Сезонное «меню» дизеля

Зимняя эксплуатация автомобиля - это не только ошипованные шины, предпусковые обогреватели, качественные антифризы и стеклоомывающие жидкости. Дизелисты добавят в этот список еще один пункт - зимняя солярка - и тут же заговорят о хроническом ее дефиците...

Редакция обращается к этой теме каждый год. Сегодняшняя публикация - уже четвертое сочинение «на заданную тему». А как же иначе, если с наступлением холодов во ВНИИ НП раскаляются телефоны? Звонят со всех концов бывшего Союза: «Солярка застывает, что делать?»

Но прежде, чем ответить на данный вопрос, напомним: основная масса горючего для дизельных двигателей в России и СНГ производится по ГОСТу 305-82. Этот документ предусматривает три марки дизельного топлива: летнее, зимнее и арктическое.

Первое обозначается буквой «Л» и рекомендуется к использованию при температуре окружающего воздуха от 0oС и выше. Второе маркируется «З-35C» и предназначается для эксплуатации при минус 20C. Кроме того, ГОСТ предусматривает зимнее топливо «З-45C», снижающее температурную «планку» до минус 30С. И, наконец, арктическое дизельное топливо обозначается буквой «А» и сохраняет свою работоспособность до минус 50oС включительно.

Помимо ГОСТа, в нашей стране действуют несколько региональных и специальных ТУ (см. таблицу в конце статьи). Казалось бы, все предусмотрено в этих нормативных документах, однако жизнь показывает: зимних видов дизельного топлива катастрофически не хватает. В цифрах эта статистика выглядит так: около 88% объема производства составляют летние сорта топлива, примерно 12% - зимние и лишь около 1% - арктические.

Причина проста: подобная раскладка выгодна НПЗ, причем как с технологической, так и с экономической точек зрения. Дело в том, что летнее дизельное топливо по фракционному составу тяжелее зимних сортов. Например, летнее топливо имеет температуру конца кипения 360oС, зимнее 320oС, а арктическое и вовсе 280oС. Остаток после перегонки при указанных температурах неизбежно уходит в мазут. Ясно, что при производстве летнего топлива сырье используется более эффективно.

Водители знают, как трудно иметь дело с летним топливом при наступлении холодов. Запустить дизель становится проблематично - топливо густеет, резко уменьшая пропускную способность топливных фильтров и затрудняя подачу к ТНВД. А при дальнейшем понижении температуры летнее топливо вообще может потерять текучесть.

Бывает, что для обеспечения выхода «Икарусов» на линию ранним утром, их двигатели не глушатся и «молотят» всю ночь. Все мы читали в газетах письма возмущенных жителей домов, расположенных вблизи автобусных парков. Им, конечно, можно посочувствовать - но можно понять и эксплуатационщиков.

Известны народные рецепты «облагораживания» летнего топлива - например, разбавление его керосином или бензином. Впрочем, почему «народные»? Когда-то этот способ был официально рекомендован: в свое время Госагропром допускал временное использование в холодное время года смеси летнего дизельного топлива с автомобильным бензином в следующей пропорции:

Температура, oС Соотношение летнего топлива к бензину, в % объема -10 100/-20 70/30 -30 40/60 -40 30/70 -50 20/80

Как видно из таблицы, для превращения летнего топлива в арктическое в него нужно влить до 80% бензина. А для достижения приемлемого усредненного результата добавка бензина должна составлять 50-60% от общего объема топлива. Пусковые качества при этом будут обеспечены, но за них придется заплатить ускоренным износом топливной аппаратуры.

Добавим к сказанному повышенную пожароопасность полученной смеси из-за низкой температуры вспышки. И еще: при холодном хранении такого горючего верхний его слой становится прозрачным, топливо в нем имеет пониженное цетановое число. А нижний слой мутнеет, поскольку там сосредотачиваются кристаллы парафиновых углеводородов.

Давайте задумаемся: заправка на АЗС, как правило, осуществляется из нижней части емкости. Да и забор топлива в автомобильном баке производится снизу, вблизи дна. Результат предсказуем: в фильтры и ТНВД в первую очередь пойдет топливо с устойчивой кристаллической фазой.

Однако кристаллы парафинов не причинят вреда, если они достаточно малы и распределены в объеме топлива равномерно. Назовем такое зимнее топливо «идеальным» (ниже мы к нему вернемся). Но как этого добиться? Можно, конечно, подогревать емкости с застывшей соляркой. Но на эту операцию расходуется до 15% самого топлива, что крайне невыгодно.

А теперь позвольте напомнить: наиболее грамотное решение наболевшей зимней проблемы - это применение так называемых депрессорных присадок (коммерсанты еще называют их «антигелевыми»). Они снижают температуру застывания топлива на 15oС, а предельную температуру фильтруемости (важный показатель, характеризующий температуру применения) - на 10-15oС.

В Европе дизельное топливо с депрессорными присадками выпускают без малого тридцать лет. Они допущены к применению и в нашей стране, причем довольно давно - с 1981 года.

В последнее время в этой области появилось немало новых идей и разработок. Например, были разработаны препараты, препятствующие осаждению парафинов (их еще называют диспергаторами парафинов или антикоагуляторами). Сразу подчеркнем, что диспергаторы парафинов не заменяют депрессорные присадки, а эффективно их дополняют.

