Журнал
AC
Пособите дизелю

AC

То, что дизельные легковушки завозят к нам не особенно активно, -факт. Причина - сомнительное качество дизтоплива. Но ведь существует целая группа препаратов «подкапотной» автохимии, призванная решить эту проблему. Разновидность подобных жидкостей - цетан-корректоры - изучали Михаил Колодочкин и Александр Шабанов.

То, что дизельные легковушки завозят к нам не особенно активно, -факт. Причина - сомнительное качество дизтоплива. Но ведь существует целая группа препаратов «подкапотной» автохимии, призванная решить эту проблему. Разновидность подобных жидкостей - цетан-корректоры - изучали Михаил Колодочкин и Александр Шабанов.

Зима в России ассоциируется с плохо убранными улицами, проклятьями в адрес коммунальщиков и пыхтящими круглосуточно дизелями. Не дай бог заглохнуть и остыть - потом не запустишь! А одна из возможных причин этого - низкое цетановое число (ЦЧ) топлива. Еще бывает, дизель работает слишком жестко или становится не в меру прожорлив. Снова кивают на качество горючего, его цетановое число.

А что это такое - цетановое число?

ПЛЮС, МИНУС И ОПТИМУМ

В бензиновом моторе все проще: искра от свечи поджигает топливовоздушную смесь. В дизеле несколько иначе: необходимо создать такие температуру и давление в цилиндре, чтобы испаренное и перемешанное с воздухом топливо воспламенилось само - как говорят, от сжатия. Насколько охотно оно воспламеняется в условиях реального двигателя, зависит как раз от цетанового числа. О нем - в «Нашей справке».

Чем больше ЦЧ, тем короче промежуток от момента впрыска до начала сгорания. Профессионалы говорят - сокращается период индукции. Особенно это важно при холодном пуске мотора. Не случайно в стандартах Евро III и выше требуют, чтобы ЦЧ было не ниже 51! Ведь на холодный пуск и прогрев приходится немалая доля токсичных выбросов.

Так почему 51, а не 58 или 67? Или вообще 83? Может, тогда мотор будет пускаться с «полпинка» даже в арктический холод?

Дело в том, что для конкретного мотора есть некое оптимальное, присущее только ему цетановое число. Зависит оно от массы параметров: степени сжатия, наличия или отсутствия наддува, характеристик впрыска, даже от массы отложений в камере сгорания и степени износа двигателя. На практике задачу решают «от обратного» - организацию рабочего процесса подгоняют под известные параметры дизельного топлива. В чем смысл оптимума и что будет, если от него отойти, смотрите в «Нашей справке».

Ясно одно - любые отклонения от заданного ЦЧ чреваты ухудшением параметров двигателя. В литературе даже цифра называется - каждая единица ЦЧ, будь то в плюс или в минус, даст примерно 0,3-0,4% увеличения расхода топлива. Немного, конечно, но - тенденция!

«ПОДКАПОТНАЯ» ПРАКТИКА

Итак, что умеют реальные цетан-корректоры? Как обычно, в крупных столичных магазинах закупили корректоры дизтоплива пяти видов. Почти все препараты - это многофункциональные добавки к дизельному топливу. Функция повышения ЦЧ у них основная, но не единственная. Они еще и мотор должны мыть, и процесс сгорания активизировать. Итог, судя по описаниям, - рост мощности, снижение расхода топлива и токсичности. Да и улучшение пусковых свойств, естественно.

Далее, на скромной заправке, где сложно было предположить наличие высококачественного продукта класса «Евро», приобрели 200 л дизтоплива - для химических анализов и на реальные моторные испытания в камазовском двигателе. Как обычно, каждый препарат проверяли при двух концентрациях - рекомендованной и удвоенной. Зачем? Чтобы понять, как аукнется передозировка - ведь чаще всего точно не знаешь, сколько топлива в баке, да и бутылки с корректорами, как правило, непрозрачные.

ЧИСЛЕННЫЙ РОСТ

Приобретенная солярка оказалась неплохой: цетановое число 50,6. А все препараты помогли улучшить этот параметр. Но - в разной степени.

При рекомендованной концентрации лучший результат выдал препарат Kerry, добавив 2,2 единицы ЦЧ, а вот RunWay повысил ЦЧ всего на 0,2 единицы - практически в пределах погрешности. При удвоении же концентрации препарата лидерство перешло к многофункциональной присадке Mannol-SCT, увеличившей ЦЧ аж на 4,8 единицы! RunWay и здесь показал свою стабильность, добавив к ЦЧ еще 0,5. Маловато.

Но интереснее, конечно, моторные испытания. Старичок КамАЗ изначально проектировали под отечественную солярку, то есть на ЦЧ, равное 45! А тут и базовое топливо вдруг оказалось более «крутым», да еще цетан-корректорами его облагородили. По логике наших же предыдущих рассуждений настройки должны были отойти от оптимума. Однако предположения не подтвердились.

Цетан-корректоры, расположенные на фото в алфавитном порядке, дружно дали пусть небольшое, но все-таки улучшение экономичности дизеля! Теоретики врут? Да нет, все просто: присадки-то заявлены как многофункциональные! А потому, зная, что простое увеличение ЦЧ в ряде ситуаций сможет «затупить» мотор, их производители, видимо, позаботились о возможной компенсации этой беды, введя специальные вещества, ускоряющие процесс сгорания - так называемые промоутеры горения. Кстати, у тех препаратов, для которых указан состав, об этом прямо сказано. Улучшение не слишком большое, слегка вылезающее за погрешность замера, но главное – ухудшения нет! И лидер здесь опять – препарат Kerry. А RunWay и здесь отстал.

Так, а что с токсичностью? Наиболее значимы для дизельных моторов показатели дымности отработавших газов, содержания оксидов азота NОx и, в меньшей степени, остаточных углеводородов СН. Здесь – тоже улучшение: это прямое свидетельство сокращения продолжительности горения топлива, вызванного промоутерами! В этой номинации лидер поменялся – на первое место устойчиво вышел препарат BBF. Кстати, не блиставший ранее RunWay здесь выступил
вполне достойно.

ПОЧТИ ПО ГАМЛЕТУ…

Лить или не лить – вот в чем вопрос. [info] Ну, вреда от использования цетан-корректоров мы не обнаружили. Более того, улучшение параметров дизеля было четко выраженным. Да и цена большинства препаратов по отношению к стоимости солярки выглядит почти смешной, особенно с учетом рекомендованных концентраций. Так почему бы не использовать присадки постоянно?

Думаем, что необходимости в этом нет! Более того, специалистам известно противоречие между цетаноповышающими и смазывающими присадками – они частенько конфликтуют. Общая рекомендация очевидна – держаться проверенных заправок с гарантированно качественным топливом, не пытаясь сэкономить несколько десятков рублей.

Но вот если пришлось заправляться на первой попавшейся АЗС или ненароком нарисовались проблемы с пуском, или вдруг дизель при работе стал шуметь «как-то не так», то в качестве средства первой помощи цетан-корректоры могут быть очень даже полезны. Но и тогда стоит помнить – бездумная передозировка этих препаратов нежелательна!

НАШ КОММЕНТАРИЙ

ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО

Под цетановым числом понимают процентное объемное содержание цетана в смеси с альфаметилнафталином в эталонном топливе, которое по характеру самовоспламенения эквивалентно испытуемому. Считается, что ЦЧ цетана равно 100, а альфаметил-нафталина - 0. Поэтому если эталонное топливо содержит 51% цетана и 49% альфаме-тилнафталина, то общее ЦЧ такого коктейля составит 51 единицу. Это, кстати,требование европейских нормативов к дизельному топливу.

Наши стандарты куда добрее. Так, действующий поныне ГОСТ 305-82 ограничивает ЦЧ на уровне не менее 45 единиц. И только новый ГОСТ Р 52368-2005 поднимает требования до европейского уровня. Но только для топлив, заявленных как соответствующие Евро III и выше. Определяется же цетановое число с помощью специальной одноцилиндровой установки, на которой сравнивается эффективность сгорания двух эталонных топлив с заданными ЦЧ в сопоставлении с испытуемым.

НАШ КОММЕНТАРИЙ

Мощность и экономичность дизельного двигателя во многом определяются организацией рабочего процесса. Очевидно, что при движении поршня вверх, на такте сжатия, мотору надо затратить некую отрицательную работу, зато потом, на такте рабочего хода, уже он сам будет отдавать положительную работу. Разница между ними и есть полезная работа - основа для расчета мощности мотора. Между этими работами существует некий оптимальный баланс, при котором мощность будет максимальной, а расход топлива - минимальным. Настройки двигателя исходно подбираются так, чтобы достичь этого баланса. Естественно, с учетом того ЦЧ, под которое двигатель проектируется.

Что происходит, скажем, при увеличении ЦЧ? Воспламеняемость топлива улучшится, следовательно, при тех же давлениях и температурах в цилиндре время индукции уменьшится. Если регулировки топливной аппаратуры остались прежними, время от момента впрыска до начала сгорания сократится. Это означает, что количество топлива, которое испарится за период задержки воспламенения, уменьшится. А именно это топливо определяет процесс «быстрого» сгорания, в максимальной степени влияющего на мощность и жесткость работы двигателя. Мотор станет работать мягче. Правда, при этом угол начала сгорания уйдет от оптимального в сторону более раннего воспламенения. Это отчасти компенсирует снижение жесткости, но расход топлива все равно увеличится. Кроме того, уменьшится мощность и возрастут температуры отработавших газов. Да и дым-ность тоже увеличится - топливо будет гореть медленнее.

При уменьшении ЦЧ - картина обратная. Задержка воспламенения увеличится, топлива за это время испарится больше. Фаза быстрого сгорания продлится, значит, и жесткость процесса возрастет. Правда, это немного компенсируется более поздним воспламенением топливовоздушной смеси. Но и расход топлива также превысит оптимальный, и, опять же, мощность упадет. Да еще с пуском, чего доброго, возникнут проблемы. Это означает одно: если мотор конструктивно настроен на определенное топливо, то ни увеличение, ни уменьшение ЦЧ без дополнительных мер по оптимизации процесса ни к чему хорошему не приведут.

Кстати, на реальное, эксплуатационное отклонение от оптимальной настройки процесса влияют и степень износа деталей цилиндро-поршневой группы, и количество отложений в камере сгорания. И то, и другое в определенной степени изменяет параметры конца сжатия -давление и температуру в цилиндре. Следовательно, «двигаются» и период индукции, и соотношение положительной и отрицательных работ. Влияют также износы в элементах системы топливоподачи - в плунжерных парах, в регуляторе, в деталях привода. И не важно, старый это дизель с механическим регулятором на топливном насосе или современный, с системой «коммон рейл». Ведь даже для самого продвинутого мотора с электронным управлением матрица углов опережения впрыска рассчитывается на определенное ЦЧ. Поэтому он «не ту» солярку не любит точно так же, как дизели старых конструкций.

#AC
За Рулем