Присадки для дизельного топлива: о видах и применении
Дизельное топливо (далее по тексту – ДТ) – топливо, применяемое в дизельных двигателях внутреннего сгорания. В результате приведения дизельного топлива к соответствию современным экологическим стандартам или экономии недобросовестными производителями, реализуемое на автомобильных заправочных станциях (далее пот тексту – АЗС) дизельное топливо не всегда соответствует требованиям, предъявляемым к топливной системе и двигателю Вашего автомобиля. Поэтому для улучшения характеристик ДТ и его соответствия требованиям стандартов и рекомендаций, нефтеперерабатывающие заводы и заботливые владельцы автомобилей используют специальные присадки. Рассмотрим основные типы присадок в дизельное топливо.
Цетаноповышающие присадки
Цетановое число – способность топлива к воспламенению. Характеристика, определяющая промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения. По российским стандартам (ГОСТ Р 52368-2005, ГОСТ 32511-2013) оно должно быть не менее 51. В противном случае начинаются перебои в работе двигателя. Большинство НПЗ производят дизель с цетановым числом 45 — 48. Для корректировки показателя используют цетаноповышающие присадки, которые благоприятно воздействуют на автомобиль в целом: в холод двигатель запускается лучше и работает тише. В основе присадок — пероксиды и нитраты алифатических и циклических спиртов. Они вступают в действие на начальных стадиях процесса горения дизельного топлива.
Применяются цетаноповышающие присадки, например «Миксент 2000», на НПЗ, нефтебазах и АЗС для улучшения характеристик горючего, на автотранспортных заводах для адаптации российского топлива под иностранные двигатели, автолюбителями, если есть сомнения в качестве залитого в бак дизеля.
Дозировка зависит от исходного и желаемого цетанового числа. 1 литр присадки на 1 тонну дизельного топлива (40 мл. на 40-литровый бак, 60 мл. на 60-литровый бак, 80 мл. на 80-литровый бак) повышает цетановое число на 3-4 единицы.
Смазывающие присадки – защита топливной системы от износа
К современному дизельному топливу предъявляются жесткие требования по содержанию сернистых соединений. Например, в дизельном топливе пятого экологического класса (вид III в соответствии с ГОСТ Р 52368-2005, К5 в соответствии с ТР ТС 013/2011, Евро-5 в соответствии со стандартом EN 590), реализуемом в России в настоящее время, содержание серы должно быть менее 10 мг/кг. Чтобы его уменьшить, топливо проходит гидроочистку. Это эффективно, но в процессе очистки из топлива вымываются определенные типы молекул (полярные молекулы), являющиеся своего рода смазкой при граничном трении движущихся элементов топливной системы. В результате детали топливной аппаратуры быстрее изнашиваются.
Поверхностный слой металла обладает большой активностью, так как его атомы имеют свободные связи некомпенсированные соседними атомами. В результате поверхность металла притягивает поверхностно-активные вещества. В отличие от молекул углеводородов, дипольный момент которых при отсутствии внешнего электрического поля равен нулю, молекулы гетероатомных соединений, содержащие атомы серы, кислорода или азота, полярны и имеют постоянный дипольный момент. Именно данные соединения, вымываемые при гидроочистке дизельного топлива, притягиваются к поверхности металла и создают смазывающую пленку. Чтобы компенсировать потерю данных молекул и снизить коэффициент трения, используют противоизносные присадки, например «Миксент 2030». При их добавлении на поверхности механизмов образуются хемосорбционные слои, уменьшающие трение, а соответственно и износ топливной системы.
Противоизносные присадки повышают время эксплуатации двигателя, доводят показатели смазывающей способности горючего до нормы, защищают топливную систему от воздействия коррозии.
Дозировка зависит от изначального качества топлива. 1 литр присадки на 4 тонны дизеля (10 мл. на 40-литровый бак, 15 мл. на 60-литровый бак, 20 мл. на 80-литровый бак) снижает диаметр пятна износа на 100-200 мкм.
Депрессорно-диспергирующие присадки
Потребность в топливе, устойчивом к низким температурам, составляет 40% от объема дизеля, производимого в России. Получения такого топлива без применения специальных добавок реально, но является трудоемким и дорогостоящим процессом. Разумным решением является использование депрессорно-диспергирующей присадки, например «Keroflux 3501». Присадка состоит из смеси производных олефинов и жирных амидов в органическом растворителе. Она модифицирует кристаллы высших парафинов и предотвращает формирование когерентной решетки. Тем самым снижается температура фильтруемости и температура застывания дизельного топлива. Используют депрессорно-диспергирующую присадку нефтебазы, АЗС и владельцы дизельных автомобилей.
