Октановое число бензина: что это такое

Цетановое число — дизельное топливо

Численно цетановое число дизельного топлива равно процентному содержанию ( по объему) цетана в искусственно приготовленной смеси, которая состоит из цетана и а-метилнафталина и по характеру сгорания ( самовоспламенения) равноценна испытуемому топливу. Цетановое число непосредственно связано с температурой ( ряс.
 

Цетановые числа дизельных топлив прямой гонки могут быть повышены путем избирательной экстракции ароматических и других углеводородов с низким цетановым числом из газойлевых фракций.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное содержание ( по объему) цетана в смеси с а-метилнафта-лином, равноценной по самовоспламеняемости испытуемому топливу в стандартных условиях испытания на одноцилиндровых испытательных установках.
 

Цетановым числом дизельного топлива называют процентное ( по объему) содержание цетана в смеси с а-метилнафталином, при котором эталонное топливо ведет себя в двигателе так же, как и испытуемое топливо.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется условная единица измерения, показывающая предельное содержание ( по объему) цетана в эталонной смеси, составленной из цетана ( цетановое число условно принимается за 100) и альфаметилнафталина ( цетановое число условно принимается за 0), задержка самовоспламенения которой равноценна испытуемому топливу. Определяется цетановое число на специальной установке, представляющей одноцилиндровый дизельный двигатель с переменной степенью сжатия, оборудованной аппаратурой, регистрирующей жесткость работы двигателя. Чем выше цетановое число, тем ниже температура самовоспламенения дизельного топлива и тем мягче будет работать на нем двигатель.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное ( ю объему) содержание цетана в такой смеси его с а — м е т и л-нафталином, которая по воспламеняемости в цилиндре специального одноцилиндрового двигателя при стандартных условиях испытания равноценна испытуемому топливу.
 

Цетановым числом дизельного топлива называется процентное ( по объему) содержание цетана в такой смеси его с а-метилнафталином, которая по воспламеняемости в цилиндре специального одноцилиндрового двигателя при стандартных условиях испытания равна ( соответствует) испытуемому образцу.
 

Если цетановое число дизельного топлива 35, то это значит, что период задержки воспламенения данного топлива при стандартных условиях испытания равновелик периоду задержки воспламенения смеси, состоящей из 35 % цетана и 65 % альфа-метилнафталина.
 

Если цетановое число дизельного топлива 40, это означает, что самовоспламеняемость данного топлива равноценна самовоспламеняемости смеси из 40 % цетана и 60 % а-метилнафталина.
 

Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем оно более склонно к воспламенению. Допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 40 до 50 единиц. Такое топливо обеспечивает запуск холодного двигателя и мягкую работу под нагрузкой.
 

Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем лучше его пусковые свойства, тем менее длителен период задержки самовоспламенения, больше полнота сгорания топлива, меньше задымленность выхлопных газов и склонность топлива к отложениям нагаров в камере сгорания и в форсунках.
 

Определение цетановых чисел дизельных топлив и отдельных индивидуальных углеводородов осуществляется в одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия, имеющем дизельную головку. Практическая сторона метода описана в специальных руководствах и ГОСТах. Суть его сводится к определению времени от момента впрыска дизельного топлива в цилиндр двигателя до его воспламенения. Чем меньше это время ( задержка воспламенения), тем более высокими моторными качествами для данной разновидности поршневого двигателя обладает топливо, тем выше будет у него цетановое число.
 

Определение цетанового числа дизельных топлив, подобно определению октанового числа бензинов, производится путем сравнительных испытаний топлива со смесями цетана и альфа-метилнафталина в специальном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия.
 

Повышение цетанового числа дизельного топлива может быть достигнуто добавлением к нему, в качестве присадок, нитратов и перекисей. Однако эффективность таких присадок значительно меньше, чем эффективность тетраэтилсвинца, применяемого для повышения октанового числа бензина, кроме того, они мало стабильны. Поэтому такая практика повышения цетанового числа не имеет распространения.
 

Определение цетанового числа дизельного топлива ведут по следующей схеме.
 

Повышение ОЧ

Часто водители интересуются, как повысить октановое число бензина или понизить данный показатель. Повышение ОЧ считается более простым процессом, чем понижение. Это может быть добавление специального антидетонатора или использование сложного технологического процесса. Именно первому варианту принято отдавать предпочтение.

В качестве антидетонаторов могут использоваться следующие вещества.

