ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионная активность из "Химмотология" Стабильность и образование отложений в топливных системах. [c.146] Современные товарные дизельные топлива представляют собой среднедистиллятные нефтяные фракции с высокой физической стабильностью. Температура начала кипения товарных дизельных топлив лежит в пределах 180—200 °С и давление насыщенных паров при обычных температурах не превышает 1 кПа (1 Па = 7,5024-10 3 мм рт. ст.). В связи с этим потери дизельных топлив от больших и малых дыханий резервуаров невелики и составляют порядка 1,5 кг в год с 1 м паровоздушного пространства. [c.146] При смешении дизельных топлив различного происхождения отмечены случаи нарушения однородности смеси за счет выпадения смолистого осадка. Это можно предположительно объяснить изменением растворяющей способности углеводородной среды, изменением структуры сольватных оболочек высокомолекулярных соединений и рядом других причин. Однако каких-либо мер борьбы с этим явлением не разработано. [c.146] Химическая стабильность товарных отечественных дизельных топлив довольно высокая. Как правило, они могут храниться с незначительным изменением качества в течение 3— 5 лет. [c.146] Большую часть дизельных топлив у нас в стране получают прямой перегонкой нефти с последующей гидроочисткой. Лишь на некоторых заводах в товарное топливо вовлекают небольшое количество каталитического газойля и, как правило, после его гидроочистки. [c.146] Разработаны методы оценки термической стабильности дизельных топлив, связанные с определением склонности к образованию отложений на форсунках. Создан так называемый форсуночный стенд, позволяющий определять толщину смолисто-лаковых отложений на игле распылителя, массу отложений на щелевых фильтрах и усилие извлечения иглы из корпуса распылителя после прокачки топлива через форсунку. [c.147] Склонность к нагарообразованию. При сгорании топлив в дизелях на стенках камеры сгорания и выпускных клапанах отлагается нагар. Нежелательные последствия отложения нагара в дизелях оцениваются несколько иначе, чем в карбюраторных двигателях. Теплоизолирующее действие нагара и его объемное влияние на степень сжатия для дизельного двигателя не имеют такого решающего значения, как для карбюраторного. [c.147] Отложение нагара на вьшускных клапанах дизельного двигателя ведет к нарушению их посадки и потере герметичности. Обрастание нагаром продувочных окон ухудшает газообмен в двухтактных двигателях. [c.147] Основные же отрицательные последствия в дизельных двигателях связаны с образованием нагара и отложений на форсунках. Наличие нагара на распылителях вызывает искривление факела, ухудшение качества распыливания, появление дымного выпуска отработавших газов и снижает экономичность двигателя. Попадание частичек нагара под иглы распылителей форсунок приводит к их зависанию, т. е. такому положению, когда игла не плотно садится в свое гнездо и не перекрывает канала распылителя форсунки. В результате этого топливо подтекает, падает мощность и экономичность двигателя, появляется дымный выпуск отработавших газов. Характер отложений на различных деталях камер сгорания неодинаков. На днищах поршней и стенках головки цилиндров нагар более плотный, довольно твердый, темно-серого цвета, нерастворимый в различных растворителях. [c.147] На иглах форсунок нагар обычно более мягкий, смолистый, соломенного цвета. Иногда отложения на иглах форсунок по внешнему виду похожи на лак, такие же отложения и на боковых поверхностях поршней. [c.147] Нагарообразование в дизельных двигателях протекает неравномерно по времени. В первые часы работы двигателя этот процесс идет интенсивно (рис. 31), затем несколько замедляется, достигая равновесного состояния (масса образующегося нагара примерно равна массе выгорающего нагара). [c.147] Нагарообразование, кроме конструктивных факторов и режима работы двигателя, зависит от качества применяемых топлив. Среди физико-химических свойств на образование отложений влияют такие характеристики, как фракционный состав, общее содержание сернистых соединений и содержание меркаптановой серы, природа и концентрация алкенов и ароматических углеводородов, содержание и характер смолистых веществ. [c.148] Более тяжелые дизельные топлива образуют больше нагара. Так, если облегченные дизельные топлива типа керосинов (пределы выкипания от 130 до 280 °С) в определенных условиях дают 100—140 мг нагара на 1 кг топлива, то в аналогичных условиях товарные дизельные топлива (пределы выкипания от 160 до 360 °С)—245—265 мг/кг, нагара, а топлива утяжеленного фракционного состава (выкипающие до 400—420 °С) — около 360 мг/кг. [c.148] Среди сернистых соединений, присутствующих в дизельных топливах, наибольшее влияние на нагарообразование оказывают меркаптаны. В присутствии меркаптанов ускоряется окисление нестабильных соединений дизельного топлива и тем самым увеличивается скорость образования отложений. Поэтому содержание меркаптановой серы в товарных дизельных топливах не должно превышать 0,01%. Удаление меркаптанов из сернистого дизельного топлива приводит к тому, что в 2—5 раз уменьшается толщина лаковых пленок на иглах, а температура начала осмоления игл распылителей форсунок повышается на 25—30 °С. [c.149] С увеличением содержания ароматических углеводородов склонность топлив к нагарообразованию возрастает. [c.149] В продуктах каталитического крекинга меньше алкенов, поэтому в товарные дизельные топлива из сернистых нефтей допускается добавлять до 20% каталитического газойля. [c.150] С увеличением содержания смолистых веществ склонность дизельного топлива к нагарообразованию возрастает. Добавление к обессмоленному топливу всего лишь 0,25% смолистых веществ приводит к образованию отложений и зависанию игл распылителей форсунок. [c.150] Содержание смолистых веществ в дизельных топливах оценивают так же, как в автомобильных бензинах — определением содержания фактических смол. С увеличением содержания фактических смол в дизельных топливах их склонность к нагарообразованию возрастает (рис. 32). Поэтому одно из требований к качеству дизельных топлив — содержание фактических смол не должно превышать 30—60 мг/100 мл. [c.150] Склонность дизельного топлива к нагарообразованию зависит также от его коксуемости и зольности. [c.150] Коксуемость — это способность топлива образовывать в условиях нагрева без доступа воздуха остаток в виде угля (кокса). Для дизельных топлив коксуемость зависит от их фракционного состава и содержания смолистых и нестабильных соединений. Чем быстроходней и термически напряженней двигатель, тем меньше должна быть коксуемость применяемого топлива. Коксуемость определяют либо для топлива в целом, либо для его 10%-го остатка после перегонки (коксуемость 10%-го остатка должна быть не более 0,5%). [c.150] Вернуться к основной статье