Дозировка зависит от исходного типа топлива (летнее, зимнее, арктическое) и желаемой температуры фильтруемости топлива, и составляет от 100 мл. до 1 литра на 1 тонну топлива.
Комплексная присадка
Существует ряд комплексных присадок для дизельного топлива, различающихся своим составом и назначением: моющие, восстанавливающие, смазывающие, корректирующие цетановое число.
Комплексная присадка «Миксент 2130» обладает смазывающими свойствами и корректирует цетановое число. Такую присадку рекомендуется использовать в зимнее время и в регионах при заправке топливом с низким цетановым числом. Применение комплексной присадки не только смазывает топливную аппаратуру автомобиля, но и облегчает пуск двигателя в холодное время года, уменьшает дымность и детонацию при его работе.
Дозировка составляет 1 литр присадки на 1 тонну топлива (40 мл. на 40-литровый бак, 60 мл. на 60-литровый бак, 80 мл. на 80-литровый бак).
Присадки к дизтопливу: дым, жаба и флакончики
Случилось: нарвались на дрянное топливо! Об этом скажет сам мотор — дымом из выпускной трубы, своей «тупостью» и нежеланием пускаться с полутыка, как было еще вчера. Причем все произойдет не сразу, ведь какое-то время после заправки мотор работает на доброкачественных остатках предыдущей кормежки. Что делать-то?
Самое лучшее — слить, вымыть и прочистить! Однако в 99% случаев это нереально — по разным причинам. Но если производители чего-то «недоложили» в свое топливо, то, может быть, сделаем это сами? Вон сколько красивых флакончиков на полке…
Дрянной соляр способен навредить малым цетановым числом, низкой смазывающей способностью и плохими низкотемпературными свойствами. Ухудшенный пуск, к примеру, может быть следствием чего угодно из перечисленного — добавим сюда же игрища с превращением летнего ДТ в зимнее путем добавления керосина. То же относится и к дымности, и к «тупости». Поэтому возьмем «каждой твари по паре»: цетан-корректоры, смазывающие присадки, антигели и универсальные составы. Последние гордо называют себя корректорами топлива: там все обещанные радости смешаны в одном флаконе.
Все составы — разных фирм из числа наиболее известных. Цетан-корректоры: российский препарат BBF и «американец» «Цетан-плюс SMT2». Со смазывающими присадками: наш «ТОТЕК для ЕВРО-4» и французская «Энергия-3000». Антигели: американский Hi-Gear Diesel Antigel и российский «Астрохим Антигель diesel». Комплексные универсальные препараты: немецкий Liqui Moly — Super Diesel Additive и европейский Castrol TDA.
СЛОЖНАЯ ЖИДКОСТЬ
Дизель куда более своего бензинового собрата чувствителен к составу топлива. Особенности его работы таковы, что впрыск, испарение и горение идут не где-то, а прямо в цилиндре, причем времени на это отводится очень мало. Более того, если для бензинов различия по ключевым параметрам (октановое число, фракционный состав, содержание разных углеводородов и кислорода) составляют считаные проценты, то для дизельного топлива (ДТ) картина куда хуже. Недавняя плановая проверка солярки на АЗС ведущих брендов в одном большом северном городе показала, что цетановое число, важнейший параметр топлива, гуляло от 46 до 55 единиц, то есть почти на 20%! Температура перегонки 95% образцов менялась от 290 до 360 ºС! Известно: чем выше температура перегонки, тем хуже испаряется топливо, а чем ниже цетановое число, тем труднее его воспламенить. Вот вам и дым, и нежелание мотора крутиться.
Но это еще цветочки. Даже в образцах, отобранных на «суперзаправках», содержание серы лежало в диапазоне от менее чем 7 ppm до 4000 ppm и выше! Показатель смазывающей способности, так называемый диаметр пятна износа, менялся от 245 до 460 мкм. А самое смешное в том, что вся эта солярка была кондиционной! Такие у нас лукавые ГОСТы и прочие регламенты.
ГРЯЗНОЕ ДЕЛО
Для начала мы взяли топливо кондиционное, но проходящее по самой грани наших либеральных правил. Осталось только его добить — разбавить изрядным процентом керосина. В итоге цетановое число упало до 41, а вот смазывающая способность — всего до 402 мкм (что, кстати, соответствует требованиям регламента). Низкотемпературные свойства летнего ДТ с вводом керосина немного улучшились, но до настоящей зимней солярки было еще очень далеко. Температура фильтруемости составила минус 9 °С, застывания — минус 25°С. Пришло время откупорить флаконы!
