Что такое цетановое число дизельного двигателя

Известно со школьной скамьи возгорание бензиновой воздушной смеси в камере цилиндров двигателей. Смесь поджигается искровым зарядом, генерируемым свечами зажигания. Это может произойти при одном условии — в момент окончания стойкости бензина к возгоранию. Этот предел и называют октановым числом. Его величину принято принимать за 100 единиц.

От того, с каким октановым числом используют бензин, зависит стабильная работа двигателя. Если смесь детонирует раньше, то слышны звон в цилиндрах, другие характерные звуки. Поэтому важно использовать то горючее, которое указал производитель моторов в сопроводительной инструкции. То есть заливать в топливный бак бензин с октановым числом, например, А-96 или другого обозначения.

Паспорт дизельного топлива — разбор

Как по паспорту дизельного топлива понять его качество?

Главные характеристики

В паспорте топлива множество параметров, но мы рассмотрим те, что влияют на экономичность, динамику и качество работы диз. мотора. А именно: цетановое число, цет.индекс, плотность, сера, смазывающая способность и предельная температура фильтруемости.

Цетановое число (ЦЧ)

Важное значение для моторов Евро-4/5/6, особенно со спортивным характером.
Чем выше значение тем лучше динамичность и экономичность на средних и высоких оборотах двигателя. Также незначительно влияет на плавность и вибрации мотора.

52 и выше — рекомендуемое значение для современных Европейских диз. моторов, начиная с Евро-5. Если значение окажется ниже, то расход топлива и динамичность на средних и высоких оборотах незначительно ухудшится от заводских показателей. Но высокое значение не гарантирует прирост мощности или доп. экономичности, многое зависит от двигателя: евро-норм, турбины и настройки (чипа). Для старых моторов как Евро-3 и ниже, значение ЦЧ выше 54 может оказывать негативный эффект.

51 — общемировой стандарт и оптимум для Евро-4. Для большинства японских, корейских и американских диз. моторов значение выше без тюнинга не приносит ощутимой пользы.

49 — оптимум для Евро-2 и 3.

47 — низкое допустимое значение. Такое значение допускается у зимнего и арктического дизельного топлива (присадки от замерзания снижают ЦЧ). На современных моторах начиная с Евро-4 наблюдается повышенных расход и потеря мощности.

Максимальное значение ЦЧ = 60, выше не безопасно для моторов, поэтому будьте осторожны если дополнительно добавляете цетаноповышающие присадки.

Цетановый индекс

Не всегда присутствует в паспорте.
Если отражен и его значение близко к цетановому числу, то это говорит об хорошей партии изготовления. А если превышает ЦЧ на несколько пунктов, то это говорит об использовании цетано повышающих присадок, что должно обеспечить хорошую экономичность двигателя.

Плотность при 15°С

Чем выше тем лучше для езды на низких оборотах:
— в городском потоке;
— пробки;
— бездорожье;

Этот показатель наиболее весомый у большинства V-образных диз.моторов чем ЦЧ. Из-за высокой очистки в целях уменьшения серы с приходом Евро-4 и 5 высокая плотность редкость.

Содержание серы

Чем меньше, тем реже будет срабатывать прожиг (у выхлопной трубы). И тем чище и дольше будут работать системы экологии, как например EGR.

Если часто бываете на трассе и средняя скорость >30 км/ч, то на серу можно не обращать внимания. Сера не будет накапливаться, а прожиги будут быстрыми и незаметными.

А если вы регулярно стоите в пробках, раздражают частые прожиги, то следует выбирать заправки с топливом где меньше серы.

Также сера влияет на запах диз.топлива, чем меньше тем слабее запах как от топлива, так и от дыма. Но присадки в зимнем топливе усиливают запах.

Смазывающая способность

Чем ниже значение — тем лучше!
Значение показывает количество износа в тесте, а не кол-во смазки.

Чем ниже данный параметр, тем тише работает ТНВД, топливный насос и догреватель (Webasto).

Для моторов Евро-4, 5 и 6 даже максимальное значение износа в 460 мкм не принесет существенного вреда, т. к. современные системы готовы к такому (низкому содержанию серы, которая раньше была смазкой). Хотя полученный износ из-за регулярной слабой смазки на пределе допустимого может привести к поломке топливного насоса (и насоса Webasto, если установлен) через 7 лет напряженной работы, вместо 9.

Для моторов Евро-3 и старее желательно, чтобы смазка была меньше 380 мкм. Раньше в топливе было много серы, которая отлично смазывала топливную систему, теперь же серы стало в 100 раз меньше (не ошибка) и недостаток смазки быстро изнашивает насосы и ТНВД старого поколения. Проблема решается путем замены топливного насоса и возможно ТНВД на модернизированные варианты, адаптированные под Евро-5 топливо. Либо приходится регулярно добавлять присадки улучшающие смазочную способность (в старые диз. генераторы добавляют 2Т масло).

Предельная температура фильтруемости

Пункт важен если за окном зима. Когда температура опускается ниже указанной в паспорте, то топливо сгущается и замерзает.

Для летнего топлива норма -5°С;
Межсезонное -15°С;
Зимнее от -20°С;
Арктическое от -38°С;

Примеры

Варианты автомобилей:
А = 2л, 190 л.с., Евро-5, немец.
Б = 2.5л, 170 л.с., Евро-4, японец, пикап.
В = 4л, 200 л.с., V6, Евро-3, американец.

1 вариант топлива: ЦЧ 57, плотность 825:
А — динамика на трассе 100%, экономичность и динамика на трассе может быть лучше заводских, но в городе с пробками экономичность и динамика не идеальна;
Б — динамика 98%, экономичность в норме, но для города и трассы немного не хватает плотности;
В — динамика 90%, экон. хуже, особенно в городе. Не хватает плотности, ЦЧ избыток;
2 вариант: ЦЧ 52, плотность 830:
А — динамика 100%, расход топлива и динамика на уровне заводской нормы;
Б — динамика 100%, экон. в норме, плотности достаточно;
В — динамика 98%, экон. в норме, плотности немного нехватает;
3 вариант: ЦЧ 49, плотность 835:
А — динамика 90%, экон. хуже, ЦЧ не хватает, в городе приемлимо за счет плотности;
Б — динамика 98%, экон. немного хуже, плотности достаточно, а вот ЦЧ недостаточно
В — динамика 100%, расход топлива и динамика на уровне заводской нормы. При снижении ЦЧ и/или плотности, хар-ки будут ухудшатся;

Присадки

Присадки указываются в конце паспорта в примечаниях или в доп.информации.

Даже в простом диз.топливе используют присадки:
— Противоизносную: улучшает смазочную способность, без неё ДТ Евро-5/6 не смог бы вписаться в тех.требования производителей моторов («защита» от износа насоса и ТНВД);
— Депрессорно-диспергирующая: чтобы не мутнело и не замерзало топливо;

В фирменном диз.топливе (улучшенном), могут добавить присадки:
— Цетаноповышающую и катализатор горения (для компенсации низкой плотности и повышения Цет.Индекса);
— Моющие: для топливной системы, удаление воды и от нагара в цилиндрах;
— Модификатор трения: улучшает экономичность и уменьшает вибрации за счет смазывания ТНВД и маслосъемных колец;

Чем грозит использование неподходящего дизтоплива

Основная цель дизельного топлива, или солярки, — получить энергию от горения, а также смазать и охладить топливную систему.

При заправке на автозаправочной станции качество смеси определить сложно. Но если попадется недобросовестный поставщик, то низкая проба топлива сразу же негативо отразится на работе мотора.

Всего существует 3 типа горючего:

• летнее;
• зимнее;
• арктическое.

Важно выбирать подходящее по времени года топливо, иначе двигатель может быстро сломаться.

Признаки некачественной смеси:

1. Темный цвет и запах мазута.
2. Вода либо песчинки на дне. Зимой солярка густая и с белыми хлопьями в составе — подделка.
3. Водянистость может означать, что солярку разбавили бензином.

Низкопробная смесь приводит к образованию большего количества нагара, который оседает на стенках камеры сгорания. Если вовремя не обрабатывать двигатель, мощность его работы снизится.

Из-за добавок и присадок в дизельном топливе срок службы свечей зажигания уменьшается. А различные примеси в поддельной смеси портят кольца и поршни.

Цетановое число

Цетан используется для схожей шкалы оценки, только у дизельного топлива. Характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси.

Что это значит? Это измерение временного промежутка, с того момента, когда топливо впрыскивается в цилиндр и когда это топливо начинает гореть. По науке – промежуток времени, проходящий от впрыска топлива в цилиндр до начала его воспламенения.

Высокое цетановое число дизельного топлива, будет являться измеренным показателем того, насколько топливо быстро воспламеняется после впрыска в цилиндры. И, наоборот, низкое цетановое число, означает, что для поджигания топлива потребуется некоторый временной промежуток.

Измеряется показатель цетана также по шкале углеводородов, крайний левый в которой будет 1-метилнафталин, (C₁₁H₁₀) – отображается 0, 100 – цетан (C₁₆H₃₄).

Преимущество ускоренного возгорания дизельного топлива заключается в том, что двигатель работающий на нем может развивать больше крутящего момента, задержка зажигания будет минимальной, скорость набора оборотов будет выше. Синхронизация работы фаз при помощи работы двигателя на высокоцетановом топливе может проводиться более точно, воспламеняя топливовоздушную смесь в тот момент, когда требуется развить максимальный крутящий момент.

Финальным плюсом высокого показателя цетана можно назвать низкие выбросы углеводородов в атмосферу, поскольку такое топливо сгорает полнее. Но, при этом, как показывают исследования, твердых частиц из выхлопной трубы выбрасывается больше, чем у дизельного топлива с низким показателем цетана.

Как бы то ни было, чем выше цетановое число, тем лучше, это показатель более качественного ДТ.

Надеемся теперь вопросов не возникнет.

Видео взято с YouTube-канала: «Engineering Explained»

Почему стоит знать, что такое цетановое число?

Характеристика определяет экологичность используемого горючего и зависит от его углеводородного состава. В зависимости от доли содержащихся в топливе парафиновых и ароматических углеводородов будут меняться и качественные характеристики продукта (под воздействием высокого содержания первых воспламеняемость будет происходить быстрее, а увеличение доли вторых – к замедлению этого процесса).

Низкое цетановое число (меньше 40) приводит к тому, что с использованием такого дизтоплива двигатель будет работать на холостом ходу с характерным «дизельным стуком», а все трущиеся детали и узлы – с повышенным износом. При этом стоит отметить, что рассчитывать на нормальную работу машины можно при цетановом числе:

• более 40 при использовании топлива для грузовых автомобилей,
• от 55 – для легковых машин,
• до 20 – для крупных судов.

Также стоит отметить, что для зимних марок дизельного топлива характерно наличие более высоких показателей в сравнении с летними, что позволяет существенно облегчить пуск двигателя в холодное время года.

Как определяют цетановое число?

Для того чтобы определить цетановое число, необходимо знать время, за которое происходит воспламенение смеси из α-метилнафталина и цетана. Полученные данные сравнивают с эталонным значением, приравненном к 100 %. В нашей стране действует стандарт качества, которым регламентирована нижняя граница для топлива всех типов: она не должна составлять меньше 40. Почему это важно?

1. Для того чтобы обеспечить работу двигателя в оптимальном для него режиме, необходимо использовать топливо, у которого цетановое число находится на уровне 40-55.
2. С использованием топлива с более низким показателем, чем рекомендуется, из-за задержки воспламенения снижается давление рабочего хода с одновременным снижением мощности.
3. Увеличение цетанового числа на уровень выше 55 также не рекомендуется, так как в этом случае дизтопливо будет сгорать не полностью, образуя при этом большое количество копоти и сажи. Кроме того, существенно увеличится расход топлива.

Именно поэтому дизельное топливо с цетановым числом 55 является продуктом премиум-класса.

Как увеличить значение цетанового числа?

Безусловно, на качество дизеля оказывает влияние не только цетановое число. Проблема повышения качества дизельного топлива остаётся для автолюбителей одной из самых актуальных. Ни для кого не секрет, что большинство нефтеперерабатывающих предприятий страны стараются выпускать топлива со значением цетанового числа по нижней допустимой стандартами границе.

Для повышения цетанового числа необходимо использовать специальные цетан-корректоры, способные компенсировать недостающие элементы.

Продукция подобного рода влияет на улучшение воспламеняемости топлива, обеспечивая при этом безболезненный запуск мотора даже в условиях отрицательных температур. Кроме того, присадки влияют на работу двигателя, делая её более ровной, а также уменьшают объёмы выхлопов и снижают шум работы двигателя.