Диспергаторы парафинов, находясь в топливе вместе с депрессорными присадками, образуют множество мелких кристаллов. Между ними возникают отталкивающие электростатические силы, дополнительно содействующие хорошему диспергированию, то есть равномерному распределению кристаллов в объеме.

Итак, упрощенно говоря, мы получаем те же парафины, но с меньшими размерами частиц. Для количественной оценки их размеров во ВНИИ НП провели специальные микроскопические исследования. Опуская марки введенных в топливо присадок, рассмотрим лишь динамику уменьшения парафиновых частиц.

Для охлажденного летнего топлива без присадок их линейные размеры достигали 500 мкм. Для топлива с депрессорной присадкой (концентрация 0,05%) частицы имели размеры 50 мкм. А для топлива с той же присадкой и введенным диспергатором парафина частицы уже не превышали 5 мкм, что не страшно для топливных фильтров. Таким образом, выигрыш составил два порядка. И сегодня потребитель уже может воспользоваться депрессорными присадками с диспергаторами парафинов.

Однако, применяя присадки, надо помнить некоторые правила. Самое важное таково: присадку следует вводить в топливо, если его температура не ниже +30-40oС. И подчеркнем особо: добавление присадки в помутневшее топливо эффекта не даст - его необходимо разогреть до полного растворения парафинов.

К сожалению, расслоение топлива при хранении наблюдается и при использовании депрессорных присадок, но при гораздо более низких температурах. Однако, чем выше концентрация присадки в топливе, тем меньше топливо склонно к расслоению.

Вопросы зимней эксплуатации дизельной техники тесно связаны не только с сезонными сортами дизельного топлива, но и с его чистотой. Несколько лет тому назад в СМУ-9 Мосметростроя, где затронутые проблемы знают не понаслышке, была создана фирма «ДИТО». Ее специалисты разработали малогабаритную производственную установку (модуль) по обработке дизельного топлива, которую так и назвали - «ДИТО». А сегодня на одном из оборонных заводов налажено ее серийное производство.

Технология обработки топлива на модуле «ДИТО» обеспечивает практически полное удаление из топлива воды, механических примесей и большей части полициклических ароматических углеводородов. Кроме того, установка содержит систему ввода депрессорных присадок, о которых мы сегодня говорили.

В результате установка позволяет довести характеристики топлива до требуемых нормативов и даже обеспечить выполнение требований единого европейского стандарта EN 590. При этом себестоимость обработанного топлива повышается всего на 5%, а вот ресурс двигателя вырастает на 30%, и экономия топлива доходит до 10%.

Tеперь несколько слов об экологическом эффекте. Обработка топлива на модуле «ДИТО» позволяет снизить содержание углеводородов в отработавших газах на 30%, содержание оксидов углерода и азота на 5%, дымность на 40%.

Модуль, способный очищать 2-3 тонны топлива в час, представляет собой утепленный металлический блок-контейнер размером 4 х 2,5 х 2,7 м. Установки «ДИТО» уже несколько лет работают в Москве, Воронеже, Смоленске, Ростове-на-Дону и других городах. Надеемся, эта информация будет интересна для директоров автохозяйств и коммерсантов, связанных с поставками дизельного топлива.

Что касается водителей дизельных автомобилей, им полезно знать: на заправках, оснащенных модулем «ДИТО», предлагается только качественное топливо. И, что важно, соответствующее сезону.

Кое-что о загрязнении дизельного топлива

Размер и количество посторонних частиц в дизельном топливе оценивают по так называемому коэффициенту фильтруемости. Этот безразмерный показатель оговорен в ГОСТе 305-82 и представляет собой отношение времени фильтрования через специальную бумагу десятой (по счету) порции топлива к времени фильтрования первой порции.

Для чего все это надо знать? Дело в том, что срок службы топливного фильтра, установленного на автомобиле, напрямую связан с коэффициентом фильтруемости. Например, по данным ВНИИ НП, срок службы элемента 1000 часов достигается при значении коэффициента фильтруемости, равного 3. Незначительное увеличение коэффициента фильтруемости топлива снижает ресурс фильтра до 450 часов, в то время как его значения менее 2 повышают срок службы фильтра до 1500 часов.

Присадка или добавка?

Часто мы слышим, а еще чаще читаем: «присадка», «добавка»... В чем разница? Не будем сегодня говорить о присадках и добавках к маслу, в частности, моторному - это отдельная тема. Что касается топлива, проясним картину прямо сейчас. Вот что нам сообщили во ВНИИ НП.

Применительно к топливу, присадка отличается от добавки процентным содержанием в продукте. Так, присадки вводят в топливо до 0,5% объема, а добавки - от 0,5 до 2,0%. Все, что составляет более 2% объема, называют компонентами топлива. Концентрированные присадки именуют препаратами.

Нормативные документы на выпуск дизельного топлива

• ГОСТ 305-82 Государственный стандарт «Топлива дизельные»
• ТУ 38.401-58-170-96 Городское дизельное топливо
• ТУ 38.401-58-36-92 Зимнее дизельное топливо с депрессорными присадками
• ТУ 38.401-58-110-01 Топлива дизельные. Зимние и арктическое с присадками
• ТУ 38.401-58-182-97 Топливо для использования на местах (содержание серы до 0,5%)
• ТУ 38.401-58-80-94 Топливо для использования на местах (содержание серы до 1%)
• ТУ 38.101889-00 Топливо дизельное зимнее с депрессорной присадкой
• ТУ 0251-001-33683428-98 Дизельное топливо с улучшенными экологическими характеристиками