Чем вредна сера для двигателя

Влияние серы в дизельном топливе на двигатель

Влияние серы в дизельном топливе на двигатель

Основное воздействие серы из дизельного топлива на топливную систему сводится к следующему:

  1. коррозия элементов поршневой группы;
  2. нагар и отложения;
  3. ускоренный выход из строя выхлопной и топливной систем;
  4. увеличение дымностм выхлопа;
  5. вредное воздействие серы на окружающую среду;

Существующие ГОСТы определяют основные характеристики топлива, включая серу и ее соединения. Несмотря на это, топливо полностью не очищается от серы в силу экономической нецелесообразности данной процедуры.

Взаимодействие сернистых соединений дизельного топлива с водой ведет к образованию серной кислоты, под воздействием которой образуется коррозия элементов поршневой группы, топливной системы. Накопление нагара снижает теплопроводность двигателя, компрессию, а также подвижность колец.

Сера в дизельном топливе воздействует и на сам двигатель:

  • уменьшается мощность;
  • увеличивается расход топлива;
  • снижается мощность двигателя.

При этом нужно иметь ввиду, что низкая доля серы в солярке также плохо для двигателя. При снижении серы ниже 0,035 % в топливе снижаются его смазывающая способность. Это ведет к преждевременному износу деталей топливной системы. Поэтому в дизтопливе с небольшим содержанием серы дополнительно применяют смазывающие присадки. Двигатели, работающие на газе (пропан-бутан), лишены данной проблематики.

Источник

Плюсы и минусы снижения серы в дизельном топливе

Сера, как один из составных элементов дизельного топлива оказывает существенное влияние на увеличение смазывающих свойств солярки. Почему же при существенном дефиците показателя смазывающей способности (так называемый диаметр пятна износа) требования по фракционному содержанию серы в дизельном топливе становятся все жестче?

Мы не будем стремиться рассматривать вопросы экологии, хотя они довольно значительны и именно они более всего определяют ход эволюционирования дизельных двигателей в настоящее время. В данной статье мы постараемся рассмотреть вопрос влияния содержания серы в топливе именно на саму эксплуатируемую технику.

Одним из наиболее токсичных составляющих выхлопных газов дизельного двигателя являются оксиды азота. Каталитический нейтрализатор в дополнение к сажевому фильтру не в силах полностью с ними справиться. Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота производители пошли разными путями: одни выбрали систему SCR (нейтрализация выхлопа с применением мочевины), выбор других пал на систему EGR (Exhaust Gas Recirculation – система рециркуляции выхлопных газов). Третьи для выполнения строжайших мер «Евро 6» объединили обе эти системы в одном автомобиле. И если система SCR мало реагирует на качественный состав топлива по сере, то система EGR крайне чувствительна к количеству серы в дизельном топливе.

Прежде всего, необходимо понять, что EGR не предназначена для улучшения технических характеристик двигателя, а устанавливается исключительно из экологических соображений. Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Принцип прост: повышенное содержание окислов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура, а значит, подмешав к подаваемой воздушной смеси выхлопные газы, мы в итоге уменьшаем содержание кислорода и на выходе уменьшаем температуру сгорания смеси в цилиндре.

Как результат: токсичность выхлопных газов по оксидам азота (NO) значительно снижается.

Но имеется и обратная сторона медали: поступающие газы из системы рециркуляции имеют значительно большую долю влаги и контактируя с серой она образует в камере сгорания серную кислоту, которая не только негативно влияет на окружающую среду, но и вызывает усиленную коррозию деталей двигателя (верхние части гильз, рабочие поверхности головки блока цилиндров) и выхлопной системы автомобиля.

Читайте также:  Новые дизельные двигатели ауди характеристики

Иногда наблюдается химическая коррозия деталей топливной системы (например, насос-форсунок) еще до образования топливной смеси. Двигатели класса «Евро- 4» требуют топливо с содержанием серы не более 50 мг на кг солярки, класса «Евро-5» и того строже: не более 10 мг/ кг топлива.

Сернистое дизельное топливо также влияет на срок службы моторного масла. Причиной раннего окисления масла зачастую становятся активные сернистые соединения, проникающие в него после сгорания топлива с повышенным содержанием серы.

Дизельное топливо с большим содержанием серы оказывает негативное влияние на срок службы сажевого фильтра.

Зависимость: чем больше массовая доля серы в используемом топливе, тем меньше срок службы сажевого фильтра. Причина: увеличенная способность к образованию сажи одного из компонентов — сульфатной серы.

На первый взгляд, применение системы EGRимеет неоспоримые преимущества перед применением SCR(впрыск мочевины): экономится место за отсутствием бака для AdBlue, нет необходимости в усиленных деталях ЦПГ из-за пониженной температуры в цилиндре, уменьшается снаряженная масса автомобиля на 200 — 300 кг, нет необходимости в столь частой замене деталей глушителя (своего рода маленького химического предприятия), нет головной боли в холодное время года из- за высокой температуры кристаллизации мочевины (всего -11°С)

Но если в странах Евросоюза жестко следят за качеством топлива, то у нас это русская рулетка. Так по данным одного известного автомобильного журнала «В образцах (дизельного топлива), отобранных на «СУПЕР-АЗС» в одном большом российском городе, содержание серы лежало в диапазоне от 7мг/ кг до 4000 мг/кг топлива». Необходимо сказать больше: производство и обращение дизельного топлива класса «Евро-3» (допустимое количество серы 350 мг/ кг) по Техрегламенту Таможенного союза допускается аж до 01.01.2015 г., а в Казахстане до 2016 г..

При этом заметьте: про некондиционное топливо мы даже не упоминаем. Вот и получается, что эксплуатация современных двигателей с системой EGRв российских условиях на данный момент — это своеобразная фортуна: кому как повезет.

Источник

Дизельное топливо и сера: проблемы и решения

Эта статья родилась из случайного разговора с коллегой, когда прозвучала фраза о том, что по оценкам представителей зарубежных автостроительных компаний при том содержании серы, которым отличается российское топливо, ни один дизель не может пройти больше 600 тыс. км. Но ведь ходят! Мы задумались, и поняли, что здесь все не так просто, как хотелось бы нашему коллеге. И чтобы не плодить домыслы и легенды обратились к специалистам: уже хорошо известному нашим читателям Виктору Давидовичу Резникову и его коллеге по ВНИИ НП, специализирующемуся на топливе, Аркадию Мироновичу Бакалейнику.

Сера и ее соединения в качестве естественной составляющей входят в состав сырой нефти в виде элементарной серы, сероводорода и различных органических соединений (меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и др.), при этом в более тяжелых погонах нефти серы и сернистых соединений содержится больше, чем в легких. Элементарная сера, сероводород, меркаптаны обладают высокой коррозионной агрессивностью, поэтому в бензинах и дизельных топливах их присутствие не допускали (сера и сероводород) или строго ограничивали (меркаптаны). Общее содержание остальных соединений серы в топливе ограничивают предельной нормой показателя «массовая доля серы». Ужесточение норм по этому показателю требует углубления очистки от серы и, соответственно, дополнительных затрат на производство топлива, повышает его стоимость, сокращает ресурсы. Поэтому в определенном количестве сера присутствует во всех коммерческих топливах.

Напомним, что действующий стандарт делит дизельное топливо на «сернистое» и «малосернистое». В эти термины в разное время вкладывали различный смысл. Когда производители техники совсем не имели или имели минимальные ограничения выбросов вредных веществ, содержание серы нормировали, исходя из возможности обеспечения надежной работы двигателя без существенного снижения его ресурса, но так, чтобы это не уменьшало выход топлива и не повышало его стоимости.

Читайте также:  Как правильно мерять уровень масла в двигателе

На этом этапе, т.е. в 50-х – 70-х годах, к «сернистому» относили дизельное топливо с содержанием серы около 1,0%, а «малосернистым» считали топливо, в котором ее было не более 0,2%. Главной проблемой при использовании сернистых топлив было увеличение износа деталей цилиндро-поршневой группы дизелей и рост количества отложений на них под действием продуктов сгорания серы. Большая часть этих продуктов (SO2 и SO3) выбрасывается с отработавшими газами в атмосферу, но и то количество SO2 и SO3, которое с парами воды образовывает сернистую и серную кислоты, значительно увеличивает коррозионное изнашивание цилиндров, поршневых колец и других деталей, способствует нагарообразованию, нарушающему теплоотвод от поршня, подвижность поршневых колец, снижающему компрессию.

Для решения этих проблем дизельным маслам с помощью щелочных моющих присадок придали нейтрализующую способность. Присадки практически полностью предотвращают коррозионное изнашивание деталей двигателей и повышенное нагарообразование. При достаточной щелочности масла (около 8 – 10 мг КОН/г) износ комплекта поршневых колец при работе на топливах с содержанием серы 1,0; 0,5 и 0,2% практически одинаков, если смена масла выполняется своевременно. При работе на топливе с высоким содержанием серы щелочное число масла убывает быстрее и пробег до смены масла сокращается.

Сегодня ситуация изменилась. Теперь «сернистым» называют топливо, содержащее 0,2% серы, а в «малосернистом» ее может иметься всего 0,035% и менее. В чем причина таких резких перемен?

В последние годы в связи с остротой проблемы загрязнения окружающей среды от эксплуатации быстро растущего многомиллионного парка автомобилей вводятся все более строгие нормы на выбросы автомобилем токсичных соединений, твердых частиц, других загрязнителей воздуха. Соблюдение этих норм потребовало от производителей техники применения в конструкции автомобилей различных систем управления выбросами (дожигателей, каталитических нейтрализаторов, фильтров и т.д.), а также изменений в организации процесса сгорания, введения рециркуляции отработавших газов, новых систем впрыскивания топлива.

Наличие сернистых соединений в топливе повышает токсичность отработавших газов не только непосредственно – за счет увеличения в них концентрации оксидов серы и твердых частиц, но и опосредованно – за счет снижения эффективности и надежности работы современных систем управления составом отработавших газов. Поэтому в настоящее время наряду с разработкой и производством техники, отвечающей новым стандартам на выбросы вредных веществ, постепенно вводятся более строгие ограничения на содержание серы в автомобильных топливах.

Дизельные топлива в России в настоящее время вырабатывают по ГОСТ 305-82 и по более тридцати техническим условиям (ТУ). По этим документам дизельные топлива производятся не только для автотранспорта, но также для сельскохозяйственной техники, строительных и дорожных машин, тепловозов, судов и т.д. В соответствии с ГОСТ 305-82 сейчас в России вырабатывается 80 – 85%, т.е. основной объем дизельного топлива. Уровень содержания серы в 0,2% можно считать для России базовым. В дизельном топливе вида 2 по этому стандарту допускается даже содержание серы до 0,5%. Однако эта норма пересматривается в сторону ужесточения в отношении содержания серы, вводится также топливо с предельным содержанием в 0,05%.

Для использования в крупных городах или регионах со сложной экологической обстановкой разработаны технические условия на дизтопливо с улучшенными экологическими свойствами – городское (ТУ 38.401-58-170-96) с содержанием серы не более 0,05% и «экологически чистые» топлива (ТУ 38.1011348-99), предусматривающие среди прочих ограничений выпуск топлива с содержанием серы не более 0,035%.

С 1 ноября 2001 г. утверждены и введены в действие ТУ 38.401-58-296-2001 «Топливо дизельное автомобильное. Технические условия», разработанные на базе аутентичного перевода EN-590-2000 с нормой содержания серы не более 0,035%, для автомобилей, соответствующих требованиям Euro-3. К 2003 – 2005 гг. намечается гармонизация отечественных стандартов на бензин и дизельное топливо с европейскими требованиями для автомобилей уровня Euro-3. Это означает ограничение содержания серы в бензинах до 0,015%, а в дизельном топливе до 0,035%. Но введение подобных стандартов не будет означать одновременный переход на новые требования: процесс продолжится не менее 5 лет. В этот период будут одновременно действовать «старые» и «новые» требования.

