Eng Ru
Отправить письмо

ДЛЯ ЛЮБЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. Промоутеры горения дизельного топлива


Про дизельное топливо. — Автокадабра

- Правда ли, что у Лукойла лучшее ДТ? - Стоит ли ожидать увеличения мощности от ДТ Экто или Ultimate? - Есть ли необходимость использовать покупные присадки для дизельного топлива, будет ли от них положительный эффект? - Где лучше всего заправляться?

Ответы на эти вопросы вы сможете узнать без регистрации и смс под катом!

Как всегда напоминаю : 1. Оригинал поста тут: http://www.tech-drive.ru/?p=1960 , картинки смотреть там удобней, пост (надеюсь) выглядит симпатичней. Для любителей покликать по рекламе есть целых два (!) блока от гугл ads ;) 2. Пост рассчитан на неспециалистов по топливу (коим является автор и большая часть обычных автолюбителей). Если вы постоянно перечитываете подшивку "ЗаРулем" и можете по памяти воспроизвести любую статью за последние 10 лет, то здесь вы увидете, в основном, копипасту (впрочем все ссылки на источники, как всегда, есть). Рекомендую профессионала сразу перейти к предпоследнему разделу со свежими паспортами на ДТ и оставить свои комментарии по выводу.

Так как, наконец, удалось найти подходящую картинку для шапки, больше нет смысла откладывать публикацию. Приступим.

Пока Элон Маск и ко двигают индустрию электрокаров семимильными шагами вперед мы продолжаем жечь топливо и пытаемся разобратся, какие из остатков древних динозавров горят лучше.

Ранее мы разобрались с бензином (Часть 1- http://www.tech-drive.ru/?p=1094 или http://autokadabra.ru/shouts/86216, Часть 2 - http://www.tech-drive.ru/?p=1675 или http://autokadabra.ru/shouts/86256 ). Настало время выяснить, что интересного может предложить колонка с ДТ.

Начнем с простого. Почти все дизельные технологии: турбины, высокое давление непосредственного впрыска, и, даже, бездроссельный впуск в последние годы были с успехом применены на бензиновых двигателях. Последнее оставшееся отличие состоит в отсутствии системы зажигания и несколько ином принципе работы. Подробнее про сравнение бензиновых и дизельных двигателей - в статье "Бензин или Дизель".

Цетановое число

Основной характеристикой дизельного топлива выступает цетановое число. На этом познания среднестатистического автолюбителя заканчиваются.

Попробуем ответить на вопрос: "Каким должно быть цетановое число в хорошем топливе"? Для этого призываю древнюю силу просвещения под названием "ЗаРулем", 2008: "Пособите Дизелю".

Цетановое число определяет время от впрыска до возгорания. Чем больше это число, тем быстрее воспламеняется топливо. Быстрее значит лучше или нет?

Как и в случае с бензином, дизельный двигатель проектируется под конкретное цетановое число, на котором он обладает оптимальными характеристиками. Если цетановое число слишком высокое и топливо загорается быстро, то оно не успевает хорошо смешаться с воздухом и испариться. При этом процесс горения будет медленным и менее эффективным. Кислород в дальних участках камеры сгорания не будет участвовать в процессе. Однако чем быстрее горение тем больше за рабочий такт мы можем подать топлива, а значит больше мощность.

Если цетановое число низкое - то топливо успеет полностью испариться, но из-за этого процесс горения будет быстрым и жестким - из-за долгого воспламенения не успеть подать максимально возможное количество топлива за рабочий такт - снизится максимальная мощность и увеличатся ударные нагрузки на КШМ.

Есть мнение что, каждая единица отклонения ЦЧ (цетанового числа) от оптимального  дает увеличение расхода топлива на 0,3-0,4%.

Идельным алгоритмом работы дизеля является быстрое воспламенение и медленное горение. Добится этого позволяют современные системы впрыска, улучшающие испаряемость топлива в камере сгорания и процесс горения. Следовательно, чем прогрессивней система впрыска в вашем дизеле, тем больше пользы вы получите от высокого цетанового числа.

Высокое цетановое число попадается и в России.

Результаты тестов солярки на 14-ти литровом 240 сильном ЯМЗ 238. [ Источник: ЗаРулем, 2009 ]

Вывод легко запомнить, так как с бензиновыми двигателями похожая  картина - чем современней двигатель, тем большее октановое число необходимо.

С теорией мы закончили, перейдем к тестам и паспортам.

Призываем силу во второй раз: ЗаРулем, 2011, "Присадки к дизтопливу".

Дизель куда более своего бензинового собрата чувствителен к составу топлива. Впрыск, испарение и горение идут прямо в цилиндре, и времени на это отводится очень мало. Более того, если для бензинов различия по ключевым параметрам (октановое число, фракционный состав, содержание разных углеводородов и кислорода) составляют считаные проценты, то для дизельного топлива (ДТ) картина куда хуже. ЦЧ в рамках Евро-2, должно быть не ниже 45, в рамках Евро-3 и новее, минимум - 51. Фактически может попадаться топливо с ЦЧ более 60. А если в такое ДТ залить цетан-корректор, то разница может составить и 30%.

При тестировании дизельного топлива на древнем и могучем ЯМЗ 238 лучше всего себя показывает топливо с минимальным ЦЧ (49). Логично, ведь двигатель (в первую очередь впрыск и угол его опережения) разрабатывали под цетановое число 45. Но если этот двигатель отрегулировать на нормы выхлопа Евро-4, то лучшие показатели он демонстрирует на топливе  BP с ЦЧ 54! Топливо с высоким ЦЧ обеспечивает снижение расхода 0,5% на каждую единицу ЦЧ. Для двигателей экологических классов ЕВРО-4+ и с современными системами впрыска (common rail) высокое ЦЧ может обеспечить даже лучшие результаты. Иными словами, если перейти с топлива с ЦТ 51 на хорошее топливо с ЦЧ 60 и выше, то расход топлива и мощностные показатели должны улучшиться примерно на 5%.

Сравнение эффективности цетан-корректоров на двигателе Камаз, расчитаном на ЦТ 45 [Источник: ЗаРулем, 2008 ]

С другой стороны, на  двигателе КАМАЗ, так же рассчитанном на ЦТ 45, добавление цетан-корректоров к топливу с ЦЧ 51 без регулировки так же вызвало улучшение топливной экономичности, хотя теоритически, расход должен был вырасти. Такой результат исследователи из Зарулем обьясняют применением волшебных катализаторов (промоутеров) горения в присадках. Присадка Kerry дала КАМАЗу повышения топливной экономичности более 2,5% на каждое дополнительное ЦЧ!

Из-за высокого ЦЧ топливо не успевает до воспламенения хорошо смешаться с воздухом и окисляется не во всем объеме камеры сгорания. Промоутеры, в свою очередь, улучшают процесс горения (как оксигинаторы у бензина) без изменения цетанового числа и, тем самым, повышают мощность и топливную экономичность.

На двигателях с прогрессивными системами впрыска применение промоутеров горения может быть не таким оправданным ввиду того, что их роль уже выполняют продвинутые форсунки. Отклик на повышение цетанового числа будет в районе 0,5%-2,5% на каждую единицу ЦЧ.

ИТОГ: Применение цетан-корректоров всегда положительно влияет на мощность и расход. Присадки с промоутерами горения намного эффективнее на старых моторах. Если вы носите майку с Джереми Кларксоном и каждый раз, срываясь со светофора, вопите "POWERRRRR!!!", то рекомендую заливать двойную дозу ТОТЕК или Kerry в свой дизельный болид при каждой заправке.

Смазывающая способность.

Тест присадок к дизельному топливу. Не смущайтесь некондиционным цетановым числом ДТ - его намеренно разбавили керосином[ Источник: ЗаРулем, 2011 ]

Второй важной характеристикой ДТ является смазывающая способность. Топливо должно эффективно препятствовать износу сложной топливной аппаратуры. Раньше с этой задачей прекрасно справлялась сера, но она вызывает нагар и вредна для экологии. Поэтому, в современных топливах, ее содержание максимально снижают и заменяют смазывающими (противоизносными) присадками. Чем лучше смазывающая способность, тем дольше прослужит ваш ТНВД и форсунки, а их ремонт или замена - основная головная боль после пробега в 200 тыс. км. С другой стороны, если вы предпочитаете менять машину раз в 3 года, то это уже проблемы второго владельца.

Мощность, смазывающие компоненты сами по себе, не увеличат - смотрим на результаты присадки "Энергия 3000".

Лучшие показатели у присадки ТОТЕК. По каким-то причинам ее включили в разряд "Смазывающих", хотя производитель относит ее к классу "Универсальных" - в ней, помимо прочего, содержится катализатор (промоутер) горения.

Иностранный опыт.

В наших интернетах принято ругать воротил топливного бизнеса, наши отсталые НПЗ и жижу, которую нам, почему-то, продают как топливо. Посетите любой сервис и вам с удовольствием продемонстрируют часовой монолог по теме "У нас топливо паршивое, а у них там в баки амброзию льют".

Список цетановых чисел в ДТ с разных заправок в США. Там дизельным топливом все очень грустно - ДТ льют только в магистральные тягачи.[Источник: http://rennlist.com/]

Перевод одного из комментариев с американского форума http://rennlist.com/forums/:

"Езжу на дизелях с 1985 года и ниразу не видел в Америке обозначения цетанового числа на колонке. В то же время октановое число на бензиновых колонках всегда написано, но я не вижу ни одной причины почему мы не должны знать цетановое число. Если только "Федералы" не думают, что всё ДТ в США "обычное".  В Европе сушествует 3 класса ДТ: обычное (ЦТ 40-50), среднее (ЦЧ 51-59) и премиальное (ЦЧ 60+). Обычное ДТ не преднозначено для современных дорожных автомобилей. Для годов выпуска моложе 2000-го минимальное значение ЦЧ - 51.  ... Лично я бы добавлял цетан-корректор после каждой заправки на American Exxon/Mobil."

Сравнение топлив (данные 2011 года).

К сожалению на данный момент сканы паспортов на ДТ - большая редкость, и их не достаточно для полноценного сравнения. Но зачем мучаться если есть гугл и ЗаРулем, 2011 "Ставим на зеро" ?

Сравнение летнего дизельного топлива. [Источник: ЗаРулем, 2011 "Ставим на зеро"]

Все показатели уже собраны в одну таблицу, осталось только покрутить головой, повращать монитор и сообразить что к чему.

В первую очередь нас интересует 3 показателя: цетановое число, смазывающая способность и топливная экономичность.

Топливная экономичность.

К сожалению, топливная экономичность измерялась по ГОСТу, на древнем двигателе с механическим впрыском, рассчитанным на ЦЧ 45, так что победителем стала РосНефть с наименьшим цетановым числом - 51 и классом Евро-3. Древнее топливо для древнего двигателя.  На современных двигателях ситуация будет противоположная, так что этот параметр придется отбросить.

Смазывающая способность.

В 2011 году аутсайдером с сильным отрывом был Лукойл. Если сравнить показатели с свежим паспортом от 2015 года (представлен ниже), то видно, что никакого прогресса у Лукойла нет. Это произошло потому, что Лукойл первым обновил свои производственные мощности в соответствии со стандартами Евро-5.  Все конкуренты содержали серы в 4-20 раз больше.

В 2011 году это конечно было преимуществом (с точки зрения экологии и чистоты двигателя, но не смазывающей способности), но теперь это главный недостаток, так как технологии у конкурентов новее, а значит и качество лучше.

На данный момент  все производители уже перешли на Евро-5 (с 2016 года Евро-5 станет минимально допустимым стандартом). Предполагаю, что смазывающая способность упала у всех.

Цетановое число.

В 2011 году первой с конца у нас идет Роснефть. На современных моторах такое топливо покажет результаты на 2%-5% хуже лидеров. Если принять во внимание свежие паспорта, то Лукойл делит дно вместе Роснефтью.

Далее по возрастанию: ТНК, ТАТнефть, Shell. У всех значение ЦЧ около 53,5. Среднее топливо, подойдет для любых современных двигателей.

Лучший результат показало топливо BP. Отрыв от среднячков небольшой - всего 1,5 ЦЧ, но победителей не судят.

Улучшенное ДТ (данные 2015 года).

Наряду с бензином Экто, Ultimate и пр. появились и их дизельные аналоги. Обещания всегда одинаковы: мощность выше, расход ниже, чистый, как капля визина, двигатель.

Моющие присадки действительно работают, в этом мы уже разобрались в "Про бензин. Часть 2." В дизельных двигателях их применение даже более оправдано, из-за сложной системы впрыска. Однако, огорчает отсутсвие присадок с модификаторами трения, в отличии от улучшенных бензинов.

Сайт BP заявляет об увеличении мощности на ДТ Ultimate от 2% до 8% за счет увеличенного цетанового числа и за счет очищения двигателя. Про промоутеры горения, к сожалению, ни слова. По опыту изучения паспортов на бензин могу сказать, что в большинстве случаев любое улучшенное топливо представляет из себя базовое топливо + моющая присадка (пакет присадок). Т.е. если ваш двигатель чист, то мощность будет одинакова на обычном и на улучшенном ДТ от одной и той же сети АЗС. Переплата идет только за моющую присадку. Рассмотрим паспорта на ДТ:

ЛУКОЙЛ РФ (2014 г.):

ДТ Зимнее (Евро-5) [ февраль 2014 ]  Источник: Лукойл-Волгограднефтепереработка; Цетановое число/цетановый индекс: 52 / 51,6; Присадки: Цетаноповышающая - 0,015%, противоизносная 0,02%, депрессорно-диспергирующая - 0,06%; Данные компании с оф. сайта: -;

ДТ Экто Зимнее (Евро-5)  Источник: Лукойл-Центрнефтепродукт; Цетановое число/цетановый индекс: 53,7 / 51,2; Присадки: Цетаноповышающая - 0,008%, противоизносная - 0,015% (вероятно BASF Kerokorr LA99C), моющая - 0,019% (вероятно BASF Keropur DP 4510 C), депрессорно-диспергирующая - 0%; Данные компании с оф. сайта: ДТ Экто характеризуется улучшенным горением, высоким крутящим моментом, снижением расхода топлива (из-за повышенного центанового числа), снижением коррозии и удалением отложений на форсунках;

ЛУКОЙЛ МОСКВА (2015 г.):

Евро ДТ Экто Зимнее (Евро-5)  [ январь 2015 ]  Источник в МО: Нефтебаза - Ногинский район, г. Старая купавна; Цетановое число/цетановый индекс: 51,1 / 51,2; Присадки: Цетаноповышающая - 0,008%, противоизносная - 0,023% (вероятно BASF Kerokorr LA99C), моющая - 0,020% (вероятно BASF Keropur DP 4510 C), депрессорно-диспергирующая - 0,023%; Данные компании с оф. сайта: ДТ Экто характеризуется улучшенным горением, высоким крутящим моментом, снижением расхода топлива (из-за повышенного центанового числа), снижением коррозии и удалением отложений на форсунках;

Если, в случае с бензином, за год ситуация на Лукойле заметно улучшилась (резко сократилось содержание МТБЭ), то в случае с ДТ ситуация печальнее.

Из представленных паспортов и центановое число и противоизносные характеристики лучше  у ДТ от 2014 года. Ощутимой разницы в характеристиках самого топлива между ЭКТО и обычным ДТ я не вижу. В 2015 году в Москве ситуация с ДТ на Лукойле вгоняет в депрессию. Цетановое число и смазывающая способность просто на пределе допустимых значений. Хуже этого быть на приличной заправке не может, так что обычное ДТ будет таким же.

Вреда двигателю такая жидкость не принесет, но ехать ради нее на другой конец города - явное безумие и фанатизм. С 2011 года единственным преимуществом Лукойла было только низкое содержание серы и возможность купить топливо с моющей присадкой. Хороший выбор для очистки двигателя, но заправляться постоянно - не лучшая идея, на таком топливе вы теряете мощность и топливную экономичность.

Необходимо отметить, что зимнее дизтопливо обладает меньшим  ЦЧ. Летом я ожидаю улучшения показателей на Лукойле на 4-6 ЦЧ.

ТАТнефть. 

ДТ ТАНЕКО Летнее [ август 2014 ]  Источник в МО: Нижнекамске нефтеперерабатывающий комплекс; Цетановое число/цетановый индекс: 60,2 / 63,4; Присадки:  н/д; Данные компании с оф. сайта: ДТ ТАНЕКО производится с 29 января 2014 года, характеризуется минимальным содержанием серы (не более 1-2ppm, что может соответствовать Евро-6), и высоким цетановым числом - вплоть до 60 без цетаноповышающих присадок;

ДТ ТАНЕКО Зимнее [ февраль 2015 ]  Источник в МО: Нижнекамске нефтеперерабатывающий комплекс; Цетановое число/цетановый индекс: 53,1 / 57,7; Присадки:  Противоизносная OLI 5500 - 0,02%, депрессорно-диспергирующая  Keroflux 3670 - 0,03%; Данные компании с оф. сайта: ДТ ТАНЕКО производится с 29 января 2014 года, характеризуется минимальным содержанием серы (не более 1-2ppm, что может соответствовать Евро-6), и высоким цетановым числом - вплоть до 60 без цетаноповышающих присадок;

Топливо ТАНЕКО появилось на рынке всего год назад, в январе 2014 года. Производитель на всех АЗС один - Нижнекамске нефтеперерабатывающий комплекс. Судя по тому, что запуск налажен столь недавно можно ожидать современную технологию и хорошие показатели. И эти ожидания оправдываются на 146%. Летнее ДТ обладает астрономическим ЦЧ - 60. При этом содержание серы минимально - около 1 ppm. Это в разы меньше, чем в любом другом ДТ или бензине Евро-5. Еще одна интересная особенность - большая разница между цетановым числом и цетановым индексом в пользу последнего.

