Arskama.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние нагара на работу двигателя

Влияние свойств дизтоплива на образование нагара

При работе силового агрегата его детали омываются горючими газами. Это приводит к тому, что мощность двигательной установки снижается, а расход топлива увеличивается. В идеале функционирование мотора может происходить при равновесном режиме, когда форсунки и камеры сгорания остаются чистыми от нагара. При определенном режиме происходит выгорания нагара, который через некоторый промежуток времени появляется снова. И так может происходить в течение нескольких циклов.

Большее количество нагара образуется в том случае, если агрегат работает в неоптимальном режиме и когда применяется некачественное топливо.

Свойства топлива, влияющие на интенсивность появления нагара

Параметры, характерные для дизтоплива – это вязкость, плотность, степень чистоты, процент содержания воды, воспламеняемость, содержание примесей, температура застывания. В составе дизельного топлива есть примеси, такие, как серные соединения, смолы, парафиновые углероды, нафтеновые кислоты, коксующиеся вещества. Скорость, с которой появляется нагар, зависит качественных параметров топлива и других факторов.

  1. Степень вязкости дизельного топлива. Кинематическая вязкость должна быть в нормальных кондициях в зимнее (1,9-5 квадратных миллиметров на секунду), летнее время (4-6 миллиметров квадратных на секунду). При уменьшении степени вязкости снижается напор подачи топлива, образуются подтеки в форсунках, насосах, и как следствие появляется нагар из-за продуктов неполного сгорания. При значениях вязкости, превышающих верхние пределы, распыляются большие топливные капли, что приводит к тому, что топливо сгорает не полностью, и образуется нагар.
  2. Плотность дизтоплива характеризует топливную энергоемкость и находится в прямо пропорциональной зависимости от вязкости, поэтому причины появления нагара такие же, как и для кинематической вязкости, а именно низкий или высокий уровень по отношению к предельно допустимому.
  3. Воспламеняемость оценивается по цетановому числу (ЦЧ). Этот параметр определяет режимы сгорания смеси, мягкость или жесткость функционирования дизеля, уровень использования образовавшейся теплоты. Его характеризует период задержки самовоспламенения (ПЗВ). При повышенном ПЗВ топливо сгорает в неоптимальном режиме, что способствует образованию нагара. Если ПЗВ ниже нормального уровня, то ухудшается процесс смесеобразования, снижается полнота сгорания, появляется нагар. Величина длительности периода задержки зависит от физико-химического состава дизтоплива, поэтому использование чистого, беспримесного топлива является гарантией безупречной работы дизельного мотора, без интенсивного появления нагара на элементах топливной системы.
  4. Присутствие примесей. При горении серных соединений вызывается окислительная полимеризация входящих в состав углеродов. Они и являются причиной появления нагара. Так же в качестве нагара могут быть и частички не полностью сгоревшей серы. Нагар активно образуется при наличии смол, поскольку возникает такое явление, как закоксованность поршневых колец. Присутствие смол регламентируется требованиями, предъявляемыми к качеству топлива. По стандарту допустимое содержание смолы составляет величину 50 миллиграмм на 100 миллилитров дизтоплива. Если такая пропорция выполняется, это приводит к минимальному нагарообразованию.
  5. Коксующиеся вещества – показатель коксуемости топлива. Он зависит от факторов:
    • объема углеродов, у которых низкий уровень термической окислительной стабильности;
    • наличия в дизельном топливе элементов полимеризации окисления;
    • группового химико-физического состава дизельного топлива.

Максимальный уровень коксуемости дизтоплива ограничен тремя процентами, но есть качественные сорта, когда этот показатель находится на уровне 0,053 процента. Использование такого топлива гарантирует высокую эффективность функционирования двигателя, его высокую мощность, большой КПД и низкий уровень нагарообразования.

Таким образом, при применении топлива для дизелей необходимо контролировать его чистоту и состав. Ведь появление нагара в значительной степени снижает эффективность функционирования мотора, коэффициент полезного действия, уменьшает уровень полезной мощности, резко повышает расход топлива. Это приводит к преждевременному износу элементов и механизмов силовых дизельных установок, быстрой выработке рабочего ресурса и снижению эксплуатационного срока всей двигательной установки. Особенно опасно присутствие серных, смольных, коксующих примесей, которые обязательно имеются в низкокачественном дизельном топливе.

Влияние нагара

#1 meela

  • Members
  • 453 сообщений
  • Тема задумана, как ответ уважаемому Aleksey
    http://www.bmwclub.b. a. st&p=385433
    Фактически, это «реферат» ( если можно так выразиться ) по главе из книги одного известного автомобильного автора, кандидата технических наук.

    Работа двигателя внутреннего сгорания для легкового автомобиля сопровождается процессом отложения нагара на тарелках клапанов, электродах свечей, на днище поршня.
    Природу образования нагара можно объяснить следующим образом.
    Как известно, горит не бензин, а его пары.
    То есть, перед подачей бензина в цилиндры двигателя, его необходимо или с помощью карбюратора испарить, или же, с помощью форсунки системы впрыска.
    Но, к сожалению, идеального распыления не существует, так как пары бензина — это капли жидкости. А капли горят только по поверхности, и не всегда бензин успевает сгореть полностью. Тем более — время, отведённое на сгорание смеси, небольшое, плюс, работа цилиндра сопряжена с изменением и температур внутри цилиндра, и давления внутри цилиндра. В итоге, образуется нарост внутри цилиндра.

    Примечание: если форсунка неисправная, и не может хорошо распылить топливо, то топливо, стекая в камеру сгорания ввиде крупных капель, преобразуется в нагар, по описанной выше причине.

    Итак, с пробегом, на тарелке впускного клапана, как самого «холодного» клапана, образуется нагар.
    Форсунка к тому времени, тоже загрязняется смолистыми отложениями из бензина, что приводит к неполному распылу, и испарению бензина в воздухе, и все «излишки» бензина, нагара на тарелке клапана впитывает в себя, как губка.
    По течению времени работы мотора, капли бензина собираются на тарелке клапана, и отделяются, и попадают в зону сгорания.
    Эти «отделившиеся» капли сильно переобогащают топливную смесь, и обороты двигателя снижаются.
    Увеличивается содержание СО в выхлопе в несколько раз!

    Особенное влияение нагара замечено на поведение двигателя на холостом ходу.
    Бывает так, что и подсосы исключены, и датчики системы впрыска не вызывают нареканий, как нет претензий к системе зажигания. Тем не менее, мотор «плавет оборотами» на холостых.
    Производители блоков управления двигателем, корректируют программы управления в зависимости от пробега, стараясь учитывать и нагароотложение.
    Весь «фокус» с неустойчивыми холостыми заключается в том, что в режиме оборотов коленчатого вала холостого хода, скорость потока в цилиндр относительно маленькая по сравнению со скоростью потока на средних и высоких оборотах.
    Нагар впитывает в себя бензин, и в некоторые моменты времени, неуправляемо сбрасывает его в камеру сгорания, нарушая настройку расчёта времени впрыска бензина форсункой.

    Ещё одно примечание: так же нагар с тарелки впускного клапана может отвалиться, и попасть в камеру сгорания, и спровацировать самовоспламенение, или детонационное сгорание.

    От нагара нужно избавляться.
    Есть один «дедушкин» метод. Он полезен, если система впрыска была неисправна, готовила постоянно обогащённую смесь, ну например, эксплуатация машины со светящейся ( как правило, оранжевой ) лампочкой Check Eng
    Достаточно выехать за город, и на трассе, на прямой («4») передаче прокатиться минут так 10-15 на оборотах вала, близких к максимальным, например: 4.000 — 5.000
    Появлению нагара препятствует заправка бензина хорошего качества, хорошего качества моторного масла, и периодическая промывка форсунок.

    Вот так может сказываться наличие нагара на равномерности частоты холостого хода, и уровня СО.

    Виды отложений в двигателе. Нагары

    Нагары

    Нагары – твердые отложения на поверхности камеры сгорания. Образуются как комбинация золы и продуктов окисления углеводородов.

    Причины появления нагаров

    Неполное сгорание топлива по причинам:

    — Состав и качество топлива;

    — Неравномерный распыл топлива;

    — Калильное зажигание, детонация, LSPI;

    — Работа на холостых оборотах (пробки);

    Моторное масло в камере сгорания;

    Высокая зольность моторного масла.

    Рекомендации по профилактике отложений в виде нагаров в двигателе

    Когда нужно позаботиться о всей топливной системе целиком – Fuel System Clean

    Когда нужно позаботиться о форсунках и клапанах системы впрыска топлива во впускной трубопровод– Valve and Injector Clean

    Когда нужно позаботиться о форсунках системы непосредственного впрыска – GDI Clean

    MOTUL Fuel System Clean Auto

    Состав

    Имеет уникальный состав моюще-диспергирующих присадок c акцентом на эмульгирование и очень низкую температуру вспышки (-9°С) из-за применения очень летучих баз.

