Сера в дизельном топливе: проблема и решение. Экспертиза дизтоплива: Не отравится ли дизель? Допустимое содержание серы дизельном топливе

Дизельное топливо - это достаточно старый, но по-прежнему востребованный вид топлива для поршневых И если раньше область его применения была ограничена из-за низкого качества и токсичных продуктов сгорания, то сейчас все больше легковых автомобилей оснащаются дизельными двигателями, и ученые работают над тем, чтобы повысить эксплуатационные характеристики и сделать дизельное топливо экологически безопасным.

Что такое дизельное топливо

Дизельное топливо - это тяжелые фракции нефти, основой которых являются углеводороды с высокой - 200-350°С - температурой кипения. Используется в качестве топлива в дизельных двигателях и газодизелях.

Почему именно в дизельных? Потому что в отличие от бензиновых двигателей, в которых смесь бензина с воздухом поджигается от искры, в дизельном поршневом двигателе топливо самовоспламеняется при сильном сжатии.

Внешне дизельное топливо - это прозрачная, с большей вязкостью, чем у бензина, жидкость, цвет которой может быть и желтым, и коричневым разных оттенков. На цвет влияют смолы в составе топлива.

При сгорании любое топливо производит энергию. Дизельное топливо, кроме этой главной задачи, выполняет еще несколько немаловажных функций в работе двигателя. Оно смазывает в топливных форсунках и насосах трущиеся поверхности, охлаждает стенки камеры сгорания и регулирует параметры выхлопа на двигателях.

Морские и речные суда, тепловозы, военная и грузовые автомобили - практически весь тяжелый транспорт работает на дизельных двигателях.

Последние десятилетия популярным в развитых странах Европы становится легковой автомобиль, который работает на дизельном топливе. Расход топлива на 40 % в дизельном двигателе меньше, а тяговое усилие, мощность, проходимость и безопасность выхлопных газов больше, чем в бензиновом.

Это экономичное в эксплуатации и по стоимости топливо. Оно используется в дизельных электрогенераторах стационарных и в котлах автономных отопительных систем.

Соляровое масло, которое в народе называют просто соляркой, является остаточным дизельным топливом с высокой вязкостью и температурой кипения до 400°С. Этот вид топлива используется для низкооборотных двигателей на водном и железнодорожном транспорте, тракторах. Кроме того, солярой пропитывают кожу в кожевенной промышленности. Соляровое масло входит в состав смазачно-охлаждающей жидкости при обработке металлов резанием и закалочной жидкости при их термической обработке.

Основные характеристики

Цетановое число (главный параметр дизельного топлива) характеризует воспламеняемость топлива. Оно определяет период задержки горения рабочей смеси, то есть время, которое проходит между впрыском топлива в цилиндр и началом его горения. Чем меньше этот промежуток времени, тем цетановое число выше, и длительность прогрева двигателя меньше. Правда, при этом увеличивается дымность выхлопа, которая становится критичной при цетановом числе выше 55.

Для процессов нагнетания и впрыска топлива важна его вязкость, от которой зависят и смазывающие характеристики

От зависит его эффективность и экономичность, потому что чем выше плотность, тем больше при сгорании вырабатывается энергии.

Важной характеристикой является количество серы, которую содержит дизельное топливо. Это сернистые соединения, которые снижают коррозионную стойкость топливной системы.

О качестве дизельного топлива говорит и предельная температура фильтруемости, то есть такая температура, при которой дизтопливо густеет настолько, что уже не проходит совсем или очень медленно проходит через фильтр с определенными размерами.

Она ниже температуры помутнения, то есть температуры, при которой парафин, который содержится в топливе, начинает кристаллизоваться.

До 2015 года дизтопливо в российских стандартах разделялось по видам. В государственном стандарте, введенном в действие в январе 2015 года, разделение совпадает с разделением на экологические классы в соответствии с европейским стандартом и происходит в зависимости от содержания серы в топливе. Содержание серы не более 350, 50 и 10 мг/кг соответствует виду I, виду II и виду III по устаревшему и экологическим классам К3, К4 и К5 по новому государственному стандарту соответственно.

Не рекомендуется использовать топливо, в котором высокие показатели содержания серы, так как при этом увеличиваются вредные выбросы в атмосферу, ускоряется коррозия и износ элементов топливной системы, соответственно, увеличиваются расходы на частую замену фильтров и масла.

Как правило, улучшение одних свойств приводит к ухудшению других. Понижение содержания серы - это уменьшение смазывающих свойств дизтоплива. Поэтому для сохранения одной из главных функций в топливо добавляют различные присадки.

Сорта дизтоплива

Сорта дизельного топлива отличаются по температуре, ниже которой топливо использовать нельзя. В качестве критерия используется предельная температура фильтруемости. Причем по сортам разбивается летнее и межсезонное дизтопливо с этим показателем не ниже -20°С.

Сорт А характеризуется температурой не ниже 5°С выше нуля. Для каждого следующего сорта B, C, D, E и F показатель снижается на 5°С.

Примером может служить дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид II и III или в новой версии экологических классов К4 и К5 с температурой фильтруемости до пяти градусов ниже нуля и содержанием серы не больше 50 и 10 миллиграмм на один килограмм топлива.

Классы дизтоплива

Деление на классы дизельного топлива для зимы или холодного климата происходит не только по температуре фильтруемости, второй характеристикой является температура помутнения.

В зимнем и арктическом дизельном топливе при низких температурах начинается кристаллизация парафина, которая ухудшает характеристики.

Если в обозначении дизтоплива после обозначения ДТ стоит не буква, а цифра, значит, это топливо зимнее или арктическое.

Марки дизтоплива

По физико-химическим и условиям применения дизельное топливо подразделяют на четыре типа, которые маркируются заглавными буквами алфавита:

Летнее (Л), к которому относятся сорта топлива А, В, С, D с предельной температурой фильтруемости от +5 до -10°С. Это дизтопливо можно использовать при температурах не ниже 0°С.

Межсезонное (Е), сортов Е и F, с температурой до -15 и -20°С, соответственно используется осенью, когда температура воздуха колеблется в пределах от +5 до -5°С.

Зимнее (З), которое делится на классы с 0 по 3 и температурой фильтруемости в диапазоне от -20 до -38°С и применяется при температуре воздуха не ниже минус 20°С.

Арктическое (А) топливо класса 4 с предельной температурой фильтруемости минус 44°С и температурой окружающей среды до минус 50°С (в документах отрицательное значение часто сопровождается словом «минус», а не значком во избежание неточностей).

Маркировка топлива

Марки дизельного топлива включают наименование (ДТ), сорт или класс в зависимости от условий применения и экологический класс. То есть в марке указываются только два параметра: содержание серы и предельная температура фильтруемости.

Сегодня можно встретить обозначения и новые, и устаревшие, например, ДТ зимнее ЕВРО 5 сорт F, что расшифровывается как зимнее дизельное топливо с содержанием серы не более 50 мг/кг и предельной температурой фильтруемости до минус 20°С, то есть наиболее используемое в условиях российской зимы с высокими требованиями по экологичности топливо.

До сих пор попадается и такая маркировка Л-0,2-62, то есть топливо летнее высшего сорта с указанием количества серы (200 мг/кг) и температуры вспышки 62°С. Температура вспышки основным показателем не является, но при равных прочих характеристиках лучшим в целях пожарной безопасности считается топливо с более высокой температурой.

Как хранить дизельное топливо

Для обычного потребителя, имеющего личное авто с дизельным двигателем, вопрос хранения дизельного топлива не стоит.

А вот для где топливо покупается оптом и достаточно долго хранится, проблема хранения очень актуальна.

Хранение дизельного топлива возможно при температуре 20°С в течение года и при температуре выше 30 0 C от полугода до года в герметичных емкостях, защищенных от прямого попадания солнечного света.

При хранении топливо не должно контактировать с медью, латунью или цинком, чтобы топливо не засорялось продуктами химических реакций с этими металлами. Кроме того, оно должно быть защищено от попадания влаги и пыли и не должно иметь присадок, которые могут распадаться при хранении. Например, в виды дизельного топлива с высоким классом экологичности добавляют присадки для увеличения смазывающих характеристик, которые разлагаются очень быстро.

Эффективность этого топлива высока, сфера его применения неуклонно растет. Появляются новые марки дизельного топлива и новые источники его получения. Сейчас уже есть новые разработки, и дизельное топливо производится не только из нефти. Может быть, будущее принадлежит дизельному топливу из растительных масел.

Сера в дизтопливе по праву считается одним из важнейших элементов и занимает производителей больше остальных элементов. Данная составляющая оказывает благотворное смазывающее воздействие на всю топливную систему, но деструктивно сказывается на окружающей среде. Большинство стран уже перешли исключительно на Евро-5 , потому что данная марка выгодно отличается среди аналогов по своим экологическим показателям, причем не вредит топливной системе.

Смазывающая способность

• Евро-5 – 10 мг\кг;
• Евро-4 – 50 мг\кг;
• ГОСТ 305-82 (корабельное топливо) – 5000 мг\кг;
• Евро-3 – 150 мг\кг;
• EN-590 – 10-50 мг\кг.

Продолжать можно достаточно долго, причем периодически эти стандарты признаются неактуальными и им на смену создаются новые.

Не стоит забывать про основное назначение серы, из-за которого ее пока что не удается полностью вывести из состава – смазка топливной системы и обеспечение ее работы. Даже самые современные присадки, которые используются производителями, не способны полностью заменить данный элемент.

Серная кислота

Многих начинающих химиков беспокоит сера в дизельном топливе именно из-за образования серной кислоты при окислении в ДВС, т.к. идет прямая реакция с воздухом. Такая реакция действительно происходит, но единственный страдающие элементы – это верхние компрессионные кольца, потому что с гильзы смывается масляная пленка. Далее эта субстанция перегорает и до выхлопной трубы не доходит.

Экологическая составляющая

Прежде чем приобретать горючее, всегда нужно уточнять, сколько серы дизельном топливе. Этот шаг гарантирует полное соблюдение действующих экологических норм и позволит избежать даже малейшей вероятности штрафов из-за несоблюдения экологических норм. В большинстве случаев есть смысл использовать только стандарты Евро-4 и 5, т.к. лишь они гарантируют исключительные экологические результаты.