«…Расчетный цетановый индекс: приближенное значение цетанового числа дистиллятного дизельноготоплива без повышающих цетановое число присадок, вычисленное на основании плотности топлива и егофракционного состава…» — ГОСТ Р ИСО 8178-5-2009

У Лукойла фактическое цетановое число практически равно расчетному индексу, т.е. положительное влияние цетан-повышающей присадки компенсируется снижением из-за других присадок. В тоже время, у топлива ТАНЕКО ЦИ превышает ЦЧ на 3-5 единиц, это говорит о том, что противоизносные присадки сокращают ЦЧ на эти самые 3-5 единиц, (цетан-корректоры в топливе ТАНЕКО не используются и не компенсируют снижение).

Смазывающая способность у Лукойла и Татнефти одинаковая - около 420 мкм. Показатель не утешительный, особенно если учесть, что с помощью присадок можно улучшить его в 2 раза, до 200-250 единиц.

Немного огорчает отсутствие моющей присадки в топливе Татнефть (Танеко). Но если вспомнить, что содержание серы у Татнефти в 10 раз ниже требований стандарта Евро-5, то потребности в постоянном её применении нет. "Чисто не там где убирают, а там где не мусорят" - народная мудрость.

ВЫВОД.

Пока ситуация с дизельным топливом чуть хуже, чем с бензином. Спрос на премиальное ДТ уверенно растет - в 2014 году 40% всех проданных в РФ Cayenne были с 3 литровыми дизелями - но он все еще довольно низкий, а значит нет стимулов повышать показатели сверх ГОСТов. "Среднее" ДТ можно купить на любой брендовой АЗС, но премиальное топливо с ЦЧ 60+ - пока имеется только летом на АЗС Татнефть (возможно на других АЗС, например на BP, с 2011 г. тоже повысилось ЦЧ- для верности нужны паспорта - когда в следующий раз будете на АЗС, сфотографируйте паспорт на ДТ, это совсем не страшно и даже разрешено ^_^ и выложите в комментариях ). В тоже время, владельцы Porsche Cayenne S Diesel стоят в очереди за "волшебным" ДТ на Лукойле на Олимпийском проспекте (слухи и маркетинг побеждают здравый смысл и факты). Улучшенных ДТ с модификаторами трения пока на рынке нет.

В отличии от бензина, что бы получить максимальную отдачу от современного дизельного двигателя пока необходимо прибегать к присадкам: центан-повышающим или комплексным. Так же не помешают и противоизносные, как минимум у Лукойла и Татнефти проблемы с смазывающими свойствами. В тестах хорошо себя проявила комплексная присадка ТОТЕК для Евро-4 (5). Для максимальной мощности и ради ТНВД рекомендую использовать её с ДТ от Татнефть (Танеко). Такой коктейль может прибавить до 10% мощности и топливной экономичности по сравнению с Лукойлом и в 1,5-2 раза продлить жизнь ТНВД (второй владелец скажет вам спасибо).

Использовать цетан-повышающую присадку для Татнефти я бы не стал, так как эффект от увеличения ЦЧ более 60 почти отсутсвует, в тоже время катализатор горения в присадке может дать хорошую прибавку мощности на таком высоком цетановом числе, особенно на старых двигателях. Цена присадки составит всего 1,5 рубля на литр бензина, что очень гуманно.

К сожалению пока нет актуальных данных о качестве топлива на BP. Но даже если ЦЧ осталось на уровне 2011 года, то смесь BP ДТ Ultimate + ТОТЕК Цетан-MAX тоже даст ЦЧ около 60 и приемлемые смазывающие свойства + бонус: наличие в баке моющей присадки. Правда цена такого решения будет выше на 3,5 рубля, чем Татнефть+ТОТЕК для Евро-4: ДТ BP дороже на 1,5 рубля, присадка (в расчете на литр топлива) дороже еще на 2 рубля.

Заливать улучшенный ДТ можно только ради моющей присадки, если не хочется заморачиваться. Само топливо ничем не отличается, на чистом двигателе мощность не увеличится (пока не начали использовать присадки в ДТ с модификатором трения). Необходимо помнить, что Евро-5 уже не редкость, и за последние 4 года содержание серы в топливе сократилось в 35-50 раз (!) за счет перехода с Евро-3 на Евро-5.  Сейчас постоянное применение моющих присадок уже не так критично. Как и с улучшенным бензином, достаточно сжигать 2 бака (100-150 литров) с моющей присадкой в месяц (обязательно один за другим).

autokadabra.ru

Пособите дизелю — журнал За рулем

Зима в России ассоциируется с плохо убранными улицами, проклятьями в адрес коммунальщиков и пыхтящими круглосуточно дизелями. Не дай бог заглохнуть и остыть — потом не запустишь! А одна из возможных причин этого — низкое цетановое число (ЦЧ) топлива. Еще бывает, дизель работает слишком жестко или становится не в меру прожорлив. Снова кивают на качество горючего, его цетановое число.

А что это такое — цетановое число?

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

Так меняется давление в цилиндре при работе на топливах с различными цетановыми числами. Низкое ЦЧ — гореть начинает позднее, но жестче. Высокое — сгорание более раннее, но мягче… Кстати, в отличие от бензиновых моторов, где связь однозначна —чем раньше,

ПЛЮС, МИНУС И ОПТИМУМ

В бензиновом моторе все проще: искра от свечи поджигает топливовоздушную смесь. В дизеле несколько иначе: необходимо создать такие температуру и давление в цилиндре, чтобы испаренное и перемешанное с воздухом топливо воспламенилось само — как говорят, от сжатия. Насколько охотно оно воспламеняется в условиях реального двигателя, зависит как раз от цетанового числа. О нем — в «Нашей справке».

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Для нормальной работы двигателя цетановое число должно быть не большим и не маленьким, а тем самым, на который процесс настроен. А вот для холодного пуска полезны высокие цетановые числа.

Чем больше ЦЧ, тем короче промежуток от момента впрыска до начала сгорания. Профессионалы говорят — сокращается период индукции. Особенно это важно при холодном пуске мотора. Не случайно в стандартах Евро III и выше требуют, чтобы ЦЧ было не ниже 51! Ведь на холодный пуск и прогрев приходится немалая доля токсичных выбросов.

Так почему 51, а не 58 или 67? Или вообще 83? Может, тогда мотор будет пускаться с «полпинка» даже в арктический холод?

Дело в том, что для конкретного мотора есть некое оптимальное, присущее только ему цетановое число. Зависит оно от массы параметров: степени сжатия, наличия или отсутствия наддува, характеристик впрыска, даже от массы отложений в камере сгорания и степени износа двигателя. На практике задачу решают «от обратного» — организацию рабочего процесса подгоняют под известные параметры дизельного топлива. В чем смысл оптимума и что будет, если от него отойти, смотрите в «Нашей справке».

Ясно одно — любые отклонения от заданного ЦЧ чреваты ухудшением параметров двигателя. В литературе даже цифра называется — каждая единица ЦЧ, будь то в плюс или в минус, даст примерно 0,3–0,4% увеличения расхода топлива. Немного, конечно, но — тенденция!

«ПОДКАПОТНАЯ» ПРАКТИКА

Итак, что умеют реальные цетан-корректоры? Как обычно, в крупных столичных магазинах закупили корректоры дизтоплива пяти видов. Почти все препараты — это многофункциональные добавки к дизельному топливу. Функция повышения ЦЧ у них основная, но не единственная. Они еще и мотор должны мыть, и процесс сгорания активизировать. Итог, судя по описаниям, — рост мощности, снижение расхода топлива и токсичности. Да и улучшение пусковых свойств, естественно.

Далее, на скромной заправке, где сложно было предположить наличие высококачественного продукта класса «Евро», приобрели 200 л дизтоплива — для химических анализов и на реальные моторные испытания в камазовском двигателе. Как обычно, каждый препарат проверяли при двух концентрациях — рекомендованной и удвоенной. Зачем? Чтобы понять, как аукнется передозировка — ведь чаще всего точно не знаешь, сколько топлива в баке, да и бутылки с корректорами, как правило, непрозрачные.

ЧИСЛЕННЫЙ РОСТ

Приобретенная солярка оказалась неплохой: цетановое чи

www.zr.ru

Активатор горения топлива - отзывы специалистов о присадках

Опытным путем учеными было доказано, что КПД двигателя внутреннего сгорания не превышает 20-25%. Кроме того, в камере сгорания происходит сжигание всего лишь 75% энергоносителя. То есть четверть денег после каждой заправки вылетает в выхлопную трубу. Каталитические нейтрализаторы стоят достаточно дорого, но эффекта от них мало – они окисляют топливо, не устраняя причину плохого горения.

Содержание статьи

Принцип работы катализаторов горения

 Сейчас существует большое количество эффективных присадок для бензина

Выход был найден в добавлении к бензину катализаторов горения (органических соединений), которые способствуют ослаблению межмолекулярных связей в горючем и изменению пространственной структуры углеводородов, стимулируют возникновение сил свободного перехода молекул. В связи с этим энергоноситель становится более однородным, хорошо смешивается с воздухом и занимает равномерно весь объем камеры сгорания. Такое модифицированное горючее окисляется практически полностью, увеличивая КПД мотора и сохраняя деньги автомобилиста.

Обычное горючее Модифицированное горючее

Главными положительными свойствами активаторов топлива являются: 

  • снижение расхода бензина (солярки) и моторного масла,
  • увеличение мощности двигателя на 10%,
  • более полное сгорание энергоносителя,
  • очищение топливной системы,
  • снижение дымности и выбросов вредных веществ в атмосферу (CO меньше на 80%),
  • продление ресурса цилиндро-поршневой группы и двигателя в целом,
  • уменьшение затрат на частую смену свечей зажигания и фильтров.

