Мал. 9.1 Залежність температури самозаймання дизельного палива від цетанового числа.
Наприклад, якщо випробувані паливо поводиться так само, як суміш, що складається з 45% цетана і 55% а-метилнафталіну, то цетанове число даного дизельного палива одно 45. Температура самозаймання дизельного палива знижується зі збільшенням цетанового числа (рис.9.1). Цетанове число впливає на легкість і надійність запуску двигуна, тиск згоряння, питома витрата палива і інші показники. Використання палива з більш високим цетановим числом призводить до неповного згоряння, збільшення димності вихлопу і зниження потужності двигуна.
Отфракціонного складу дизельного палива залежить якість освіти паливно-повітряної суміші і повнота її згоряння, димність вихлопу і інші по-ники роботи двигуна, а також температура спалаху горючої суміші при піднесенні вогню. При визначенні температури спалаху паливо нагрівають в закритому тиглі і періодично підносять до його поверхні запальний лампочку. Температура спалаху характеризує огнеопасность палива для застосування, транспортування і зберігання.
В'язкість є важливим експлуатаційним властивістю і визначає рухливість дизельного палива (т. Е. Опір, який чинять частки рідини один одному при переміщенні під дією сили), ступінь його розпилення і однорідність горючої суміші. При зниженій в'язкості відбувається надмірне розпорошення палива, його підтікання через зазори, знижується тиск упорскування, погіршуються його змащувальні властивості, і навпаки, при підвищеній в'язкості збільшується опір при русі палива по трубопроводах, погіршуються процеси розпилення і сумішоутворення, паливо згорає не повністю, підвищується його витрата. Дизельне паливо зазвичай характеризується кінематичною в'язкістю, яка представляє собою питомий коефіцієнт внутрішнього тертя рідини. В'язкість дизельного палива залежить від температури (рис. 9.2) і підвищується при її зниженні: в паливах для швидкохідних дизелів вона визначається при 20 ° С, а для тихохідних - при 50 ° С. Кінематичну в'язкість встановлюють за часом закінчення заданого кількості палива через капіляр віскозиметра при температурі 20 ° С. В'язкість дизельного палива для швидкохідних двигунів 1,8-8,0 мм 2 / с, а для тихохідних - до 36 мм 2 / с. У холодну пору року необхідно застосовувати зимові сорти дизельного палива, що мають менші показники в'язкості, які при зниженні температури дещо підвищуються.
Мал. 9.2 Залежність в'язкості дизельного палива від температури: I - річної; 2 - зимової; 3 арктичної.
На роботу двигуна при низькій температурі впливають також температура помутніння, початку кристалізації і застигання палива.
Температурою помутніння називається така температура, при якій паливо втрачає свою фазову однорідність і стає мутним. При цьому змінюється його зовнішній вигляд внаслідок утворення твердих вуглеводнів. Подальше охолодження палива призводить до підвищення вмісту твердої фази, появи кристалів. Температура утворення перших кристалів називається температурою початку кристалізації.
Температура повної втрати рухливості палива є температурою застигання. Температура помутніння, початку кристалізації і застигання залежать від фракційного складу дизельного палива. Наприклад, парафінові вуглеводні мають низьку температуру застигання і застосовуються для ви-ництва літніх сортів палива, а нафтенові, з високою температурою застигання, - для отримання зимових сортів палива. Для нормальної роботи двигуна необхідно, щоб температура помутніння була на 3-5 ° С нижче мінімальної температури навколишнього середовища, а температура застигання - на 10-12 ° С нижче.
Рис.9 3 Вплив вмісту сірки в паливі на знос двигуна.
Отхіміческого складу використовуваного палива залежить інтенсивність утворення смолистих речовин і .нагара, що погіршує якість розпилу палива, викли ^ кість перегрів двигуна і зниження його потужності.
Для поліпшення властивостей дизельного палива до нього, додають присадки, що підвищують цетанове число, інгібітори корозії, дезактиватори металів і т. Д. Так, додавання 1% ізопропілнітратом підвищує цетанове число дизельного палива на 10-12 одиниць, покращує його пускові характеристики.
5. Мазут. Основні властивості, марки і застосування
Мазут широко застосовується в якості котельного палива і є цінною сировиною для хімічної промисловості. Як високомолекулярна фракція нафти мазут є темну і густу рідину.
Основним показником якості мазуту при його маркуванні є в'язкість, що визначає умови заповнення і зливу баків, цистерн, танкерів і інших ємностей, транспортування мазуту по трубопроводах, подачі його в топковий простір печей і т. Д. В'язкість мазуту оцінюється в одиницях умовної в'язкості (° ВУ ) і визначається відношенням часу безперервного витікання 200 мл мазуту при заданій температурі до часу закінчення такого ж обсягу дистильованої води при температурі 20 ° С .Іспитанія проводяться в вискозиметре ВУ зі стандартн им часом (51 ± 1 с) закінчення дистильованої води через капіляр. В'язкість мазуту залежить від температури. щільності і смолистости. При низьких температурах в'язкість мазуту значно зростає, тому слив його з ємностей і перекачування по трубопроводах можуть проводитися тільки після попереднього підігріву палива.
Температура застигання мазуту залежить від хімічного складу сировини і способів отримання нафтопродукту. Прямогонні мазути з парафінової нафти мають температуру застигання більше 25 ° С, а крекінг-мазути - від 25 до 34 ° С.
При розрахунках обсягів ємностей для зберігання і транспортування палива, визначенні умов відстоювання води і осадження механічних домішок з мазуту користуються показником щільності мазуту. Чим менше щільність мазуту, тим легше і швидше відокремлюються від нього вода і механічні домішки. Щільність мазуту коливається в межах 0,94-1,02 г / см 3 і підвищується зі збільшенням в'язкості.
Температура спалаху характеризує пожежну безпеку палива і умови поводження з ним в процесі транспортування, зберігання і використання. Максимальна температура розігріву палива повинна бути не менше ніж на 10 ° С нижче температури спалаху. Температура спалаху товарних мазутів, обумовлена відомими методами в закритих і відкритих тиглях при 80-90 ° С.
Нафтопереробною промисловістю виробляється кілька марок мазутів, які використовуються в якості палива: флотські Ф-5 і Ф-12. топкові 40 і 100. Цифри входять до марки (5, 12, 40 і 100), вказують на максимальну в'язкість пої температурі 50 ° С в одиницях умовної в'язкості. Мазут Ф-5 і Ф-12 (легке паливо) застосовуються в суднових котельних установках, а марок 40 (середнє паливо) і 100 (важке паливо) - як масове паливо у всіх котелень і нагрівальних установках загального призначення. Мазут марок 40 і 100 за змістом сірки підрозділяються на: малосірчисті. сірчисті і високосер-ність.