    Рекомендации по использованию

    Залить Motul Fuel System Clean во время планового технического обслуживания автомобиля.

    Минимальный объем топлива для заливки не менее 1/4 бака.

    После проведения технического обслуживания рекомендуется посетить АЗС и заправить автомобиль не менее 3/4 бака для достижения долгосрочного эффекта.

    Рекомендуется промывать систему в режиме трассы.

    Применение

    Легковые автомобили, мототехника 4Т, водная техника 4Т, садовая техника 4Т. Совместимо с системами впрыска топлива во впускной трубопровод и GDI.

    Преимущества компонентов присадки

    Вывод конденсата из топливной системы бензинового двигателя. Для этого в составе есть связывающий воду и бензин компонент.

    Предотвращение зарастание распылителей форсунок. Осуществляется при помощи специальных мощных поверхностно-активных веществ, нацеленных на работу с нагарами.

    Растворение отложений в карбюраторе и топливном насосе – растворитель.

    Прожиг нагара на стенках камеры сгорания и клапанах.

    Эффект от использования

    — Выравнивание и увеличение компрессии за счет снятия нагара с клапанов и как следствие: ровная работа двигателя, снижение расхода топлива, снижение нагарообразования в камере сгорания и снижение негативного влияния на чувствительные системы доочистки. Экономия на ремонте.

    — Снижение расхода топлива за счет оптимизации работы распылителя форсунок и очистки сопла от нагара что приносит самый большой экономический эффект. Экономия топлива может достигать 15%.

    — Вывод воды из бака – залог долгой и надежной работы всего авто.

    — Снижение вредных выбросов в атмосферу.

    MOTUL Valve and Injector Clean

    Состав

    Акцент сделан на моющие присадки способные очистить впускной клапан. Не имеет эмульгирующего эффекта.

    Рекомендации по использованию

    Залить Motul Valve and Injector Clean во время планового технического обслуживания автомобиля.

    Минимальный объем топлива для заливки не менее 1/4 бака.

    После проведения технического обслуживания рекомендуется посетить АЗС и заправить автомобиль не менее 3/4 бака для достижения долгосрочного эффекта.

    Рекомендуется промывать систему в режиме трассы.

    Применение

    Легковые автомобили, мототехника 4Т, водная техника 4Т, садовая техника 4Т. Разработано для систем впрыска топлива во впускной трубопровод.

    Преимущества компонентов присадки

    Предотвращение зарастания распылителей форсунок впрыска топлива во впускной трубопровод. Осуществляется при помощи специальных мощных поверхностноактивных веществ, нацеленных на работу с нагарами при высоком давлении.

    Прожиг нагара на стенках камеры сгорания и клапанах

    Эффект от использования

    Выравнивание и увеличение компрессии в двигателях с впрыском топлива во впускной трубопровод за счет снятия нагара с клапанов и как следствие: ровная работа двигателя, снижение расхода топлива, снижение нагарообразования в камере сгорания и снижение негативного влияния на чувствительные системы доочистки. Экономия на ремонте.

    Снижение расхода топлива за счет оптимизации работы распылителя форсунок и очистки сопла от нагара, что приносит самый большой экономический эффект Экономия топлива может достигать 15%.

    Снижение вредных выбросов в атмосферу.

    Результаты теста на массу нагара на впускных клапанах показывают, что при использовании средства Motul Valve and Injector Clean происходит резкое и значительное снижение отложений на впускных клапанах.

    При впрыске топлива во впускной трубопровод поверхности впускных клапанов участвуют в процессе смесеобразования и должны быть чистыми для правильной подготовки топливно-воздушной смеси.

    Контроль отложений на сопле форсунки распределенного впрыска

    Контроль отложений на впускном клапане

    Тест на удержание результата по чистоте клапанов

    MOTUL GDI Clean

    Состав

    Акцент сделан на крайне эффективные моющие присадки способные очистить от нагара сопло форсунки и поршень. Не имеет эмульгирующего эффекта.

    Рекомендации по использованию

    Залить Motul GDI Clean во время планового технического обслуживания автомобиля.

    Минимальный объем топлива для заливки не менее 1/4 бака.

    После проведения технического обслуживания рекомендуется посетить АЗС и заправить автомобиль не менее 3/4 бака для достижения долгосрочного эффекта.

    Рекомендуется промывать систему в режиме трассы.

    Применение

    Легковые автомобили, мототехника 4Т, водная техника 4Т, садовая техника 4Т. Разработано для систем непосредственного впрыска (GDI).

