Вязкость измеряется в единицах динамической, кинематической и условной вязкости. В стандартах на дизельное топливо приводится кинематическая вязкость в стоксах (ст).

Вязкость зависит от температуры жидкости, поэтому всегда указывают, при какой температуре вязкость была определена.

От вязкости в большой степени зависит качество распыливания топлива и смесеобразования. При понижении вязкости тонкость распыливания топлива и смесеобразование улучшаются, но несколько ухудшаются условия смазки деталей топливного насоса.

Однако малая вязкость вызывает чрезмерное распыливание топлива, в результате чего резко уменьшается дальнобойность капель топлива и в отдаленные от форсунки части камеры сгорания топливо не попадает. Это нарушает однородность горючей смеси и ухудшает ее сгорание.

При повышении вязкости тонкость распыливания топлива и процесс смесеобразования ухудшаются, поэтому топливо полностью не сгорает, при этом наблюдается дымный выпуск отработавших газов.

Кинематическая вязкость дизельного топлива при 20 °С должна быть не менее 2,2 сст и не более 8 сст.

Фракционный состав дизельного топлива. Повышенное содержание тяжелых фракций в дизельном топливе приводит к тому, что топливо не успевает испариться и образовать однородную смесь В этом случае сгорание топлива будет неполным. Однако и чрезмерно облегченное по фракционному составу топливо тоже применять нельзя, так как оно обладает малой вязкостью.

Температура выкипания дизельного топлива должна находиться в пределах 170—360 °С.

Температурой помутнения называется температура, при которой дизельное топливо мутнеет вследствие выделения кристаллов твердых углеводородов (парафинов). Эти кристаллы, засоряя топливные фильтры, затрудняют подачу топлива в дизель. Для нормальной работы дизеля нужно, чтобы температура помутнения дизельного топлива была на 3—5° С ниже минимальной температуры окружающего воздуха.

Температурой застывания называется температура, при которой топливо теряет подвижность. Эта температура должна быть на 10 °С ниже минимальной температуры окружающего воздуха. При температуре застывания уровень топлива в пробирке, наклоненной под углом 45°, должен оставаться неподвижным в течение 1 мин.

Температурой самовоспламенения топлива называется наименьшая температура, при которой топливо воспламеняется без постороннего источника пламени.

Самовоспламенение топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, происходит не сразу, а по истечении определенного периода, который называют периодом задержки самовоспламенения.

В этот период топливо, соприкасаясь с нагретым от сжатия воздухом, подогревается и, испаряясь, смешивается с ним. Одновременно окисляются углеводороды топлива и образуются их нестойкие соединения с кислородом воздуха (перекиси).

В период задержки самовоспламенения топливный насос продолжает подачу топлива в камеру сгорания. Чем продолжительнее этот период, тем больше топлива накапливается в камере сгорания к моменту самовоспламенения. Это вызывает при самовоспламенении топлива резкое нарастание давления в цилиндре (жесткая работа дизеля), которое сопровождается глухими стуками и нередко приводит к преждевременному износу подшипников и шеек коленчатого вала.

Жесткая работа дизеля по внешним признакам напоминает детонационное сгорание в карбюраторном двигателе, однако причины этих явлений противоположны. Все факторы, способствующие быстрому окислению углеводородов с образованием перекисей, уменьшают период задержки самовоспламенения и, следовательно, уменьшают жесткость работы дизеля. У карбюраторных двигателей способность топлива к образованию перекисей приводит к детонационному сгоранию.

Длительность периода задержки самовоспламенения зависит от свойств топлива и качества подготовки смеси.

Самовоспламеняемость топлива оценивается цетановым числом, которое определяют на одноцилиндровом двигателе так же, как и октановое число, сопоставляя самовоспламеняемость испытуемого и эталонных топлив. В качестве эталонных топлив приняты углеводороды: цетан и альфа-метилнафталин. Первый имеет хорошую самовоспламеняемость (она условно принята за 100 единиц), второй — плохую (она условно принята за 0 единиц).

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное (по объему) содержание цетана в такой смеси с альфа-метилнафталином, которая по самовоспламеняемости равноценна испытуемому топливу. Применение топлива с низким цетановым числом приводит к жесткой работе дизеля. По существующим стандартам цетановое число дизельного топлива должно быть не ниже 40 единиц для дизелей, коленчатые валы которых вращаются с 1000—1500 об!мин.

Склонность топлива к образованию отложений и нагара. При содержании в дизельном топливе значительного количества асфальто-смолистых соединений, тяжелых фракций и механических примесей в камерах сгорания, на клапанах, форсунках и поршневых кольцах образуются лакообразные отложения и нагар.

Эти отложения вызывают перегрев дизеля, пригорание (закоксовывание) поршневых колец, засорение распыливающих отверстий форсунок и т. д. В результате этого падает мощность и снижается экономичность дизеля.

О склонности топлива к нагарообразованию можно ориентировочно судить по его коксовому числу, которое определяется по коксуемости 10% остатка топлива после его разгонки. Коксовое число выражается в процентах и показывает количество кокса, оставшегося в результате испарения и разложения этого остатка топлива при его прокаливании без доступа воздуха. Чем меньше коксовое число, тем выше качество топлива.

Коррозионное действие дизельного топлива обусловливается теми же причинами, что и у топлива для карбюраторных двигателей. Наибольшее коррозионное действие оказывают сернистые соединения. Нефтяная промышленность выпускает топливо с содержанием серы до 1%.

Для уменьшения износа деталей от сернистой коррозии применяют коррозионно-устойчивые материалы (хромокремнистый чугун и др.), вводят в дизельные масла специальные антикоррозионные присадки (ЦИАТИМ-339 и др.), а также хромируют поверхности некоторых деталей (например, поверхности поршневых колец).

Механические примеси и вода в дизельном топливе абсолютно недопустимы. Детали топливных насосов и форсунок изготовляются с большой точностью, зазоры между отдельными деталями колеб-. лютея в пределах 0,001—0,003 мм, поэтому наличие механических примесей даже в очень малых количествах приводит к нарушению нормальной работы дизеля и быстрому износу деталей топливного насоса и форсунок.

Механические примеси могут попасть в дизельное топливо, если не соблюдаются правила его перевозки, хранения и заправки.

Присутствие воды в топливе влечет за собой коррозию металлов, к тому же при пониженных температурах вода превращается в мельчайшие кристаллы льда, которые нарушают, а иногда прекращают подачу топлива.

Для удаления механических примесей и воды нужно в течение длительного периода отстаивать топливо в резервуарах (не менее 48 часов), тщательно фильтровать его при заправке и периодически сливать отстой из топливных баков. .

Зольность дизельного топлива должна быть не более 0,02%, так как зола способствует повышенному нагарообразованию и вызывает повышенный износ деталей дизеля.

Марки дизельных топлив. Выпускаются следующие марки дизельных топлив: ДА, ДЗ, ДЛ (ГОСТ 4749—49) из малосернистых нефтей, А, С, 3 и Л (ГОСТ 305—62) из сернистых нефтей.

Для эксплуатации дизелей в зимних условиях при температуре окружающего воздуха ниже —30 °С предназначено топливо марки ДА и А, а при температуре выше —30 °С — топливо марок ДЗ и 3.