В этом материале рассматриваются основные аспекты цетанового числа (ЦЧ): что это такое и как его рассчитать, каким должно быть идеальное число, как повысить его в процессе производства и самостоятельно.
Определение
Цетановое число (ЦЧ) — это показатель качества воспламенения дизельного топлива. Оно показывает, сколько времени требуется топливу для воспламенения после впрыска в камеру сгорания. Проще говоря, чем выше цетановое число, тем быстрее воспламеняется топливо.
Взгляд на воспламеняемость дизельного топлива
Основной характеристикой дизельного топлива является его воспламеняемость, которая измеряется цетановым числом. Это число показывает скорость воспламенения топлива в цилиндре, и с его увеличением сокращается время впрыска топлива. Это позволяет поддерживать сбалансированное, спокойное горение топливной смеси. Чем выше показатель, тем быстрее запускается двигатель и увеличивается его мощность. Дизельное топливо зимнего класса, предназначенное для более легкого запуска двигателя внутреннего сгорания, имеет более высокие показатели, чем топливо, предназначенное для летнего использования.
Влияние цетанового числа
Цетановое число влияет на состав топлива, а именно на соотношение парафинов и ароматических углеводородов. Это соотношение влияет на экологичность топлива и его эксплуатационные характеристики. Для оптимальной работы двигателя цетановое число должно находиться в пределах от 40 до 55.
Стандарты качества топлива
Стандартное топливо колеблется в пределах 40–45 единиц, а более качественное может достигать 45–50 единиц. В европейских странах действуют более жесткие нормы, и максимальное значение составляет 48 единиц. Если цетановое число выше 60, то топливо сгорает не полностью, что приводит к повышенной дымности и увеличению расхода. Если оно ниже 40, то двигатель работает шумно и подвержен повышенному износу.
Определение цетанового числа
Для определения цетанового числа дизельного топлива необходимо выполнить следующие действия:
- Рассчитать скорость сгорания смеси α-метилнафталина и цетана.
Дизельное топливо класса «Премиум» отличается высоким содержанием горючих элементов, что минимизирует дымность. Оно предназначено для использования в двигателях, работающих при низких температурах.
Эталонные показатели
Для проверки качества дизельного топлива используются два эталона — с более низким и более высоким цетановым числом, чем у испытуемого образца. Предельные значения этих показателей устанавливаются для того, чтобы убедиться в достаточном качестве топлива и исключить его негативное воздействие на двигатель. При сравнении учитывается цетановое число исследуемого образца.
Дизельное топливо с различными CP
Наиболее качественное дизельное топливо имеет цетановое число в диапазоне 50–55. При использовании этого топлива обеспечивается уверенное сгорание топливной смеси, быстрое воспламенение и минимальное количество выделяемой сажи. Рекомендуется использовать это топливо при низких температурах для повышения эффективности и вязкости.
Дизельное топливо с высокими значениями CP
Дизельное топливо с высоким цетановым числом (ЦЧ) обеспечивает:
- Минимальный износ деталей
- Низкое дымообразование
- Предотвращение перегрева двигателя при полном сгорании топлива
- Быстрый запуск
- Высокую мощность
- Тихая работа.
Соблюдение стандартов на дизельное топливо гарантирует впечатляющие эксплуатационные характеристики. Однако не все характеристики двигателя определяются только классом топлива CP. Эти параметры устанавливаются производителем и считаются определяющими для работы автомобиля. Превышение рекомендуемых параметров приводит к обратному эффекту: повышенному износу и расходу топлива, снижению экологичности.
Повышение цетановых чисел в производстве
Цетановое число топлива зависит от типа углеводородов, входящих в его состав. Для повышения цетанового числа в процессе производства используются такие присадки, как изопропил, синтин, нитросоединения. Это позволяет повысить цетановое число на 2–7 единиц без ухудшения эксплуатационных характеристик топлива. Хотя при большем повышении цетанового числа может ухудшиться качество топлива.
Смешивание топлива с установками типа USB
Установки типа USB используются для смешивания до 5 элементов как на нефтеперерабатывающих заводах, так и на автозаправочных станциях. Полученная топливная смесь может использоваться в течение 180 суток без разложения элементов. Присадки могут вводиться и самостоятельно.
Принятие мер предосторожности
Чтобы избежать возможных недостатков использования низкосортного дизельного топлива в дороге, многие автовладельцы берут с собой специальные присадки. Использование таких присадок имеет следующие преимущества:
-
Уменьшает повреждение и загрязнение деталей двигателя;
-
Повышает скорость автомобиля при запуске;
-
Снижает расход топлива;
-
Повышает эффективность;
-
Снижает образование черного дыма и белого выхлопа, шум и стук в двигателе.
Преимущества использования присадок к топливу
-
Увеличивает количество потребляемого топлива;
-
Сокращает количество накопленных отложений;
-
Обеспечивает тихую и бесперебойную работу двигателя.
Разновидности присадок к топливу
На рынке представлен целый ряд присадок. Приведем характеристики некоторых из них:
- Любризол 8090:Повышает цетановое число на 3–5 пунктов. Защищает детали двигателя от износа, коррозии и повреждений, создавая на них надежное покрытие. Присадка способствует удалению и отталкиванию грязи, а также препятствует потемнению деталей двигателя.
Clarian Dodicet 5073
Clarian Dodicet 5073 повышает показатели в среднем на 4–7 единиц. Он устраняет шум и дым, поддерживает устойчивость двигателя. Также обеспечивает быстрое зажигание и повышенную мощность двигателя в зимний период.
Zenteum ZR 668
Zenteum ZR 668 регулирует количество дизельного топлива до 7–10 единиц. Он может применяться на всех видах дизельного топлива, в том числе и на тех, которые предназначены для арктических регионов. Кроме того, он повышает топливную экономичность, снижает выбросы и вредное воздействие на детали двигателя.
Afton HiTEC 410W
Этот продукт при добавлении в топливо повышает цетановое число на 2 единицы. Помимо стабилизации топлива и уменьшения вибраций двигателя, он способствует снижению токсичности отработавших газов. Скорость использования этой присадки определяется водителем в зависимости от эксплуатационных характеристик автомобиля. Однако производители рекомендуют использовать корректор при каждой заправке автомобиля.
Стандарты ЕС
В ЕС установлены более жесткие нормы по количеству веществ в дизельном топливе по сравнению с российскими. Наименьшее количество установлено на уровне 48 единиц.
Стандарты в России
Количество добавляемых компонентов, на каком этапе и в каком объеме — все это конкретные детали, определяемые производителем.
Цетан и октан: Не одно и то же
В Российской Федерации цетановое число определяется по ГОСТу. Вопреки распространенному мнению, октановое и цетановое числа не являются взаимозаменяемыми понятиями, определяющими технические составляющие топлива. В действительности эти два числа отличаются по своему составу и свойствам.
Сравнение октана и цетана
Оба вещества являются углеводородами, но у одного из них 8 атомов в молекуле, а у другого — 16. Октан является летучим соединением, а цетан — нет. Молярная масса октана составляет 114,23 г/моль, а цетан более плотный — 226,45 г/моль. Октановое число дает нам информацию о характеристиках бензина, а цетановое — о степени задержки воспламенения.
Разница между октановым и цетановым числами
Октановое и цетановое числа дают представление о характере бензина и дизельного топлива соответственно. Октановое число дает представление об эксплуатационных свойствах бензина, а цетановое число — о воспламеняемости дизельного топлива. Чем выше цетановое число, тем ниже октановое число. Поэтому дизельное топливо с высоким цетановым числом будет лучше работать и быстрее воспламеняться, а бензин с высоким октановым числом будет более устойчив к самовозгоранию или детонации.