Почему на севере ездят на дизеле

Эксплуатация дизельного двигателя в условиях крайнего севера1

Пухель М.Б. 1 , Пухель Б.М. 2
1 УГЛТУ « Государственный лесотехнический университет»,
г Екатеринбург. Магистр.
2 Якутский автоцентр КАМАЗ филиал ООО Магаданский автоцентр КАМАЗ, г Якутск.
Начальник цеха технического обслуживания и ремонта автомобилей.

Большая часть природных ресурсов страны приходится на районы Севера, отличающиеся экстремальными климатическими условиями.

Серийные дизельные автомобили в условиях крайнего Севера недостаточно приспособлены для работы в экстремально низких температурах. Минусовая температура окружающего воздуха затрудняет пуск двигателя, оказывает отрицательное влияние на работу всех его систем и поддержания нормального теплового режима.

При отрицательных температурах в дизельных двигателях повышается вязкость топлива и снижается температура воздушного заряда в цилиндрах, нарушаются условия смесеобразования и ухудшается самовоспламенение дизельного топлива, в результате чего увеличивается расход топлива, и понижается коэффициент полезного действия двигателя.

Основой любого транспортного средства, в том числе наземного, является силовая установка – двигатель, преобразующей различные виды энергии в механическую работу [1].

Чтобы обеспечить надежность работы и использовать весь потенциал двигателя, требуются твердые знания особенности машин в условиях низких температур воздуха, точное соблюдения правил эксплуатации для конкретных дорожных и климатических условий, выполнение полного объёма работ по подготовке техники и средств обеспечения ее работоспособности к предстоящему сезону эксплуатации [2].

Для эксплуатации в зимнее время года на автомобилях с дизельными двигателями используется аккумуляторные батареи повышенной емкостью, которая характеризуется величиной пускового тока. Аккумуляторные батареи (АКБ), установленные на автомобили, эксплуатируются в тяжелых условиях: высокие пусковые токи разряда, работа в широком диапазоне температур, подверженность тряски и вибрации [3].

Для АКБ требуется постоянное внимание. АКБ должна содержаться в чистоте, зачищенными клеммами и с положенным уровнем электролита.

В условиях Крайнего Севера при эксплуатации автомашин с дизельными двигателями при пониженной температуре выявляются недостатки, которые необходимо устранить для успешной эксплуатации автотранспорта.

Наиболее уязвима топливная система. Дизельное топливо содержит массу примесей (парафины, механические примеси, смолы и воду). В связи, с чем попадание в топливную систему этих примесей приводит к износу плунжерных пар в топливном насосе высокого давления (ТНВД) и распылителей форсунок.

Заводами изготовителями в комплектацию автомобилей входят два — три топливных фильтра: один грубой очистки топлива и один или два тонкой очистки. Как показывает практика, этого недостаточно, и для лучшей очистки топлива в условиях Севера можно установить дополнительный топливный фильтр тонкой очистки с силового агрегата Ярославского моторного завода (ЯМЗ) (опилочный) многоразового использования. Для очистки дополнительного топливного фильтра достаточно его снять и очистить поверхность острым предметом (ножом, ножницами и т.д.).

Для бесперебойной работы двигателя необходимо:

• Регулярно менять топливные фильтры. В них со временем образуется агрессивная среда, поступающая в топливо в виде серной кислоты. Контролировать состояние масла, катализаторов и сажевых фильтров. Если в топливе образуется большое количество воды, то не исключена ледяная пробка, которая заблокирует топливную систему;
• в процессе транспортировки в состав дизельного топлива попадают частицы пыли и твердых абразивов. Чтобы эти частицы не служили причиной поломок топливных систем, необходимо регулярно мыть топливный бак, менять или промывать фильтры, сливать осадок из топливного бака.

Для успешной работы двигателей большую роль играют подогреватели топлива. В заводской комплектации устанавливаются в топливоприемник и фильтра тонкой очистки топлива. Подогреватели электрические, но для подогрева топлива их мощности недостаточно. Поэтому дополнительно устанавливаются жидкостные подогреватели, которые подогревают топливо в системе низкого давления (обратки) тосолом и антифризом из системы охлаждения. Так же дополнительно устанавливается подогреватель топливоприемника. Конструкция очень проста, приведена на рисунке 1: берется полый железный цилиндр по размеру диаметра большего, чем диаметр сетки топливоприемника, на боковой стенке ближе к донышку в шахматном порядке сверлятся отверстия диаметром 5-7 мм. Топливоприемник опускается вместе с выходом обратки в цилиндр. Так как по системе низкого давления (обратки) топливо при работающем двигателе подается горячее, то топливоприемник забирает топливо в подогретом состоянии.

Рис.1. Подогреватель топливоприемника: 1 — трубка подачи; 2 — железный цилиндр; 3 — сетка топливоприемника; 4 — трубка обратки; 5 -технологические отверстия.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, для надежной работы дизельного двигателя в экстремальных климатических условиях с холодным климатом следует уделить особое внимание топливной системе, аккумуляторным батареям, горюче смазочным материалам. А дополнительный подогреватель топливоприемника повысит температуру кристаллизации дизельного топлива в баке на работающем двигателе.

Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособия для вузов. — М.: Высш. шк., 2008. – 496 с.

Источник

Что такое Арктическое дизельное топливо, где применяют

Огромные территории России находится в субарктической и арктической широтах. Но даже регионы, которые располагаются в приполярной зоне, в зимнее время могут похвастаться холодами и экстремально низкими температурами, суровыми ветрами. Для того что бы в этих условиях можно было свободно функционировать технике, а значит и работать людям, было создан специальный вид арктического дизельного топлива (АДТ), которое обозначается литерой «А».

Что такое арктическое ДТ и в чем отличие от обычного?

Бензовозы на севере с арктическим топливом

Дизельное топливо А (арктическое) специально приспособлено для работы в условиях климата арктических температур, до -50 °С. Углеводороды позволяют работать различным моторам сухопутной техники и изготавливаются из среднедистилляторных частей нефти и газовых конденсатов. Показатели арктического дизеля четко прописаны в ГОСТ Р 55475-2013. Арктическое дизельное топливо было разработано и испытано для работы даже в самых критических погодных условиях. Самая низкая температура хранения арктического дизеля составляет -52 °С. Современные арктические дизеля могут храниться в течение длительного времени с сохранением полной производительности и могут быть доступны к использованию немедленно, когда это необходимо.

Классификация

Классификация основана на принадлежности к климату (зимнее –З и арктическое- А) и содержанию серы, маркируемая в названии буквами К1, К2, К3, К4 и К5 (класс экологичности). Существует еще разделение по классу фильтруемости и температурным сортам.

Холодовые свойства дизеля

Главной спецификой дизтоплива является высокая концентрация в нем парафинов. Как раз они рассматриваются в качестве основных причина того, что в холодное время ДТ загустевает, мешая полноценной работе мотора. Кристаллический парафин осложняет пуск механизма и загрязняют части топливной системы, из-за чего ее работа делается невозможной. Для того, чтобы гарантировать дизельная установка могла адекватно работать в условиях низких температур, нужен мониторинг базовых температурных параметров углеводорода.

Температурные значения

Во время подбора для своей техники сезонного топлива, важно обращать внимание на такие физико-химические характеристики как температура замутнения, температура начала кристаллизации, плавления и застывания. Контроль показателей дает возможность понять при какой окружающей температуре в дизтопливе начинаются механизмы утраты прозрачности, формирования кристаллизации ароматических углеводородов, перехода нефтепродукта из твердого состояния в жидкое. Сохранение низкотемпературных норм, прописанных для каждого вида сезонного дизтоплива, позволяет наладить корректную перевозку, хранение и использование дизеля во всех регионах страны.

Варианты изменения низкотемпературных свойств

Дизельные масла представляют собой смесь жидких углеводородов, полученных из сырой нефти путем дистилляции и гидрогенизации рафинирования, обычно кипящей в пределах от 150 до 370°C. Они могут содержать добавки для улучшения их эксплуатационных характеристик, такие как депрессанты, моющие средства, смазочные добавки и ингибиторы коррозии. Весь цикл производства происходит под строгим контролем в условиях промышленного масштаба. Некоторые автолюбители применяют с антизагустевающих средств бензин или керосин, однако специалисты считают данную практику малоэффективной.

Арктическое дизтопливо: характеристики нефтепродукта

характеристики арктического топлива

В связи с тем, что изучение Арктики за последние года ведется быстрыми темпами, вопрос обеспечения отрасли высококачественным арктическим дизтопливом в нашей стране обретает все большую значимость.

Специфика арктического дизтоплива ГОСТ

В течении долгих лет параметры дизтоплива регулировались нормами ГОСТ 305-82. В документе четко прописано, что к категории арктического дизтоплива относился нефтепродукт, годный для использования при температуре от -25 до -50°С. Вязкость ДТ этого типа должна составлять не более 830 кг/м³, температура вспышки -25°С. ГОСТ арктического топлива регламентирует и содержание серы, которая должна быть не более 0, 5%. Современным стандартом ГОСТ Р 52368-2005, соответствующим европейским нормам EN 590, арктическим считается топливо 4 класса, с температурой застывания -44°С.

