Таблица 1.
Количество вредных веществ в отработавших газах двигателей автомобилей (полностью исправных)

Неполнота сгорания топлива, появление в отработавших газах большого количества сажи приводит не только загрязне-видимость на дорогах, что способствует созданию аварийной ситуации. При работе с неисправной системой питания дизелей количество сажи в отработавших газах может быть до 70—90%. Сажа, попадая с воздухом в органы дыхания человека, приводит к увеличению заболеваемости органов дыхания.

Одним из важных эксплуатационных свойств дизельного топлива является его способность обеспечивать чистоту двигателя и топливной аппаратуры. Это свойство в значительной степени зависит от химического и фракционного состава топлива. При сгорании топлива наблюдается нага-рообразование на стенках камеры сгорания и впускных клапанах, а также происходит образование, отложений на ‘распылителях и иглах распылителей форсунок. На стенках камеры сгорания, днищах поршней и впускных клапанах образуется плотный, твердый нагар темного цвета, а на распылителях и иглах распылителей форсунок нагар мягкий, смолистый, желтоватого цвета, иногда в виде лаковой светло-коричневой пленки.

В процессе образования нагара в дизельном двигателе в зоне существования нагара различают начало его образования, фазы роста и равновесного состояния. В зоне существования нагара создаются температурные условия для отложения нагара и удержания его на поверхности детали. За пределами зоны-существования нагар выгорает.

В зоне существования нагара задерживается небольшое количество нагарообразующих веществ, основная масса их выносится с отработавшими газами. В начале образования нагара на металлической поверхности в зоне его существования появляется смолисто-лаковая пленка, которая удерживает различные вещества, попадающие на ее поверхность. Фаза роста нагара сопровождается высокой скоростью его образования, особенно в начальный период работы двигателя. Количество нагара достигает при этом предельного значения, обусловленного зоной его существования на постоянном режиме работы двигателя. При достижении предельной толщины слоя нагара, наступает фаза равновесного состояния, при которой толщина слоя нагара не изменяется и не зависит от продолжительности работы двигателя. Количество нагара может уменьшиться или увеличиться при переходе двигателя на новый режим работы, связанный с изменением температурных условий.

Отложение нагара на стенках камеры сгорания ухудшает отвод теплоты в систему охлаждения двигателя. Наличие нагара на впускных клапанах приводит к их закоксованию, в результате чего теряется правильная посадка тарелки клапана на седло. Происходит утечка раскаленных газов и обгорание посадочных поверхностей клапана и седла, а в отдельных случаях и зависание клапана. Образование нагаров на продувочных окнах двухтактных дизелей ухудшает условия продувки цилиндров.

Наибольшие нарушения в работе дизельных двигателей связаны с отложениями нагара на форсунках. Нагар, образующийся на распылителях, способствует ухудшению качества распыливания топлива и искривлению факела. При ухудшении распыливания топлива нарушается смесеобразование, происходит неполное его сгорание, что приводит к дымлению дизеля, потере его мощности и повышенному расходу топлива. Выпадение смолистых отложений на иглах распылителей способствует их зависанию. Закоксование сопел и зависание игл распылителей сопровождается подтеканием топлива, так как в этом случае игла не садится на уплотняющий конус распылителя и не перекрывает его канал. При подтекании топлива наблюдается падение мощности и экономичности дизеля, его дымление. Нагарообразоваиие в двигателе зависит от следующих параметров применяемого дизельного топлива: содержания фактических смол и серы, фракционного состава, количества непредельных и ароматических углеводородов, зольности и коксуемости. С увеличением содержания фактических смол в топливе увеличивается склонность к нагаро-образованию на деталях двигателя, закоксование отверстий распылителей и зависание игл. Повышение содержания серы в топливе приводит при его сгорании к увеличению нагара и лака, причем плотность нагара значительно возрастает. Наибольшее влияние на нагарообразоваиие оказывают, меркаптаны, которые значительно ускоряют процессы окисления, полимеризации нестабильных соединений дизельного топлива и способствуют их выпадению и отложению на деталях двигателя. Например, при содержании сернистых соединений в топливе в количестве 0,06% на кольцах и в поршневых канавках образуется 2,1 г отложений после 80 ч работы дизельного двигателя. При повышении содержания сернистых соединений до 0,85% количество отложений увеличивается до 5,8 г.