Лучше покупать фирменные присадки

Активаторы горения топлива выпускаются в виде жидкого концентрата или специальных таблеток, которые добавляются непосредственно в бак. Они подходят для применения на любых видах транспортных средств, использующих принцип внутреннего сгорания энергоносителя.

Катализаторы одинаково хорошо действуют как в легковых автомобилях и мотоциклах, так и в тяжелой технике (строительной и сельскохозяйственной, грузовиках, автобусах).

Какой активатор топлива купить

Сегодня рынок предлагает множество веществ, которые способствуют лучшему сгоранию энергоносителей в автотранспорте. Наиболее известные из них:

  • Mpg boost биокатализатор (жидкий концентрат) - изготавливается из рапса, абсолютно безвреден для человека и окружающей среды. Образует в камере сгорания не нагар, а термальный окисляющий налет, который выступает в роликаталитического покрытия. Выпускается также в форме таблеток (mpg caps) и гранул (mpg mega-crumbs).
  • ТМБ – отечественный аналог многофункциональных зарубежных присадок, основная цель – ускорение горения, однако выполняет также антидымную, смазывающую и моющую функцию. Снижает шум двигателя на 3 Дб.
  • ТопливоДар – разработка ВПК, резко повышает уровень окисления бензина (до 90-98%). В основе действия – насыщение топлива ионами мощных металлов-катализаторов, препятствование передаче теплового излучения стенкам цилиндров.
  • EnviroTabs - катализатор горения топлива, отзывы о котором достаточно противоречивые. Основа – металлорганический кондиционер, благодаря которому частицы топлива начинают гореть при более низкой температуре (около 200 градусов).
  • Difron 501 D – жидкий ускоритель, не содержащий частиц металла, состоит исключительно из органических компонентов. Может применяться не только в автотранспорте, но и на нефтебазах, горно-обогатительных комбинатах, АЗС. В отличие от других препаратов, может вызвать аллергическую реакцию.

Активаторы топлива, отзывы о них в интернете

Специалисты и простые автолюбители, которые испытали действие присадок, улучшающих горение энергоносителя, в большинстве своем дают положительные оценки их воздействию на транспортное средство. Из вышеприведенных примеров, лишь отзывы об EnviroTabs содержат достаточно большое (около 70%) количество негативных комментариев.

В целом, опытные водители отмечают снижение расхода солярки и бензина в диапазоне от 10 до 30%, снижение уровня шумов в моторе, повышение КПД двигателя и очищение выхлопа, продление срока службы деталей топливной системы в связи с уменьшением количества углеродного нагара.

Именно присадкам в энергоноситель из всего спектра экономайзеров специалисты доверяют больше всего, поскольку те вступают в непосредственный контакт с горючим.

Если потребитель хочет получить качественный активатор топлива, купить его стоит у официальных производителей, чтобы не нарваться на подделку. Тем более, что цены на подлинные препараты также невысоки и доступны практически всем. И особенно хочется предостеречь от желания создать активатор топлива своими руками, это может плохо закончиться.

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

hitropop.com

Горение дизельного топлива: формула, фазы горения, максимальная температура

Дизельный двигатель отличается от бензинового тем, что топливо поджигается не от искры — оно самовоспламеняется при повышении давления и происходящем от этого разогреве.

Горение дизельного топлива

Известно, что температура воспламенения дизельного топлива составляет от 70 до 120 ºС. Температура самовоспламенения колеблется в диапазоне от 300 до 330 ºС. В цилиндрах дизеля за счёт сжатия воздуха до давлений порядка 30 бар он разогревается именно до этих температур. Впрыскиваемое в этот момент топливо самовоспламеняется и горит, резко увеличивая давление в камере. Температура горения дизельного топлива составляет примерно 1100 ºС.

Возросшее в цилиндре дизельного двигателя давление толкает поршень вниз, за счёт его перемещения совершается полезная работа, вращающая колёса.

Фазы горения дизельного топлива

Горение дизельного топлива в цилиндре разделяют на 4 периода:

  • задержки воспламенения;
  • распространения пламени;
  • прямого горения;
  • догорания.

Процесс горения дизтоплива в ДВС

Первый период — это время между началом впрыска топлива и началом горения. Топливо распыляется каждой форсункой сразу в нескольких направлениях. Но оно сразу не загорается. Требуется время, чтобы мельчайшие капли испарились, перемешались с воздухом и нагрелись до температуры самовоспламенения. Чем короче первый период, тем лучше проходит горение топлива на последующих этапах.

В течение второго периода пламя распространяется от начальных точек горения на весь объём. Эта задержка объясняется тем, что гореть может только смесь топлива с воздухом, и на их перемешивание по всему объёму также требуется время. В конце этого периода температура горения дизельного топлива приближается к максимальной, давление в камере резко возрастает.

Прямое горение — это период от распространения пламени по всему объёму до окончания впрыска топлива. Поскольку давление в этом периоде достигает максимума, впрыскиваемое топливо сгорает немедленно. Регулировку топливной аппаратуры производят так, чтобы давление достигало максимума через 10 угловых градусов после ВМТ.

Последний период длится от окончания впрыска топлива до окончания горения.

Удельная теплота сгорания топлива

Нарушение условий правильного горения

Нормальное и полное сгорание топлива в дизельном двигателе происходит при правильном впрыске и высоком давлении в цилиндре.

Если компрессия по какой-то причине низкая, то:

  • период задержки воспламенения увеличивается;
  • топлива накапливается больше нормальной дозы;
  • его последующее воспламенение резко увеличивает давление;
  • возникает ударная волна, вызывающая металлический звук (дизельный стук).

Ещё большее снижение давления вызывает неполное сгорание топлива, в выхлопе появляется белый дым.

Устройство камеры сгорания дизельного двигателя

К такому же результату приводит ранний впрыск: увеличивается период задержки воспламенения и появляется дизельный стук. Он же образуется при низком давлении впрыска — капли получаются большими, поэтому не успевают испариться. Увеличивается период задержки воспламенения, результат — дизельный стук.

При позднем впрыске воспламенение топлива происходит уже после ВМТ, оно не успевает сгореть, остатки в виде белого дыма выбрасываются с выхлопом. При впрыске слишком большого количества топлива образуется нехватка кислорода для полного сгорания. Несгоревшее топливо превращается в углерод, вызывающий чёрный дым выхлопа.

dostavka-toplivo-spb.ru

Многофункциональные присадки в дизельное топливо ТМД (НТС)

BASF The Chemical(Keropur DP 604 T)

h3OIL Corporation(ee-FUEL)

Причины снижения расхода топлива и откуда возникает дополнительная мощность?

  Благодаря своим каталитическим свойствам наша присадка приближает процесс окисления углеводородов к условиям протекания цепной реакции, равномерно-распространяющейся во всем объеме и исключающей радикальный, хаотично-взрывной характер сгорания топлива. Изменение динамики окисления позволяет завершить процесс сгорания топлива за период равный 1/4 времени движения поршня от верхний мертвой точки к нижней. В остальной промежуток времени ускорение поршню придает тепловое расширение газа. Вышеописанный режим сгорания топлива более щадящий для ДВС и позволяет увеличить моторесурс до 30%.

  Равномерное распространение цепной реакции окисления снижает вероятность возникновения зон высокого тепловыделения в расширяющихся газах, что приводит к стабилизации уровня температуры во всей области движения поршня к НМТ. По причине отсутствия температурных всплесков повышается инертность азота к окислительным процессам. А более полное окисление углеводородов уменьшает выброс углерода и его монооксида. Наблюдается значительное понижение эмиссии оксидов азота и сажи. Вследствие чего ресурс каталитического преобразователя системы очистки отходящих газов увеличивается на 50%.  Экспериментально установлено на стендовом оборудовании: уменьшение концентрации вредных веществ в выхлопных газах СО — 12,4 %; СН — 22%.

  При окислении модифицированного топлива процесс образования расширяющихся газов имеет более плавную и стабильную кинетику. Равные по объему дозы сгораемого топлива выделяют идентичное количество тепла и создают одинаковое давление на поршень во всех цилиндрах двигателя. Это исключает инерционные рывки и стабилизирует вращении коленвала.   Визуально стрелка тахометра перестает «прыгать» и показывает стабильные показания оборотов двигателя. Мотор работает ровно, без «провалов».

  Величина давления расширяющихся газов не меняется по величине, но максимальное показание достигается не в верхней мертвой точке (ВМТ), а смещается в среднюю область хода поршня и резко падает при достижении поршня НМТ. К этому моменту топливо сгорает полностью и к моменту открытия выпускных клапанов процесс расширения газов заканчивается.  Это заметно по снижению уровня шума работы двигателя, поскольку максимальный его пик возникает за счет резкого перепада давления в момент открытия выпускных клапанов.  Экспериментально установлено на стендовом оборудовании: снижение уровня шума на 3 Дб.

