20.4.5. Цетановое число

О склонности дизельных топлив к воспламенению судят по их цетановому числу.

Легкоиспаряющиеся и легкоокисляющиеся топлива имеют меньший период задержки воспламенения, обеспечивают мягкую работу двигателя, на них легче производится пуск. Их цетановые числа выше, чем у топлив с большим периодом задержки воспламенения.

Цетановое число устанавливают по методу топливных эквивалентов: испытуемый образец дизельного топлива сравнивается с эталонным. В качестве эталонов приняты: 1) цетан, или н-гексадекан, ( ), углеводород, имеющий очень малый период задержки воспламенения, условно его цетановое число принято за 100 ед. и 2) метилнафталин ( ), углеводород, очень трудно воспламеняющийся, условно его цетановое число принято за 0.

Численно цетановое число дизельного топлива равно процентному содержанию (по объему) цетана в смеси с метилнафталин, которая по характеру сгорания (самовоспламенению) равноценна испытуемому топливу. Топлива с высокими цетановыми числами (до 55–60 ед) могут быть получены из алкановых нефтей. Дизельные топлива, полученные из нефтей цикланового основания, имеют более низкие цетановые числа (30–45 ед) и низкие температуры застывания (до -50°); обычно такие нефти используют для получения зимних сортов топлив.

Цетановое число оказывает большое влияние на его пусковые свойства. Пустить холодный двигатель на топливе с цетановым числом ниже 40 ед очень трудно, особенно в холодное зимнее время. Допускаются топлива с цетановым числом не ниже 40 ед, но желательны топлива с цетановым числом 45–50 ед.

20.4.6. Нагарообразование в дизельных двигателях

Дизельные топлива, содержащие значительные количества смолисто-асфальтовых и сернистых соединений, а также содержащие ароматические углеводороды способствуют неполному сгоранию и накоплению нагара.

Нагароотложения накапливаются на клапанах и днище поршня, в камере сгорания, на соплах форсунки, в выхлопной системе. Они вызывают повышенный износ деталей поршневой группы, способствуют пригоранию поршневых колец, клапанов, ухудшают распыливание топлива, снижают, а иногда и прекращают его подачу в цилиндр двигателя.

Чаще всего нагарообразующую способность дизельных топлив оценивают по коксовому числу.

Коксуемость дизельного топлива – это способность его давать углистый остаток после разложения и испарения в специальном приборе без доступа воздуха при температуре 700–800°. Углистые отложения могут закоксовывать форсунки. Содержание фактических смол в топливах различных марок колеблется от 40 до 90мг/100 мл.

Различают две фазы образования нагара; его рост и равновесное состояние. Рост нагара до предельного значения по толщине зависит от температурных условий, качества топлива, качества и расхода масла, состава смеси. После того как слой нагара по высоте достигнет предельной величины, зависящей от теплового режима двигателя, увеличение нагара прекращается, наступает фаза равновесного состояния. При этом, образующийся нагар уже не накапливается на деталях, а выгорает и вместе с продуктами сгорания выносится в выхлопной тракт.