На автомобильном транспорте нашли применение быстроходные двухтактные двигатели с воспламенением от сжатия (ЯАЗ-204, ЯАЗ-206), для которых выпускается топливо трех марок (ГОСТ 4749-49), в зависимости от температуры окружающего воздуха. При температуре ниже минус 30° применяется арктическое дизельное топливо марки ДА, при температуре выше минус 30° — зимнее ДЗ, при температуре выше 0° — летнее ДЛ.

В качестве заменителей может быть использовано дизельное топливо летнее и зимнее по ГОСТ 305-42 и осветительный керосин по ГОСТ 4753-49. Применять в качестве топлива для двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 тракторный керосин, имеющий повышенное октановое число, нельзя.

Особое значение для дизельных топлив имеет правильность транспортировки, хранения и отпуска, в процессе которых должна быть исключена возможность засорения их механическими примесями и попадания воды. Это является обязательным условием для обеспечения нормальной работы топливоподающей аппаратуры. Для того чтобы исключить возможность работы двигателя с присутствием в нем воды, топливо должно отстаиваться в течение 10—12 дней.

2. Физико-химические свойства дизельных топлив

Склонность дизельного топлива к самовоспламенению в двигателе оценивается поцетановому числу. Цетавовым числом дизельных топлив называется процентное (по объему) содержание цетана в такой смеси его с альфаметилнафталином, которая равноценна испытуемому топливу по самовоспламеняемости в двигателях.

Цетановое число цетана принято за 100, а альфаметилнафта-лина — за 0.

Определение цетанового числа дизельных топлив, подобно определению октанового числа бензинов, производится путем сравнительных испытаний топлива со смесями цетана и альфа-метилнафталина в специальном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия.

Чем выше цетановое число топлива, тем быстрее оно воспламеняется в камере сгорания после начала впрыска, т. е. тем короче получается период запаздывания самовоспламенения, меньше скапливается топлива в камере сгорания к моменту его самовоспламенения и более плавно нарастает давление после самовоспламенения. Плавность нарастания давления при сгорании топлива обспечивает «мягкую» работу двигателя.

При «жесткой» работе двигателя увеличиваются ударные нагрузки на шатунно-кривошипный механизм, что вызывает преждевременный его износ, а иногда даже поломки. Сокращение периода запаздывания самовоспламенения при повышении цетанового числа топлива приводит одновременно к снижению максимального давления сгорания, что также благоприятно сказывается на работе двигателя.

От величины цетанового числа зависят и пусковые свойства дизельных топлив.

Топливо с чрезмерно высоким цетановым числом так же нежелательно, как и со слишком низким. В том и другом случае увеличивается расход топлива, т. е. ухудшается топливная экономичность. Причиной увеличенного расхода топлива в обоих случаях является ухудшение процесса сгорания. При слишком высоком цетановом числе сгорание топлива происходит вяло, а при низком продолжительность огорания настолько увеличивается, что оно заканчивается далеко на линии расширения.

Для дизельного топлива ДА и ДЗ цетановое число должно быть не менее 40, а для дизельного топлива ДЛ — не менее 45.

Испаряемость дизельного топлива оценивается по фракционному составу. Желательно иметь топливо, которое быстро испарялось бы в двигателе после его впрыска, и тем самым сокращалось бы время до самовоспламенения топлива. Чем легче фракционный состав топлива, тем выше его испаряемость.

Для обеспечения необходимой испаряемости дизельного топлива у зимних сортов топлива ДЗ и ДА предусмотрен более легкий фракционный состав, чем у летнего ДЛ.

Для зимних топлив ДЗ и ДА нормируется также содержание легких фракций, влияющих на пусковые свойства.

Облегчение фракционного состава обеспечивает лучшее смесеобразование в цилиндрах двигателя и улучшение пусковых свойств.

Однако облегчение фракционного состава связано с уменьше-нцем вязкости топлива, которая должна иметь определенное значение’ для обеспечения смазки трущихся деталей топливоподаю-щей системы. Дизельное топливо имеет фракции, выкипающие от 200 до 350°.

Вязкостью топлива определяются качество его распыления в цилиндре двигателя, дальнобойность струи, четкость начала и конца подачи топлива форсункой.

В свою очередь от перечисленных факторов зависят характер протекания процесса горения топлива, плавность работы двигателя, величина развиваемой им мощности.

Высокая вязкость приводит к затруднениям при фильтрации, к перебоям в подаче топлива насосом, ухудшению распыления и неполноте сгорания.

Физический смысл вязкости заключается в том, что она характеризует взаимную силу сцепления отдельных частиц топлива между собой, т. е. подвижность топлива.

При характеристике дизельного топлива приводится кинематическая вязкость и условная вязкость (по Энглеру).

За единицу кинематической вязкости принимают стокс (обозначается ст). Для удобства пользования целыми числами кинематическую вязкость выражают в сотых долях стокса, т. е. в сан-тистоксах (обозначается сст).

Условной вязкостью (обозначается °Е) называется отношение времени истечения топлива, нагретого до определенной температуры, из специального сосуда емкостью 200 см3 и отверстием определенного размера ко времени истечения такого же количества воды при 20° Ц. Чем более густое топливо, тем больше потребуется времени для его вытекания и, следовательно, вязкость его большая.

С изменением температуры вязкость дизельного топлива меняется: при повышении температуры она уменьшается, при понижении температуры — увеличивается.

Поэтому вязкость всегда устанавливается при определеннь^ температурах, чаще всего при 20, 50 и 100°.

Для определения кинематической вязкости требуется: специальная аппаратура, посуда, жидкости; основным прибором является вискозиметр. Вязкость условная определяется тоже в специальном приборе, но проще, чем кинематическая.

Коксуемость в дополнение к фракционному составу характеризует полноту сгорания топлива и склонность его к нага-рообразованию.

Кокс даже в небольших количествах в дизельном топливе является крайне нежелательной примесью. Его содержание не должно превышать 0,05%.

Выделение кокса способствует образованию нагара на форсунках, клапанах и других деталях двигателя.

Зольность в дизельном топливе увеличивает износы цилиндров и поршней. Поэтому наличие золы допускается в ограниченном количестве (не более 0,02%).

Содержание серы в дизельном топливе нежелательно по тем же причинам, что и в бензине, и ее количество не должно превышать 0,2%. Газообразное химическое соединение серы в виде сероводорода в дизельном топливе не допускается.

Водорастворимые кислоты, механические примеси и вода в дизельном топливе не допускаются.

Температурой вспышки ограничивается допустимое содержание в топливе наиболее легких фракций.

Температурой застывания называется температура, при которой испытуемое топливо в определенных условиях загустевает настолько, что при наклоне пробирки с ним под углом 45° уровень топлива . остается неподвижным в течение одной минуты.

Температурой помутнения называется та температура, при охлаждении до которой из топлива начинают выделяться кристаллы.

Таким образом, обе температуры характеризуют дизельное топливо с точки зрения возможности его использования при низких температурах окружающего воздуха. Практически температура застывания должна быть ниже на 10—15° температуры окружающего воздуха, т. е., если температура застывания минус 60°, то это топливо обеспечивает бесперебойную работу при температуре окружающего воздуха минус 45—50°.

Качество применяемого топлива по его физико-химическим свойствам может быть определено путем проведения анализов топлива в соответствующих лабораториях или по паспорту на топливо, выдаваемому снабжающими организациями.

Наиболее часто качество топлива ухудшается в процессе хранения и транспортировки в результате его загрязнения механическими примесями и водой.