  При эксплуатации двигателя на обычном топливе существуют потери полезной тепловой энергии от недогорания углеводородов. Потери зависят от уровня модернизации и степени износа двигателя и могут колебаться от 7 до 30 %. В отличие от обычного топлива, в нашем случае процесс сгорания максимально приближен к условиям идеального, и та тепловая энергия, которая теряется из-за неполного сгорания, идет на повышение мощности двигателя. И при неизменных условиях эксплуатации и привычной манере управления автомобилем, т. е. без изменения динамики разгона, возникает экономия топлива от 7 до 30%.  Экспериментально установлено на стендовом оборудовании: увеличение крутящего момента на 5% и экономия топлива 7-8%. При реальной эксплуатации эти показатели в несколько раз выше.

В процессе простого смешения присадки с топливом, радикалы катализатора самопроизвольно распространяются во всем объеме топлива и начинают упрощать пространственную структуру углеводородов. При контакте с кислородом воздуха радикалы катализатора повышают активность окислителя в газовой фазе. В конечном итоге топливная смесь имеет оптимальные условия для более полного окисления углеводородов (сгорания топлива).

Михаил Леонтьев, менеджер

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ. ЗАО "ПРАСКОВИЯ"

Применять дизельное топливо модифицированное присадкой ТМД на тракторах New Holland T9.505

Сократить расходы на дизельное топливо засчет снижения расхода топлива.

ПРИСАДКА НЕ МЕНЯЕТ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОПЛИВА

Возможность ввести брендированный вид топлива

Наличие премиального вида топлива существенно выделяет АЗС среди конкурентов и привлекает новых клиентов.

02. ПРОБНАЯ ПАРТИЯМы подписываем договор об испытаниях, и высылаем вам на пробуприсадку на 3000 литров топлива

положительный результат

03. ИСПЫТАНИЯВы модифицируете ваше топливо присадкойи фиксируете результат

Продукция российского производства

В сложившейся политическо-экономической ситуации это стабильность в цене и сроках поставок продукции.

Бесплатные испытания качества

Для того, чтобы вы могли убедиться в качестве нашей продукции, мы предоставляем тестовую партию бесплатно.

Сверхнизкая концентрация - 1л. присадки на 100тн. ДТ

Концентрация 10 ppmv существенно снижает стоимость доставки и площадь хранения запасов.

Эффективность применения и декларируемые эффекты подтверждены экспертными заключениями по результатам испытаний, выполненных на базе профильных лабораторий ведущих вузов России - ВНИИ НП и МГТУ МАМИ г.Москва.

6% за счет повышенияполноты сгорания и снижения трения

8% за счет повышенияполноты сгорания и снижения трения

ОТПРАВИМ ВАМ БЕСПЛАТНЫЙ ПРОБНИК НА  3000 ЛИТРОВ ДТ

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ ПРЯМО СЕЙЧАС И В ТЕЧЕНИЕ 24 ЧАСОВ МЫ

ПРИСАДКИ НТС УЖЕ ИСПОЛЬЗУЮТ

  • Экономия на замене расходных материалов
  • На 100-200оС повышается температура ядра

ДЕКЛАРИРУЕМЫЕ УЛУЧШЕНИЯ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ:

  • На 15-20% уменьшение эмиссии оксидов азота
  • Очищение топливной аппаратуры, трубопровода и резервуаров
  • Снижение термической коррозии
  • На 8-20% снижается удельный расход топлива

От применения присадки ТМД былиполучены следующие результаты: 

на обычном ДТ расход был 19,3л/гана ДТ с присадкой МТД расход стал: 15,2л/га

В результате тщательных замеров экономии был получен средний результат экономии в 18%!!! 

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ

и наш специалист свяжется с вами, чтобы ответить на ваши вопросы

  Присутствие некоторых органических соединений (катализаторы горения) способствует возникновению сил свободного перехода, ослаблению межмолекулярных связей и упрощению пространственной структуры углеводородов. Топливо приобретает более однородное состояние, с равномерным пространственным расположением углеводородов во всем занимаемом объеме.

  В результате возрастает способность углеводородов к более полному окислению (сгоранию), и реакция протекает в условиях, близких к идеальным.

Политика конфиденциальности

Для звонков по России

Улучшить потребительские свойства топлива. Повысить лояльность покупателей. Увеличить ежемесячную реализацию топлива на АЗС.

По результатам замеров, после модификации дизельного топлива присадкой ТМД, полученная экономия составила от 6,5% до 8,8% 

Модифицированное дизельное топливо сталиприменять на всей технике, а именно: экскаваторы: Volvo EC460BLC - 2ШТ, Volvo EC700LC; бульдозер: Liebherr PR-754; фронтальные погрузчики: Liebherr L580, Liebherr L-586; буровая установка Sandvik TITON300сочлененные самосвалы: BELL B35D, BELL B40D, Volvo A40F; ДСК Kleemann 125Z и другая дизельная техника.

  • На 3 Дб снижается уровень шума двигателя

ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ?

Доставка - круглосуточно,

НАШИ ПРИСАДКИ ИДЕАЛЬНО ПОДХОДЯТ:

Почему модифицированное топливо способствует стабилизации оборотов, уменьшению вибрации двигателя и как отличить произошедшие улучшения?

В связи с чем понижается уровень шума работы двигателя?

Почему модифицированное топливо более экологично? Что способствует повышению срока эксплуатации катализатора?

Что способствует повышению ресурса эксплуатации ДВС?

Подробное описание принципа действия

Ввести в сети АЗС новый вид топлива АИ-92,и ДТ с улучшенными потребительскимихарактеристиками под маркой “Топливо НТС”.А таже модифицировать АИ-95 и продавать егопод маркой обычного АИ-95.

Процедура брендирования выполнена под ключ. Включая не только юридические вопросы, но и маркетинговую составляющую. В результате введения нового топлива увеличились продажи ДТ на 42%, АИ-92 на 13%, АИ-95 на 40%.

Топливо с улучшенными экологическими и эксплуатационными свойствами изготавливалось в условиях АЗС, путем простого смешивания (модифицирования) присадок с базовым топливом ДТ Евро, АИ-92 и АИ-95.

Молекулы двигаются в хаотичном порядке, топливная смесь не имеет однородной структуры, реакция окисления во всем объеме протекает неравномерно, давление и температура создают максимальную нагрузку в ВМТ.

  • На 5-8% увеличивается мощность
  • На 30% увеличивается моторесурс двигателя

ДЕКЛАРИРУЕМЫЕ УЛУЧШЕНИЯ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ:

  • На 8-20% снижается удельный расход топлива
  • На 6-12% увеличивается крутящий момент на валу
  • На 25-30% снижаются вредные выбросы
  • До 30% снижается расход масла на угар
  • На 30-40% увеличивается срок службы катализатора

функциональность присадок

  • моющая
  • антидымная
  • смазывающая
  • улучшает горение

активный компонентприсадок

  • моющая
  • смазывающая

% декларируемогоснижения расхода топлива

% декларируемогоувеличениякрутящего момента

дозировка ppmv, соотношение дозировок присадок к объему топлива

10 ppmv

1 л : 100 000 л. ДТ

  • моющая
  • антидымная
  • смазывающая
  • улучшает горение

НАШЕГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

За счет чего топливо приобретает улучшенные свойства?

04. ДОГОВОР ПОСТАВКИВы получаете присадку высокого качества, затраты на применение которой окупаются в несколько раз.

Наша присадка производится согласно стандарту, прошла сертификацию и имеетпаспорт безопасности химической продукции.

4% за счет снижения трения

4% за счет повышенияполноты сгорания и снижения трения

активатор горения

6% за счет повышенияполноты сгорания и снижения трения

катализатор горения

541 ppmv

25,6 л : 100 000 л. ДТ

100 ppmv

10 : 100 000 л. ДТ

1,8% за счет снижения трения

Для вас мы *бесплатно предоставим:

  • фирменный стиль нового топлива
  • разрещительную документацию
  • маркетинговый план на 2 года
  • маркетинговые материалы (баннеры, наклейки, флаеры и буклеты)

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ ПРЯМО СЕЙЧАС И В ТЕЧЕНИЕ 24 ЧАСОВ МЫ ОТПРАВИМ ВАМ БЕСПЛАТНУЮ ПРОБНУЮ ПАРТИЮ НА 3000 ЛИТРОВ ТОПЛИВА

  • На 40-50% уменьшается длина факела
  • На 95% снижается образование нагара
  • На 100% решается проблема с экологами

01. ЗАЯВКАВы оставляете заявкуна нашем сайте или звонитепо телефону 8 800 555-95-84

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУдля расчета стоимости присадки

ЧТОБЫ НАЧАТЬ ПРИМЕНЯТЬ НАШУ ПРИСАДКУ

  • На 95% снижается образование нагара

Паспорт безопасности топливного модификатора ТМД

ООО "КНАУФ ГИПС КОЛПИНО"

Снизить расходы на дизельное топливо. Увеличить моторесурс двигателей техники.

Модифицировать топливо путем простого добавления присадки в ДТ на корпоративной АЗС.

