При возрастании цетанового числа более 45 экономичность дизеля – Цетановое число дизельного топлива: определение и повышение

Цетановое число дизельного топлива: определение и повышение

Цетановое число – это важнейшая характеристика дизельных топлив, которая дает информацию о периоде задержки воспламенения топливной смеси. Чем больше значение данного параметра, тем меньше задержка от впрыска топлива в цилиндр до начала горения, и тем спокойнее и плавне горит топливная смесь.

Стандартные двигатели работают оптимально на дизельных топливах с цетановым числом от 40 до 55. Снижение параметра приводит к резкой задержке воспламенения, давление в камере сгорания нарастает быстрее и  увеличивается износ. Стандартные типы топлива как раз характеризуются цетановым числом на уровне 40-45, а топлива высшего качества – 45-50. Российские стандарты накладывают определенные ограничения на численное значение данного показателя: летнее и зимнее дизтопливо должно характеризоваться цетановым числом не менее 45 единиц.

Знаете ли Вы, что европейский стандарт ISO 5156 определяет минимальное значение цетанового числа для дизельного топлива на уровне 48 единиц.

Дизельные топлива высшего качества (премиальные) более легкие, содержат больше легковоспламеняющихся фракций, поэтому являются более подходящими для запуска двигателей в холодную пору года. Премиальные топлива при горении образуют меньше дыма, что обусловлено повышенным отношением водорода к углероду в легких фракциях.

Если цетановое число дизтоплива превышает 60 единиц, то появляется ряд негативных моментов: снижается полнота сгорания, повышается расход, возрастает дымность.

Частично цетановое число определяется групповым составом топлива, количеством парафинов, нафтенов, олефинов и т.п. Такое свойство парафинов, как самовоспламенение при низких температурах, делает их полезным компонентом нефтепродукта.

Как измерить цетановое число?

Цетановое число определяют при помощи сравнения с эталонным показателем, в качестве которого принимают время воспламенения цетана в смеси с α-метилнафталином. Цетановое число этого вещества приравнивается к 100%. Рассмотрим особенности влияния этого параметра на работы двигателя:

  • оптимальная работа двигателя может достигаться только при работе на топливе с цетановым числом 40-55;
  • если наблюдается уменьшение значения цетанового числа, то период задержки воспламенения после сжатия возрастет. А это, в свою очередь, приведет к сбоям в работе двигателя, уменьшению давления при рабочем ходе и уменьшению мощности;
  • если цетановое число дизельного топлива находится на уровне 55, то такое горючее можно отнести к премиум-классу;
  • дальнейшее увеличение цетанового числа нецелесообразно, поскольку оно приведет к пагубному влиянию топлива на работу дизельной установки. Применение горючего с цетановым числом более 55 будет способствовать неполному сгоранию с образованием чрезмерного количества сажи и копоти. Возрастет также и расход топлива.

В России действуют стандарты, накладывающее ограничения на нижнее значение цетанового числа: оно не может быть меньше 40 как для быстроходных, так и для тихоходных установок.

Для измерения цетанового числа применяют опытный мотор. Cначала в России этот показатель определялся в соответствии с рекомендациями ГОСТ 3122, но установка отечественного производства

ИДТ-90 не смогла пройти международных испытаний на воспроизводимость результатов. В 2009 году в международный стандарт EN590 и российский ГОСТ был введен еще один способ. Он показал хорошую сходимость, лучшую точность,  уменьшил время испытаний на 20 минут.

ГОСТ 3122-67 “Топлива дизельные. Метод определения цетанового числа” впервые был введен в действие 1 января 1968 года.

При измерении цетанового числа некоторными методами приходится сталкиваться с проблемой зависимости результата от состава дизельного топлива. Моторный подход дает правильные цифры в отношении топлив с любым фракционным составом, а различные экспресс-анализаторы требуют перекалибровки при переходе с одного вида нефтепродукта на другой, что очень неудобно.

Для определения значения цетанового числа можно задействовать три подхода: совпадения вспышек, запаздывания воспламенения и критическую степень сжатия. Чаще всего используется «метод совпадения вспышек», реализующийся на установках:

  • ИТ9-3;
  • ИТ9-3М;
  • ИТД-69.

По конструкции – это одноцилиндровые четырехтактные двигатели, оборудованные специальным образом. При выполнении исследований частоту вращения вала мотора нужно поддерживать постоянной на уровне 900±10 об/мин.

