Что является топливом дизельного двигателя - Авто Журнал
Aklaypart.ru

Авто Журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что является топливом дизельного двигателя

В чём разница?

Основное различие между Бензином и Дизельным топливом состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды.

Вы когда-нибудь заходили на заправку и задавались вопросом, в чем разница между дизельным и бензиновым топливом или как они вообще сделаны? Несмотря на то, что оба вида топлива происходят из одного и того же источника – сырой нефти, есть несколько ключевых различий в создании и использовании дизельного топлива и бензина.

Переработка нефти

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Бензин
  3. Как производится Бензин
  4. Что такое Дизельное топливо
  5. Как производится Дизельное топливо
  6. В чем разница между Бензином и Дизелем
  7. Заключение

Что такое Бензин?

Бензин – самый популярный вид топлива, обеспечивающий большинство транспортных потребностей во всем мире. Бензин является углеводородом, полученным из сырой нефти. Находясь в естественном состоянии, бензин представляет собой жидкость с ярко выраженным запахом. По химической структуре бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода.

Наиболее популярные марки автомобильного бензина

Бензин работает в двигателях внутреннего сгорания и имеет классификацию, основанную на октаном числе. Как правило, средний уровень октанового числа составляет 91 или 92.

Заправочные станции часто предлагают топливо премиум-класса, в котором уровень октанового числа достигает 98 и даже 100. В бензинах с более высоким октановым числом обычно присутствуют присадки, которые действуют как «смазочные материалы» для уменьшения износа двигателей.

Как производится Бензин?

Производство бензина начинается с сырой нефти, найденной глубоко под земной поверхностью. Чтобы найти сырую нефть, на суше или на дне океана, нефтяные компании бурят скважины на глубину около 2-3 километров. Для этого используется с пециальное оборудование, с помощью которого бурят скважины в земле. После обнаружения бур снимается на земле и заменяется трубой, которая извлекает нефть.

Сырая нефть в своем естественном состоянии должна пройти следующие процессы для превращения в бензин, используемый в легковых и грузовых автомобилях:

Фракционная дистилляция. Первым шагом в создании бензина из сырой нефти является отделение больших цепочек молекул от маленьких цепочек молекул. Этот процесс называется фракционной перегонкой и происходит в колонне фракционной перегонки, куда нефть закачивается, а затем подвергается воздействию высокой температуры (более 315 °C).

Во время этого процесса самые большие молекулы в конечном итоге испаряются, и пары поднимаются к вершине башни. Внутри башни cверху будут выпускаться бензин, природный газ и керосин. Между тем, на дне башни будут различные смазки.

Процесс переработки. Следующий этап называется процессом переработки (очистка от ненужных примесей), который выполняется для создания химических изменений с использованием катализатора, давления и высоких температур. Используемые катализаторы включают кислоту, обработанную глину, платину и алюминий. Все они работают вместе, чтобы разрушить большие молекулы.

Присадки. После завершения процесса рафинирования следующим шагом является смешивание присадок, чтобы предотвратить слишком быстрое горение бензина и повреждение двигателя.

После всех операций бензин готов для оценки октанового числа. Чем выше уровень октанового числа, тем выше качество бензина.

Что такое Дизельное топливо?

Дизельное топливо – это любое жидкое топливо, используемое в дизельных двигателях, в которых воспламенение топлива происходит без искры, благодаря сжатию входящей воздушной смеси и впрыску дизельного топлива. По химической структуре дизельное топливо состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода. Название своё оно имеет в честь Рудольфа Дизеля, который его изобрёл и экспериментировал с этими двигателями в конце 1800-х – начале 1900-х годов. Дизельное топливо является широко используемым источником нефтяного топлива во всем мире. Оно часто встречается в лодках, поездах, грузовиках, баржах, автобусах, топливных конструкциях, сельскохозяйственном оборудовании, военных транспортных средствах, некоторых автомобилях, в генераторах для производства электроэнергии, в системах отопления и многом другом. Есть даже некоторые отдаленные деревни/города, которые используют дизельное топливо для производства электроэнергии. Но если требуется создать резервное электроснабжение дачного участка, можно использовать компактный дизельный генератор.

Дизельный генератор для дачи

Наиболее распространенный тип дизельного топлива называется нефтедизель, который является дизельным топливом, полученным из нефти. Есть также несколько альтернативных видов топлива, не связанных с нефтью, таких как биодизельное топливо, синтетическое дизельное топливо и биомасса в жидком состоянии.

Как производится Дизельное топливо?

