Свойства, влияющие на воспламенение ДТ Воспламеняемость ДТ

Воспламеняемость ДТ – это важнейшее свойство, которое значительной мере определяет лёгкость пуска и характер работы дизельного двигателя. О воспламеняемости ДТ судят по длительности первой стадии горения – периоду задержки воспламенения и углеводородному составу ДТ.

Период задержки воспламенения (ПЗВ) – это время, которое проходит от начала впрыска топлива до появления первых очагов пламени. Если ПЗВ слишком большой, то в КС скапливается слишком большое количество топлива. Очаги воспламенения образуются со значительным опозданием. В цилиндры продолжает поступать топливо, его накапливается больше, но воспламенения не происходит. Топливо успевает хорошо прогреться, испариться и перемешаться с воздухом. Наконец воспламеняется сразу большая часть топливовоздушной смеси, давление в цилиндрах резко возрастает (при повороте коленвала на 1º давление возрастает до 0, 6… 0,9 МПа и более), двигатель работает с ударными нагрузками (слышен характерный стук), падает мощность. Такая работа двигателя носит название «жёсткой». При «жёсткой» работе детали двигателя быстро изнашиваются и даже ломаются.

По внешним признакам и последствиям «жёсткая» работа двигателя напоминает детонацию в карбюраторных двигателях, но причины возникновения противоположны. Если в дизельном топливе много нестойких быстроокисляющихся углеводородов, то они легко воспламеняются, двигатель работает мягко. Тогда как эти же углеводороды в бензине вызывают детонацию.

При уменьшении ПЗВ давление в цилиндре нарастает плавно (на 0,4…0,5 МПа на 1º). В этом случае говорят о «мягкой » работе двигателя. Если же ПЗВ чрезмерно маленький, то впрыск основной части топлива осуществляется не в горячий воздух, а в продукты сгорания, поэтому сгорание топлива происходит в среде с недостатком кислорода, и оно сгорает не полностью, следовательно, увеличивается расход топлива и падает мощность двигателя.

Углеводородный состав топлива также оказывает влияние на воспламеняемость топлива. Чем легче и быстрее окисляются углеводороды, входящие в состав ДТ, тем больше образуется неустойчивых кислородосодержащих веществ, ниже температура воспламенения, короче ПЗВ, устойчивее и мягче работа дизельного двигателя. Наиболее склонны к окислению парафиновые углеводороды, труднее окисляются нафтеновые и изопарафиновые углеводороды. Самые стойкие к окислению ароматические углеводороды. Вывод: те углеводороды, которые не нужны в бензинах (парафиновые), т.к. вызывают детонацию, наиболее желательны в ДТ, и наоборот.

- 20 -

Понятие о цетановом числе

Цетановое число (ЦЧ) – это показатель, по которому оценивают склонность ДТ к самовоспламенению и судят о характере работы дизельного двигателя. Цетановое число – это условный показатель, который равен процентному содержанию цетана (воспламеняемость 100 %) в такой его смеси с α - метилнафталином (воспламеняемость 0), которая имеет такой же ПЗВ, как и ДТ.

Между ОЧ и ЦЧ существует такая закономерность: чем выше ОЧ, тем ниже ЦЧ, т.е. ниже воспламеняемость ДТ. Поэтому добавление к ДТ бензина, ухудшает его воспламеняемость, т.к. у бензина ЦЧ = 10… 20.

где П – содержание в ДТ парафиновых углеводородов, Н – содержание нафтеновых углеводородов, А – содержание ароматических углеводородов.

Оптимальное значение ЦЧ 40…50 (обеспечивается «мягкая» работа двигателя). Если ЦЧ меньше 40, то двигатель работает «жёстко, а если больше 50, то топливо сгорает не полностью и двигатель работает неэкономично. Летом мягкая работа и лёгкий пуск двигателя обеспечивается при ЦЧ = 40…45, а зимой – при ЦЧ = 45…50.

Среди способов повышения ЦЧ имеет место добавление специальных присадок – перекисных соединений, которые повышают ЦЧ на 16…20 единиц. Наибольшее распространение получили этилнитрат и изопропилнитрат (сложные эфиры азотной кислоты). При добавлении этих присадок улучшаются пусковые свойства при отрицательных температурах, и снижается нагарообразование.

Лекция 9

Тема 1.3. Дизельное топливо

Иметь представление о коксовом, зольном и йодном числе.

Знать свойства, влияющие на образование отложений, коррозионные свойства, марки и ассортимент ДТ, способы повышения качества ДТ.