Во многом цетановое число топлива зависит от его углеводородного состава. Ароматические углеводороды имеют самые низкие цетановые числа, а парафиновые – самые высокие.

Как применять топлива с различным цетановым числом?

В состав дизельного топлива с цетановым числом 50-55 входит большое количество легких фракций, склонных к быстрому самовоспламенению. А это достаточно удобно при запуске дизельных двигателей в холодную пору года. Более полное сгорание топливной смеси с образованием меньшего количества копоти и дыма в этом случае достигается за счет высокого соотношения фракций водорода к углероду.

Конкретная величина цетанового числа во многом определяется компонентами, входящими в состав дизельного топлива. Среди них стоит отметить парафины, нафтены, ароматические вещества, олефины и т.д.

Увеличение количества парафинов хорошо сказывается на воспламеняемости топлива, поскольку они способствуют бесперебойной работе двигателей в условии низких температур, а также положительно влияют на общий коэффициент полезного действия.

Повышение цетановго числа дизельного топлива

С целью повышения цетанового числа в дизельное топливо добавляются специальные присадки: нитросоединения, перекис углеводородов, синтин. Для введения присадок и получения гомогенизированных топлив на практике применяется специальное оборудование – установки типа УСБ. При данном способе повышения цетанового числа они являются неотъемлемой частью технологического процесса.

Повышение цетанового числа топлива с помощью установки УСБ (фото сделано в производственных условиях)

Установка типа УСБ торговой марки GlobeCore предназначена для смешивания от двух до пяти отдельных составных частей, в частности дизельного топлива низкого качества с цетаноповышающими присадками. Оборудование может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности и автозаправочных станциях.

Особенностью предлагаемой данной установки является то, что применяя инжекционный метод и гидродинамический удар можно повысить цетановое число дизельного топлива. При этом расслаивание полученного продукта не происходит в течении

как минимум 180 дней.

Современные гидродинамические (поточные) смесительные установки зарекомендовали себя в промышленной эксплуатации в качестве экономичных, точных и стабильных средств производства высококачественных моторных топлив с оптимальной себестоимостью.

В ходе процесса смешения в поточном смесителе расход каждого компонента постоянно регулируется с целью обеспечения на выходе из смесительного коллектора готового продукта со стабильными качественными показателями согласно заданной рецептуре.

Достигаемая экономия средств и повышения рентабельности производства по сравнению с традиционной технологией смешивания компонентов в смесительных емкостях может ускорить темпы возврата капиталовложений до 60% за год и обеспечить окупаемость проекта за срок до одного года и менее.

На сгорание дизельных топлив влияют конструктивные и эксплуатационные факторы. Строение камеры, должно способствовать интенсивному вихреобразованию при сжатии воздуха, что позволяет снизить нагрев топлива. Поршни рекомендуется использовать не алюминиевые, а чугунные, поскольку как они имеют меньшую теплопроводность, что сокращает время сгорания (интенсивнее происходит нагрев воздуха и топлива).

Для оценки качества дизельного топлива используют его фракционный состав. Определяется температура вспышки.

globecore.ru

Пособите дизелю — журнал За рулем

Зима в России ассоциируется с плохо убранными улицами, проклятьями в адрес коммунальщиков и пыхтящими круглосуточно дизелями. Не дай бог заглохнуть и остыть — потом не запустишь! А одна из возможных причин этого — низкое цетановое число (ЦЧ) топлива. Еще бывает, дизель работает слишком жестко или становится не в меру прожорлив. Снова кивают на качество горючего, его цетановое число.

А что это такое — цетановое число?

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

ПЛЮС, МИНУС И ОПТИМУМ

В бензиновом моторе все проще: искра от свечи поджигает топливовоздушную смесь. В дизеле несколько иначе: необходимо создать такие температуру и давление в цилиндре, чтобы испаренное и перемешанное с воздухом топливо воспламенилось само — как говорят, от сжатия. Насколько охотно оно воспламеняется в условиях реального двигателя, зависит как раз от цетанового числа. О нем — в «Нашей справке».

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Чем больше ЦЧ, тем короче промежуток от момента впрыска до начала сгорания. Профессионалы говорят — сокращается период индукции. Особенно это важно при холодном пуске мотора. Не случайно в стандартах Евро III и выше требуют, чтобы ЦЧ было не ниже 51! Ведь на холодный пуск и прогрев приходится немалая доля токсичных выбросов.

Так почему 51, а не 58 или 67? Или вообще 83? Может, тогда мотор будет пускаться с «полпинка» даже в арктический холод?

Дело в том, что для конкретного мотора есть некое оптимальное, присущее только ему цетановое число. Зависит оно от массы параметров: степени сжатия, наличия или отсутствия наддува, характеристик впрыска, даже от массы отложений в камере сгорания и степени износа двигателя. На практике задачу решают «о

www.zr.ru

Цетановое число — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси (то есть свежего заряда) (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0), когда эта смесь имеет тот же период задержки воспламенения, что и испытуемое топливо в тех же условиях. Именно такая формулировка была принята в первой версии метода ASTM D613 выпуска 1941 года.

В новых версиях ASTM D613, начиная с 1962 года, для смешения используется не α-метилнафталин, а 2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонан, иногда называемый ГМН (англ. HMN) или изоцетан, которому присвоено цетановое число 15. В ГОСТ 3122 до сих пор предписывается использовать смесь н-гексадекана и α-метилнафталина. Для исключения α-метилнафталина из ASTM D613 было несколько причин: во-первых, он легко образует пероксиды, которые меняют цетановое число основанных на нём смесей, во-вторых, возникло подозрение, что он обладает канцерогенным действием. Он также обладает неприятным запахом, и его сложно получить в достаточно чистом виде

[1],[2].

Когда дизельное топливо характеризуется такой же воспламеняемостью, определённой на опытном двигателе (ASTM D613, EN 5165, ISO 5165, ГОСТ 3122), что и модельная смесь этих двух углеводородов, цетановое число данного топлива считается равным % доли цетана в этой смеси. Чем оно больше, тем лучше воспламеняемость смеси при сжатии.

Оптимальную работу современных дизельных двигателей обеспечивают дизельные топлива с цетановым числом от 45 до 55. При цетановом числе меньше 40 резко возрастает задержка горения (время между началом впрыскивания и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 48-51, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 51-55. Согласно российским стандартам и стандарту Таможенного Союза (ГОСТ Р 52368-2005, ГОСТ 32511-2013), цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 48 единиц, согласно ГОСТ 305—2013 — не менее 45 единиц. Кроме того, технические условия для зимних сортов с депрессорными присадками разрешают выпуск арктического топлива с цетановым числом не менее 40.

Премиальное дизельное топливо более лёгкое, содержит больше легковоспламеняющихся лёгких фракций и поэтому более пригодно для запуска двигателя в холодную погоду. Кроме того, отношение водорода к углероду в лёгких фракциях выше, поэтому при сгорании такого дизельного топлива образуется меньше дыма.

При цетановом числе больше 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастает дымность выхлопных газов, повышается расход топлива.

Цетановое число зависит от группового состава топлива (доли

ru.wikipedia.org

4. Склонность топлива к самовоспламенению. Цетановое число

Воспламенение топлива в дизеле - сложный и многостадийный процесс. Поскольку посторонних источников воспламенения топлива дизель не имеет, то важнейшим показателем дизельного топлива является склонность его к самовоспламенению. Топливо при впрыскивании в камеру сгорания воспламеняется не сразу. Всегда происходит определенная задержка воспламенения. Чем она меньше, тем более плавно идет процесс сгорания, а следовательно, двигатель испытывает меньшие динамические нагрузки, работает мягко, без стуков.

Для четкой и однозначной оценки склонности топлива к самовоспламенению стандартизован, специальный показатель - цетановое число.

Цетановым числом (ЦЧ) называют процентное (по объему) содержание цетана в смеси его с альфаметилнафталином при условии, что эта смесь на стандартной установке и стандартном режиме имеет такую же задержку воспламенения, как и исследуемое топливо.

Определение ЦЧ производится на установках ИТ9-3, ИТ9-3М или ИТД-69, основным агрегатом которых является одноцилиндровый предкамерный дизель рабочим объемом 652 см3 и переменной степенью сжатия (рис. 1).

В качестве эталонных топлив используют два индивидуальных углеводорода - цетан (нормальный гексадекан С16Н34) и альфаметилнафталин (ароматический углеводород С11Н10). Цетан обладает высокой склонностью к самовоспламенению (имеет малую задержку самовоспламенения), и его воспламеняемость условно принята за 100 ед., альфаметилнафталин, наоборот, имеет большую задержку самовоспламенения, и его воспламеняемость принята за 0.

Составляя смеси цетана и альфаметилнафталина в объемных процентах, можно получить топливо с ЦЧ от 0 до 100. ЦЧ определяют методом совпадения вспышек. Сущность этого метода заключается в следующем.

Рис. 1. Установка ИТ9-3М для определения ЦЧ топлив

по методу совпадения вспышек:

1 — пульт управления; 2 — бачки для исследуемого и эталонных топлив; 3 — система впуска и подогрева воздуха; 4 — зеркало для наблюдения через визирную трубку расположения вспышек неоновых ламп; 5маховички для управления механизмом изменения степени сжатия; 6 — картер двигателя; 7 — рукоятка (маховичок) для фиксации поршня; 8рукоятка (маховичок) для перемещения поршня; 9 — направляющая поршня; 10 — замок (пружинящая звездочка), фиксирующий поршень; 11 — поршень, изменяющий объем предкамеры

К маховику двигателя установки крепят специальный обод, на котором монтируют две неоновые лампы, расположенные на ободе маховика таким образом, что центральный угол между ними составляет 13°. В ободе маховика напротив ламп выполнены прорези, которые можно наблюдать через специальную визирную трубку. Первая лампа вспыхивает в момент начала подачи топлива: контактное устройство, включающее ее (индикатор впрыскивания), смонтировано на форсунке. Вторая лампа вспыхивает в момент начала воспламенения топлива; индикатор воспламенения, управляющий ею, замыкает цепь при резком изменении давления в цилиндре.

Во время работы двигателя обе лампы периодически вспыхивают, и наблюдатель четко видит две светящиеся полоски. Полоска от неоновой лампы, фиксирующая момент впрыскивания, независимо от режима работы вспыхивает под визирной нитью смотровой трубки, так как угол опережения впрыскивания по условию постоянен и равен 13° до ВМТ, а полоска от лампы, фиксирующей момент воспламенения топлива, оказывается под визирной нитью только в том случае, если задержка воспламенения соответствует углу опережения, т. е. 13°. Если задержка воспламенения больше 13°, то вторая полоска видна за визирной нитью по направлению вращения вала двигателя, а если меньше 13°, то до визирной нити.

В процессе испытаний добиваются, чтобы задержка воспламенения при работе на испытуемом и эталонном топливах была одинаковой (равной 13°). Тогда острые концы световых полосок совпадают и оказываются под визирной нитью смотровой трубки. Отсюда и название метода «совпадение вспышек» (СВ).

Ниже приведен порядок определения ЦЧ.

  1. Двигатель пускают, прогревают и выводят на стандартный режим.

  2. Устанавливают расход топлива 13 мл/мин, подбирая подачу топливного насоса.

  3. Устанавливают угол опережения впрыскивания 13° до ВМТ. Для этого включают неоновую лампу индикатора впрыскивания и регулируют зазор между контактами индикатора, пока в смотровой трубе не появится светящаяся черта. После этого, вращая микрометрический винт, связанный с механизмом изменения угла опережения впрыскивания, добиваются такого положения, при котором конец светящейся полоски совпадает с визирной нитью смотровой трубы. При достижении этого совпадения угол опережения впрыскивания точно равен требуемому.

4. Определяют критическую степень сжатия на одном из эталонных и исследуемом топливах. С этой целью открывают кран на выпускной трубе и, отпустив, контрящую рукоятку, вращают штурвал, уменьшая степень сжатия до появления пропусков воспламенения. Появление пропусков сопровождается белым дымом на выпуске. После появления пропусков степень сжатия постепенно увеличивают до исчезновения белого дыма на выпуске, затем кран на выпускной трубе закрывают. Законтрив штурвал, записывают показания на шкале микрометра и по номограмме определяют критическую степень сжатия.

5. Определяют степень сжатия, при которой наблюдается совпадение вспышек неоновых ламп на маховике. При этом необходимо, чтобы степень сжатия, соответствующая совпадению вспышек, была на 2 ед. больше критической. При несовпадении вспышек степень сжатия изменяют до тех пор, пока не наступит необходимое совпадение светящихся полос в смотровой трубе.