РЕГИОНАЛЬНАЯ СЕТЬ АЗС "СИБГАЗОЙЛ"

423800 Россия, РТг. Набережные Челныул. Машиностроительная 91Б

График работы компании:Пн-Пт с 9:00 до 18:00

ООО ”ИннТехТрейд”ИНН 1650285595ОГРН 1141650009082

Физико-химические показатели присадок ТМД

Инструкция применения присадки ТМД

7 дней в неделю, по всей территории России и СНГ

Состав присадок ТМД

Добавки для модификации топлива с доставкой по России и СНГ

www.prisadki.inntechtrade.ru

Температура вспышки и горения солярки

Каждый автомобилист стремится узнать максимум о своем транспорте, потому что это позволяет снизить вложения в него денег и времени, а также добиться максимальной производительности. Одними из важнейших данных по праву можно признать температуры вспышки и горения солярки, а вместе с этим и время прогорания. Эти сведения формируют цетановое число, а также помогают узнать качество топлива и соответствие его действующим ГОСТам.

Цетановое число (ЦЧ) – это показатель эффективности сгорания топлива. Для любых автомобилей оптимальными показателями считаются пределы в 40-55, причем наилучший вариант для каждого отдельного случая подбирается опытным путем.

Температура горения солярки

Стандартная температура горения солярки составляет целых 1100С, что очень много по сравнению с большинством аналогов. Производители ДВС на основе этих данных в каждом отдельном случае рассчитывают оптимальное соотношение с воздухом, которое позволяет достигать максимальной эффективности от работы с минимальными затратами топлива.

В процессе сгорания 1 кг горючего выделяется в среднем 42,7 МДж энергии, что в разы выше бензина. Подобный подход гарантирует повышение эффективности работы двигателя и снижает необходимый для движения расход.

Температура вспышки солярки

Согласно действующим ГОСТам температура вспышки солярки составляет всего 40С, тогда как на практике все производители придерживаются показателя в 45С, что исключает казусы и позволяет оптимизировать рабочие показатели. Данный показатель рассматривается крайне редко, потому что поджиг в ДВС осуществляется совершенно иным образом. При иных равных условиях лучше отдать предпочтение более высоким температурам, гарантирующим исключительную безопасность эксплуатации даже в условиях с экстремальными температурами.

Температура воспламенения солярки

Когда рассматривается температура воспламенения солярки, то преимущественно указывается самовоспламенение. Для летнего горючего она равна 310С, тогда как для зимнего 240С. Причина у данной разницы заключается в условиях эксплуатации и хранения. К тому же данные показатели сильно зависят от давления, потому что процесс возгорания ДТ в двигателе происходит именно при давлении, но без дополнительного источника искры (в бензиновых аналогах задействуются свечи).

Одним из важных нюансов стоит учитывать задержку воспламенения, т.к. именно она оказывает решающее влияние на ЦЧ. К тому же минимальная задержка позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Температура кипения солярки

Температура кипения солярки, как и во всех указанных выше факторах, зависит от климатических особенностей горючего. Она может варьироваться от 180 до 370 С, причем данный показатель критически важен для любых расчетов.

Кипение на практике – это процесс перехода из жидкого состояния в газообразное, в котором момент вспышки значительно изменяется. Соблюдение данного параметра производителями гарантирует, что сгорание топлива будет полным с максимальным выделением энергии, а выбросы в окружающую среду окажутся минимальными.

betodisel.ru

Катализаторы горения - Миксент

Всемирная Топливная Хартия принятая ведущими производителями топлива предусматривает достаточно жесткие требования предъявляемые к топливу используемому для заправки автомобилей. Это необходимо для выполнения международных норм по содержанию вредных веществ в выхлопных газах двигателей. Для соблюдения этих требований конструкторы разрабатывают все более форсированные двигатели, а нефтепереработчики более чистые топлива, снижая в них содержание ненасыщенных, ароматических, полициклических углеводородов и содержание серы, отсутствие которой, приводит к повышенному износу топливной аппаратуры. Чтобы избежать отрицательного влияния отсутствия серы разработаны противоизносные присадки, к примеру, Миксент 2030.

Спрос на катализаторы горения

Жёсткие требования предъявляемые к топливу не всегда можно достичь в процессе нефтеперегонки по различным причинам, в том числе технологическим и экономическим, поэтому производители на конечном этапе используют присадки. Из-за этого растет внимание к "катализаторам горения" топлива. Это хорошо видно на примере патентования модификаторов горения дизельных топлив, рис. 1.

Патентование модификаторов горения дизельных топлив в 2001-2005 г.г.

Классическим примером высокоэффективного промотора воспламенения применяющегося для улучшения полноты сгораемости дизельного топлива с меньшими выбросами вредных веществ в отработавших газах и соблюдения норм «ЕВРО» является цетаноповышающая присадка Миксент 2000.

Среди представленных модификаторов горения большой интерес представляет отдельный класс присадок, а именно - катализаторы горения.

Для более полного представления о том, что такое катализаторы горения приведем выдержки из статьи директора АПИ Василия Сердюка и его заместителя по научной работе Льва Ашкинази.

Катализаторы горения - что это?

Катализаторы горения – это вещества, изменяющие процесс горения (окисления) топлива, которые изменяют скорость и полноту сгорания топлива. Введение их в исходные топлива позволяет получить новые топлива с улучшенными свойствами. 

Катализаторы горения предназначены для снижения энергии активации реакций окисления, происходящих в камере сгорания ДВС. Следствием снижения энергии активации является возможность проведения процесса окисления горючего и обеспечение полноты его сгорания при более низких температурах. Понижение температуры в камере сгорания приводит к уменьшению максимального давления в ней и, следовательно, к снижению жесткости работы двигателя, а также к уменьшению выбросов вредных веществ с отработавшими газами.

Известно, чем выше температура воспламенения горючего, тем меньше скорость его горения, катализаторы горения предназначены для увеличения скорость горения топлива. При прочих равных условиях ускоряющее действие катализатора будет тем больше, чем медленнее протекает некатализируемый процесс горения. Следовательно, наибольшее действие катализаторы будут оказывать на горение высококипящих углеводородов топлива, т.е. процесс догорания топлива. 

Катализаторы горения применяются в концентрации от 0,001 до 0,01%, фактически не изменяют физико-химические свойства базового топлива, но обеспечивают изменение процесса его горения, переводя топливо в новый класс, соответствующий выполнению норм выбросов ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4, при работе на исправном двигателе.

К катализаторам горения относятся органические соединения металлов первой, второй и переходной групп, применяемые в рабочей концентрации порядка нескольких ppb (parts per billion - частей на миллиард, например, мкг/кг или 1·10-7%) в пересчете на металл. Столь ничтожная концентрация катализаторов горения практически не влияет на загрязнение ими камеры сгорания и свечей зажигания.

Катализаторы горения могут выполнять частично роль каталитических нейтрализаторов. Например, в бензин вводят соединения платины, палладия, рения, родия, которые, пройдя камеру сгорания, отлагаются в виде металлов на стенках выхлопной системы и действуют как обычные катализаторы дожига. В более тяжелых топливах хороший эффект достигается введением соединений железа, например ферроцена в количестве 0,001-0,003%.

Присадки, в состав которых входят органические соединения металлов, применяют с 1950 г. и интерес к ним не ослабевает. Наиболее широко известны присадки ферроцена (дициклопентадиенилжелеза) и его производных, соединений марганца, меди, никеля, лития и других органических соединений металлов, а в некоторых случаях даже их оксиды. Бензины с такими присадками, в сравнении с бензинами без них, дают некоторое изменение эмиссии углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, особенно на автомобилях с большим пробегом (более 60 тыс. км), и повышают эффективность работы каталитических преобразователей отработавших газов, уменьшая нагрузку на них за счет догорания топлива в камере сгорания.

Введение ферроцена в концентрации 15 ppm (parts per million - частей на миллион, например, мг/кг или 0,0001%) не оказывает отрицательного воздействия на работу двигателя, но положительно влияет на работу катализаторов дожига и увеличивает октановое число бензинов. Более того, ферроцен оказывает еще и каталитическое воздействие на процесс горения топлива, частично уменьшая нагар в камере сгорания и улучшая некоторые экологические характеристики двигателя, при одновременном небольшом снижении расхода топлива.

Для предотвращения возможного образования отложений, при использовании металлсодержащих органических соединений в составе катализаторов горения, широко используются присадки-выносители, способствующие удалению металла из камеры сгорания и со свечей зажигания.

Применение некоторых композиций металлорганических соединений позволяет существенно улучшить работу каждой присадки в отдельности, проявляя, в некоторых случаях, синергетический эффект.

В последнее время широко распространяются зольные присадки к автомобильным топливам содержащие металлокомплексные соединения, в которых в качестве лиганда используются соединения хелатного типа. Одним из достоинств металлокомплексных присадок является их многофункциональность. Широко используются композиции металлорганических соединений хелатного типа в растворителях - кетонах, дикетонах, оксимах, эфирах и т.д. Такие присадки являются универсальными многофункциональными перспективными катализаторами горения топлив. Среди них наиболее эффективны и наименее токсичны соли железа, которые были допущены в России к применению в топливах.

