20.4.2. Вязкость дизельных топлив

Единицы измерения вязкости.

Динамическая вязкость ( ) – это коэффициент внутреннего трения.

За единицу динамической вязкости в системе единиц СИ принята вязкость, при которой на слой жидкости площадью 1 м² действует сила в 1 н при поперечном градиенте скорости, равном единице. Отсюда видно, что 1 пз=0,1н сек/м².

Кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения) – это отношение динамической вязкости при данной температуре к плотности жидкости при той же температуре. Кинематическую вязкость измеряют в стоксах (ст) и сантистоксах (сст). Дистиллированная вода при температуре 20° имеет вязкость, равную 1 сст.

В ГОСТах на нефтепродукты обычно значение вязкости дается в сст.

По системе СИ размерность кинематической вязкости – м²/сек. 1 сст=10^-6 м²/сек.

Условная вязкость (величина безразмерная) показывает, во сколько раз вязкость продукта больше или меньше вязкости воды. Условную вязкость выражают в градусах и обозначают .

Влияние вязкости на работу двигателя. Вязкость топлив для быстроходных дизельных двигателей нормируется при температуре 20°. При повышении температуры вязкость уменьшается незначительно, при понижении, особенно при отрицательных температурах, она резко возрастает. Чем ниже температура, тем большее сопротивление оказывают частицы топлива при их движении по топливопроводам, тем больше затраты энергии на прокачивание топлива. При большой вязкости топлива образуются крупные капли при распыливании и короткая струя, поэтому требуется больше времени на испарение топлива, возникает неполное его сгорание и дымление двигателя, образуются нагароотложения, увеличивается расход топлива; все это заставляет ограничивать верхний предел вязкости. В современных топливах для быстроходных дизельных двигателей кинематическая вязкость при 20° допускается до 8 сст. Вязкость зимних сортов топлив всегда должна быть меньше вязкости летних.

При небольшой вязкости уменьшается цикловой заряд, так как возрастает утечка топлива через зазоры прецизионных пар топливного насоса и распылителей форсунки, снижается давление впрыска, а также несколько увеличивается износ плунжерных пар. Нижний предел вязкости желателен не менее 1,5–1,8 сст при 20°. В ГОСТе нормируются два значения вязкости – нижнее и верхнее (кинематическая вязкость при 20° для летнего топлива должна быть не менее 3 и не более 8 сст).

20.4.3. Низкотемпературные свойства

Кроме вязкости на потерю текучести дизельных топлив влияют их низкотемпературные свойства, которые характеризуются температурами помутнения, кристаллизации и застывания.

Температурой помутнения называют температуру, при которой теряется фазовая однородность топлива. По внешнему виду оно из прозрачного становится мутным. Если помутнение начинается при 0°, то это обычно происходит за счет выделения из топлива мельчайших капелек воды (эмульсионной, растворенной), образующих кристаллики льда. Если топливо начинает мутнеть при более низкой, иногда более высокой температуре, то это происходит за счет выделения из него твердых парафиновых углеводородов с высокими температурами плавления.

Температуру, при которой в топливе появляются первые кристаллы, видимые визуально, называют температурой начала кристаллизации.

Температурой застывания называют температуру, при которой топливо теряет подвижность. Уровень застывшего топлива в стандартной пробирке, наклоненной под углом в 45°, должен оставаться неподвижным в продолжение одной минуты.

При выборе марки дизельного топлива нужно помнить, что температура застывания его должна быть не меньше чем на 10° ниже возможных температурных условий работы.