В сегодняшней статье мы прольем свет на понятие «цетановое число» (ЦЧ), в том числе на то, как его измерять, каким должно быть идеальное значение, а также на способы его повышения в производстве и самостоятельно.
Что такое цетановое число?
Цетановое число (ЦЧ) — это показатель скорости сгорания дизельного топлива, который используется для определения его качества воспламенения. Оно определяется путем сравнения периодов задержки воспламенения рассматриваемого топлива и стандартного эталонного топлива с цетановым числом 100.
Как увеличить CN?
CN дизельного топлива может быть увеличено как на производстве, так и самостоятельно. На производстве для этого используются присадки, уменьшающие задержку воспламенения топлива. Для самостоятельного повышения CN топливо необходимо отфильтровать и обработать специальными реагентами, которые уменьшают размер частиц и облегчают их воспламенение.
Преимущества высокого CN
Использование дизельного топлива с высокими показателями CN имеет ряд преимуществ. Оно способствует снижению токсичности отработавших газов, увеличению мощности двигателя и уменьшению шума в камере сгорания. Все эти преимущества делают использование топлива с высокими показателями CN привлекательным.
Характеристики дизельного топлива
Воспламеняемость является определяющей характеристикой дизельного топлива и измеряется цетановым числом. Этот показатель показывает, насколько быстро воспламеняется топливо в цилиндре. Чем выше этот показатель, тем быстрее происходит впрыск топлива, что приводит к более равномерному и контролируемому горению.
Чем выше цетановое число, тем быстрее запускается двигатель и тем больше его мощность. Это означает, что зимнее дизельное топливо обладает более высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с топливом, предназначенным для летнего использования.
Влияние цетанового числа
Цетановое число находится в прямой зависимости от состава топлива, в частности, от количества содержащихся в нем парафинов и ароматических углеводородов. Это влияет на экологическую чистоту топлива и его эксплуатационные характеристики. Идеальное цетановое число для двигателей составляет от 40 до 55.
Тип и качество топлива
Стандартный вид топлива составляет от 40 до 45 единиц, а топливо высшего качества — от 45 до 50 единиц. Европейские правительства установили более жесткие нормы, нижний предел которых составляет 48 единиц. Если значение превышает 60 единиц, то топливная эффективность снижается, так как сгорает не все топливо, что приводит к повышенной дымности. Общее цетановое число ниже 40 единиц приводит к увеличению износа двигателя (появляется стук).
Измерение цетанового числа
Дизельное топливо класса «Премиум» содержит большее количество легковоспламеняющихся компонентов, которые уменьшают количество дыма. Его следует использовать для машин, работающих при низких температурах.
Методика определения цетанового числа
Для определения ЦЧ необходимо использовать следующий подход:
- Оценить время горения топливной смеси, состоящей из α-метилнафталина и цетана.
Оценка качества дизельного топлива
При определении качества дизельного топлива необходимо сравнивать полученные значения с эталонными показателями. При этом различают два эталона, один из которых имеет более низкое, а другой более высокое цетановое число, чем исследуемый образец. Это делается для того, чтобы убедиться, что топливо соответствует требуемым стандартам качества и не оказывает негативного влияния на работу двигателя.
Преимущества использования дизельного топлива с различными КП
Цетановое число высококачественного дизельного топлива составляет 50–55, что определяет его эффективность. Оно обеспечивает полное сгорание топливной смеси, быстрое воспламенение, образование минимального количества сажи, что делает его целесообразным для использования при низких температурах, так как оно более эффективно и имеет более высокую вязкость.
Преимущества дизельного топлива с высокими значениями CP
Дизельное топливо с высоким цетановым числом (ЦЧ) обладает множеством преимуществ: минимальный износ деталей, снижение дымности, исключение перегрева двигателя при полном сгорании топлива, быстрый запуск двигателя и бесшумная работа. Соответствие нормам существующих стандартов гарантирует превосходные эксплуатационные характеристики.
Однако не все характеристики работы двигателя определяются только значением CP. Параметры топлива задаются производителем и играют решающую роль в работе автомобиля. Превышение рекомендуемых параметров приводит к обратному эффекту: повышенному износу деталей, увеличению расхода дизельного топлива и снижению экологичности.
Повышение цетановых чисел в производстве
Цетановое число топлива зависит от содержания в нем углеводородов. Для повышения цетанового числа в производстве применяются некоторые присадки, например, изопропиловые, синтиновые, нитросоединения, которые позволяют повысить цетановое число на 2–7 единиц без ухудшения эксплуатационных характеристик дизельного топлива. Однако значительное повышение цетанового числа приводит к снижению качества топлива.
Преимущества установок типа USB
Установки типа USB имеют множество преимуществ, например, возможность смешивания до пяти компонентов. Такие установки используются как на нефтеперерабатывающих заводах, так и на автозаправочных станциях, а получаемая с их помощью топливная смесь может храниться до 180 суток без разделения компонентов на части. Кроме того, в таких установках возможно добавление присадок.
Чтобы избежать неприятных последствий заправки низкосортным дизельным топливом в пути, многие автовладельцы берут с собой специальные присадки.
Преимущества присадок
-
Минимизирует износ и загрязнение деталей двигателя
-
Повышают скорость запуска двигателя
-
Снижает расход топлива
-
Повышает производительность
-
Уменьшает образование черного и белого дыма, шумы и стуки в двигателе
Преимущества использования присадок
-
Повышение эффективности использования топлива;
-
Снижает образование отложений;
-
Обеспечивает бережную и устойчивую работу двигателя внутреннего сгорания.
В настоящее время существует множество присадок. Рассмотрим некоторые из них:
- Lubrizol 8090: Повышает цетановое число на 3–5 единиц. Образует прочный барьер на деталях, защищая их от износа, коррозии и деформации. Способно сбивать и вытеснять отложения, устраняет обесцвечивание элементов двигателя.
Clarian Dodicet 5073
Эта присадка способна повысить некоторые показатели на 4–7 единиц. Она не только уменьшает шум и дым, но и способствует повышению надежности работы двигателя. Кроме того, в зимнее время она способствует быстрому запуску двигателя и увеличению его мощности.
Zenteum ZR 668
Эта присадка способна повысить число дизельного топлива на 7–10 единиц и применима ко всем видам дизельного топлива, особенно к арктическому. Присадка повышает эксплуатационные характеристики топлива, снижает количество выбросов и повреждение деталей двигателя.
Afton HiTEC 410W
Этот продукт позволяет повысить цетановое число вашего автомобиля на 2 единицы. Он уменьшает выброс выхлопных газов, снижает вибрацию в двигателе и не дает топливу разбрызгиваться. Частота использования корректора определяется по усмотрению водителя, в зависимости от того, как ведет себя автомобиль. Производители предлагают использовать корректор при каждой заправке.
Нормативы ЕС
В Европейском Союзе содержание компонентов в дизельном топливе регламентируется более жестко, чем в Российской Федерации. Наименьшее количество установлено на уровне 48 единиц.
Российские нормы
В России содержание элементов, входящих в состав дизельного топлива, регулируется менее жесткими нормами, чем в Европейском Союзе. Минимальное количество установлено на уровне 48 единиц.
Показатели цетанового числа в России
Стандарты Российской Федерации устанавливают цетановое число. Многие думают, что цетановое и октановое число — это одно и то же, но на самом деле это совершенно разные понятия. Октановое и цетановое числа имеют разные составы и технические характеристики.
Сравнение октана и цетана
Оба эти вещества являются углеводородами, но с разным числом атомов. У октана их 8, а у цетана — 16. В отличие от цетана, октан является высоколетучим соединением. Молярная масса цетана составляет 226,45 г/моль, в то время как октан гораздо легче — 114,23 г/моль. Октановое число используется для оценки эксплуатационных свойств бензина, цетановое — для оценки степени задержки воспламенения.
Октановое число по сравнению с цетановым числом
Бензин и дизельное топливо обладают различными свойствами, о чем свидетельствуют октановые и цетановые числа. Октановое число указывает на функциональные качества бензина, а цетановое число — на легкость воспламенения дизельного топлива. Чем больше цетана в смеси, тем быстрее она воспламеняется и тем лучше работает. С другой стороны, более высокое октановое число позволяет топливу лучше противостоять непреднамеренному воспламенению (детонации).