В результате давних споров о влиянии на каталитическое действие присадки металла и органического радикала в настоящее время считается общепринятым, что решающее влияние оказывает природа металла, входящего в состав присадки. Влияние лигандов - органической составляющей в формуле присадки незначительно:

Таблица 1. Изменение октанового числа (DОЧ по моторному методу) для эталонного топлива (60% изооктана и 40% н-гептана) в присутствии различных присадок:

Октанповышающая присадка Концентрация металлаприсадки в топливе, г/кг DОЧ
Тетраэтилсвинец (C2H5)4 Pb 0,15 +5,0
Метил (триаэтил) свинец СН3Pb (C2H5)3 0,30 +12,4
Тетраэтилгерманий (C2H5)4 Ge 0,30 -1,5
Пентакарбонил железа Fe(CO)5 0,15 +4,4
Гексакарбонил хрома Cr(CO)6 0,15 -5,3
Димарганецдекакарбонил Mn2(CO)10 0,15 +7,0
Циклопентадиенилтрикарбонилмарганец С5Н5Mn(CO)3 0,10 +7,5
Меитлциклопентадиенил-трикарбонилмарганец СН3С5Н 4Mn(CO)3 0,10 +7,5
Этилциклопентадиенилтри-карбонилмарганец С2Н5С5Н 4Mn(CO)3 0,10 +7,5
Ферроцен (С5Н5)2 0,10 +7,0
Диэтилферроцен (C2H5С5Н5)2 Fe 0,10 +7,5

Из таблицы 1 видно, что введение большого количества свободных радикалов (СН3*, С2Н5* и других) в состав металлорганических соединений лишь незначительно изменяет детонационную стойкость топлив в камере сгорания, а замена одного металла на другой качественно изменяет эффективность действия. Поэтому, исследователи на первых порах обратили основное внимание, прежде всего, на свойства металлов, как носителей анти- и продетонационных свойств. Оказалось, что большей как АД-, так и ПД- эффективностью обладают наиболее тяжелые, а значит, и самые крупные атомы.

Предпринимались попытки выстроить ряды каталитической активности для металлов антидымных присадок. Е.В. Бернштейн получил соединяющий ряд антидымной активности металлов в двигателях с открытой камерой сгорания типа Гессельмана:

Ва > Са > Ni > Со > Сг > Ре > Си > Mg > Al > Na, К, Zn.

Другие авторы предлагают ряд, который выглядит следующим образом:

Mn > Ва > Fe > Cu > Со > Mg > Ni > Pb.

Различие объясняется разными типами двигателей, которые были использованы в том и в другом случае, поскольку эффективность катализаторов зависит от способа смесеобразования в двигателях разного типа.

Механизм действия присадок

Для объяснения механизма действия металлсодержащих антидымных присадок выдвинуто несколько версий. Первая основана на том, что в пламени металлы образуют ионы, которые уменьшают скорость зародышеобразования сажевых частиц и их коагуляцию. Главным образом, это относится к легкоионизирующимся щелочным металлам. Второй механизм предложен для щелочноземельных металлов и сводится к их реакциям с продуктами горения топлива, в результате которых образуются гидроксильные радикалы. Последние газифицируют сажу. Сюда же примыкает гипотеза о том, что барий, окисляясь на первых стадиях горения избытком кислорода, переносит его на последние стадии, где наблюдается недостаток кислорода. На основании результатов оптического зондирования горящей смеси лучом гелий-неонового лазера сделано предположение, что бариевые антидымные присадки ускоряют выгорание сажи, образующейся при диффузионном горении капель топлива, не влияя на выгорание сажи, образующейся при горении уже испарившейся части топлива. Наиболее эффективны такие присадки при горении тяжелых топлив в форсированных режимах или при малом угле опережения впрыска, когда большая масса топлива не успевает испариться.

Весьма сходно с антидымными присадками действие антинагарных и нагароочищающих присадок, предназначенных уменьшить нагарообразование в камере сгорания дизельного двигателя, предотвратить закоксовывание поршневых колец. Рекомендуемые концентрации присадок при постоянном применении - 0,005-0,02%. В «ударных» концентрациях (0,05-0,1%) эти присадки способны выступать как нагароочищающие и удалять с деталей двигателя образовавшийся ранее нагар. При такой нагароочистке возможно временное повышение дымности и токсичности ОГ, так как часть удаляемого нагара не успевает выгорать и выбрасывается в атмосферу.

В общем случае присадки модифицируют структуру нагара, оказывают каталитическое действие на его выгорание и смывают частицы нагара и продукты его превращения. Показательна присадка «Антикокс», содержащая катализатор горения - медную соль органической кислоты. При введении в топливо присадки в концентрации 0,02-0,05% нагар удалялся на 25-65%. Часть нагара, которая не была удалена в процессе испытаний, изменилась. Нагар стал рыхлым и легко снимался протиранием поверхности без соскабливания и кипячения. Аналогично действие антисажевых присадок, предназначенных для уменьшений скорости забивки сажевых фильтров, устанавливаемых на автомобилях перед каталитическими нейтрализаторами или непосредственно в выпускном тракте. Сажевые фильтры любой конструкции теряют пропускную способность и требуют регенерации уже через 200-500 км пробега, а иногда и раньше. Наличие присадки обеспечивает постепенное выжигание сажи, устраняя опасность перегрева при периодических регенерациях.

Иногда металл используют не в виде присадки, а наносят на поверхность фильтра. При нормальной работе двигателя этот прием дает такой же экологический эффект, как и введение присадки в топливо. Однако каталитические покрытия медленно отравляются серой, содержащейся в топливе. Кроме того, если двигатель долгое время работает в режиме холостого хода и на малых нагрузках, когда температура ОГ невелика, каталитическое покрытие не обеспечивает выгорания сажи, которая накапливается, а при переходе двигателя на большие нагрузки сажа интенсивно выгорает с развитием опасных для фильтра температур. Что же касается присадки, то в режиме холостого хода для достижения необходимого эффекта можно просто увеличить ее концентрацию в топливе.

Рекомендуемые концентрации антисажевых присадок составляют 0,01-0,02% при номинальной нагрузке. В пересчете на металл, являющийся каталитической основой присадки, это составляет десятки ppm. В режиме холостого хода присадки требуется на порядок больше.

Принцип действия антисажевых присадок в первом приближении заключается в понижении температуры выгорания сажи до 250-300°С, сравнимой с температурой ОГ, с помощью добавок соединений меди, железа и других металлов. Металлы сгорают до оксидов, которые затем легко восстанавливаются сажей на поверхности фильтра.

Катализаторы горения светлых топлив предназначены инициировать горение топлив, особенно на последних стадиях, характеризующихся недостатком кислорода. Присадки этого типа используют преимущественно в мазутах, но в некоторых случаях вводят и в светлые топлива. Наибольший эффект от применения катализаторов горения наблюдается в дизельных топливах, горючая смесь которых в камере сгорания гетерогенна, т.е. состоит из паров и мелких капель топлива, а также частиц сажи. Вообще, чем тяжелее топливо, тем эффективнее действие присадки. В качестве активного компонента катализаторы горения содержат соединения металлов, катализирующих окисление углеводородов: железа, меди, марганца и др. Патентуются также беззольные присадки, например на основе органических пероксидов. В этом случае их называют инициаторами. Рабочие концентрации катализаторов горения лучше всего устанавливать по металлу. Достаточно, если в топливе будет 5 – 50 ppm металла-катализатора. Концентрации самих присадок в таком случае будут составлять сотые доли процента.

Следует заметить, что мировой опыт использования катализаторов горения в светлых топливах невелик. Поэтому многие вопросы, связанные с оптимальными условиями применения присадок, их побочным действием и т.д., до конца не выяснены.

Полагают, что соединения щелочных и щелочноземельных металлов повышают концентрацию гидроксил-ионов в пламени. Последние, сорбирующиеся на поверхности горящих частиц и являющиеся сильными окислителями, участвуют в реакции горения. Соединения переходных металлов служат переносчиками кислорода с первых стадий горения, характеризующихся его избытком, на последние, где окислителя не хватает.

Оценка эффективности катализаторов горения

Оценка эффективности катализаторов горения осуществляется по экономичности двигателя и токсичности отработавших газов.

Катализаторы горения по-разному действуют на сгорание бензинов и дизельных топлив, что объясняется разным составом топлив и состоянием горючей смеси в камере сгорания. При добавление катализатора горения в топливо ускоряются процессы окисления, что приводит в дизельном двигателе к более полному сгоранию тяжелых остаточных фракций в основной фазе сгорания и снижению доли топлива, сгорающего в фазе догорания. Это приводит к уменьшению удельного расхода топлива. В присутствии катализаторов горения на последней стадии процесса происходит догорание топлива практически до конца, что приводит к более высокому давлению на поршень в заключительной стадии его движения. В целом топливо сгорает быстрее, хотя и снижается максимальная скорость сгорания топлива. Т.е. на стадии начала горения катализатор тормозит скорость окисления топлива, а на второй при догорании за фронтом пламени ускоряет процесс горения и делает его более полным. В результате двигатель начинает работать «мягче», что снижает напряженность деталей и увеличивает ресурс двигателя.

Предполагается, что в бензиновом двигателе работа на топливе с катализатором горения приводит к более углубленному пиролизу не испарившейся части топлива, т.к. сгореть эта часть топлива не может из-за недостатка кислорода, вызванного тем, что бензиновый двигатель работает с коэффициентом избытка воздуха близким к единице.