    Эффект от использования

    Удаление отложений с распылителей форсунок, поршней и камер сгорания без разборки агрегата.

    Удаление загрязнений во всей системе непосредственного впрыска топлива, образовавшиеся во время работы, тем самым улучшая характеристики двигателя.

    Оптимизация работы двигателей GDI от Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, Opel и других.

    Был проведен полевой тест на оценку воздействия средства Motul GDI Clean на отложения в двигателе автомобиля BMW 118i 2009 года выпуска с пробегом 133.380 км со следующим протоколом: 430 км за 4 часа в нормальном режиме.

    Результаты теста подтверждают эффективность использования средства Motul GDI Clean.

    MOTUL Diesel System Clean

    Состав

    В основе формулы продукта Motul Diesel System Clean уникальные моющие вещества – полярные амины. Беззольные противоизносные присадки для предотвращения износа деталей точных механических элементов системы.

    Также в состав присадок входят мощные дисперсанты для разрушения устойчивых гелеобразных эмульсий вода/дизельное топливо в топливном баке.

    Базой служит набор растворителей похожих своими свойствами на дизельное топливо для быстрого и эффективного растворения в баке. Также эти растворители крайне эффективно воздействуют на окислы топлива на стенках топливных магистралей.

    Рекомендации по использованию

    Залить Motul Diesel System Clean во время планового технического обслуживания автомобиля.

    Минимальный объем топлива для заливки не менее 1/4 бака.

    После проведения технического обслуживания рекомендуется посетить АЗС и заправить автомобиль не менее 3/4 бака для достижения долгосрочного эффекта.

    Рекомендуется промывать систему в режиме трассы.

    Применение

    Легковые автомобили, грузовая техника, водная техника 4Т, садовая техника 4Т. Совместимо со всеми системами впрыска дизельных двигателей.

    Предназначена для ухода как за форсунками первых типов HDK, DHK, CR, так и современных очень требовательных и сложных электромагнитных и пъезофорсунок Common Rail, а также насос-форсунок.

    Эффект от использования

    Результаты теста на потерю мощности и восстановление мощности на двигателе Peugeot DW10 показывают, что при использовании средства Motul Diesel System Clean происходит восстановление мощности двигателя за счет очистки форсунок и более равномерного распыла дизельного топлива. Используемая дозировка: 300 мл Motul Diesel System Clean на 60л топлива.

    Тест на поддержание чистоты форсунок на двигателе Peugeot XUD9 показывает, что при использовании даже ¼ рекомендуемой дозировки происходит 50% снижение зарастания сопла форсунок. При использовании рекомендуемой дозировки обрастание отложениями практически не происходит.

    Статья подготовлена с помощью обучающих материалов MOTUL Russia.

    Свойства дизельного топлива

    Дизельное топливо — это жидкий нефтепродукт, состоящий из смеси углеводородов, которые получают методом перегонки и отбора из них керосиново-газойлевых фракций.

    В производстве дизельного топлива используются десятки параметров и характеристик этого продукта нефтепереработки. Мы остановимся на ключевых показателях, тех, что влияют на главные потребительские свойства дизельного топлива.

    * Цетановое число – определяет мощностные и экономические показатели двигателя;

    * Фракционный состав – влияет на полноту сгорания топлива, дымность, и токсичность выхлопных газов двигателя;

    * Вязкость и плотность – обеспечивают нормальную подачу топлива, распыливания в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

    * Низкотемпературные свойства – характеризуют подвижность топлива при отрицательной температуре;

    * Степень чистоты (коксуемость топлива) – характеризует надежность и долговечность двигателя и топливоподающей аппаратуры;

    * Температура вспышки – определяет условия безопасного применения топлива в двигателях, чем она выше, тем меньше вероятность случайного возгорания топлива;

    * Массовая доля серы – определяет образование нагара, коррозию и износ дизельного двигателя.

    ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

    Цетановое число – характеризует воспламеняемость дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси. Чем выше цетановое число, тем меньше задержка, и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

    Оптимальную работу современных дизельных двигателей, обеспечивают дизельные топлива с цетановым числом от 45 до 55. При цетановом числе меньше 40, резко возрастает задержка горения (время между началом впрыскивания и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 48-51, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 51-55.

    Наша цетаноповышающая присадка LAWRUN CETANE разработана для увеличения цетанового числа дизельного топлива и снижения периода задержки его воспламенения. При дозировке 100 гр/тонну повышает ЦЧ на 1 ед, при 500 гр на 5 ед.

    Согласно российским стандартам, цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 48 единиц.

