Виктор Балабанов - Автомобильные присадки и добавки
Вопрос. Можно ли с помощью антигеля растопить застывшее дизельное топливо?
Ответ. Антигели способны модифицировать лишь растворенные парафины, поэтому антигели следует вводить перед заправкой топлива, вызывающего сомнение, или до того, пока оно еще не успело загустеть. Они должны добавляться при температуре, как минимум на 10 °C превышающей температуру помутнения.
В случае сомнений по поводу качества заправленного дизельного топлива можно использовать смесь летнего топлива и керосина. Например, при температуре воздуха от —20 до —30 °C рекомендуется применять смесь, состоящую из 80…90 % летнего топлива и 10…20 % керосина. При этом не стоит особенно опасаться за износ деталей, так как даже длительная эксплуатация дизеля на такой смеси не опасна.
В экстренном случае вместо керосина в дизельное топливо можно добавить и бензин, но тогда следует иметь в виду, что дизтопливо является еще и смазкой для деталей топливного насоса и форсунок, а долив бензина снижает его смазывающие свойства.
Цетан-корректоры
Важнейшей характеристикой качества дизельного топлива является цетановое число, причем требования к цетановому числу в последние годы постоянно повышаются.
Цетановое число дизельного топлива характеризует воспламеняемость и кинетику горения топлива в дизеле. При низком цетановом числе (менее 40) велика продолжительность периода задержки воспламенения, горение происходит интенсивнее, давление в камере сгорания нарастает быстрее, что приводит к «стуку», повышенному износу и снижению ресурса двигателя. С увеличением цетанового числа жесткость процесса горения дизтоплива уменьшается, однако снижается его эффективность.
Цетановое число дизтоплива в первую очередь определяется фракционным составом и показателями его испаряемости. В отличие от требований Всемирной хартии производителей топлива (ВХПТ), где существуют 3 категории дизельного топлива с различным цетановым числом, в России всё поставляемое на продажу топливо имеет значение цетанового числа равное 45 ед. (табл. 23).
Таблица. 23. Требования к значению цетанового числа (ед., не менее)
При этом категория 1 ВХПТ определяет уровень цетанового числа в странах с пониженными требованиями, категория 2 — со строгими требованиями и категория 3 — с повышенными требованиями к выбросам двигателей. Сопоставление показателей цетанового числа ВХПТ с требованиями ГОСТ 305—82, действующими в России, указывает на то, что уровень отечественных экологических требований даже ниже категории 1.
Одним из способов решения проблем, связанных с низким цетановым числом отечественного дизельного топлива, является применение специальных цетаноповышающих добавок, или корректоров.
При этом цетаноповышающие присадки к дизельному топливу обладают следующими основными свойствами:
— повышают цетановое число дизтоплива на 5…6 ед.;
— улучшают мощностные характеристики и повышают динамику работы двигателя;
— повышают пусковые свойства дизеля, особенно в условиях низких температур;
— снижают расход топлива на 2…5 % в зависимости от режима работы и качества применяемого дизтоплива;
— уменьшают влияние серы, содержащейся в дизтопливе, снижая интенсивность коррозии деталей топливной системы и цилиндропоршневой группы дизеля;
— снижают дымность отработавших газов до 15…30 %, а токсичность по содержанию оксидов азота (NОх) до 20 %;
— препятствуют образованию нагара и лаковых отложений на распылителях форсунок, поршнях, пусковых свечах накаливания, клапанах и стенках камер сгорания;
— создают на внутренних поверхностях топливной системы (топливный бак, трубопроводы, топливный насос высокого давления, форсунки и т. д.) защитные антиокислительные пленки, обеспечивающие их дальнейшую чистоту и надежность работы дизеля;
— увеличивают срок службы и уменьшают износ двигателя.
Ужесточение требований к цетановому числу дизельных видов топлива (53 ед. с 2005 года по европейскому стандарту EN 590 «Топливо дизельное автомобильное») привело к увеличению спроса на цетаноповышающие добавки (присадки), которые выпускаются как самостоятельно, так и в составе многофункциональных пакетов присадок.
Например, использование цетаноповышающей присадки Kerobrisol EHN производства BASF является эффективным способом повышения цетанового числа дизельного топлива (на 6 и более единиц). Исходя из соотношения эффективности и стоимости, в качестве компонента для повышения цетанового числа используется 2–этилгексилнитрат (EHN). Присадка Kerobrisol EHN может использоваться в широком интервале дозировок — от 200 до 2000 ppm, в зависимости от цетанового индекса базового топлива и требуемого уровня повышения цетанового числа.