Катализаторы горения способствуют уменьшению нагрузки на каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры, так как происходит более полное сгорание топлива и количество вредных веществ в отработавших газах существенно снижается, в зависимости от марки автомобиля, его состояния и качества исходного топлива, табл. 2.

Таблица 2. Снижение содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС при использовании каталитических присадок (0,01% об.)

Вредный компонент ОГ Присадка
«0010» «0011»
Дымность до 90
Оксиды азота до 50 до 55
Оксид углерода до 85 до 85
Углеводороды до 65 до 80
Бенз(a)пирен до 40 до 90
Альдегиды до 60 до 16
Аэрозоль до 20 -
Масляный туман до 20 до 100

Испытания присадок

Моторные испытания экологической каталитической комплексной присадки к дизельному топливу «0010» проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 14846 и ГОСТ 14846 на испытательных стендах, оборудованных двигателем КАМАЗ-740.10 и двигателем ВАЗ-2108.

Стендовые испытания показали, что введение экологических каталитических присадок в автомобильные топлива приводит к:

  • увеличению мощности и коэффициента полезного действия;
  • снижению удельного расхода топлива;
  • уменьшению содержания вредных веществ (CO, CH, NOx и дымности, альдегидов, бенз(а)пирена и др.) в отработавших газах двигателей.

Прибавление к топливу моющих присадок уменьшает отложения на впускных клапанах, но увеличивает отложения в камере сгорания. Прибавление к топливу с моющими присадками катализаторов горения приводит к более полному сгоранию топлива и устраняет отложения в камере сгорания.

Общеизвестно, что содержание оксидов азота в ОГ двигателей напрямую связано с температурой в камере сгорания (КС). Под действием катализатора снижается энергия активации процессов горения топлива и увеличивается полнота его сгорания.

На всех автомобилях и всех режимах холостого хода (ХХ) наблюдается устойчивое и заметное снижение содержания SO2 в ОГ. Наименее эффективно катализатор горения «0011» работал на двигателе автомобиля Mazda B-Series (рег. № 8884 35D), где снижение содержания SO2 составило до 70 и 60 % на минимальных и повышенных оборотах ХХ соответственно. Наиболее эффективно действие катализатора на двигателеMercedes 300, где максимальное снижение содержания диоксида серы составило более 90 %.

Содержащиеся в топливе сернистые соединения в виде органических тиолов, сульфидов и дисульфидов (в том числе в составе гетероциклических соединений) достаточно легко расщепляются по связям S - H (энергия связи 83 Ккал/моль), S - С (65 Ккал/моль) и окисляются кислородом. Этот процесс катализируется железом, которое всегда присутствует в топливе.

При недостатке кислорода, а на всех двигателях установлен лямбда-зонд, поддерживающий стехиометрическое соотношение кислород - топливо, сульфидная сера сгорает не до SO2, а по уравнению:

S-2 + O2 ® S0 + 2О-2 + Q

где: Q - выделяемое тепло.

Кроме того, известно, что под действием специальных катализаторов при t > 500 °C диоксид серы способен вступать в реакцию взаимодействия с монооксидом углерода:

O2 + 2CO ® S0 + 2CO2 + 52 Ккал

В присутствии следов воды, которая всегда содержится в отработавших газах, возможно протекание окислительно-восстановительного процесса:

2S-2 + SO2 ® 3S0 + Q

Все эти реакции приводят к образованию элементарной серы, которая выносится с ОГ. Если диоксид серы является весьма вредным химически веществом, токсичной примесью в атмосферном воздухе промышленных городов; при концентрации 0,03-0,05 мг/л в воздухе вызывает раздражение глаз, горла и заболевания верхних дыхательных путей, то элементарная сера - одно из наиболее старых средств борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений.

Изменение процесса горения топлива при постоянном применении катализатора горения в качестве присадки к дизельному топливу приводит к более полному сгоранию компонентов топлива, уменьшению вредных компонентов и очистке камеры сгорания, клапанов.

На рисунке 2 приведен обобщенный график, характеризующий тенденцию содержания вредных веществ в отработавших газах двигателя, работающего на топливах с катализаторами горения.

Изменене содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС

Рис. 2. Изменене содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС.

На I участке кривой наблюдается резкое снижение содержания вредных веществ в отработавших газах, вызванное каталитическим действием присадок на процесс сгорания топлива.

Увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах на II участке объясняется постепенным выгоранием скопившихся в камере сгорания и газовыхлопном тракте отложений, нагаров и лаков. В первую очередь выгорают лаки, затем нагары, кокс и зольные отложения камеры сгорания, которые модифицируются радикалами катализатора. Модификация процесса горения приводит к понижению температуры выгорания отложений, которые выносятся отходящими газами. В результате восстанавливаются конструкционные параметры камеры сгорания и нормализуется рабочий процесс в цилиндрах. Подобный ход кривой объясняется большим недостатком кислорода в камере сгорания. На III участке наблюдается та же картина, что и на I.

Применение катализаторов горения

Применение катализаторов горения в сочетании с различными топливами дает возможность снизить требования конкретного двигателя к октановому числу бензина, вследствие очистки камеры сгорания. При накоплении в камере сгорания нагара с низкой теплопроводностью и теплоемкостью, требования к октановому числу бензина повышаются на 10 – 12 пунктов. Профессором Е.Р. Магарилом с сотрудниками в результате эксперимента, проведенного на автомобиле ВАЗ 2106, установлено, что после пробега равного 400 км на бензине, содержащем никелевый катализатор горения, оказалось возможным перейти на бензин А-76 с присадкой вместо бензина АИ-92.

Катализаторы горения тяжелых топлив применяются для снижения механического недожога и выбросов сажи в окружающую среду. При умелом использовании катализатора можно добиться и снижения выбросов оксидов азота, хотя на первый взгляд интенсификация процесса горения приводит к повышению температуры пламени и, как следствие, ускорению образования оксидов азота. При сгорании остаточных топлив только часть оксидов азота образуется путем связывания азота воздуха. Другая часть представляет собой «топливные оксиды», образование которых зависит, прежде всего, от концентрации кислорода. Поскольку в присутствии катализатора для хорошего горения требуется меньший избыток воздуха, меньше образуется и топливных оксидов азота. Чем меньше избыток воздуха, тем меньше потери тепла с уходящими газами. Таким образом, при использовании катализаторов горения увеличивается и тепловой КПД установки.

Принцип действия заключается в окислении сажевых частиц катализатором горения или продуктами его превращении в зоне горения. Например, переходные металлы являются переносчиками кислорода с первых стадий горения, на которых кислород находится в избытке, на последние стадии, где испытывается его недостаток:

МxОy + С ® СО + МxОy-1.

Щелочные и щелочно-земельные металлы повышают концентрацию в пламени гидроксид-ионов. Последние, являясь окислителями, также ускоряют горение сажистых частиц.

По эффективности металлы как катализаторы горения располагаются в ряд:

Mn > Sn > Сu > Со > Zn > Мо > Mg > Fе > Са

Показателями эффективности катализатора горения служат - снижение механического недожога и уменьшение дымности отходящих газов!

Итак, что мы имеем?

Преимущества применения катализаторов горения

Применение катализаторов горения в концентрации от 0,002-0,01% наибольший эффект дают в дизельных топливах и позволяет получить следующие ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • увеличить КПД и мощность двигателя за счет более полного сгорания топлива;
  • очистить камеру сгорания, свечи и газовыхлопной тракт от нагаров и отложений;
  • уменьшить удельный расход топлива до 7 %;
  • повысить экономичность эксплуатации автотранспорта;
  • увеличить мощность двигателя за счет увеличения полноты сгорания топлива;
  • снизить чувствительность двигателя к качеству топлива;
  • использовать топливо с более низким октановым числом;
  • получить большую эффективность на менее качественном топливе;
  • ускорить регенерацию катализаторов дожига;
  • уменьшить нагрузку на катализаторы дожига и сажевые фильтры;
  • снизить содержание вредных примесей в отработавших газах;
  • сохранить физико-химические свойства топлива;
  • снизить жесткость работы двигателя;
  • несколько увеличить октановое число бензинов;
  • возможность вводить их в баки автотранспорта, автоцистерны, танки судов, цистерны хранения, хранилища АЗС перед их заливкой топливом;

Недостатки катализаторов горения

Катализаторы горения имеют и некоторые НЕДОСТАТКИ:

  • увеличивают стоимости топлива;
  • при применении присадок на базе щелочных металлов возможна коррекция угла опережения зажигания;
  • мировой опыт использования катализаторов горения невелик. Поэтому многие вопросы, связанные с оптимальными условиями применения присадок, их побочным действием и т.д., до конца не выяснены.

Стоит ли применять катализаторы горения?

Плюсы

Проведению исследований и испытаний с целью создания катализатора горения для улучшения топлива с целью получения экономии и уменьшения выброса загрязняющих веществ в отработанных газах.

Минусы

В связи с малоизученностью темы недобросовестные предприниматели используют данную тему для получения сверхприбыли. За последние два года отмечается наибольшее увеличение предложений "катализаторов горения".

miksent.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта