В отличие от двигателей с искровым
зажиганием в дизелях происходит самовоспламенение топлива при его
впрыскивании в камеру сгорания двигателя. Температура воздуха для надежного
самовоспламенения топлива в момент начала подачи топлива должна составлять
500—600 °С. Для достижения такой температуры воздуха степень сжатия должна
быть значительно выше, чем у двигателей с искровым зажиганием, и достигать
16—17, а в некоторых случаях и 23.
При турбонаддуве, когда в цилиндры поступает
предварительно сжатый и нагретый в турбокомпрессоре воздух, степень сжатия
может быть понижена до 10—13, а при высоком наддуве — до 8.
Для нормальной работы дизеля топливо должно обладать
оптимальной способностью к самовоспламенению. Это свойство зависит от
группового химического состава, гак как различные углеводороды обладают и
различной склонностью к самовоспламенению.
Высокая степень сжатия, необходимая для воспламенения
топлива, является также основным фактором, определяющим топливную экономичность
дизелей, которая на 30—40 % выше, чем у двигателей с искровым зажиганием. Это
в основном способствует более широкому применению дизелей во всех отраслях
народного хозяйства.
В настоящее время на судах морского и речного флота,
железнодорожном транспорте, тракторах и сельскохозяйственных машинах
осуществлена полная дизелизация.
С каждым годом все большее распространение получает
дизели- зация автомобилей. Большегрузные автомобили и карьерные самосвалы
имеют теперь только дизельные силовые установки.
Важнейшее эксплуатационно-техническое требование к
дизельным топливам состоит в том, что так же, как топлива для двигателей с
искровым зажиганием, они должны быть эффективным энергоно- ситепем, т. е.
обладать высокой теплотой сгорания. Кроме того, при всех возможных условиях
применения должны быть гарантированы:
бесперебойная подача топлива как из' бака к топливной
аппаратуре, так и в цилиндры двигателя;
надежное смесеобразование, т. е. обладание оптимальными
вязкостью, плотностью, фракционным составом, поверхностным натяжением и
давлением насыщенных паров;
надежная воспламеняемость, мягкая работа двигателя, полное
сгорание без образования сажи и особо токсичных и каннерогенных продуктов в
отработавших газах;
минимальное образование нагара и отложений в зоне
распылителей форсунок и в камере сгорания;
минимальная коррозионная активность;
возможно большая физическая стабильность при длительном
хранении и транспортировке;
невысокая токсичность.
Топливо должно также иметь широкую и недефицитную сырьевую
базу, а стоимость его производства, хранения, транспортировки и заправки
транспортных средств должна быть экономически целесообразной.
Существует определенная закономерность: чем больше частота
вращения вала двигателя, тем выше требования к топливам. Это объясняется тем,
что с увеличением частоты вращения уменьшается время, за которое должны
произойти процессы смесеобразования и сгорания топлива. Для современных
дизелей легковых автомобилей это время составляет 1,5—2,0 мс. Поэтому для
обеспечения удовлетворительного протекания подготовительных и основных
процессов сгорания применяют разделенные камеры сгорания и легкий фракционный
состав топлив.
Для мало- и среднеоборотных двигателей используют более
тяжелые топлива, причем их ЦЧ не нормировано, так как задержка воспламенения
в таких дизелях всегда хорошо согласуется со скоростью (законом) подачи
топлива.
Судовые двигательные установки (особенно на
крупнотоннажных судах) всегда имеют систему предварительной подготовки
топлива (подогрев и очистка), поэтому требования к вязкости и загрязнению
этих топлив ниже, чем для топлив быстроходных автомобильных и тракторных
дизелей.
Тепловозные двигатели по быстроходности занимают
промежуточное место, однако в целях упрощения структуры сортамента дизельных
топлив их питание осуществляют топливом для быстроходных дизелей.
|