Так, для повышения эффективности сгорания дизтоплива используют многокомпонентную композицию, в состав которой в качестве одного из компонентов входят соли магния, кальция, марганца, меди или алюминия, в качестве другого — различные поверхностно — активные вещества, а в качестве третьего — стабилизирующие и солюбилизирующие (растворяющие) компоненты, которые способствуют хорошей растворимости композиции в дизельном топливе.
Вопрос. Можно ли заливать в новый турбо — дизель топливные присадки, содержащие кондиционеры металла, например ER или SMT 2 ?
Ответ. Можно, и даже нужно. Кондиционеры металла оказывают положительное влияние на узлы и детали, увеличивая срок их службы и эффективность эксплуатации.
Более того, как было указано ранее, антифрикционный кондиционер металла «Energy release» («ER») был разработан специально для турбин реактивных двигателей и других узлов и механизмов, работающих в сверхтяжелых условиях, когда обычные смазочные материалы не обеспечивали необходимых свойств.
Антидымные препараты
На первом месте по количественному содержанию и степени отрицательного воздействия на человека, животный и растительный мир стоят газообразные выбросы мобильной техники. В глобальном масштабе автотракторным парком выбрасывается в атмосферу 20…27 млн т оксида углерода (II), 2…2,5 млн т углеводородов, 6…9 млн т оксидов азота, 200…230 млн т оксида углерода (IV), а также до 100 тыс. т сажи. В Российской Федерации только дизели тракторов и комбайнов выбрасывают свыше 5 млн т вредных веществ в год (табл. 24).
Таблица 24. Выбросы дизелей мобильной техники в России
В отличие от промышленных и автотранспортных выбросов, загрязняющих атмосферу, выбросы мобильной сельскохозяйственной техники распространяются, хотя и неравномерно, но на все обрабатываемые площади. При этом загрязняющие вещества попадают в атмосферу на высоте до 4 м от уровня почвы, что повышает их экологическую опасность.
На величину выбросов вредных веществ с отработавшими газами (ОГ) большое влияние оказывает техническое состояние двигателя, например, в дизелях любая неисправность элементов системы топливоподачи повышает дымность ОГ, а выработка моторесурса двигателя увеличивает выброс токсичных веществ (табл. 25). Так, из‑за износа деталей цилиндропоршневой группы дымность может увеличиться в два раза.
Наиболее опасны для человека, животного и растительного мира сажа, бензапирен, оксиды азота, альдегиды, оксид углерода (II) и углеводороды. Степень их воздействия на организм человека зависит от концентрации вредных соединений в атмосфере, состояния человека и его индивидуальных особенностей.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: I-й — чрезвычайно опасные; II-й — высокоопасные; III-й — умеренно опасные; IV-й — малоопасные. Из веществ, содержащихся в ОГ, к первому классу опасности принадлежит бензапирен. Он опасен даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством аккумулироваться в организме до критических концентраций.
Для каждого компонента ОГ существуют предельно допустимые концентрации (ПДК), определяемые из принципа полного отсутствия их воздействия на человека. ПДК основных токсичных компонентов ОГ и их классы опасности представлены в табл. 25.
Таблица 25. Предельно допускаемые концентрации основных токсичных выбросов выхлопа дизеля
Одно из первых мест в общем уровне токсичности занимает сажа, так как, во — первых, ее выбросы значительны (определяют повышенную дымность) и достигают по массе 1 % от расхода топлива, во — вторых, она выступает в роли накопителя ПАУ. Так, выбросы сажи дизелем 6Ч 15/18 в смену достигают 1,2…1,6 кг, а дизелем 6Ч 13/14 — до 3 кг. Наличие сажи в ОГ приводит к появлению неприятных ощущений, загрязненности воздуха и ухудшению видимости. Частицы сажи высокодисперсны (диаметр 50…180 нм, масса не более 10–10 мг), поэтому они долго остаются в воздухе, проникают в дыхательные пути и пищевод человека. Подсчеты показывают, что частицы сажи размером до 150 нм могут находиться в воздухе во взвешенном состоянии около восьми суток. Если относительно крупные частицы сажи размером 2… 10 мкм легко выводятся из организма, то мелкие размером 50…200 нм задерживаются в легких и вызывают аллергию.