Итог — в сводных таблицах. Специализированные препараты свои основные заявленные функции выполнили. Цетан-корректоры повышают цетановое число, смазывающие присадки — соответственно смазывающую способность, антигели улучшают низкотемпературные свойства. Универсальные корректоры тоже работоспособны, но в эффективности уступают специализированным составам по каждому параметру. Особенно это заметно на примере смазывающей способности — сравните «ТОТЕК для ЕВРО-4» и Liqui Moly. Аналогичная картина с коррекцией низкотемпературных свойств и цетанового числа. Впрочем, «универсалы» всегда проигрывали «специалистам»! Зато они выигрывают в удобстве и простоте использования — вместо трех флаконов можно возить с собой один.
А ЧТО ПОНЯЛ ДИЗЕЛЬ?
Пробирки и мензурки — дело хорошее, но что скажет сам мотор? На те изменения, которые внесли в топливо универсальные корректоры Castrol TDA и Liqui Moly, он реально отозвался снижением расхода топлива и дымности. Кстати, в этом случае дымность — значительно более чуткий индикатор улучшения условий смесеобразования.
А вот узконаправленные составы типа «Энергии-3000» и антигелей моторных характеристик практически не улучшили. Впрочем, в описании препаратов этого и не обещали — они ведь направлены на решение лишь одной специфической проблемы. Так что все честно.
Приятно наблюдать успех отечественной автохимии. «ТОТЕК для ЕВРО-4» и смазывающую способность повысил, и про расход топлива с экологией тоже не забыл, причем сработал даже более эффективно, чем титулованные «немцы-англичане»!
Итак, все зависит от ситуации. Летом стоит держать про запас банку универсального корректора топлива и использовать его по необходимости — когда мотору стало нехорошо после заправки. Зимой ситуация сложнее! Качество топлива в холодный период года куда больше влияет и на пуск дизеля, и на его ресурс. Потому мы добавили бы в бардачок еще специализированную смазывающую присадку, которая поможет компенсировать проблемы, связанные с «керосиновым» методом получения зимнего топлива, и применяли бы ее через каждые 3–5 заправок. Антигели нужны в переходный период: осенью и в начале зимы. Мало ли случаев, когда при устойчивом минусе на улице еще распродают остатки летнего топлива! И мы лили антигель в бак каждый раз, заправляясь на неизвестных и подозрительных АЗС. Хуже от них точно не станет, а вот спасти от «прихвата» топливной системы морозной ночью они могут.
Цетановая присадка нужна в любое время года в дальних поездках. Это вблизи столиц проблем с цетановым числом мы не видели, а вот в далеком Замкадье они здорово осложняют жизнь.
Наши комментарии результатов работы с разными препаратами — в таблицах. Мы намеренно не расставляли баночки по местам — они РАЗНЫЕ, потому сравнивать их эффективность было бы просто безграмотно. Да и проверяли мы не столько составы, сколько возможности тех или иных технологий спасения топлива. Какие делать выводы, решать вам.
Виды и свойства присадок для дизельного топлива
Отечественное дизельное топливо никогда не отличалось высоким качеством. Прежде всего, это связано с технологиями производства дизтоплива. В результате применения не самых совершенных технологий производства получается продукт, который иногда содержит слишком много примесей, загрязняющих дизельное топливо.
Виды и свойства присадок для дизельного топлива
Помимо этого определенный отпечаток на применение дизельного топлива наносит суровый климат, что вынуждает производителей выпускать топливо для различных сезонных условий.
Дизельное топливо бывает летним, зимним и арктическим. Каждый из этих видов дизельного топлива имеет свое цетановое число и определенные отличия в химическом составе. Погода, откровенно сказать, не балует наших соотечественников и часто в весенний и осенний период возможны заморозки. А тем более, зимой возможны очень низкие температуры, которые оказывают существенное влияние даже на зимнее и арктическое дизельное топливо, делая его совершенно «неперевариваемым» двигателем.
Чтобы избежать этих неприятностей используются специальные присадки для дизельного топлива. Причем, что интересно, дизельные присадки вызывают меньше кривотолков и негатива, чем присадки, используемые в бензиновых двигателях.
Типы присадок к дизтопливу
Различные присадки для дизтоплива имеют разное функциональное назначение. Но часто присадки делают комбинированными, что позволяет им выполнять сразу две-три функции. Наиболее востребованными являются следующие присадки:
• депрессорные или антигелевые присадки в дизельное топливо;
• присадки, повышающие цетановое число дизтоплива;
• диспергирующие присадки;
• присадки-ингибиторы коррозии;
• присадки, предотвращающие чрезмерный износ деталей;
• присадки, снижающие количество дыма;
• антиокислительные присадки;
• моющие присадки;
• присадки-кондиционеры.
Как работают присадки для дизельного топлива?
Из этого перечня присадок к дизтопливу наиболее часто применяемыми являются депрессорные или антигелевые средства. Это связано с тем, что главный враг любого дизельного топлива – холод. По сути, морозы не оказывают прямого воздействия на жидкую фракцию дизтоплива, но они влияют на состояние содержащихся в топливе парафинов.
Пока температура топлива нормальная, парафины находятся в сжиженном состоянии и никак не могут повлиять на общее состояние топлива и на его текучесть, как и на другие характеристики. Как только температура понижается до определенного уровня (для каждого типа топлива существует свой температурный предел), с парафинами начинают происходить странные метаморфозы.
Сначала дизельное топливо начинает мутнеть. Это прямо указывает на то, что парафины в дизтопливе начали загустевать. Но сначала загустевание происходит на уровне одиночных молекул. Однако если температура продолжает падать, молекулы парафинов начинают соединяться между собой по естественным причинам.
И это приводит к тому, что размер образовавшихся соединений молекул становится больше размера отверстий в фильтре тонкой очистки топлива. В результате этого пропускная способность фильтра снижается до нулевого значения. Топливо не идет в цилиндры дизеля, и естественно двигатель завестись не в состоянии. Более того, работающий двигатель вполне реально может заглохнуть.
Для того чтобы избежать негативного эффекта загустения, в дизельное топливо добавляют присадку с депрессорным или антигелевым эффектом. В результате добавления препарата, топливо становится более устойчивым к сильным морозам.
По сути, такого рода присадки к дизтопливу начинают влиять на парафины в топливе, делая их более текучими. В результате создаются условия, которые не дают молекулам парафинов собираться в конгломераты. Таким образом, морозоустойчивость топлива значительно увеличивается.
Такую присадку следует добавлять в летнее дизельное топливо, когда на улице возможны заморозки. Достаточно часто депрессорные присадки комбинируют с другими типами присадок. Например, можно встретить антигелевую присадку в комплексе с присадкой-кондиционером.
Антигелевые присадки не только повышают морозоустойчивость дизельного топлива, но и не дают воде, которая хоть и в небольших количествах, но содержится в дизельном топливе, замерзать внутри топливных магистралей, создавая ледяные пробки.
Присадка-кондиционер, влияет не на молекулы парафина внутри топлива, а на молекулы, которые уже отложились на поверхностях фильтра тонкой очистки топлива.
Существуют два показателя для дизельного топлива, которые очень важны. Первый показатель – температурный порог, при котором происходит окончание фильтрации топлива. По сути, при этой температуре забиваются парафинами элементы фильтра. Второй показатель – температурный порог замерзания топлива.
Для дизельного топлива важен, прежде всего, первый показатель. Как только фильтр забивается, двигатель глохнет. Поэтому главная задача присадок состоит именно в снижении температурного порога фильтрации.
Следует заметить, что депрессорные присадки для дизельного топлива не способны повлиять на топливо, которое уже стало мутным. Т.е. процесс загустения парафинов уже начался. Присадка может повлиять только на парафины, которые находятся в жидком (растворенном) состоянии.
Бытует мнение, что антигелевые присадки способны превратить летнее дизельное топливо в зимнее. Это не соответствует действительности. Присадка способна только улучшить состояния топлива и несколько снизить пороги замерзания и пороги фильтрации.
Важно понимать, что увеличение объема добавленных присадок никак не будет сказываться на эффективности их работы, а в некоторых случаях может принести вред.
Например, если присадка относится к категории моющих (это обычно комбинированные составы: антигель и моющие вещества), она может не только вымывать загрязнения на поверхностях цилиндров или поршней, или удалять налет из топливных магистралей, но и может одновременно смывать смазку с трущихся поверхностей металлических деталей. А это приведет к преждевременному износу последних, снижению моторесурса дизеля.
Поэтому добавление присадок в топливо должно выполняться согласно инструкции к применению. Только установленные пропорции дадут положительный эффект.