Дизельные топлива являются смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры быстроходных дизелей, трущихся пар плунжерных топливных насосов, запорных игл, штифтов и др. На поверхностях трущихся пар при контакте с топливом образуется граничный слой, обладающий специфическими свойствами. Этот очень тонкий граничный слой (толщина меньше 1 мкм) выполняет функцию смазочной пленки. Он предотвращает непосредственный контакт поверхностей трения, при этом уменьшаются сила трения и износ трущихся деталей.
Присутствующие в топливах молекулы гетероатомных соединений серы, кислорода или азота, имея постоянный дипольный момент, притягиваются поверхностью металла, строго ориентируются в слоях и создают смазочную пленку, которая уменьшает трение и износ.
Смазывающие свойства топлив значительно хуже, чем у масел, так как и вязкость, и содержание ПАВ в топливах меньше, чем их содержание в маслах. Противоизносные свойства топлив улучшаются с увеличением содержания ПАВ, вязкости и температуры выкипания.
В связи с ужесточением требований к качеству дизельных топлив по содержанию серы и переходом на выработку экологически чистых топлив, гидроочистку их проводят в жестких условиях. При этом из дизельных топлив удаляются соединения, содержащие серу, кислород и азот, что негативно влияет на их смазывающую способность. Опыт использования дизельного топлива с содержанием серы 0,005% в Швеции, наряду с положительными моментами — снижением содержания вредных веществ в выхлопных газах, выявил негативные последствия — преждевременный выход из строя топливных насосов из-за снижения смазывающей способности дизельного топлива. Высокий уровень износа отмечен уже после 5000 км пробега, кроме того, имела место тенденция к увеличению заедания деталей насоса. Исследования, проведенные в США и Германии, также показали низкую смазывающую способность и плохие противоизносные характеристики малосернистых дизельных топлив, в результате чего возникали поломки инжекторных насосов [2,3]. Компания Shell провела исследования по изучению вопроса о соответствии характеристик топлив условиям их применения, при этом, исходя из имеющегося опыта использования авиационного керосина, основное внимание было уделено смазывающей способности топлива. Программа исследований наряду с дорожными и стендовыми испытаниями на долговечность топливного оборудования включала фундаментальные лабораторные исследования смазывающей способности топлив.
По существу, имеются три возможности улучшения смазывающих способностей дизельных топлив:
использование нестандартных условий проведения процесса гидроочистки, которые сводят к минимуму удаление важных компонентов;
смешение дизельных топлив с продуктами с высоким содержанием природных компонентов, обеспечивающих высокую смазывающую способность в условиях граничной смазки;
использование присадок, придающих топливу дополнительные противоизносные свойства.
Для малосернистого топлива использование двух первых возможностей улучшения смазывающих характеристик является неприемлемым, так как получаемое в этих случаях топливо не соответствует строгим техническим стандартам. Поэтому использование присадок является наиболее реальным способом.
Анализ патентных данных показал, что для улучшения противоизносных характеристик дизельных топлив предлагается большое количество химических соединений, принадлежащих к различным классам. Так, в качестве противоизносных присадок испытывались сложные эфиры ди- и монокарбоновых кислот и ди- и полиатомных спиртов, соединения, содержащие серу, фосфор, азот, бор и другие гетероатомы, а также другие классы химических соединений [4-9].
Хотя в принципе существует много вариантов повышения смазывающей способности дизельных топлив с помощью присадок, на практике их выбор достаточно узок. Большинство противоизносных присадок, применяемых в моторных и индустриальных маслах, слишком агрессивны в топливах. Кроме того, многие из этих присадок содержат серу, что делает нежелательным их применение в экологически чистых дизельных топливах, или фосфор, отрицательно влияющий на систему очистки выхлопных газов.
Статьи по теме:
Требование техники безопасности к инструменту, приспособлениям и основному
технологическому оборудованию
Для обеспечения безопасности труда необходимо обеспечить безопасность производственного оборудования и технологических процессов. Для этого имеющийся инструмент, технологическое оборудование должны с ...
Движущие силы в тенденциях развития автомобилестроения
Volvo Cars предлагает самый широкий выбор моделей автомобилей, двигатели которых работают на топливе Е85. Всего в модельном ряду Volvo пять модификаций, и для каждой модели предлагается один или два ...
Ремонт тормозной системы ВАЗ 21099
При необходимости снять с главного цилиндра бачок, для чего с усилием выдернуть его. Вывернув стопорные винты, последовательно вынуть из цилиндра все детали. Тормозной механизм переднего колеса Отсое ...