Сравнение испытуемого образца с эталонами заключается в подборе двух смесей эталонных топлив, причем одна из смесей должна давать совпадение вспышки при большей степени сжатия, чем на испытуемом топливе, а другая — при меньшей (следует помнить, что при изменении степени сжатия нужна специальная регулировка контактов индикатора воспламенения).

Каждая из определяемых степеней сжатия требует трехкратного проведения испытаний, после чего подсчитывают ее среднее арифметическое значение (для испытуемого топлива и для каждой из двух эталонных смесей).

На основании полученных данных подсчитывают процент содержания цетана в эталонной смеси X, равноценной по воспламеняемости испытуемому топливу.

Расчет выполняют по формуле

Х = А1 + (А2 – А1)(а1-а)/(а12)

где А1 — содержание цетана в эталонной смеси, которая дает совпадение вспышек при большей степени сжатия, чем на испытуемом топливе; А2 — то же, при меньшей степени сжатия, чем было на испытуемом топливе; а, а12 — среднее арифметическое степеней сжатия, при которых наблюдалось совпадение вспышек на испытуемом топливе и эталонных смесях.

ЦЧ современных топлив для быстроходных дизелей должно быть не менее 45, для топлив среднеоборотных и малооборотных дизелей ЦЧ не нормируется. Значение ЦЧ топлив для быстроходных двигателей важно знать потому, что этот показатель достаточно полно характеризует период задержки воспламенения, от которого зависит скорость нарастания давления в цилиндре, а, следовательно, и жесткость работы дизеля.

Экспериментально установлено, что для нормальной мягкой работы дизеля скорость нарастания давления не должна превышать 0,5—0,7 МПа на 10 поворота коленчатого вала двигателя. При больших значениях работа двигателя становится недопустимо жесткой. Внешне это проявляется стуками, повышенной вибрацией, ухудшением топливной экономичности и дымным выпуском.

При малой задержке воспламенения основная масса впрыскиваемого топлива сгорает по мере его поступления в камеру сгорания. В этих условиях процесс сгорания топлива зависит от закона его подачи и, следовательно, может быть управляемым. При большой задержке первые порции поданного топлива не воспламеняются, топливо накапливается в камере сгорания, а потом сразу сгорает в очень короткий промежуток времени, вызывая быстрое повышение давления, которое резко воздействует на поршень. Максимальное тепловыделение при этом начинается в период расширения, в результате чего топливная экономичность ухудшается, происходит неполное сгорание топлива, в отработавших газах появляется дым.

Задержка воспламенения зависит не только от свойств топлива, но и от ряда других факторов. Она сокращается при:

- повышении степени сжатия;

- росте температуры и давления воздуха на впуске;

- уменьшении угла опережения впрыскивания;

- интенсификации распыливания топлива;

- оптимальном законе подачи.

При прочих равных условиях решающим фактором, определяющим склонность топлива к самовоспламенению, является его групповой и индивидуальный химические составы. Наибольшей склонностью к самовоспламенению обладают нормальные алканы, причем, чем больше молекулярная масса такого алкана, тем лучшей самовоспламеняемостью он обладает и, следовательно, более высоким ЦЧ. При одинаковом числе атомов углерода в порядке убывания ЦЧ углеводороды располагаются в следующем порядке: алканы, моноцикланы, ароматические углеводороды.

От ЦЧ зависят и пусковые свойства топлива. Чем оно меньше, тем хуже пусковые свойства. Чрезмерное увеличение ЦЧ, несогласованное с его испаряемостью, также нецелесообразно, так как при этом очаги рано воспламенившегося топлива встречаются с еще неиспарившимся, неподготовленным к сгоранию топливом, что приводит к вялому, неполному сгоранию и, следовательно, к ухудшению топливной экономичности двигателя при одновременном увеличении дымности отработавших газов. В меньшей степени это проявляется при пленочном и объемно-пленочном смесеобразовании.

Для современных дизелей вполне достаточно ЦЧ топлива, равное 45; для быстроходных дизелей (с частотой вращения 5000— 6000 об/мин) нужны топлива с более высокими ЦЧ.

Цетановые числа дизельных топлив, используемых в ряде стран: Португалия –50,0; Финляндия – 47,8; Италия – 50,8; Швеция – 48,5; Бенилюкс – 50,1; Испания – 51,0; Турция – 55,0; Франция – 51,8; Великобритания – 52,0.