    Кроме того, технические условия для зимних сортов с депрессорными присадками, разрешают выпуск арктического топлива с цетановым числом не менее 40.

    Хотим представить вам, нашу новую установку компаундирования автомобильного топлива FUELAND CS-37, которая предназначена для подготовки зимнего и арктического дизельного топлива, для быстроходных дизельных двигателей наземной техники.

    Ознакомьтесь с нашим видео, в котором вы узнаете, как производится высококачественное дизельное топливо арктических и зимних сортов, путем добавления присадок торговой марки LAWRUN различного назначения, позволяющих улучшить низкотемпературные, экологические свойства, повысить цетановое число и смазывающую способность.

    ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ

    Два основных показателя, характеризующих процесс горения в двигателе – это фракционный состав и цетановое число. В процессе сгорания топлива легких фракций расходуется меньше воздуха, а также более полно протекают процессы смесеобразования.

    Фракционный состав топлива по-разному влияет на различные типы двигателей. Двигатели с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием, менее чувствительны к фракционному составу топлива, чем двигателя с непосредственным впрыском.

    ВЯЗКОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ

    Вязкость и плотность определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле. Вязкость влияет также на смазывающие характеристики. Низкая вязкость топлива приводит к быстрому износу топливного насоса и форсунок. Напротив, высокая вязкость топлива усложняет холодный запуск, а также неблагоприятно сказывается на топливоподводящей системе, приводя к трещинам головок форсунок и подтеканию топлива, также может быть затруднен процесс регулировки подачи топлива.

    Плотность – определяет энергоемкость топлива. Чем выше плотность топлива, тем больше энергии вырабатывается в процессе его сгорания и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности.

    СТЕПЕНЬ ЧИСТОТЫ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

    От чистоты дизельного топлива напрямую зависит надежность, эффективность работы и долговечность топливной аппаратуры. Наличие в дизтопливе механических частиц, размер которых превышает 4 мкм, приводит к ускоренному износу плунжерных пар и деталей поршневой системы.

    Степень чистоты дизельного топлива определяется коэффициентом фильтруемости. Этот показатель равен отношению времени прохождения через фильтрующий элемент десятой порции проверяемого топлива, к времени прохождения первой порции при атмосферном давлении.

    На коэффициент фильтруемости влияет наличие в топливе воды, смолистых фракций, механических примесей, мыл нафтеновых кислот. В зимнее время также оказывают влияние кристаллы льда и парафины, находящиеся во взвешенном состоянии, из-за малой разницы между их плотностью и плотностью дизельного топлива.

    ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ

    Непредельные углеводороды, как правило, не полностью разлагаются в камере сгорания, что приводит к коксообразованию, и на свечах и цилиндрах образуется нагар. В результате этого падает мощность и увеличивается износ деталей двигателя.

    Для решения данной проблемы, в нашем портфеле присадок есть катализатор горения LAWRUN C100 D для дизельного топлива. Благодаря присадки прекращаются выхлопы сажи, нагара и запаха выхлопных газов. Снижается расход топлива до 20%, расход масла до 30%, а также снижается вероятность поломок двигателя, выхлопных и топливных систем.

    НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА

    Благодаря введению в топливо депрессорных присадок, можно сократить потери при производстве зимнего дизельного топлива. Депрессорно-диспергирующие присадки LAWRUN, обеспечивают снижение температуры застывания дизельного топлива, и предотвращают выпадение парафинов при длительном хранении при низких температурах.

    Иногда, чтобы снизить температуру застывания, летнее дизельное топливо мешают с керосином.

    Применение депрессорных присадок, с целью улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив, намного экономичнее, получения зимних топлив по классической схеме на основе керосино-газойлевых дистиллятов, так как в последнем случае, снижается общий выход дизельных топлив на нефть, в среднем, с 30% до 16%, а в состав таких топлив приходится вовлекать до 70% дефицитных керосиновых фракций.

    В результате исследований установлено, что введение в летнее топливо депрессорной присадки обеспечивает более качественный пуск дизелей без средств подогрева при более низкой температуре воздуха. Применение депрессорной присадки позволяет значительно (до 15%) сократить эксплуатационный расход топлива, так как отпадает необходимость прогрева двигателей.

    В процессе испытаний топлив с депрессорными присадками доказано, что после 12-15 дней эксплуатации техники на таком топливе заметно (на 10-15%) снижается часовой расход топлива, и уменьшается дымность отработавших газов двигателей, вследствие раскоксовывания распылителей форсунок, и как результат — улучшается тонкость распыла топлива.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Suzuki alto какой двигатель
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector