизельного топлива, регламентируют характеристику «смазывающая способность топлива». К таким присадкам относятся цетаноповышающие, противоизносные, депрессорные и диспергирующие, антикоррозионные, антиокислительные, антистатические, антиобледенительные присадки и деактиваторы металлов.
Ко второй группе относятся многофункциональные пакеты топливных присадок, обеспечивающие получение дополнительных эксплуатационных и экологических свойств, позволяющих позиционировать эти виды топлива как топливо повышенного качества. Например, нефтехимическая компания BASF выпускает пакеты моющих присадок марки Keropur, а также пакеты присадок для комплексной стабилизации топлива марки Keropon .
Специфическую третью группу присадок составляют специальные красители и маркеры для фирменной идентификации видов топлива и предотвращения их фальсификации, что особенно актуально для России, вследствие вышеуказанных причин.
Постоянно возрастающие экологические требования к автомобилю требуют резкого сокращения эмиссии окислов азота в отработавших газах двигателя. Стандарт «Евро-4» для коммерческих автомобилей, вступивший в силу в октябре 2005 года, потребовал снижения содержания оксидов азота на 30 %, а содержания твердых частиц — на 80 % по сравнению с предыдущим стандартом «Евро-3». В 2010 году введен еще более жесткий стандарт «Евро-5» (табл.13).
Табл. 13. Евростандарты вредных выбросов легковых автомобилей с отработавшими газами
*Для «Евро-0» нормы выброса рассчитывались в граммах на испытание
Ряд европейских производителей (в том числе Daimler Chrysler AG, BASF AG, Iveco S. p. A., Total SA, Renault Trucks) участвуют в совместным проекте SCR (селективная каталитическая очистка выхлопных газов — Selective Catalytic Reduction), для чего потребовалась модернизация автозаправочной инфраструктуры этих компаний.
Технология S CR с реагентом «AdBlue» (рис. 20) идеально сочетает экологические требования и экономичность. Она уже используется в пределах всей Европы, поскольку может применяться с дизельным топливом разного качества; не требует специального обслуживания и рассчитана на весь срок службы автомобиля; никак не сказывается на интервалах между техобслуживанием и заменой масла; обеспечивает снижение расхода топлива на 2…5 % по сравнению с аналогичными автомобилями, соответствующими стандарту «Euro -3»; увеличивает дальность пробега автомобиля при условии, что он оборудован баком для «AdBlue» с оответствующей вместимости.
Рис. 20. Схема применения технологии S CR с реагентом «AdBlue» на бензиновом двигателе
Реагент «AdBlue» — это жидкость, необходимая для использования технологии SCR . Он представляет собой высококачественный стандартизованный раствор мочевины на водной основе, который заправляется в специальный бак и не доставляет никаких дополнительных проблем водителю. Сама технология проста: «AdBlue» автоматически подмешивается к горячему потоку отработавших газов, в котором содержатся ядовитые окислы азота, а катализатор SCR преобразует эту смесь в безвредный азот и водяной пар по реакциям:
(NH2)CO (AdBlue) → NH3 + CO2,
NH3 + NOx → N2 + H2O.
Реагент «AdBlue» уже производится во многих странах Европы. Его выпускают ведущие европейские производители карбамида, которые совместно с партнёрами по реализации организуют широкую сеть заправочных станций в Европе.