Если же работа осуществляется с устаревшей сельхозтехникой, то здесь количеством серы можно пренебречь, чтобы значительно удешевить рабочий процесс. Солярка традиционно приобретается именно для таковых работ.

Чтобы правильно сделать выбор дизельного топлива, звоните и заказывайте его в нашей компании. Опытные менеджеры непременно помогут рассмотреть все нюансы и сделать верный выбор персонально для ваших потребностей.

Значение бензина и дизельного топлива для транспорта и промышленности понятно всем. О том, каково сегодня положение с производством этих важнейших нефтепродуктов в России, рассказывают научные работники Всероссийского Научно-исследовательского института по переработке нефти (ВНИИ НП).

С принятием технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» во все нормативные документы на любые виды топлива ВНИИ НП внес соответствующие изменения, связанные с ужесточением требований к качеству. Наиболее существенные изменения претерпел ГОСТ 305 «Топливо дизельное», по которому вырабатывается основная масса (более 70%) дизельного топлива. Изменением № 6 из ГОСТ 305 исключено содержание серы 0,5% – теперь такое топливо маркируется как печное бытовое или судовое маловязкое (табл. 1).

Дизельное топливо с содержанием серы 0,2% (объем его производства составляет 65% общей выработки дизтоплива) сегодня исходя из требований регламента должно применяться только в сельскохозяйственной и внедорожной технике. ГОСТ 305 дополнен новым видом топлива с содержанием серы 0,05%, при этом нормируется смазывающая способность – не более 460 мкм. Такое топливо изготавливают с использованием противоизносных присадок.

Дизельное топливо с содержанием серы 0,2% для сельхозтехники разрешено к выпуску в оборот до 3 сентября 2011 г., а с содержанием серы 0,05% – до 31.12.2011 г. В дальнейшем должно применяться только топливо по ГОСТ Р 52368–2005 «Топливо дизельное ЕВРО». Этот стандарт соответствует нормали Евросоюза BS EN 590:2004 г. Осенью этого года в Европе вступила в действие новая версия BS EN 590:2009. Основным отличием ее от прошлого стандарта является исключение видов дизтоплива с содержанием серы 50 мг/кг. Таким образом, в стандарте Евросоюза остается только одна норма по содержанию серы – не более 10 мг/кг.

В российском ГОСТ Р 52368–2005 норма содержания серы до 350 мг/кг будет существовать до 31 декабря 2011 г., а 50 мг/кг – до 31 декабря 2014 г. У дизельного топлива с содержанием серы 10 мг/кг срок выпуска в оборот не ограничен. Итак, с 2012 г. нефтеперерабатывающая промышленность должна будет вырабатывать дизельное топливо с содержанием серы 10 и 50 мг/кг (табл. 2).

Сегодня двадцать нефтеперерабатывающих заводов получили разрешение на производство разных видов дизельного топлива ЕВРО. В 2007–2008 гг. дизтопливо ЕВРО-5 выпускали ОАО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез», ОАО «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка», ЗАО «Рязанский НПК», ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», ОАО «Ярославнефтеоргсинтез».

Вместе с тем согласно прогнозу развития автомобильной техники Научно-производственного объединения автопроизводителей России (на январь 2009 г.) парк транспортных средств с дизельными двигателями в основном состоит из техники, находящейся в эксплуатации более 10...15 лет и работающей на топливе с содержанием серы 0,2%, а это 60% грузовиков, около 70% автобусов и более 50% легковых автомобилей.

По данным ЗАО «НАМИ-ХИМ», потребность в низкосернистом дизельном топливе составляла 1,75 млн. т в 2008 г. и должна вырасти втрое, до 5,5 млн. т в 2009 г. (табл. 3). Производство такого топлива уже в 2008 г. перекрывало потребности.

На отечественном рынке отсутствует потребность в топливе с содержанием серы 10 мг/кг, но такое топливо российские НПЗ вырабатывают: 5,6 млн. т в 2008 г., в основном для поставок на экспорт.

К 2015 г. уже более 60% грузовых автомашин будет работать на дизельном топливе с содержанием серы 50 мг/кг и примерно 15% – на дизтопливе с содержанием серы 10 мг/кг. Но даже в 2015 г. останется потребность в дизтопливе с содержанием серы до 0,2%: по грузовикам – 14% парка, по автобусам – около 40% и легковым автомобилям – 10% парка.

В Вооруженных Силах обновление техники идет крайне неудовлетворительными темпами – 80% парка составляют автомобили со сроком эксплуатации более 12 лет. Техника находится на хранении и еще лет двадцать будет храниться. В то же время на военной технике не допущены к применению присадки, химмотологические карты на изделия, конструкторская и эксплуатационная документация не разрешают использование дизельного топлива с низким содержанием серы и пакетом присадок. Для этого потребуется провести комплекс научных исследований, стендовых испытаний на объектах военной автомобильной и бронетанковой техники, организационно-технических мероприятий, обосновать сроки хранения такого топлива на складе и в топливных баках во всех климатических регионах.