Дизельное топливо с низким цетановым числом – это источник загрязнения окружающей среды и самого двигателя. При снижении цетанового числа от 55 единиц до 40 единиц повышается выброс вредных и опасных веществ (СО в 2 раза, СН – 1,5 раза, окись азота – в 1,5 раза, сажи на 50 %) и увеличивается удельный расход топлива (г/кВт.ч).

Цетановое число дизельного топлива приближенно может быть подсчитано при температуре +20 0С по формуле (отличается от действительного на 2-3 ед.):

,

где - вязкость топлива при 200С;

- плотность топлива при 20 0С.

Если известен групповой химический состав дизельного топлива, то цетановое число можно подсчитать по формуле:

ЦЧ = 0,85П + 0,1Н – 0,2А,

Где П, Н, А – содержание в топливе парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, % по весу.

По ГОСТ 305-82 цетановое число дизельного топлива должно быть не менее 45.

Величина поверхностного натяжения (эрг/см2) характеризует испаряемость и распыливаемость топлива и влияет на параметры факела. Её можно определить по формуле:

.

Для лучших сортов дизельных топлив поверхностное натяжение лежит в пределах 27-28 эрг/см2. Для тяжелых сортов топлив и топлив, хранящихся длительное время, эта величина достигает 29-30 эрг/см2.

studfiles.net

Цетановое число в дизельном топливе

Дизельное топливо для легковых автомобилей? Еще несколько лет назад это могло вызвать лишь усмешку, а сейчас этим никого не удивишь. Дизельные двигатели постепенно теснят бензиновые, и все больше машин оказываются потребителями дизельного топлива. Вопрос качества топлива для таких двигателей становится все более актуальным. Как определить качественное дизельное топливо и как можно его улучшить?

Цетановое число – что это?

Одно из важнейших качеств дизельного топлива – это его способность к воспламеняемости и самовоспламеняемости, которая выражается цетановым числом. Эта характеристика измеряется временем задержки от поступления топлива в цилиндр двигателя до начала его горения. Чем выше цетановое число топлива, тем короче период воспламенения, и тем легче запускается двигатель, и меньшее время занимает «белое дымление». Кроме того, высокое цетановое число ускоряет работу двигателя и значительно увеличивает его мощность.

Зачем это знать?

Какое же значение имеет цетановое число для определения качества дизельного топлива?

Цетановое число может определить степень его «экологичности». Способность к воспламеняемости топлива напрямую зависит от его углеводородного состава.

Например, парафиновые соединения воспламеняются достаточно легко, а ароматические углеводороды, наоборот, с большой задержкой. Следовательно, чем ниже содержание в топливе «вредных» ароматических углеводородов, тем выше будет цетановое число.

Топливо, цетановое число для которого меньше 40, вынуждает двигатель работать в гораздо более жестком режиме (так называемый «дизельный стук» на холостом ходу), и при этом снижаются показатели работы, подшипники и другие детали гораздо быстрее изнашиваются.

Цетановое число должно отличаться для «зимнего» и «летнего» топлива: зимой это показатель должен быть выше, чем летом. Кроме того, рекомендуется различать топлива для двигателей, установленных на больших судах, – величина цетанового числа до 20, для легковых автомобилей - не меньше 55 и для грузовых автомобилей – около 40.

Как измерить цетановое число?

Метод для измерения цетанового числа, описанный ниже, распространяется на все дизельные топлива и их компоненты. При этом способе показатель численно приравнивается процентному содержанию цетана в его смеси с альфа-метилнафталином в эквиваленте топлива. При расчетах воспламеняемость цетана равна 100 %, а тот же показатель альфа-метилнафталина – 0 %. В ходе испытания измеряется время самовоспламенения топлива и соотносится с тем же временем для топливного эквивалента. Например, если испытуемое топливо в камере сгорания двигателя воспламеняется за такое же время, что и 30 % смесь цетана с альфа-метилнафталином, то такое топливо имеет цетановое число 30.

Российские и европейские стандарты цетанового числа.

Каково же оптимальное значение цетанового числа? Высокий показатель – это необязательно лучший, многие специалисты считают, что предпочтительные значения цетанового числа лежат в пределах от 50 до 60. При большем цетановом числе происходит своеобразное «насыщение» топлива, и дальнейшее повышение этого показателя просто бессмысленно. Диапазон допустимых значений для цетанового числа – от 40 до 55. По российским требованиям (ГОСТ 305 «Топлива дизельные») 45 – это самый низкий допустимый показатель. Европейский стандарт ISO 5156 минимальное значение цетанового числа для дизельного топлива определяет как 48.

Как повысить цетановое число?

Качество дизельного топлива зависит не только от цетанового числа. Много проблем могут принести владельцу машины на дизеле вода и другие примеси в топливе. Но вопрос «Как повысить цетановое число?» остается актуальным. Достаточно выяснить, что на данный момент показатели цетанового числа для большей части топлива, производящегося российскими нефтеперерабатывающими заводами, весьма низкий (в пределах 45-48 единиц).

Для повышения цетанового числа обычные способы очистки дизельного топлива не подходят. Так, фильтрация и сепарация очищают топливо от пыли и воды, но на важный нам показатель воспламеняемости и самовоспламеняемости топлива никак не влияют.

Цетановое число увеличивается с помощью специальных присадок, которые компенсируют его недостающие единицы.

Для повышения цетанового числа горючего Топливный Регион поставляет на российский рынок присадку отечественного производства Difron H 372, успешно прошедшую испытания в лаборатории ВНИИ НП. Этот продукт улучшает воспламеняемость дизельного топлива, обеспечивает быстрый запуск двигателя при низких температурах, способствует более ровной работе двигателя, снижает шумность и дымность выхлопных газов.

www.topreg.ru

Цетановые числа дизельных топлив - Справочник химика 21

    Подобно тому как октановое число бензина можно повысить добавлением таких соединений, как анилин или тетраэтилсвинец, так и цетановое число дизельных топлив можно повысить (критическая степень сжатия соответственно снижается) различными присадками. Ниже перечислены в порядке уменьшения эффективности наиболее часто применяемые присадки тионитриты, хлор-пикрины, амилнитриты, амилнитраты, перекись ацетила. Различные нитро- и нитрозосоединения, альдегиды, кетоны, перекиси, полисульфиды и прочие соединения, обладающие окислительной способностью, пригодны для использования в качестве присадок. С помощью нижеследующего перечня можно составить представление о размерах повышения цетановых чисел при введении различных присадок присадки вводились в количестве 1,5% в базовое топливо с цетановым числом 44 (361)  [c.445]
    Цетановые числа дизельных топлив зависят от их углеводородного состава. Парафиновые углеводороды являются лучшими компонентами для получения дизельного топлива, т. е. они имеют самые низкие температуры самовоспламенения и, следовательно, самые высокие цетановые числа. Самые низкие цетановые числа у ароматических углеводородов, более стойких к термическому распаду и самовоспламенению. Нафтеновые и олефиновые углеводороды занимают промежуточное положение. Цетано%ые числа зависят также от, температуры кипения фракций с повышением температуры кипения цетановое число повышается. [c.37]

    Для определения цетанового числа дизельных топлив по их плотности и вязкости Е. С. Чуршуковым предложена эмпирическая формула  [c.176]

    Цетановые числа дизельных топлив ЦЧ по данным разных авторов рекомендуется определять в зависимости от плотности фракций по уравнениям, приведенным ниже  [c.50]

    Гидроочпстке подвергается целый ряд нефтяных дистиллятов самого различного происхождения и назначения. Гидроочистка крекинг-бензинов, богатых ароматикой, или же экстрактов после очистки бензинов жидким сернистым ангидридом ведется в условиях, при которых происходит полное или частичное насыщение ароматических колец. Полученный при этом продукт богат нафте-пами и изопарафинами и может служить базовым компонентом авиабензина. Гидроочистка одновременно обеспечивает высокую стабильность топлива в отношении запаха, цвета и смолообразования. В результате гидроочистки повышаются цетановые числа дизельных топлив, улучшаются эксплуатационные свойства осве- [c.250]

    Октановые числа легких бензинов (фракции 28—62 н 28—85° С) равны 70 пунктам. У более тяжелых бензинов октановые числа невысокие. Керосиновые дистилляты табл. 89 характеризуются высоким содержанием серы (1,15—1,58%). Дистилляты, соответствующие по фракционному составу дизельному топливу типа летнее , содержат более 17о серы. Дистилляты облегченного фракционного состава имеют низкую температуру застывания. После обессеривания из этих дистиллятов получается дизельное топливо типа зимнее . Достаточно высокие цетановые числа дизельных топлив приведены в табл. 90. [c.69]

    В настоящее время вновь встает вопрос о соответствии и оптимальном значении октановых чисел бензинов и степеней сжатия автомобильных двигателей в связи с переходом во многих странах на применение неэтилированных бензинов по экологическим соображениям. Аналогичное положение сложилось и с цетановыми числами дизельных топлив. На сегодня нет достаточно обоснованных оптимальных требований к цетановым числам топлив для быстроходных дизелей. [c.12]

    Практическое применение получили продукты нитрования алифатических и ароматических спиртов. В нашей стране в качестве присадки для повышения цетанового числа дизельных топлив испытан и рекомендован изопропилнитрат СНз— СН(СНз)ОЫОг [188] широкие испытания прошел также цик-логексилнитрат eHuNOs [164]. Основные характеристики этих присадок приведены ниже  [c.174]

    Механизм действия присадок, повышающих цетановое число дизельных топлив, заключается в ускорении предпламенных реакций, способствовании разветвлению окислительных цепей и [c.174]

    Цетановые числа дизельных топлив высокие (45—47). [c.44]

    Повышение цетанового числа дизельных топлив, получаемых нефтеперерабатывающими заводами, может быть достигнуто следующими способами  [c.91]

    Низкотемпературные свойства и цетановое число дизельных топлив [c.56]

    Необходимо при этом отме

www.chem21.info

Цетановое число - Миксент

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения.
Чем выше цетановое число, тем меньше задержка воспламенения смеси и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь и легче запускается дизельный двигатель.
Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100 единиц, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0 ед.).

ГОСТ 305-82 определяет требования к качеству дизельного топлива применяемого для дизельных двигателей отечественного производства – цетановое число должно составлять не менее 45 единиц.

Европейский стандарт на дизельные топлива EN 590:2004 требует, чтобы цетановое число было не менее 51 единицы.

Цетановое число очень важный показатель свойств дизельного топлива и желательно, чтобы оно было для отечественного автопарка, не менее 45 ед., а для импортных двигателей, не менее 51 ед.

*** Для справки отметим, что дизельное топливо с показателем цетанового числа менее 40 ед. губительно для дизельных двигателей из-за резкого возрастания задержки воспламеняемости топлива и вследствие этого повышения давления в камере сгорания и повышенного износа поршневой группы.
Превышение же показателя свыше 60 единиц также оказывает негативные последствия вследствие неполного сгорания топлива, образования нагара, увеличением расхода топлива и повышением дымности выхлопных газов. 

Как узнать цетановое число дизельного топлива?

Самым надёжным и правильным методом определения качества дизельного топлива в том числе измерением цетанового числа является моторный метод.
Цетановое число, определяют на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165).
В России также используется ГОСТ 3122, в котором измерение цетанового числа проводится на отечественной установке ИДТ-90.
На основе результатов истинных определений цетанового числа топлива производится калибровка так называемых “не арбитражных” приборов для экспресс определения цетанового числа. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры.

С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 вводится ещё один моторный метод – метод задержки самовоспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011), который показывает хорошую сходимость со старым методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.
Основной проблемой измерения цетанового числа “не моторными” методами является сильное влияние состава дизельного топлива.
Моторный же метод (включая ГОСТ Р ЕН 15195-2011) одинаково правильно определяет цетановое число любых видов топлив, а все экспресс анализаторы необходимо перекалибровывать при переходе, допустим, от классической солярки к биодизельному топливу.

Для «экспресс» анализа используются инфракрасные спектрометры, но следует учесть, что на показания приборов может оказывать влияние состав дизельного топлива и не все «экспресс» приборы (особенно нижнего ценового диапазона) могут правильно определить цетановое число дизельного топлива повышенное при введении цетаноповышающей присадки. 

Пояснение для "автолюбителей".

Цетановое число дизельного топлива – это аналог показателя октанового числа для бензина.
Если Ваш автомобиль с бензиновым двигателем, рассчитанным на работу на топливе АИ-95 заправить бензином АИ-80, то Вы заметите, что возрастет детонация, уменьшится мощность двигателя, увеличится расход топлива …, длительное использование приводит к выходу из строя двигателя.

К аналогичным последствиям для дизельного двигателя приводит использование дизельного топлива с низким цетановым числом.

miksent.ru