Читайте также:  Шевроле лачетти замена датчика температуры двигателя

Дизельные топлива с содержанием серы меньше 0,035% имеют худшие смазывающие свойства. Их применение приводит к существенному увеличению износа плунжеров насоса высокого давления и снижению срока безотказной работы других агрегатов топливной аппаратуры. Стал необходимым ввод в топлива присадок, улучшающих их смазывающие свойства. В России такие присадки пока еще серийно не производятся. И это не единственная проблема, связанная с переходом на новые стандарты.

К сожалению, на наших АЗС до сих пор не организован раздельный сбыт дизельных топлив разных марок, отличающихся по содержанию в них серы и другим показателям, характеризующим их экологичность. Эта актуальная задача должна быть решена, так как смешение топлив в одной емкости АЗС приводит к ухудшению качества экологичных сортов. Но это уже вопрос реформирования инфраструктуры, которое потребует немалого времени.

Источник

На что влияет сера в дизельном топливе?

Большинство автовладельцев даже не задумываются о существовании серы в их топливе и стремятся оградить себя от подобной информации. На практике последствия серы в дизельном топливе могут оказаться катастрофическими для окружающей среды. Причина у этого простая — она практически не наносит никакого вреда для человека, но взаимодействует с природой, оставляя на ней свой неизгладимый отпечаток.

Современная наука стремится минимизировать содержание серы в горючем, чтобы передвижение на транспорте приносило пользу человеку, а для природы проходило. Существующий прогресс достижений можно наблюдать при сравнении солярки и ДТ Евро-3-4-5.

Чем больше, тем лучше?

Нередко люди по старинке связывают серу именно со смазкой двигателя, из-за чего она оказывается одним из важнейших составляющих с их точки зрения. Долгое время это было так, но правильно подобранные присадки окажут благотворное воздействие, причем эффективность возрастает многократно. К тому же большое количество серы в горючем оказывает и свой негативный эффект — образование серной кислоты в ДВС, которая смывает смазку и даже может начать разъедать неметаллические детали, с которыми будет соприкасаться.

Современный подход

Ученые уже давно выяснили, на что влияет сера в дизельном топливе, поэтому активно стремятся изменить сложившуюся ситуацию. Современные марки отличаются крайне низким содержанием данного элемента, т.к. он успешно компенсируется различными добавками и присадками. Среди достоинств такого подхода можно выявить наиболее важные:

  • минимизация воздействия на окружающую среду;
  • улучшение смазывающей способности;
  • увеличение безремонтного эксплуатационного периода всей топливной системы;
  • повышенная устойчивость к низким температурам.

Имеются и иные достоинства практикуемых методов решения проблемы, которые позволили повысить экономичность использования топлива и иные важные критерии в различной степени.

Современные ДВС в большинстве случаев плохо реагируют с устаревшими марками ДТ, т.к. в них повышенное содержание серы, которое быстро приводит топливную систему в нерабочее состояние.

Марки топлива

Сегодня все марки топлива можно разделить на солярку и современное топливо Евро образца. По содержанию серы их можно разделить:

  • Очень много. К данной категории относится солярка (соляровое масло), которая актуальна для сельхоз техники, котлов на жидком топливе и в аналогичных ситуациях.
  • Средне. Данную позицию стабильно удерживают Евро-3 и Евро-4, потому что у них доли приблизительно равнозначные.
  • Минимум. Лидирующую позицию уже много лет удерживает стандарт Евро-5, который регламентирует минимальное содержание серы и при этом максимальный КПД.

Каждый вариант пользуется заслуженной популярностью в определенных ситуациях, поэтому всегда нужно консультироваться перед покупкой с нашим менеджером. Нередко поддержка специалиста помогает сэкономить немало денег и сил.

Источник

Adblock
detector