Во всем мире производство дизельных видов топлива с низким содержанием серы поддерживается законодательно путем дифференцированного налогообложения. До сегодняшнего дня внутренний рынок моторных видов топлива не стимулировал производителей улучшать его качество, что во многом объясняется ставкой акцизов – она едина: 1080 руб./т для всех видов дизельного топлива. Недавно принят закон о внесении изменений в налоговый кодекс Российской Федерации, по которому с 2011 г. вводится дифференцированное налогообложение:
• для дизельного топлива с содержанием серы более 350 ppm, т. е. ниже класса 3 – 1430 руб./т;
• для дизельного топлива с содержанием серы до 350 ppm – 1210 руб./т;
• для дизельного топлива с содержанием серы 50 и 10 ppm (классы 4 и 5) – 990 руб./т.

Тем самым созданы все предпосылки для существенного увеличения производства дизельного топлива не только на экспорт, но и для внутреннего рынка.

В настоящее время на рынке дизельного топлива сформировалась сложная для потребителя ситуация. В условиях, когда каждый производитель нефтепродуктов может разрабатывать свои технические условия или стандарты организации (СТО) и выпускать по ним топливо, на автозаправочных станциях встречается дизельное топливо практически любого качества. Разрабатываемые ТУ не согласуются с потребителями топлива, эти виды топлива не проходят полноценных испытаний и часто не отвечают техническим требованиям автомобилей. Поэтому при покупке топлива необходимо обращать внимание на нормативный документ, по которому было выработано дизельное топливо, и сравнивать его с требованиями для двигателя, указанными в паспорте. Например, если в паспорте стоит «ЕВРО-3», топливо должно быть изготовлено по ГОСТ Р 52368–2005 с содержанием серы до 350 мг/кг, если указано «ЕВРО-2» – то по ГОСТ 305 с содержанием серы до 500 мг/кг.

Шутки шутками, а когда наш материал был уже почти готов к публикации, в американском журнале Microbiology проскочила новость: обнаружен гриб, вырабатывающий… дизельное топливо! Чудо-дерево, в древесине которого проживает столь продвинутая плесень, растет где-то в северной Патагонии. Интересно, знакомы ли эти грибы с Евро IV?

Конечно, такие сообщения - на уровне журналистской утки. Реальное дизтопливо состоит примерно из 900 углеводородных соединений, и никакой гриб ничего подобного не сотворит. Поэтому гоняться за «грибным» топливом не будем, ограничимся анализом того, что продают на российских АЗС.

Расхожая страшилка: наше дизтопливо - полная дрянь, заправляться им нельзя. Вот и посмотрим, насколько эти страхи оправданны. Забегая далеко вперед, скажем главное: полученные результаты хотя и выявляют кучу проблем, но говорят однозначно: не так страшен черт, как его малюют. По крайней мере ни один из образцов топлива, выставленных нами на испытания, к скоропостижному летальному исходу мотора не приведет. Но обо всем по порядку.

Для проведения этой работы мы привлекли шесть (!) лабораторий в двух столицах. О стоимости работ скромно умолчим, но именно из-за нее мы решили ограничиться шестью пробами дизтоплива с различных заправок - от столичных до затерянных в провинции.

Начали, как всегда, с поездок по АЗС. Методику отбора мы описывали еще в ЗР, 2008, № 1, однако…

МЕТОДИКА ОТБОРА И ДОБРЫЕ ЛЮДИ

Бытует мнение, что каждый покупатель может сам выяснить, качественное ли топливо продают на АЗС. Для этого надо всего лишь попросить копию паспорта качества. И мы попробовали.

Эй, любезный, я что-то не догоняю… Я тебе снимать разрешал? Машину в сторону, сам - за мной. Понял?

Добрый человек с замызганной АЗС был очень недоволен. Он ткнул пальцем в древнюю бумажку, висящую на его «избушке»: читай и запоминай, если такой любопытный, а копий мы не держим. Но когда вместо ксерокса мы применили фотоаппарат, он покинул убежище и решительно потребовал сатисфакции.

Вот такая у нас работа. Нагнетать страсти не будем, отметим главное: машина не пострадала, доброго человека удалось перевоспитать, а сертификат - на фото.

Итак, шесть образцов отобраны, все по 40 литров. О том, какие параметры мы проверяли и что в стране называют дизтопливом, читайте ниже. Напомним также, что страна Россия далеко не южная, а отбор проб происходил в конце октября. Обладателям современных дизелей, которым неохота вдумываться в содержание таблиц, предлагаем просто взглянуть на фоторяд с АЗС. Чем дальше от начала, тем меньше это топливо подходит для вас.

ЦЕТАН И СЕРА, ЗИМА И ЛЕТО

Не написать сегодня на раздаточной колонке «Евро IV» - себя не уважать. Пусть по корявенькому трафарету да на ржавую поверхность, но как звучит! И не важно, что ни в действующих, ни в перспективных нормативных документах такой марки дизельного топлива нет! Упоминание «Евро» пока что надо рассматривать не как признак высокого качества, а скорее как маркетинговый ход! Что, кстати, подтвердили чеки и паспорта качества - нигде заветного слова с римской цифрой нет и в помине.

Что касается полученных данных, такого разнобоя мы не ожидали. Убедитесь сами - все сведено в таблицы. Разброс величины ЦЧ составил целых шесть единиц. Самое низкое - 49 единиц - у образцов с контейнерных заправок эпохи паровоза Черепановых. А лидер в этой номинации - топливо «Киришиавтосервиса», в которое заложили аж 55 цетановых единиц. На перспективное Евро V по этому параметру тянет! Только вот зачем? Впрочем, об этом ниже.

От цетана - к сере. Если по старому ГОСТу разрешалось выпускать топливо двух видов - с содержанием серы 0,2 и 0,5%, то Евро IV допускает только 50 ррm (то есть 50 частей на миллион), а Евро V вообще выводит на предел определяемости - 10 ррm. Это соответственно в 100 и в 500 раз меньше! А у нас? Разница в содержании серы - 70-кратная! Лидер - ЛУКОЙЛ: всего 60 ррm. Лидер с другой стороны - топливо «Киришиавтосервиса»: 0,41%. А что говорят паспорта качества? А то, что закупленная киришская солярка изготовлена по древнему ГОСТ 305–82 и реально ему соответствует! Что касается Евро IV, то по содержанию серы всем образцам, кроме лукойловского, до этих требований далековато.

Современный дизель очень чувствителен к качеству топлива.

В современных нормативных документах на дизтопливо жестко нормируется его смазывающая способность. Сера и сернистые соединения выполняют роль своеобразной смазки, но их убрали, заменив специальными смазывающими присадками, весьма, кстати, дорогими. По этой части в лидерах опять ЛУКОЙЛ! Хотя серы в его образце совсем мало, но и пятно контакта самое маленькое - 268 мкм. Здорово! Солярка от BР по этому параметру тоже хороша. А вот деревенский образец, купленный на смешной контейнерной заправке с надписью «Евро IV» на фоне мертвого трактора, провалился по этому параметру с треском!

А какое топливо мы залили? Для летней или зимней эксплуатации? Может, для весенне-осеннего сезона, как разрешено в ГОСТ Р 52368–2005? Два образца из одной столицы - переходные, из другой - летние, а деревенские - вперемешку: один зимний, другой летний. Всего-то 900 км от Тульской области до Ленинградской, а какие сезонные колебания: на севере еще лето, а на юге, в Москве, - уже осень. По трассе же вообще тропический климат с лютой зимой чередуется.

КАНЦЕРОГЕНЫ И АРОМАТИКА

Как соотносятся групповой состав солярки и ее канцерогенная опасность? В протоколе из Российского онкологического центра четко написано: чем больше полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), тем больше должно быть бенз(а)пирена. А что дают наши результаты?

В образце с минимальным содержанием полициклической ароматики бенз(а)пирена действительно меньше всего. А вот дальше сплошные чудеса. Четыре образца имеют содержание ПАУ приблизительно одинаковое - около 6%, а содержание злого канцерогена бенз(а)-пирена в них различается в 2,5 раза. И самое смешное, что в одном из образцов из этой четверки, где ПАУ хоть чуть-чуть, но меньше, бенз(а)пирена оказалось больше всего! А вот в образце с максимальным содержанием ПАУ обнаружилось относительно умеренное количество вышеупомянутого канцерогена. Дело в том, что ароматические соединения делятся на легкие и тяжелые - последние и включают в свой состав канцерогенные вещества. Именно об их наличии и свидетельствует бенз(а)пирен, который официально признан их индикатором.

Теперь самое веселое! По данным этого анализа, самой гуманной соляркой оказалась та, что купили... в деревне на трассе. Бенз(а)пирена в ней практически в четыре раза меньше, чем в лукойловском топливе! Откуда такое чудо у зимнего топлива, еле пролезающего даже по ГОСТ 305–82 по параметру температуры вспышки и с очень слабенькими смазывающими свойствами?

Нефтяники смеются: мол, подобная картина обычно наблюдается тогда, когда из летнего топлива делают зимнее, плеснув в солярку керосина.

Не нужно заправлять старый дизель современной соляркой, а новый - древней!

САМОЕ ШУМНОЕ ДЕЛО

Целую неделю корпус лаборатории сотрясал рык дизеля ЯМЗ-238 - то возмущенный, то умиротворенный. А соседи по корпусу ворчали: «Когда же все это кончится?».

Закончили! И вновь подтвердили прежние выводы: не надо предлагать старому дизелю новую соляру, равно как и новому - старую. В этом полная противоположность ситуации с бензинами. А все потому, что для рабочего процесса любого дизеля, хоть старого, хоть нового, важны не содержание серы, канцерогенов или смазывающая способность топлива, а его состав, цетановое число, вязкость, плотность, коэффициент поверхностного натяжения, наличие катализаторов горения. А большинство этих параметров в нормативах евротоплив никак не определено!

Для испытаний мы взяли большой дизель, потому что 90% солярки в стране потребляется именно грузовиками и сельхозмашинами, а из них более 70% отечественные. Именно они в большой степени определяют уровень экологического загрязнения. Но поскольку топлива «Евро» предназначены для более современных машин, мы смоделировали и эту ситуацию: кроме базовых регулировок, рассчитанных на дизтопливо с невысоким цетановым числом, повторили цикл испытаний c новой регулировкой, специально подобранной под «Евро».

Любителей цифр вновь отсылаем к таблицам. При базовых регулировках наилучшие результаты по экономичности показало одно из топлив с самым низким цетановым числом - 49. Особенно это заметно на режимах малых нагрузок, там разница между образцами кое-где превышает 15%. При увеличении нагрузки на двигатель разница начинает сокращаться до 3–4%. Худший результат у солярки с самым высоким цетановым числом и у той странной - зимней, купленной в деревне. Мотор подтверждает: экспериментов над топливом он не переносит! Зато на регулировках под «Евро» картина поменялась. Оптимум цетанового числа сразу сместился в зону 52–53 единицы, но все равно - на высоком ЦЧ наблюдается ухудшение процесса. Вот так, физику никакими бумажками не обмануть!

ДЫМНЫЙ СЛЕД

В отработавших газах дизельного двигателя практически отсутствует окись углерода СО, поскольку дизель пашет на очень бедной по сравнению с бензиновым мотором топливовоздушной смеси. Несгоревших углеводородов здесь тоже значительно меньше, чем в бензиновом моторе. Но они - основные носители канцерогенов. И если пересчитать канцерогенную опасность отработавших газов с учетом выхода СН, то лавры победителя, которыми мы чуть было не наградили странное топливо из деревни с мертвым трактором, быстренько перешли к образцу, отобранному на АЗС фирмы BP. А вот для ЛУКОЙЛа в этой номинации неприятность пришла со стороны высокого содержания бенз(а)-пирена в исходном топливе.

Но главным в оценке токсичности отработавших газов дизеля считается содержание твердых частиц (дыма, то есть) и окислов азота. На дымность отработавших газов по теории существенно влияет отклонение величины цетанового числа от оптимального значения - это подтвердилось испытаниями. Правда, опять выделилось топливо из деревни - все не как у всех! Что до окислов азота, которые пытаются давить и мочевиной, и рециркуляцией, то их проще всего одолеть, сдвинув назад угол опережения впрыска. Посмотрите в таблицу: таким способом, реализовав регулировку двигателя на евротоплива, мы уменьшили содержание NOx более чем в два раза! А для того, чтобы не загубить экономичность и мощность мотора, как раз и требуется топливо с улучшенными свойствами воспламеняемости, то есть с более высоким цетановым числом. Что в евросоляре и сделано.

Не нужно вслед за Западом включаться в погоню за полной ликвидацией серы в топливе!

МОЖНО ЛИ ПОКУПАТЬ ДИЗЕЛЬ?

Покупать - можно! А вот заправлять - повнимательнее: разброс параметров топлива сумасшедший. Первопричиной разброда, по нашему мнению, стал непрофессионализм чиновников, породивших бумажную неразбериху. Пока в стране будут действовать сразу несколько нормативных документов, по которым можно производить как топливо класса «Евро минус один», так и Евро V, порядка не будет. И вводимый новый Технический регламент в его нынешнем виде ситуацию не исправит, а только усугубит.

Конкретные рекомендации, куда ехать за соляркой, дать сложно. Ведь ни на вкус, ни на цвет качество топлива не определить. Остается доверять паспортам, которые должны быть на каждой АЗС. Обратить внимание следует на то, по какому ГОСТу сделано топливо. Если собираетесь кормить битый жизнью КамАЗ, то ему совсем не нужно топливо типа «Евро» (цифры опускаем по указанным выше причинам). Но и оно ему особо не повредит, только расход горючего из-за неоптимального цетанового числа немного увеличится и дымить на высоких нагрузках станет больше. Зато будет выигрыш по ресурсу и самого мотора, и его топливной аппаратуры.

С другой стороны, новеньким иномаркам с дизелями топливо, сработанное по старому ГОСТ 305–82, противопоказано. Лучше поискать другую АЗС.

И еще. О каком качестве дизельного топлива можно говорить, если в стране всего пара-тройка лабораторий, которым под силу это качество проверить? Вложить бы в них денежку! Но модную приставку «нано» к этим лабораториям не приделать, а без нее финансирование идет сегодня ой как туго.

Надпись «ЕВРО IV» на колонке - чаще всего маркетинговый ход. Такого в наших ГОСТах нет!

Не в последнюю очередь влияют свойства топлива. Сегодня производители в России предлагают и дизтопливо ГОСТ 305-82. Государственный стандарт, разработанный еще в 1982 году, уже устарел, как, впрочем, и само топливо, которое по нему до недавнего времени изготавливали.

ГОСТ 305-82

Созданный еще в Советском Союзе, этот стандарт, который регламентирует изготовление ДТ, является межгосударственным. Он определяет как технические условия производства, так и характеристики топлива, которое предназначалось для автомобилей, промышленных агрегатов и судов с быстроходными дизельными двигателями.

Современное топливо, изготовленное по международным европейским стандартам, практически вытеснило с рынка солярку, для производства которой использовался старый ГОСТ. Дизтопливо ЕВРО, кроме того что имеет значительно более высокие эксплуатационные характеристики, еще и намного экологичнее.

Впрочем, и сегодня считается (по крайней мере на постсоветском пространстве), что горючее, в котором можно применять различные разрешенные присадки, имеет некоторые преимущества из-за своей универсальности и широкого диапазона рабочих температур.