Применение арктического дизтоплива

Свойство оставаться топливом даже в очень холодную погоду делают данный вид топлива несколько более дорогим. Это диктует применение его в тех условиях, когда это реально необходимо. Когда агрегаты вынуждены эксплуатироваться в запредельных температурах использование иного вида дизеля невозможно. Актуальным арктическое топливо остается для Крайнего Севера и остальных регионов России с суровыми погодными условиями. Что касается техники, то ограничений для использования арктического ДТ в данном вопросе нет. Нефтепродукт обеспечит оптимальную работу всех типов дизельных моторов, для использования при низких температурах.

Производство арктического топлива по ГОСТ

При изготовлении арктического дизтоплива на нефтеперерабатывающих предприятиях применяется разные способы: ферментативная депарафинизация, уменьшение температурных значений окончания закипания и внесение депрессорных добавок. Все они имеют свои недочёты. Специалисты упоминают об низкой доступности присадок от отечесвтенного производителя, способных уменьшить цену итогового товара, а также снижение глубины нефтепереработки.

Традиционные методики изготовления АДТ

Главным способом получения арктического дизтоплива остается его производство путем прямой дистилляции нефти с выделением, так называемой, дизельной части. На последующем технологическом этапе на особой системе выполняется вторичная дистилляция с депарафинизацией, гидроочисткой и компаундированием депарафинированной фракции. Вдобавок для увеличения холодовых свойств применяются добавки.

Альтернативный метод

Наряду с традиционными способами дистилляции, при изготовлении арктического дизтоплива может применяться методика Gas-to-liquids (газ в жидкость). При этом синтезирующие кластеры устанавливаются в местах активной добычи нефти. Среди достоинств способа отмечается уменьшение стоимости добывания арктического топлива, способность высокоэффективной переработки попутного нефтяного газа и увеличение экологичности механизма добычи и утилизации.

Где применяют АДТ

Замерзшее не качественно топливо

Чаще всего дизель этого вида используют на Крайнем Севере. Но нередко его заливка оправдана и в северных регионах умеренного пояса, где зимние температуры опускаются ниже -35 °С

Главные параметры горючего для аномальных условий

Мы готовы реализовать три вида ГСМ, которые могут применяться при температуре окружающей среды -44, — 48 и -52 ⁰C. Реализуемое арктическое дизельное дизтопливо ГОСТ Р 55475-2013 обладает следующими характеристиками:

• Цетановое число не ниже 47, 0 и индекс не менее 43, 0.
• Вязкость удельная при + 15⁰C от 800 до 855 кг/м3.
• Массовая доля углеводородов полициклических не больше 8, 0%.

Данное сырьё является депарафинированным, что исключает способность его загустения в бензобаке и трубопроводах при критически низких температурах.

Зачем нужно использовать арктическое топливо зимой?

Использование непосредственно арктического дизтоплива вызвано наличием особых субстратов, противодействующих промерзанию и сохраняющих требуемые эксплуатационные характеристики.

Перевозка арктического топлива

Если сопоставлять летнее и арктическое дизтопливо, то в первом случае при снижении температуры наблюдается сгущение парафинированной массы. В итоге в ДТ формируется взвесь, а само топливо начинает мутнеть. Это может привести к формированию сладжирования.

Иначе говоря, возникнувшие большие микрочастицы парафина засоряют поры фильтра тонкой очистки.

Как результат – летнее дизтопливо перестает попадать в двигатель.

Для того чтобы не встречаться с такими сложностями, используется арктическое ДТ.

Цена на арктическое дизельное топливо

Средний ценник арктический дизель ДТ ЕВРО 5 (ПТФ -35°С) Арктик составляет 30.97 руб./л

На что следует обратить внимание при выборе арктического топлива?

Главный документ, характеризующий дизельное топливо — это его паспорт качества. Этот документ выписывается на партию продукта и передается совместно с товаром. Самые главные характеристики в расположены внизу этого документа. Самая нижняя графа описывает температуру помутнения топлива для ДТ –А-К5 (дизтопливо арктическое) она составляет – 50 С. Выше графа ПТФ, она = – 53С.

Далее следуют другие параметры ДТ –А-К5: Фракционный состав при различных температурах, кинематическая вязкость, смазывающая способность, окислительная стабильность, коррозия медной пластинки, общее загрязнение, массовая доля воды, зольность, коксуемость, температура вспышки в закрытом тигле, массовая доля серы, массовая доля ароматических углеводородов, Плотность при +15 С, цетановый индекс и цетановое число.

Дизельные масла поставляются в железнодорожных и автомобильных танкерах или по продуктопроводам. Хранение, транспортировка и обработка дизельного топлива должны соответствовать соответствующим законодательным нормам.

Основные данные по безопасности

Дизельное топливо представляет собой чистую легковоспламеняющуюся жидкость от желтоватого до желтого цвета III класса пожарной опасности с температурой вспышки выше 55°C. Нормальный климат (сорта B, D, F)

Источник