ГОСТ 305 включает 3 марки топлива "Л" — летнее, "3" — зимнее, "А" — арктическое. Маркировка Л-02-61 обозначает, что топливо летнее, содержит 0.2 % серы и имеет температуру вспышки 61 Температура вспышки для топлива "3" — 35°С, для топлива "А" — 30°С.
Товарные топлива для быстроходных дизелей — это керосиногазойлевые фракции прямой перегонки нефти. Удаление серы производится гидроочисткой, а для улучшения качества допускается применение присадок. Из новых образцов топлив получило применение топливо утяжеленного фракционного состава (УФС). Оно имеет более высокую температуру конца кипения (на 20-30 С выше, чем для топлива "Л"). Эксплуатационные показатели топлива УФС но-сколько хуже, чем Л-05.
Для речных и морских дизелей, в том числе и быстроходных, применяется "топливо маловязкое судовое" по ТУ 38-101567-87.
Топливо для средне- и малооборотных дизелей (моторное марки ДТ и ДМ) получают смешением мазутов прямой перегонки с керосино-газойлевыми фракциями переработки нефти. Оно значительно дешевле дизельного топлива по ГОСТ 305. В таблице приведены характеристики топлив и в том числе данные анализа дизельного топлива DIK (летнее), поставляемого финской фирмой "NESTE". Интересно отметить что фактическая температура вспышки топлива DIK составила 75°С (по спецификации — более 56°С); для зимнего топлива DIT цифры те же.
Так какие же топлива применять для дизелей?
Для большинства быстроходных дизелей пригодно топливо, соответствующее ГОСТ 305-82. Инструкция по эксплуатации отечественных дизелей типа 8.5/11; 10.5/13; 15/18 указывает на применение топлив Л-0.2 и Л-0.5 по ГОСТ 305-82 и эквивалентных им топлив иностранного производства: Mil-F-896 (США); Mil-F-16884 (США); DEF 2402В (Англия).
Для дизелей с частотой вращения более 2400 об/мин применяют топливо с цетановым числом 46—50, необходимым по условиям воспламенения топлива. Форсированные двигатели с турбонаддувом должны использовать топливо с содержанием серы не более 0.02 %
"Топливо маловязкое судовое" пригодно лишь для дизелей с частотой вращения менее 1500 об/мин и при том условии, что двигатель рассчитан на повышенную вязкость и содержание серы в топливе. Применение моторных топлив (в т.ч. ДТ и ДТ высшей категории) или их добавка к штатному топливу быстроходных дизелей недопустимы.
При заправке "случайным" топливом возможны следующие нарушения работы дизеля:
- а) жесткая работа двигателя. Понижение цетанового числа (ЦТ) топлива приводит к задержке его воспламенения в цилиндре, поело чего происходит резкое нарастание давления и перегрузка деталей шатунно-поршневой группы. Не всегда это можно почувствовать "на слух". Добавка керосина или бензина к топливу резко снижает ЦТ;
- б) повышенное нагарообразование. Наличие высококипящих фракций топлива, высокая коксуемость и наличие серы изменяют характер испарения топлива в двигателе и резко увеличивают образование твердых отложений в камере сгорания. Результат — залегание колец, прогары и задиры поршней, износ и задиры штоков клапанов, закоксовка форсунок;
- в) выход из строя топливных насосов высокого давления. Наибольшую опасность представляет попадание влаги в топливную систему. Коррозия прецизионных деталей — плунжера и втулки — происходит особенно быстро при наличии свободной и меркаптановой серы в топливо. Дизельное топливо, прошедшее гидроочистку, практически не содержит меркаптановой серы (0.001 % и ниже). Сероводород также не допускается ГОСТ 305-82. В продаже имеются средства для удаления влаги из топливных баков, и мы рекомендуем ими пользоваться. Наличие механических примесей в топливе недопустимо. Частицы размером 1-5 микрон (соизмеримые с зазором в плунжерных парах) очень быстро забивают поры топливных фильтров и приводят к резкому росту сопротивления тракта.
Стабильность дизельного топлива достаточно высока: три-пять лет оно может храниться без изменения качества. Однако иногда обнаруживаются вязкие осадки микробиологического происхождения. Стерилизация топливных систем осуществляется биоцидными присадками (например, Biobor IF).
Даже при применении самого высококачественного топлива необходимо следить за чистотой при заправке, не допускать попадания воды в топливный бак, периодически промывать керосином и очищать топливную систему, своевременно заменять и промывать топливные фильтры.
Требования к качеству топлива связаны с конструктивными особенностями конкретного дизеля, такими, как размерность двигателя, частота вращения (n), форма камеры сгорания, давление впрыска топлива, тип топливного насоса (ТНВД) и форсунки.
Типичным примером судового двигателя является дизель марки "3Д6", разработанный на базе легендарного танкового дизеля В2. Диаметр его цилиндра — 15 см, ход поршня — 18 см, n = 1500 мин-1. Мощность шестицилиндрового "3Д6" — 150 л.с., модификации с наддувом "3Д6Н" — 220 л.с. Двенадцатицилиндровый "ЗДН12Н" развивает 520 л.с.
Дизели имеют открытую камеру сгорания (Гессельмана), высокое давление впрыска обеспечивается рядным ТНВД; применяется многодырчатая форсунка в центре камеры сгорания.
Такая же конструкция у дизеля "М401А", он устанавливается на судах на подводных крыльях. Мощность — 1000 л.с. при 1500 мин-1; 12 цилиндров размерностью 18/20; турбонаддув. Применяемое топливо должно соответствовать ГОСТ 305-82 при содержании серы до 0.2 % (топливо "ДС" и "ДЛ" по старому ГОСТ 4749-73).
Из малоразмермых отечественных дизелей наиболее широко распространены дизели размерностью 8,5/11. Четырехцилиндровый дизель "4Ч8.5/11" развивает мощность 24 л.с при 1500 мин-1. Дизель имеет вихревую камеру сгорания, соединенную каналом с надпоршневым объемом, и форсунки закрытого типа со штифтовыми распылителями Допускается применение топлив марки "Л", "3" и "А" ГОСТ 305-82 с содержанием серы до 0.5 %.
Дизель "8.5/11" создан пятьдесят лет назад (под руководством проф. Н. Н. Иванченко, проживающего и сейчас в Петербурге). Можно сравнить его параметры с современным дизелем Вольво-Пента, применяемым в составе поворотно-откидной колонки TMD22/SX. Те же четыре цилиндра близкой размерности — 84/89; частота вращения 4500 мин-1 — в три раза больше, чем "8.5/11". Мощность — 78 л.с. увеличилась более чем втрое. Масса дизеля с колонкой — 327 кг (двигатель "4Ч8.5/11" весит 330 кг). Применяется турбонаддув.
Подобные дизели имеют объемно-пленочное смесеобразование с камерой в поршне. Такие двигатели следует заправлять топливом, применяемым для дизелей легковых автомобилей с содержанием серы до 0.05 %, с ЦТ более 47. Наилучшие сорта топлив — например Сити Дизель (НЕСТЕ) ограничивают содержание серы цифрой 0.005 %. имеют ЦТ 49 и содержание ароматических углеводородов не более 20 %.