Область применения

Дизтопливо (ГОСТ 305-82) использовалось до недавнего времени для военной, сельскохозяйственной техники, дизельных судов и грузовых автомобилей старого образца.

Этим топливом пользовались для отопления малоэтажных зданий, расположенных далеко от центрального теплоснабжения. Сочетание низкой цены и достаточно высокой энергоэффективности позволяло экономить затраты на содержание домов.

Почему в прошлом? Государственный стандарт 1982 года заменен на ГОСТ 305-2013, вступивший в действие с января 2015 года. И в нем четко указано, что дизтопливо ГОСТ 305-2013 не реализуется через АЗС общего пользования и предназначено для быстроходных и газотурбинных двигателей как внутри страны, так и в (Казахстане и Белоруссии).

Основные преимущества

Итак, главные достоинства - это универсальность и рабочие температуры. Кроме того, преимуществами старой доброй солярки считают ее эксплуатационную надежность, проверенную десятилетиями; возможность длительного хранения без ухудшения технических характеристик; повышение мощности двигателя.

Дизтопливо ГОСТ 305-82 легко фильтруется, содержит незначительное количество сернистых соединений и не разрушает детали двигателя.

Бесспорным преимуществом солярки является ее низкая цена по сравнению с другими видами жидкого топлива.

Главный недостаток

Главным недостатком горючего, из-за которого, собственно, и ограничено его использование, является низкий класс экологичности. Дизтопливо ГОСТ 305-82 (2013) принадлежит к классу К2. А на сегодняшний день на территории РФ запрещены к обращению даже виды топлива с классом экологичности К3 и К4.

Марки дизтоплива

Старый ГОСТ устанавливал три новый же - четыре. Также несколько отличаются температурные диапазоны их использования и характеристики.

Параметры (ГОСТ) дизтоплива летнего (Л): эксплуатационная температура - от минус 5 °С, температура вспышки для общего назначения - 40°С, для газотурбинных, судовых и тепловозных - 62°С.

Такая же температура вспышки у межсезонного топлива (Е), рабочие температуры которого начинаются с минус 15°С.

Зимнее топливо (З) используется при температурах до минус 35°С и до минус 25°С. И если в технических условиях 1982 года диапазон рабочих температур определялся температурой застывания топлива, то в новом документе речь идет о температуре фильтрации - минус 35°С и минус 25°С соответственно.

Арктическое (А) дизтопливо ГОСТ 305-82 можно было использовать, начиная с температуры минус 50°С. В новом документе этот предел подняли на пять градусов, называется уже рекомендованная температура от 45°С и выше.

Виды дизтоплива

Дизтопливо ГОСТ 52368-2005 (ЕВРО) делится по массовому содержанию серы на три вида:

• I - 350 мг;
• II - 50 мг;
• III - 10 мг на один кг горючего.

В ГОСТ 305-82 дизтопливо в зависимости от процентного содержания серы делится на виды:

• I — топливо всех марок, в котором доля серы не больше 0,2%;
• II — дизтопливо с содержанием серы для марок Л и З - 0,5%, а для марки А - 0,4%.

Новый ГОСТ 305-2013, приближаясь к международным стандартам, делит топливо на два вида по массовому содержанию серы вне зависимости от марки. К виду I относится горючее с содержанием серы 2,0 г, а к виду II - 500 мг на килограмм топлива.

Даже вид II содержит серы в полтора раза больше, чем топливо вида I, соответствующее международным стандартам.

Большое количество серы - это вредные выбросы в атмосферу, но и хорошие смазывающие свойства топлива при этом.

Условные обозначения

В ГОСТ 305-82 топливо маркировалось заглавной буквой Л, З или А (летнее, зимнее или арктическое соответственно), массовой долей серы, температурой вспышки летнего и температурой застывания зимнего топлива. Например, З-0,5 минус 45. Сорта высший, первый или без него, характеризующие качество топлива, указываются в паспорте на партию.

Дизтопливо (ГОСТ Р 52368-2005) маркируется буквами ДТ, указывается сорт или класс в зависимости от значения температур фильтруемости и помутнения, а также вид топлива I, II или III.

Для Таможенного союза существует свой документ, регламентирующий требования к топливу, в том числе и его условное обозначение. Он включает буквенное обозначение ДТ, марку (Л, З, Е или А) и коэффициент экологичности от К2 до К5, показывающий содержание серы.

Поскольку документов много, понятие сортности в них разное, а характеристики более подробно указываются в паспорте качества, то сегодня не редкость объявления типа «Продажа дизтоплива трубного сорт 1 ГОСТ 30582005». То есть все параметры и качество горючего соответствуют указанному стандарту, кроме содержания серы.

Основные характеристики дизтоплива

Самыми важными эксплуатационными показателями, которыми характеризуется дизтопливо ГОСТ 305-82 (2013), являются: цетановое число, фракционный состав, плотность и вязкость, температурные характеристики, массовые доли различных примесей.

Цетановое число характеризует воспламеняемость топлива. Чем выше этот показатель, тем меньше времени проходит от впрыска топлива в рабочий цилиндр до начала его горения, а следовательно, меньше длительность прогрева двигателя.

От фракционного состава зависит полнота сгорания топлива, а также токсичность отработанных газов. При перегонке дизельного топлива фиксируется момент полного выкипания определенного количества горючего (50% ли 95%). Чем тяжелее фрикционный состав, тем уже диапазон температур и выше нижний порог кипения, а значит, позднее происходит самовоспламенение горючего в камере сгорания.

Плотность и вязкость влияют на процессы подачи и впрыска топлива, его фильтрование и эффективность.

Примеси влияют на износ двигателя, коррозионную стойкость топливной системы, появление в ней налета гари.

Предельная температура фильтруемости - это такая низкая температура, при которой загустевшее топливо перестает проходить через фильтр с ячейками определенного размера. Еще один температурный показатель - это температура помутнения, при которой начинает кристаллизоваться парафин, то есть мутнеет дизтопливо.

Характеристики ГОСТ 305-2013 устанавливает для всех марок одинаковые: цетановое число, массовую долю серы, кислотность, йодное число, зольность, коксуемость, загрязнение, содержание воды. Отличия касаются температурных и плотности топлива. В ГОСТ 305-82 были отличия еще и по коксуемости.

Технические требования к дизтопливу

Итак, цетановое число для всех марок топлива равно 45, содержание серы - либо 2,0 г, либо 500 мг на один кг. Это самые важные показатели, характеризующие горючее.

Плотность дизтоплива по ГОСТ меняется от 863,4 кг/куб. м для горючего марок Л и Е до 833,5 кг/куб. м для марки А, кинематическая вязкость - от 3,0-6,0 кв. мм/с до 1,5-4,0 кв. мм/с соответственно.

Характеризуется диапазоном температур от 280°С до 360°С для топлива всех марок, за исключением арктического, для которого температуры выкипания находятся в пределах от 255°С до 360°С.

Характеристики (новый ГОСТ) дизтоплива летнего ничем не отличаются от характеристик межсезонного горючего, за исключением предельной температуры фильтруемости.

Температура вспышки зимнего топлива общего назначения - 30°С, для газотурбинных, судовых и тепловозных - 40°С, арктического - 30°С и 35°С соответственно.

Отличия дизтоплива ГОСТ 305-82 (2013) и ЕВРО

Еще в 1993 году европейские стандарты качества устанавливали цетановое число не ниже 49. Спустя семь лет стандарт, который определял технические характеристики топлива ЕВРО 3, установил более жесткие показатели. Цетановое число должно быть более 51, массовая доля серы - меньше 0,035%, а плотность - меньше 845 кг/куб. м. Стандарты ужесточились в 2005 году, а сегодня действуют международные, установленные в 2009 году.

Сегодня в РФ производится дизтопливо ГОСТ Р 52368-2005 с цетановым числом выше 51, содержанием серы меньше 10 мг/кг, температурой вспышки от 55°С, плотностью в пределах от 820 до 845 кг/куб. м и температурой фильтруемости от плюс 5 до минус 20°С.

Даже сравнивая первые два показателя, можно сделать вывод о несоответствии дизтоплива ГОСТ 305-2013 современным требованиям экологии.

Требования безопасности

Поскольку дизельное топливо - жидкость горючая, то меры безопасности касаются, прежде всего, защиты от возникновения пожара. Достаточно всего 3% его паров в общем объеме воздуха в помещении для того, чтобы спровоцировать взрыв. Поэтому высокие требования предъявляются к герметизации оборудования и аппаратуры. Защищенными выполняются электропроводка и осветительные приборы, инструменты используются только те, которые не высекают даже случайно искру.

Важными для соблюдения техники безопасности и условий хранения дизтоплива ГОСТ 305-82 (2013) являются температурные показатели, касающиеся способности к горению.

Особенно важно соблюдение мер безопасности и температурных режимов в местах длительного хранения многих тысяч тонн дизельного топлива, например на электростанциях.

Характеристики дизтоплива для электростанций

Дизельные электростанции и сегодня используют горючее по ГОСТу 305-82. Оборудование на них установлено как отечественного производства, так и зарубежное.

Например, компания F.G.Wilson к использованию рекомендует высший и первый сорта всех марок топлива с цетановым числом от 45, содержанием серы не больше 0,2%, воды и присадок - 0,05%, плотностью 0,835 - 0,855 кг/куб. дм. Этим характеристикам соответствует горючее вида I ГОСТ 305-82 (2013).

В договоре на поставку дизельного топлива на электростанцию обязательно указываются его физико-химические свойства: цетановое число, плотность, вязкость, температуру вспышки, содержание серы, зольность. Механические примеси и вода не допускаются вообще.

Для проверки качества поставленного горючего и соответствия его характеристик установленным государственным стандартом пределам определяют содержание нежелательных примесей и температуру вспышки. Если в работе оборудования наблюдаются сбои и его детали интенсивно изнашиваются, определяют и остальные показатели.

ГОСТ 305-82 устарел и заменен, но и новый документ, введенный в действие с начала 2015 года, не так заметно изменил требования к дизельному топливу для быстроходных двигателей. Может быть, когда-нибудь такое горючее запретят к использованию вообще, но сегодня его еще используют как на электростанциях, так и на тепловозах, тяжелой военной технике и грузовых автомобилях, парк которых сохранился еще со времен Советского Союза.