Виктор Балабанов - Автомобильные присадки и добавки
Специалисты российской компании «Лаборатория триботехнологии» предложили новый оригинальный путь снижения эмиссии вредных примесей в отработавших газах. По их предложению полезный эффект достигается за счет использования растворимых в моторном топливе производных мочевины вместе с наноразмерными частицами диоксида церия. Новая технология, которая получила название «Urea & NanoCatalyst in Fuel», также не предусматривает внесение изменений в конструкцию топливной аппаратуры двигателя внутреннего сгорания и в способ заправки топливом на автозаправочных станциях.
Фирмой был разработан специальный препарат «FaberOx», представляющий собой дисперсию нанокапсулированного диоксида церия в органическом растворе производных мочевины, который добавляется непосредственно в топливо любого типа. На основе этих разработок получены и поставлены на рынок автохимии специальные препараты.
Для улучшения других показателей качества топлива применяются различные добавки, которые в основном направлены на повышение октанового (октан — корректоры) и цетанового (цетан — корректоры) чисел, снижение токсичности и дымности выхлопных газов, частично — на ослабление коррозионных процессов. Однако их правильное и своевременное применение — это проблема и забота потребителя.
В настоящее время многие известные европейские производители топлива, имеющие свою фирменную сеть АЗС, используют моющие присадки для создания топливных марок (брендов), которые позиционируются на рынке как топливо повышенного качества.
Краткая история продвижения на российский рынок топлива с высокими эксплуатационными качествами такова.
В 2006 году компания «Лукойл» презентует и начинает реализацию топлива под брендом «Экто» в России, «Eco Force» в Казахстане и «Ventus» в Украине.
В этом же году компания ТНК — BP запускает в продажу топливо BP Ultimate 95 и BP Ultimate 98 на своих автозаправочных комплексах.
В 2009 году компания Shell начинает реализацию высокоэффективного топлива Shell V‑Power, разработанного в рамках технического партнерства Shell и Ferrari и отлично зарекомендовавшего себя у европейского потребителя.
Одновременно ТНК — BP выводит на рынок бензин ТНК Pulsar с октановым числом 95, соответствующий экологическому стандарту Euro- 4 и значительно превосходящий нормы стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 51866.
В этом же году «Лукойл» начинает продажи нового автомобильного бензина премиум — класса «Экто Plus» (октановое число 95) и «Экто Sport» (октановое число 98). Как указывается производителем, пакет присадок в новых бензинах позволяет двигателю развивать 100 % заявленной мощности, увеличивает ресурс работы и сокращает выброс оксида углерода.
Вопрос: Как можно ранжировать топливные присадки?
Ответ: Топливные присадки можно условно разделить по моющим свойствам и решаемым задачам на три категории.
Сильнодействующие. Эти препараты, как правило, относятся к «ремонтной» категории, имеют направленное действие, высокую эффективность и, как следствие, высокую стоимость. Основная задача — обеспечить работоспособность системы подачи топлива в достаточно короткий промежуток времени и/или в особо «тяжелых» случаях. Предназначены в основном для очистки инжекторов (форсунок) подачи топлива и/или очистки топливной системы в целом.
Сюда же могут быть отнесены разного рода препараты, предназначенные для мощного химмотологического тюнинга топлива, в основном бензинов. Эти препараты, как правило, значительно повышают октановое число используемого топлива и обеспечивают его более эффективное сжигание при отсутствии побочных эффектов, таких как образование нагара и т. п.
Ремонтно-профилактические. В основном это препараты со «средней» эффективностью воздействия. Они обладают расширенным спектром действия, достаточной эффективностью, способностью предотвращать отказы топливной системы, корректировать качество используемого топлива. Основная задача — предотвращение необходимости в проведении дорогостоящего ремонта из‑за загрязнения системы подачи топлива, образования нагара, отложения тяжелых фракций из топлива в баке и на элементах системы питания, коррекцией качества топлива путем повышения октанового числа для бензина и цетанового числа для дизельного топлива, вытеснением и поглощением влаги (воды), растворением, преобразованием и выводом из топливной системы вредных примесей и отложений через их дожигание и многое другое.
Профилактические/корректирующие. Эти присадки «мягкого» действия, используются, как правило, в профилактических целях. Лучшие из них работают при малых концентрациях в топливе и продаются во флаконах с дозаторами. Основная задача — профилактический уход за всеми элементами топливной системы, поддержание их в чистоте и работоспособном состоянии. Основная задача может быть смещена в сторону коррекции качества используемого топлива путем повышения его октанового (цетанового для дизельного топлива) числа, вытеснения и поглощения влаги (воды), что важно при использовании топлива негарантированного качества или в специфичных погодных условиях повышенной влажности. Однако при этом не снимается задача поддержания топливной системы в чистоте.
Отдельной группой стоят препараты, предотвращающие образование геля в дизельном топливе (так называемые «Антигели») и препараты, позволяющие оперативно «разморозить» замерзшее дизельное топливо. Первые могут быть отнесены к профилактическим, вторые — к ремонтным или применяемым в особых, порой безвыходных ситуациях.
Обо всех этих присадках речь пойдет ниже.
Присадки к бензинам
Автомобильные товарные бензины производят путем смешения различных компонентов, полученных прямой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкилированием и другими методами переработки нефти и нефтяных фракций.
Бустер — присадка к бензину (см. антидетонатор, октан — корректор), улучшающая полноту сгорания топлива и обеспечивающая повышение октанового числа.
Для автомобильных бензинов одним из важных эксплуатационных свойств является горючесть, которая определяется энергетическими свойствами и детонационной стойкостью, характеризуемой октановом числом (табл. 14). Коэффициент весомости горючести в интегральном показателе качества бензина составляет 0,26, в котором энергетические свойства составляют 0,42, а детонационная стойкость — 0,58. При этом удельная теплота сгорания любого углеводородного топлива не превышает 44 МДж/кг (10,5 тыс. ккал/кг).
Таблица 14. Октановое число основных марок бензина
Бензины, получаемые каталитическим крекингом и реформингом, имеют высокие октановые числа (до 95 по исследовательскому методу). К высокооктановым компонентам бензинов относятся изооктан, алкилбензин, толуол, изопентан.
Высокая детонационная стойкость может быть обеспечена уже на нефтеперегонном заводе за счет использования в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличения их доли в товарных бензинах, но это приведет к повышению себестоимости их производства.
Полностью соответствующий нормативам бензин Аи-95 у нас в стране практически не производится, поэтому производители бензинов в большинстве случаев идут по пути введения в товарные бензины дополнительных высокооктановых компонентов (до 15…40 %) и применения антидетонационных присадок (рис. 21).
Действие антидетонационных присадок основано, прежде всего, на замедлении процесса образования гидроперекисей и перекисей и/или их расщеплении.
Рис. 21. Классификация октан-корректоров (бустеров)
Наиболее распространенным направлением при производстве высокооктановых неэтилированных бензинов является применение кислородсодержащих компонентов (оксигенантов). К ним относятся спирты, эфиры и их смеси. Добавление оксигенантов (промотеров горения) повышает детонационную стойкость, особенно легких фракций, полноту сгорания бензина, снижает расход топлива и уменьшает токсичность отработавших газов.
Оксигенант (фр. l'oxygène — кислород (от греч. όξύγενναω от ὀξύς — кислый и γενναω — рождаю), который переводится как «порождающий кислоту») — кислородсодержащее вещество (спирт, эфир и др.), применяемое для повышения детонационной стойкости и полноты сгорания бензина, снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов.
Оптимальная концентрация оксигенантов в бензинах составляет 3…15 % и назначается из условия, что содержание кислорода в топливе не должно быть более 2,7 %. Установлено, что такое количество оксигенантов при более низкой по сравнению с бензином теплотворной способности снижает мощностные характеристики двигателей.