Дизельное топливо начинает свой цикл в виде сырой нефти, которую необходимо собрать. После сбора она транспортируется на нефтеперерабатывающий завод, где проходит три конкретных процесса:

Читать еще:  Mitsubishi l200 схема двигателя

Нефтеперерабатывающий завод

Разделение. Первый процесс называется разделением. На этой стадии сырая нефть помещается в ректификационные колонны, которые имеют температуру в диапазоне от 200 до 350 °С. Это тепло заставляет сырую нефть разделяться на жидкость и газ.

Температура в верхней части башни отличается от температуры в нижней, что делает возможным разделение. В верхней части башни будет пропан, в середине башни находится дизельное топливо, а в нижней части башни находятся все смазочные материалы.

Преобразование. Следующий этап в этом процессе называется преобразованием, в котором используется катализатор, применяемый для более тяжелых масел. На э том шаге создаётся дополнительный пропан, дизель и бензин.

Очистка. Последняя стадия процесса называется очисткой, при которой бензин, дизельное топливо и пропан подвергаются воздействию катализатора и водорода для удаления серы. После того, как дизельное топливо прошло инспекции и испытания, оно готово к отправке по трубопроводам.

В чем разница между Бензином и Дизелем

Как уже упоминалось, несмотря на то, что оба типа топлива создаются из сырой нефти, между ними есть много различий. Ниже приведен список некоторых наиболее заметных различий между бензином и дизельным топливом:

  • Бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, а дизель состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода.
  • Бензин является более летучим, более легковоспламеняющимся, менее плотным и легче, чем дизельное топливо.
  • У дизеля больше энергии на литр, что означает, что автомобили с дизельным двигателем проедут больше расстояние на одном литре, чем бензиновые автомобили (в бензине содержится около 34,6 мегаджоуля на литр (МДж/л), в то время как дизельное топливо содержит около 38,6 мегаджоуля на литр).
  • Температура самовоспламенения дизеля составляет 210 °C, а бензина составляет 246 °C.
  • При сгорании бензина уровень CO2(двуокись углерода) и CO (окись углерода) выше, чем у дизеля, но при сгорании бензина не производится столько взвешенных частиц, как при сгорании дизельного топлива.
  • Автомобили с дизельным двигателем имеют больший крутящий момент и работают на более низких скоростях, тогда как бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах.
  • Вязкость дизеля увеличивается при более низких температурах, тогда как вязкость бензина не меняется от температуры вообще.

Заключение – Бензин против Дизеля

После перегонки существуют различные методы, которые используются для преобразования одних фракций в другие:

  • крекинг, разбивает большие углеводородные цепи на более мелкие
  • объединение – объединяет более мелкие углеводородные цепи в более крупные
  • изменение – реорганизует различные изомеры для получения желаемых углеводородов

Например, это позволяет нефтеперерабатывающему заводу превращать дизельное топливо в бензиновое топливо, в зависимости от потребности в бензине. Нефтеперерабатывающие заводы также могут объединять различные фракции (обработанные, необработанные) в смеси для получения желаемых продуктов. Например, с помощью смесей с различными углеводородными цепями можно создавать бензины с разными октановыми числами.

Главное различие между Бензином и Дизелем состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, имеющие длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды, содержащие 12 или более атомов углерода. В конечном счете, Дизельное топливо лучше всего подходит для более крупных легковых автомобилей, полноприводных грузовиков и внедорожников или автомобилей с более высоким потреблением. Бензин лучше всего подходит для небольших компактных автомобилей с меньшим потреблением.

Отличие солярки от дизтоплива

Топливо для дизеля представляет собой осветленный нефтепродукт, который является основным видом горючего для двигателя подобного типа, а также для газодизеля.

Более того, современные дизельные моторы, устанавливаемые на автомобили и легкую технику, предполагают использование исключительно дизельного топлива высокого качества, которое полностью соответствует целому ряду норм и стандартов.

Дизельное горючее

Дизельное топливо (дизтопливо) является смесью парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, а также их производных, которые имеют усредненный показатель молекулярной массы на отметке 120-230. Составляющие склонны к выкипанию при нагреве до температуры от 170 до 380 по Цельсию.

Затем дизтопливо проходит процесс очистки, после чего в него добавляются определенные присадки. Результатом становится то, что конечный продукт перегонки нефти получает показатель вязкости на отметке около 2 – 4.5 мм2/с.

Соляровое масло

Солярка представляет собой соляровое масло, выступая продуктом прямой перегонки нефти. Солярку можно использовать в качестве топлива только применительно к отдельным типам дизельных двигателей. Такое топливо имеет показатель вязкости на отметке 5 — 9 мм2/с.

Читать еще:  Вибрация двигателя при торможении причины

Температура кипения составляет около 240-400 градусов по Цельсию. Горючее подобного типа подходит для применения в низкооборотистых тихоходных дизельных моторах, которые ставятся на дизельные тепловозы, суда и трактора.

Основной химический состав дизельного топлива

Основу дизельного горючего составляют 3 группы элементов:

1. Парафиновые углеводороды. Это алканы и нефтяные парафины, производные которых
присутствуют в метане, пропане и нефти. Их содержание 10-40%.
2. Нафтеновые углеводороды встречаются в виде циклогексана и циклопентана, занимают
20-60% общего состава ДТ. Не присутствуют в газообразных веществах.
3. Ароматические углеводороды. Занимают 15-30% в конечном продукте.

На качество влияют и механические примеси, вода, смолистые и сернистые соединения.

Альтернативы традиционному дизельному топливу

Биодизель

Биодизель — смесь метиловых эфиров жирных кислот, сходная по физическим и химическим свойствам с дизельной фракцией из нефти. Биодизель имеет цетановое число не менее 51 (по сравнению с обычным дизельным топливом 42—45), температуру вспышки более 150 °C, имеет хорошие смазочные характеристики. Главный недостаток — ограниченный срок хранения после изготовления — не более 3 месяцев вследствие бактериального разложения. В то же время данное свойство является одним из главных преимуществ — в случае утечек биодизельного топлива оно подвергается полному биологическому распаду без ущерба окружающей среде.

Получается реакцией переэтерификации жирных кислот, содержащихся в растительных маслах (рапсовое, соевое, пальмовое) и метилового спирта в соотношении 10:1, в присутствии в качестве катализатора — метилата натрия. Реакция происходит в процессе смешения масла и спирта в емкости с мешалкой при нормальной температуре 20-25 °C. Побочным продуктом является глицерин, отделяемый далее в отмывочной колонне водой.

Эмульгированное дизельное топливо

Альтернативой обычному дизельному топливу является добавление в обычное дизельное топливо 20 % воды и 1 % эмульгатора. Смесь можно использовать в обычных дизелях без их переделки. Цвет смеси — мутно белый. Срок хранения после приготовления — около трёх месяцев. Технология применяется в Германии. Возможность добавления воды и эмульгатора в биодизель не изучена.

Но добавление воды в дизельное топливо катастрофично. Для форсунок с высоким давлением (как у CDI) вода и сера является агрессивным элементом. При высоком давлении и воде в составе топлива образуется серная кислота, которая губит прецизионные каналы. Кроме того, при попадании картерных газов в масло сера сокращает срок его службы. Поэтому в инструкциях импортных автомобилей производители пишут, что срок замены масла в странах бывшего СССР (где ещё продается соляр с серой в 0,2 %) сокращается вдвое. Кроме того, кислоты сокращают срок службы катализаторов и сажевых фильтров.

Важно знать о дизельном топливе!

Как бы это не казалось печальным, но зачастую на заправках нашей необъятной родины, включая московский регион, можно с легкостью столкнуться с некачественным, а порой и контрафактным топливом. Дизельное топливо в данном случае не является исключением.

Чтобы избежать всевозможных проблем с качеством, следует ориентироваться на автозаправочные станции известных компаний и избегать сомнительных заправок с нетипично низким ценником. Помните, что никакой производитель не станет работать себе в убыток и продавать продукцию по себестоимости или ниже таковой. Бесплатный сыр бывает только в мышеловке, к сожалению.

Данное правило в полной мере применимо и к оптовым поставкам дизельного топлива. Крайне низкая для рынка цена в конечном итоге не принесет ничего кроме убытков. Экономия на топливе в краткосрочной перспективе позволит извлечь определенную выгоду. При этом в последствии это может привести к дорогостоящим поломкам техники, производственным простоям и невозможности исполнять свои обязательства перед контрагентами.

Как решить проблему недобросовестных продавцов топлива?

Таким образом, при поиске поставщика дизельного топлива цена не должна являться единственным критерием выбора.

Необходимо очень внимательно отнестись к вопросу обеспечения поставщиком качества топлива:

  • В особенности с точки зрения юридических и финансовых гарантий, закрепленных в договоре поставки.
  • Так, ответственные и крупные поставщики топлива всегда включают в договор положения, которые предусматривают отбор арбитражных проб при поставке топлива.
  • Кроме того, может также предусматриваться проведение лабораторного анализа каждой партии, а также полная ответственность поставщика за качество продукции.

Внимательность и рассудительность при выборе поставщика помогут избежать многих проблем и в конечном тоге найти надежного и выгодного партнера.

Стандартизация дизельного топлива

Многовариантность источников и технологий получения дизельного топлива является одной из причин сравнительно большого числа отечественных стандартов, регулирующих его производство и потребление. Рассмотрим их.

ГОСТ 305-2013 определяет параметры дизельного топлива, получаемого из нефтегазового сырья. К числу контролируемых этим стандартом показателей относятся:

  1. Цетановое число — 45.
  2. Кинематическая вязкость, мм 2 /с – 1,5…6,0.
  3. Плотность, кг/м 3 – 833,5…863,4.
  4. Температура вспышки, º С – 30…62 (в зависимости от типа двигателя).
  5. Температура застывания, º С, не выше -5.
Читать еще:  Характеристики нового двигателя приоры

Основной характеристикой дизельного топлива по ГОСТ 305-2013 считается температура применения, по которой топливо подразделяют на летнее Л (эксплуатация при температурах наружного воздуха от 5 º С и выше), межсезонное Е (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -15 º С), зимнее З (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -25…-35 º С) и арктическое А (эксплуатация при температурах наружного воздуха от -45 º С и ниже).

ГОСТ 1667-68 устанавливает требования к моторным топливам для средне- и малооборотистых судовых дизельных установок. Источником сырья для такого топлива является нефть с повышенным процентным содержанием серы. Топливо подразделяется на два вида ДТ и ДМ (последнее используется только в малооборотистых дизелях).

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДТ:

  1. Вязкость, сСт – 20…36.
  2. Плотность, кг/м 3 – 930.
  3. Температура вспышки, º С – 65…70.
  4. Температура застывания, º С, не ниже -5.
  5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДМ:

  1. Вязкость, сСт – 130.
  2. Плотность, кг/м 3 – 970.
  3. Температура вспышки, º С – 85.
  4. Температура застывания, º С, не ниже -10.
  5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Для обоих видов регламентируются показатели состава фракций, а также процентное содержание основных примесей (серы и её соединений, кислот и щелочей).

ГОСТ 32511-2013 определяет требования к модифицированному дизельному топливу, соответствующему евростандарту EN 590:2009+А1:2010. Основой для разработки явился ГОСТ Р 52368-2005. Стандарт определяет технические условия на производство экологически чистого топлива с ограниченным содержанием серосодержащих компонентов. Нормативные показатели производства данного дизтоплива установлены следующими:

  1. Цетановое число — 51.
  2. Вязкость, мм 2 /с – 2….4,5.
  3. Плотность, кг/м 3 – 820…845.
  4. Температура вспышки, º С – 55.
  5. Температура застывания, º С, не ниже -5 (в зависимости от сорта топлива).
  6. Содержание воды, %, не более – 0,7.

Дополнительно определены норма смазывающей способности, коррозионные показатели, и процент наличия метиловых эфиров сложных органических кислот.

ГОСТ Р 53605-2009 устанавливает технические требования к основным компонентам сырья, используемого для производства биодизельного топлива. В нём определяется понятие биодизеля, перечисляются требования к переоборудованию дизельных двигателей, устанавливаются ограничения на использование метиловых эфиров жирных кислот, которые должны содержаться в топливе. ГОСТ адаптирован под евростандарт EN590:2004.

Основные технические требования к топливу по ГОСТ 32511-2013:

  1. Цетановое число – 55…80.
  2. Плотность, кг/м 3 – 860…900.
  3. Вязкость, мм 2 /с – 2….6.
  4. Температура вспышки, º С – 80.
  5. Температура застывания, º С -5…-10.
  6. Содержание воды, %, не более – 8.

ГОСТ Р 55475-2013 уточняет условия производства зимнего и арктического дизельного топлива, которое выпускается из дистиллята нефте- и газопродуктов. Сорта дизтоплива, выпуск которых предусмотрен данным стандартом, характеризуются следующими параметрами:

  1. Цетановое число – 47…48.
  2. Плотность, кг/м 3 – 890…850.
  3. Вязкость, мм 2 /с – 1,5….4,5.
  4. Температура вспышки, º С – 30…40.
  5. Температура застывания, º С, не выше -42.
  6. Содержание воды, %, не более – 0,2.

Топливо основе растительных или животных жиров (масел) из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначается буквой B; число после буквы означает процентное содержание биодизеля. В 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В 100 – 100 % биодизеля. Цетановое число для биодизеля не менее 51.

Использующийся как топливо в дизельном двигателе. такое топливо получают при перегонке нефти из керосиново-газойлевых фракций. Дизельное топливо само по себе представляет вязкую и трудно-испаряемую жидкость, которая состоит в большей степени из углерода. Предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты