Правильное воспламенение и сгорание топлива - ключ к эффективному автомобильному двигателю. При использовании некачественного топлива для зажигания критически важными становятся другие менее важные факторы, например, период задержки между впрыском и зажиганием.
Помните, что низкое качество топлива может привести к ряду проблем, в том числе: коррозии, плохому сгоранию, абразивному износу, закупоренной форсунки, негерметичным выпускным клапанам, частой очистке фильтров, плохому распылению, детонации, повышенному давлению в системе зажигания, чрезмерной тепловой нагрузке наряду с износом поршня и гильзы.
Что такое остаточное топливо?
Многие дизельные двигатели с низкой скоростью, установленные на коммерческих судах и грузовых автомобилях, часто работают на остаточном топливе. Также известное как бункерное топливо или мазут, это высоковязкая нефть высокой плотности, добываемая на нефтеперерабатывающих заводах, является по сути остатками процесса рафинирования, состоящими из длинного остатка, короткого остатка, крекинг-масла и бензина.
Остаточный мазут представляет собой низкосортную топливную смесь парафиновых и ароматических соединений. Иногда он смешиваются с высококачественным топливом, таким как бензин и керосин, чтобы получить желаемые свойства. При этом мазут не имеет фиксированной температуры плавления и часто зависит от их источника. Основное использование этого топлива - для питания промышленных котельных, силовых установок и двухтактных дизельных двигателей большого размера.
Характерные свойства остаточного топлива
Качество морского топлива определяется рядом следующих параметров, которые включают в себя вязкость, удельный вес, углеродный остаток, зольность, ванадий, серу, цетановое число, температуру вспышки и теплотворную способность.
1. Вязкость
Это измерение сопротивления топлива течению при 50 градусах Цельсия. Обычно оно уменьшается с увеличением температуры. Хотя оно обеспечивает грубое указание содержания углерода и асфальта, это не указывает на качество масла. Оно предоставляет важную информацию, связанную с распылением, обращением и обработкой мазута. На судне судовое топливо (HFO) нагревается для поддержания правильной вязкости впрыска.
2. Удельный вес
Это отношение массы вещества в данном объеме к массе равного объема воды при 15 градусах Цельсия. Удельный вес жидкости или топлива обычно представлен в граммах на кубический сантиметр или килограмме на кубический метр. Обычно используются для расчета количества топлива на судах в каждом баке заданного размера.
3. Углеродный остаток
Это измерение ароматических высокомолекулярных соединений, присутствующих в топливе. Большое количество его содержания приведет к отложению углерода и образованию кокса. Иногда это тесно связано с содержанием асфальтенов в топливе, и вместе приводит к значительному абразивному износу в выпускных клапанах, камере сгорания и топливной форсунке.
4. Ясень
Содержание золы является мерой неорганических неорганических негорючих примесей, присутствующих в топливе, таких как никель, песок, кремний, натрий и ванадий. Эти неорганические соединения вместе приводят к большому разнообразию проблем, таких как локальный перегрев, коррозия в выпускных клапанах, засорение инжекторов при абразивном износе поршня, седла клапана и инжектора.
5. Ванадий
Это металлическое вещество, которое химически реагирует с натрием, присутствующим в масле, во время процесса сгорания для получения высокоабразивного соединения с низкой температурой плавления, приводящего к горячей коррозии.
6. Сера
Хотя присутствие серы напрямую не влияет на процесс сгорания в краткосрочной перспективе, но она оказывает длительный эффект в виде холодной коррозии. Высокое содержание серы в топливе приводит к износу поршневых колец, гильзы и заводной головки поршня. Оксиды серы объединяются с водяным паром при сжигании с образованием серной кислоты.
7. Цетановое число
Качество воспламенения топлива измеряется цетановым числом для дизеля. Чем ниже цетановое число топлива, тем выше задержка зажигания и тем дольше будет время между впрыском топлива и быстрым подъемом давления. Низкое качество впрыска приводит к проблемам при запуске и низкой производительности при низкой нагрузке. Цетановое число зависит от его углеводородной природы и степени процесса очистки.
8. Точка воспламенения
Это минимальная температура, при которой пары топлива могут воспламениться от пламени огня. Топливо с низкой температурой вспышки и высокой температурой застывания очень опасно в использовании и обращении. Поэтому следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы избежать такого состояния с ГФО, поддерживая температуру бака на 10 градусов ниже температуры вспышки.
9. Нижняя точка
Это минимальная температура, при которой мазут остается жидким. На судне или тяжелой строительной технике необходимо знать минимальную температуру, при которой топливо теряет свои характеристики жидкости, чтобы обеспечить надлежащую обработку и прокачку. В идеале температура застывания любой жидкости должна составлять около 25 градусов по Цельсию и не должна превышать 40 градусов по Цельсию.
10. Теплотворная способность
Теплотворная способность мазута - это мера тепловой энергии, которую он может производить во время полного сгорания, как правило, выражается в килоджоулях на килограмм. Теоретическая теплотворная способность топлива рассчитывается по формуле:
Как использование плохого остаточного топлива влияет на двигатель?
Может возникнуть ряд проблем в двигателе из-за низкого качества топлива. Эти проблемы могут быть чем угодно: от износа, коррозии, удушья, плохого сгорания до роста бактерий. Проблема, связанная с некачественным остаточным топливом в дизельном двигателе, заключается в следующем:
- Плохое качество топлива может отрицательно сказаться на эффективности двигателя, а более высокая температура может привести к горячей коррозии.
- Использование некачественного топлива может привести к образованию отложений в камере сгорания.Это приводит к бактериальному росту, повреждающему детали двигателя.
- Вызывает неравномерное внезапное повышение давления сгорания.
- Приводит к плохому сгоранию и после горения.
- Высокий риск детонации двигателя.
- Высокая и низкая температурная коррозия из-за высокого содержания ванадия и серы в топливе.
- Использование некачественного остаточного топлива увеличивает загрязнение воздуха из-за выбросов SOx и NOx.
- Недостаток мазута приводит к износу и коррозии поршня, поршневых колец и гильзы.
- Высокое содержание золы в бедном остаточном топливе приводит к образованию тяжелых отложений и горячей коррозии в лопатках турбины и кольце форсунки.
- Сильные отложения на турбине приводят к загрязнению лопастей турбины, что снижает эффективность турбины.
- Низкая скорость вращения вентилятора приводит к тому, что в пространство для сгорания поступает меньше свежего воздуха и, соответственно, уменьшается мощность.
- Меньше воздуха в камере сгорания не только снижает мощность двигателя, но и повышает температуру выхлопных газов и помехи турбины.
Использование топлива низкого качества приведет к более частому обслуживанию турбокомпрессора.
Выхлопные клапаны
- Недостаточное количество остаточного топлива приводит к образованию отложений в выпускных клапанах в виде пентаоксида ванадия и сульфата натрия, что также приводит к высокотемпературной коррозии.
- Высокотемпературная коррозия в большом дизельном двигателе приводит к негерметичности выпускного клапана.
- Низкое качество топлива также приводит к большому количеству углерода в выхлопных газах.Отложение этих углеродных частиц в большом количестве приводит к состоянию, известному как липкие выпускные клапаны.
- Использование некачественного мазута также приводит к чрезмерной температуре выхлопных газов, что приводит к возгоранию выпускных клапанов.
Топливная форсунка
- Остаточное топливо низкого качества обладает плохими смазывающими свойствами, что приводит к чрезмерному износу и преждевременному выходу из строя топливных форсунок.
- Высокое содержание воды в некачественном топливе резко снижает срок службы инжектора, сокращая его вдвое. К тому же любое топливо с содержанием воды более 0,05% может повредить систему впрыска.
- Высокое содержание воды в масле также повреждает наконечник топливной форсунки, вызывая утечку. Это вызвано внезапным испарением воды из топливной форсунки на наконечнике.
- Пыль и зола могут не только привести к износу топливного насоса и инжектора; но также приводит к частым удушьям.
- Мелкие частицы, такие как глинозем и кремнезем, приводят к быстрому износу топливного насоса и износу.
