Эксплуатационные свойства и ассортимент дизельных топлив

Дизельное топливо – это нефтяная фракция, основу которой составляют углеводороды с температурами кипения в пределах от 200 до 350°С. Дизельное топливо – прозрачная, более вязкая, чем бензин, жидкость. Его окраска зависит от содержащихся смол и меняется от желтого до светло-коричневого цвета. Дизельное топливо евро получают посредством перегонки сырой нефти. Определенный тип дизтоплива производят при смешивании прямогонной и гидроочищенной фракции. Свойства и состав каждого вида дизтоплива регламентирован действующим государственным стандартом. Такой метод производства позволяет обеспечить более высокие пределы выкипания в сравнении с бензином.

В соответствии с условиями применения устанавливаются три марки дизельного топлива:

1) Дизельное топливо летнее. Данное дизтопливо рекомендуется использовать при температуре окружающей среды выше 0°С. В нашей стране летнее дизельное топливо обычно применяется в период с апреля по сентябрь, когда температура редко опускается ниже -5°С. В центральном регионе наиболее распространенное дизельное топливо летнее евро-класса сортов C и E. Первое выпускается летом и характеризуется температурой помутнения -5°С. Сорт E считается переходом и применяется в межсезонье. Оно мутнеет при -15°С;

2) Зимнее дизельное топливо. Данный вид топлива желательно использовать, когда температура окружающей среды составляет -20°С или выше. Обычно дизельное топливо зимнее не застывает при температуре до -35°С. Также выпускаются марки, которые можно применять при температуре от -30°С. Такие марки замерзают только при достижении температурной отметки в -45°С;

3) Арктическое дизельное топливо. Арктическое дизтопливо применяется при температуре окружающей среды от -50°С. В средней полосе России такой вариант топлива применяется редко, так как дизельное топливо зимнее обычно полностью отвечает необходимым параметрам. Но при поездках в действительно холодные регионы, такое дизтопливо просто необходимо

Для эксплуатации автобуса Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L),

применяются следующие дизельные топлива отвечающие требованиям ГОСТ 305-2013:

- марок Л-0,2-40, Л-0,5-40, Л-0,2-62, Л-0,5-62 при температуре окружающего воздуха 0°С и выше -топливо летнее с содержанием серы 0,2 % или 0,5% и температурой вспышки 40°С или 62°С;

- марок З-0,2-35, З-0,5-35 при температуре окружающего воздуха -20°С и выше -топливо зимнее с содержанием серы 0,2 % или 0,5%, температура застывания -35°С;

- марок З-0,2-45, З-0,5-45 при температуре окружающего воздуха -30°С и выше -топливо зимнее с содержанием серы 0,2 % или 0,5%, температура застывания -45°С;

- марок А-0,2; А-0,4 при температуре окружающего воздуха -50°С и выше -топливо арктическое с содержанием серы 0,2% или 0,4 %.

При содержании серы в топливе более 0,5% рекомендуется сократить вдвое периодичность смены масла.

Проверка качества дизельного топлива осуществляется только в лабораторных условиях, невооруженным глазом заметить отклонения от нормы в составе достаточно сложно. В Приложении 1 в качестве примера есть паспорт качества на дизельное топлива марки Л-0,2-62. Наличие такого паспорта гарантирует соответствие нормам и бесперебойную работу двигателей любой техники.

Основные эксплуатационные показатели качества дизельного топлива:

1. Цетановое число дизельного топлива определяет скорость воспламенения топлива в двигателе. В идеале цетановое число должно находиться в промежутке от 40 до 55, если значение меньше, то дизтопливо воспламеняется медленнее, что может привести к быстрому износу двигателя, если больше – увеличивается расход солярки и объём выхлопных газов. Цетановое число определяется тремя методами: по совпадению вспышек, по запаздыванию самовоспламенения и по критической степени сжатия.

В качестве примера определим по вязкости и плотности приближенное цетановое число дизельного топлива расчетным методом по формуле (1). Данные будем брать из паспорта качества дизельного топлива Л-0,2-62 (Приложение 1).

(1)

где – кинематическая вязкость при 20°С, мм2/с; – плотность топлива, кг/м3

Найденное нами приближенное цетановое число в пределах нормы (от 40 до 55)

2. Температура вспышки. Это минимальная температура, при которой происходит кратковременное воспламенения паров от пламени в условиях испытания. Определяется в закрытом тигле по Пенски-Мартенсу ASTM D93, ГОСТ 6356. Для летнего ДТ – не ниже +40°С, зимнего ДТ – не ниже +35°С, арктического ДТ – не ниже +30°С. Температура вспышки определяет условия безопасности применения топлива.

3. Кинематическая вязкость. Если дизтопливо будет слишком вязким, то его неравномерное горение может привести к разрушению составных частей двигателя, если же оно будет чересчур жидким – будет плохо смазываться топливный насос. Оптимальный показатель вязкости для летнего топлива 3,0 - 6 сСт, для зимнего 1,8 - 5,0 сСт. Кинематическая вязкость и плотность-определяют возможность нормальной, бесперебойной подачи топлива, образования топливо-воздушной смеси и работоспособность системы фильтрации

4. Фракционный состав определяется температурой его испарения. Слишком высокий фракционный состав неизбежно приведёт к изнашиванию форсунок агрегата, разжижению масла и к образованию нагара. В отличие от бензина, фракционный состав ДТ регламентируется только двумя температурами выкипания 50 и 96% топлива. Дело в том, что между температурой выкипания 10% дизельного топлива и работой дизельных двигателей однозначной связи не установлено.

При повышении выкипания 10% топлива, т.е. утяжеления топлива, увеличивается его расход и дымность отработанных газов.

При понижении выкипания 10% топлива, т.е. облегчении топлива, ухудшается пуск двигателя. Почему? Да потому, что легкие фракции имеют худшую самовоспламеняемость, т.е. пусковые свойства дизельный топлив для дизелей, где происходит самовоспламенение от сжатия.

Поэтому пусковые качество ДТ определяются температурой его выкипания Л-0.2-62 t96% =199…222˚С

Фракционной состав оказывает влияние на расход топлива, дымность выпуска, легкость пуска двигателя, износ трущихся деталей, нагарообразование и закоксовывание форсунок, пригорание поршневых колец.

5. Содержание серы, подобно вязкости и цетановому числу, оказывает на качество дизельного топлива двойственное влияние. С одной стороны оно вызывает окисление моторного масла, с другой стороны без серы в дизтопливе не обойтись, поскольку она должным образом смазывает части двигателя, не допуская его износа. Оптимальное содержание серы в дизтопливе 0,15 до 1,5%.

Все эти параметры показателей качества можно изменить не только регулируя компоненты и длительность производственных процессов, но и посредством различных добавок. Так, дизельное топливо евро обычно благодаря различным примесям обладает антидымностью, антикоррозийностью, моющими качествами и другими полезными свойствами. Смазывающая способность — характеристика, показывающая способность гидродинамической и граничной смазки двигающихся частей ТНВД. Определяет срок службы элементов топливной системы.

Степень чистоты топлива — определяет эффективность и надежность работы двигателя, особенно топливной аппаратуры. В парах трения топливных насосов зазоры составляют 1,5-4,0 мкм., соответственно частицы размер которых превышает эти значения приводит к ускоренному износу деталей.

Углеродистый нагар, а точнее, способность к его образованию. Зависит от качества топлива. Чем оно ниже, тем интенсивнее нагар образуется на внутренних поверхностях камер сгорания, что со временем приводит к постепенному снижению мощности двигателя.

Плотность топлива — энергетический показатель дизельного топлива. Чем плотность выше, тем больше энергии вырабатывается в процессе сгорания смеси и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности.

Температура помутнения — температура, при которой начинается процесс кристаллизации содержащегося в топливе парафина. При этой температуре парафин неравномерно распределяется в объеме топлива, образуя своеобразные «облака».

Точка закупорки — минимальная температура, при которой топливо способно протекать в канал диаметром 45 мкм. Значение температуры точки закупорки напрямую зависит от температуры помутнения. Понижение температуры до этого значения приводит к закупорке топливных фильтров кристаллами парафина.

Несгораемые шлаки — показатель влияет на степень чистоты топлива. Практически любое дизельное топливо содержит некоторое количество несгораемых, трудно фильтруемых металлических включений — шлаков.

Массовая доля серы — количество серы, присутствующее в топливе. Наличие серы в топливе имеет как отрицательные, так и положительные стороны. С одной стороны, повышенное содержание серы в топливе ухудшает экологические параметры выхлопа, приводит к образованию серных и сернистых кислот в системе смазки, провоцирующих ускорение окисления моторного масла. Это приводит к снижению смазывающих, противоизносных, противозадирных и моющих свойств масла и образованию нагара в камере сгорания. Следовательно, при работе двигателя на топливе с повышенным содержанием серы приходится сокращать межсервисные интервалы.

Однако, снижение содержания серы приводит к ухудшению смазывающих свойств топлива, что приводит к ускоренному износу деталей ТНВД и топливных форсунок.

 

 

Моторное масло.

От температуры окружающего воздуха в Кировской области для эксплуатации Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L) рекомендуется моторное масло (SAE 15W-40, API CF-4/SG) М-5з/14-Д(м), например « ЭКСПЕРТ ОЙЛ SAE 15W-40 API CF-4/SG» или «ЛЙКОЙЛ-Супер (SAE 15W-40, API CF-4/SG) М-5з/14-Д(м)», которое отвечает требованиям ГОСТ 17479.1-85.

Расшифровка моторного масла (SAE 15W-40, API CF-4/SG) М-5з/14-Д(м):

· SAE 15W-40 - масло можно использовать в температурном интервале от минус 25°С до плюс 40°С;

· API CF-4/SG – CF-4 – дизельные двигатели выпуска с 1990 года. Обеспечивает низкий расход топлива и меньшее образование нагара. SG – моторное масло для бензиновых двигателей выпуска с 1989г. То есть масло подходит для дизельных и бензиновых моторов;

· М – моторное масло;

· 5з/14– класс вязкости (кинематическая вязкость 13,0...15,0 мм2/с (сСт) при 100°С и6000 мм2/с (сСт) при -18°С);

· Д – масло для высокофорсированных дизелей с наддувом.

Каждое моторное масло должно иметь паспорт качестваи сертификат соответствия. Сертификация моторного масла – это процедура, которая необходима для удостоверения соответствия безопасности использования и качества продукции данного типа. Сертификация моторного масла проводится в обязательном порядке – в большинстве случаев она осуществляется посредством получения декларации о соответствии.

Трансмиссионное масло.

От температуры окружающего воздуха в Кировской области для эксплуатации Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L) рекомендуется трансмиссионное масло SAE 75W-90, например «Татнефть ТМ-5-18 SAE 75W-90 GL-5» или «ЛУКОЙЛ ТМ-5-18 SAE 75W-90 GL-5».

Расшифруем трансмиссионное масло «ЛУКОЙЛ ТМ-5-18 SAE 75W-90 GL-5»:

· ТМ-5-18, где ТМ - трансмиссионное масло, 5 (группа) - масло с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, 1 – класс вязкости, 8 - масло содержит загущающую (вязкостную) присадку;

· SAE 75W-90, где масло всесезонное можно использовать в температурном интервале от минус 40°С до плюс 30°С;

· GL-5, где говорит о том, что гипоидные передачи, работающие в условиях высоких скоростей при малых крутящих моментах и ударных нагрузках на зубья шестерен.

 

Технические жидкости

Надежность работы двигателей во многом зависит от состояния системы охлаждения и качества охлаждающей жидкости, которая должна удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой температурой кипения и теплотой испарения, возможно большей удельной теплоемкостью и теплопроводностью; низкой температурой застывания (не выше – 60 °С); иметь небольшую вязкость (1 мм²/с); не вызывать коррозии металлов и сплавов, с которыми соприкасается; не разрушать резиновые изделия, используемые в системе охлаждения; не образовывать отложений; не вспениваться во время работы двигателя; жидкость должна быть недефицитной, дешевой, безопасной в пожарном отношении и безвредной для здоровья.

Рекомендуемая охлаждающая жидкость для автобуса Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L): Тосол-А40М(Состав: вода, этиленгликоль, антикоррозионные ингибиторы и противопенные присадки).

Тормозные жидкости, находящиеся в гидроприводе тормозной системы автомобилей, передают энергию исполнительным механизмам.

Надежная работа тормозной системы – необходимое условие безопасной эксплуатации автомобиля. Тормозная жидкость, являясь ее функциональным элементом, должна отвечать определенным техническим требованиям.

Качество тормозных жидкостей оценивается, по результатам лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний.

Рекомендуемая тормозная жидкость для автобуса Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L): DOT 4

Главные показатели качества DOT4:

Вязкость ТЖ DOT-4 должна составлять более 750 мм2/с, но не больше 1800. Она отвечает за качество работы тормозов. Чем ниже вязкость, тем быстрее передается тормозное усилие.

По стандартам, температура закипания тормозной жидкости ДОТ 4 – не ниже 250 °C (если новая без влаги) и не ниже 165 градусов с количеством влаги до 3,5% (старая, так называемая, мокрая ТЖ).

Антикоррозийность тормозной жидкости связана с кислотностью, которая должна составлять – рН 7,0 – 11,5. Защитные свойства от коррозии обеспечивают дополнительные специальные присадки.

На гигроскопичность влияют бораты, которые используются в составе ТЖ, способны связывать молекулы воды попадающиеся из воздуха в процессе эксплуатации, но все равно, со временем, влага накапливается, ведь гликолевые тормозные жидкости гигроскопичны.

 

Пластичные смазки

Пластичные смазки применяют в тех узлах трения автомобилей, в которых не удерживается масло или невозможно обеспечить непрерывное пополнение его запаса. Поэтому для ряда узлов и механизмов автомобиля используют густые мазеобразные продукты – пластичные смазки.

Рекомендуемые пластичные смазки для автобуса Лиаз-5256.25(Caterpillar-6L) указаны в табл. 1:

Таблица 1. Рекомендуемые пластичные смазки для автобуса ПАЗ-5272 (КАМАЗ – 740.11)

  Узел Марка ТУ Преприятие-изготовитель
Двигатель Шлицевая часть вала якоря привода стартера Лита ТУ 38.1011308-90   Ростовский ОНМЗ
ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74
  Подшипники водяного насоса Подшипники шкива натяжного устройства   Литол-24   ГОСТ 21150-87 Бердянский ОНМЗ ПО «Омскнефте- оргсинтез» Ростовский ОНМЗ ОАО «Слав- нефть-Ярос- лавнефтеорг- синтез»
ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 Ростовский ОНМЗ
Коробка передач и сцепление Муфта выключения сцепления Подшипник вала вилки выключения сцепления ШРУС-4 ТУ 0254-001-05766076-98     Ростовский ОНМЗ
  ШРУС-4М   ТУ 38401-58-128-95
Подшипник первичного вала коробки передач (в коленчатом вале двигател     Лита   ТУ 38.1011308-90     Ростовский ОНМЗ
    Воздухораспределитель №158 ТУ 38.1011308-90 Ростовский ОНМЗ
  Литол-24     ГОСТ 21150-87 Бердянский ОНМЗ ПО «Омскнефте- оргсинтез» Ростовский ОНМЗ ОАО «Слав- нефть-Ярос- лавнефтеорг- синтез»
ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 Ростовский ОНМЗ

Рассмотрим Литол 24.

 

Температура каплепадения, 0С
Пенетрация при 25 0С с перемешиванием, 10-1мм
Вязкость, Па с, - при -20 0С и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1 - при 0 0С и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1 - при 50 0С и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1 641 221 9.9
Предел прочности на сдвиг, Па - при 20 0С - при 80 0С 745 235
Плотность, при 15 0С, г/см3
Коллоидная стабильность, %
Трибологические характеристики при 20±5 0С на ЧШМ: - индекс задира (Из), Н - нагрузка сваривания (Рс), Н - критическая нагрузка (Рк), Н  

 

Под пенетрацией перемешанной смазки понимается значение пенетрации измеренное при температуре +25°C на образце, подвергнутом непосредственно перед измерением перемешиванию в предназначенном для этого смесителе для пластичных смазок в размере 60 двойных циклов в течение 1 минуты.
Под статичной пенетрацией смазки понимается значение пенетрации пробы смазки, полученное при +25°C, которая была помещена в колбу при минимальных механических нагрузках и не была предварительно перемешана.

Класс NLGI (Литол 24») - Пенетрация перемешанной смазки=250
3 - - - - - - - - - - - - - - - 220 до 250
Работоспособна при температуре от -40 до +120 0С, кратковременно сохраняет работоспособность при температуре до +130 0С.

Литол 24 — обладает высокой коллоидной, химической и механической стабильностью
- водостойка даже в кипящей воде
- сохраняет эластичность и смазывающую способность при высоких и низких температурах
- обеспечивает отличную защиту смазываемых деталей, даже при применении в сильно изношенных парах трения
- прочно удерживается на смазываемых поверхностях
- предотвращает развитие всех основных видов износа
- неоднократно удостаивалась диплома конкурса «Сто лучших товаров России»

Смазка пластичная «ШРУС-4М» представляет собой нефтяное масло, загущенное литиевым мылом 12-оксистеариновой кислоты и содержит антиокислительную, противозадирную и противоизносную присадки, в т.ч. дисульфид молибдена.

Смазка «ШРУС-4М» предназначена для смазывания шарниров равных углов скоростей колес, а также подшипников ступиц колес, выжимного подшипника сцепления, крестовины карданного вала, а также других высоконагруженных узлов трения автомобилей и промышленного оборудования. В подшипниках и других узлах трения может использоваться взамен смазок: ШРУС-4, № 158, ФИОЛ-2У, ЛЗ-31, ШРБ-4, АМ-карданная, Литол-24.

По эксплуатационным характеристикам cмазка «ШРУС-4М» удовлетворяет современным требованиям к автомобильным антифрикционным смазкам. Водостойкая, имеет повышенные противоизносные характеристики. Изготавливается загущением нефтяного масла оксистеаратом лития, содержит антиокислительную, противоизносную присадки и антифрикционные добавки, в том числе дисульфид молибдена.

Смазка «ШРУС-4М» работоспособна от -40ºС до +120ºС.