1. Спиртовые добавки позволяют добиться повышения ОЧ примерно на 3 единицы, если речь идёт о добавлении 1/10 части этилового спирта в 92 бензин. В итоге мы получим 95 топливо. Токсичность выхлопа также снизится соответствующим образом, однако давление паров быстро возрастёт, из-за чего в системе топливопровода могут образоваться паровые пробки. Также не стоит забывать о гигроскопичности спирта. Полученное таким путём топливо необходимо хранить соответствующим образом и контролировать количество воды в смеси. Если в двигатель попадёт вода, последствия могут потребовать дорогостоящего ремонта.
2. Тетраэтилсвинец ранее использовался производителями для увеличения стойкости к детонации (с 1921 года). Вещество обладает повышенными антидетонационными показателями, однако относится к категории сверхядовитых и способствует выходу из строя кислородных датчиков выхлопной системы и катализаторов. Химическая формула вещества Pb(C2H5)4, закипает оно при температуре в 2 000 градусов по Цельсию, отличается высокими показателями вязкости. Повышение октанового числа с помощь данной добавки происходит на 17 единиц. Поскольку сгорание вещества приводит к образованию оксида свинца и он оседает на внутренних элементах мотора, вызывая нагар на поршнях и клапанах, в чистом виде его не использовали. В качестве добавки к тетраэтилсвинцу использовались продукты, способствующие выведению оксида свинца – дибромэтан, дибромпропан или бромистый этил.
3. Более безопасным является использование специальных присадок в виде парафиновых и ароматических углеводородов. В большинстве случаев их использование требует герметичного хранения бензина из-за высокой степени летучести таких компонентов. Повысить ОЧ посредством присадок можно и самостоятельно. Достаточно просто приобрести одну из них и добавить в бензин. Как вариант, можно использовать ASTROhim Октан Плюс, повышающий ОЧ на 3 — 5 единиц, Lavr Next Octane Plus, повышающий ОЧ до 6 единиц, «Октан Плюс» Octane Plus, способствующий повышению ОЧ на 2 — 2,5 единицы, а также метилтретбутиловый эфир.

Химия и бизнес

На потребительском уровне присадки можно разделить на два основных класса ‑ улучшающие качество бензина, и присадки для топлива, которые, грубо говоря, не ухудшают качество, но удешевляют его для производителя. В принципе в бензин можно добавлять даже горючие органические отходы. То есть повысить октановое число с 92 до 95 — это один тип присадки. Разбавить 92-й и заработать на разнице — это другого рода «топливная добавка».

Как малый, так и крупный бизнес в России всегда шел по пути наименьшего сопротивления. Большинству средних и мелких компаний проще и выгоднее закупать, предположим, «настоящий» 92-й бензин у крупного производителя, добавлять в него свое дешевое топливо, относительно недорогие присадки и разбавляющие добавки и получать тот же 92-й, но с другой себестоимостью. Допустим, не 30 тыс. рублей за тонну, а 28 тыс. Легко подсчитать, что при обороте 10 тыс. тонн топлива в месяц (некрупная региональная нефтебаза) уже можно неплохо жить. Мы не утверждаем, что этим занимаются все мелкие производители. Мы лишь говорим, что для отечественных компаний это самый удобный вариант ведения дел.

Технология производства дизельного топлива: основные этапы

Первичная переработка

На этом этапе выполняется прямая перегонка нефти, в ходе которой происходит разделение её на фракции (в частности на дизельную) в зависимости от показателей температуры кипения. Для выполнения этого технологического процесса задействуются рефракционные колонны. В них предварительно подготовленная нефть (прошедшая процесс отстойки, смешивания и усреднения, а затем обессоливания и обезвоживания) подогревается при атмосферном давлении.

В результате будет получен бензин, дизельное топливо, газ и другие виды углеводородов. Отдельно выделяются светлые нефтепродукты, которые лучше всего подходят для производства солярки. Они наиболее ценны, поэтому нефть, которая уже прошла первичную переработку, повторно перегоняют для выделения их остатков.

Вторичная переработка

В ходе вторичной переработки происходит изменение структуры углеводородов и их химического состава. Основной технологией в данном случае становится расщепление (крекинг) крупных молекул на более мелкие. В зависимости от особенностей производства выбирается соответствующий тип обработки.

По сути, этот этап предполагает предварительную очистку будущего топлива для подготовки нефтепродукта к дальнейшему введению катализатора, чтобы избежать загрязнения и продлить срок годности горючего. При этом для производства дизельного топлива и газовых фракций бензина тяжёлая часть продуктов проходит обработку в установке каталитического крекинга. Происходит расщепление, в ходе которого солярка будет очищена от серы и примесей.

Компаундирование (смешение)

Последним этапом производства дизтоплива становится соединение прямогонных фракций с теми компонентами, которые были получены при выполнении вторичных процессов после их дополнительной гидроочистки с добавлением различных присадок. В результате получают товарное топливо полностью готовое к использованию и соответствующее стандарту по содержанию серы.

Производство зимнего дизельного топлива

По описанной выше технологии производится летнее дизельное топливо, для получения зимних марок потребуется дополнительная переработка для снижения содержания парафина с дополнительным введением депрессорных присадок. При этом топливо обязательно предварительно нагревается до +42÷+62 ˚С.

Как делают бензин из нефти на заводах

В России имеется 32 нефтеперерабатывающих производства. Благодаря им наша нефтяная промышленность держит высокую планку.

Начнём всё с самого начала, а именно с сырой нефти, которая и является источником многих видов топлива. Итак, в 1 барреле нефти — 159 литров, при её переработке объём увеличивается примерно до 168, а выход из него:

• 102 литра бензинового топлива;
• 30 литров дизельного;
• 25 литров авиационного горючего;
• 11 литров нефтезаводского газа в результате перегонки;
• 10 литров вторичного нефтяного кокса.

А теперь по порядку. Суть в том, что сырая нефть состоит из смеси углеводородов, в молекуле каждого из них разное количество атомов углерода. Простыми словами, каждая молекула обладает разной длиной и весом, в процессе нагревания более тяжёлые и длинные молекулы разрываются до размеров молекул бензина. Бензин — это одна из самых лёгких молекул. Прежде чем получить его в том виде, который мы знаем, нефть должна пройти несколько видов очисток и переработок.

Первичная переработка

Глубокая очистка нефти от солей и примеси воды производится под воздействием электрического поля. В результате вода отделяется от нефти, а также происходит обессоливание до необходимых значений.

Далее, нефть подвергают термической обработке.

Каталитический риформинг

Здесь фракции нефти после первичной переработки превращаются в бензин с высоким октановым числом.

Бензины же заданных марок, например, 92-й, 95-й, получают путём смешивания компонентов, полученных при различных видах переработки нефти.

Что такое октан?

Почти каждый вид транспорта имеет четырёхтактный топливный двигатель. При такте сжатия в цилиндрах двигателя топливо-воздушная смесь сжимается и воспламеняется с помощью свечи зажигания. Октановое число определяется степенью сжатия двигателя. Мощность мотора возрастает, если просто повышать степень сжатия, соответственно, двигатель с высокой степенью сжатия требует более высокооктанового бензина. Во сколько вам это обойдётся, смотрите ниже.

Лабораторная проверка

После всех манипуляций очистки следующим этапом будет лаборатория. Только там делают окончательный анализ продукта, подводят итоги. Бензин должен быть чистый, без примесей и воды.

Далее, топливный продукт тщательно тестируют на специальном двигателе. Наличие детонации и стука означает преждевременное сгорание топлива, причиной может быть недостаточное количество октана в смеси или избыток гептана. Такое вещество, как гептан, плохо поддаётся сжатию и быстро возгорается, в то время как октан можно сжимать до бесконечности. С такими поправками результаты отправляют обратно на производство для усовершенствования.

По окончании разработки на выход идёт идеально полученная смесь, для которой пришло время её транспортировки по конкретным станциям АЗС.

Вот такой довольно длительный и сложный процесс переработки барреля нефти в бензин.

МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир)

Его доля на рынке сейчас в качестве высокооктанового компонента является практически монопольной. Эта присадка легко сочетается с углеводородами и повышает экологичность топлива: снижает содержание серы, бензола, олефиновых и ароматических углеводородов. К слову, МТБЭ активно производят в России и Китае, а единственным исключением из развитых стран, где эта присадка запрещена к применению в бензине, стала Америка. В 1996 году в подземных источниках питьевой воды городов Санта-Моника и Гленвилль в Калифорнии была обнаружена недопустимая концентрация МТБЭ.

Эксперименты на лабораторных животных, которым в 1997 году была введена доза МТБЭ, зафиксировали развитие у них лейкемии, лимфомы и рака. Как следствие, с 2003 года в штате Калифорния использование МТБЭ было запрещено. А с 2007 года запрет распространился и на территорию остальных штатов США.

Повышение цетанового числа

На этапе производства в зависимости от фракционного состава нефтепродукта (доли различных видов углеводородов) меняется и цетановое число. При этом дальнейшая работа по увеличению этого параметра приводит к повышению расходов, поэтому в большинстве случаев на предприятиях используются специальные присадки (это может быть циклогексилнитрат или изопропил). Их использование позволяет увеличить показатель на 2-7 единицы. Более высокое содержание присадок снижает другие рабочие показатели дизтоплива, поэтому не допускается.

В некоторых случаях автовладельцы самостоятельно могут повысить уровень цетанового числа в том случае, когда на АЗС им было продано топливо низкого качества. Для этого также используются присадки. Многие опытные водители их постоянно возят с собой, чтобы исключить возможные неприятности в дороге после покупки вместо нормального топлива суррогата.

В общих чертах

Октановое число показывает нам устойчивость топлива к детонации (способность топлива к самовоспламенению) для двигателей.

Число в марке бензина показывает содержание изооктана в его смеси с гептаном. Чем больше значение числа, тем ниже вероятность, что топливо может детонировать.

Снижение значения октанового числа может нарушить ровную работу двигателя. При высоком значении давления, она способна к самовоспламенению. Возникает резкий неприятный звук, снижается мощность. При детонации могут быть повреждены внутренние детали двигателя, и он потребует ремонта.

Для повышения устойчивости к детонации используются различные виды присадок. Данный способ довольно часто применяется на заправках в России

При заправке на станции улучшенным подобным способом бензином, необходимо обращать внимание на свечи. Если появился нагар, то это признак несоответствия бензина техническим характеристикам

Шкала значений и виды октанового числа

При определении значения ОЧ применяется шкала, позволяющая сравнить исследуемый образец бензина и стандартную смесь. Фото: evo-rus.com

В составе стандартного эталона два вещества: гептан, пары которого способны быстро детонировать и изооктан, устойчивый к детонации. Для анализа бензина берется смесь этих веществ, которая имеет характеристики исследуемого бензина, и вычисляется количество изооктана в смеси. Если добавлять в бензин уникальные горючие жидкости, то ОЧ (октановое число) может повышаться и более чем до 100. В этом случае руководством служит условная шкала, основой которой служат смесь тетраэтилсвинца и изооктана.

Виды октановых чисел

ОЧИ — это исследовательское ОЧ. Для его определения применяется одноцилиндровая установка имеющая переменную степенью сжатия. ОЧИ показывает, как поведет себя бензин при невысоких нагрузках.

ОЧМ — октановое число моторное. Определяется аналогично ОЧИ, но с увеличенной частотой вращения коленвала. ОЧМ имеет меньшее значения, чем ОЧИ и показывает поведение топлива при высоких нагрузках.

Цетановое число дизтоплива

Цетановое число — главная характеристика вероятности воспламенения и сгорания дизельного топлива. Высокое значение цетанового числа обеспечивает полноценное выгорание топливной смеси. Фото: do.nn.ru

В численном выражении эта характеристика сравнима с объемом цетана в специальной смеси, имеющей период задержки аналогичный топливу, взятому для проведения теста.

Значение цетанового числа 40-55 — это стандарт для дизтоплива. Более качественное топливо имеет показатель от 51 до 55 единиц.

Такое топливо класса Премиум содержит фракции, которые позволяют быстро запускать двигатель даже зимой.

Методы увеличения значения октанового числа

В соответствии с ГОСТ 2084-77, марки А-72 и А-76 по моторному методу имеют октановое число 72 и 76 соответственно, а АИ-93 и АИ-95 по исследовательскому методу имеют детонационную стойкость 93 и 95. Будьте внимательны при заправке своего автомобиля. Бензина с маркой АИ-76 быть не может. Для него не применяется исследовательский метод.

Повышения октанового числа возможно несколькими способами:

• Получение топлива методом каталитического крекинга или гидрокрекингом. В результате получаем бензин, имеющий октановое число 91 или 92. Длительное хранение этого топлива нежелательно, т.к. происходит снижение концентрации ароматических углеводов и как результат — снижение октанового числа.
• В базовый состав можно добавлять высокооктановые составляющие, имеющие ОЧМ порядка 100.
• Добавки химических соединений, незначительная концентрация которых в топливе, существенно повышают его стойкость к детонации.Наиболее известным антидетонатором является тетраэтилсвинец. Его антидетонационные свойства лучшие из известных соединений. Однако он относится к токсичным веществам и его не рекомендуется применять в чистом виде.Поэтому был разработан состав ТЭС с веществами-выносителями. Это этиловые жидкости обеспечивают вынос свинца выхлопными газами. Бензин, обогащенный этим составом, называют этилированным. Недостаткам состава такого топлива появление коррозии, нагара и опасность засорения фильтров.

К сожалению, как выяснил Росстандарт, на заправках из бензина частенько испаряется его качество и октановое число в половине случаев ниже заявленного.  Это приводит к проблемам с двигателем машины. По внешнему виду такое топливо трудно отличить от  качественного. Лучше найти для себя заправку, качество бензина на которой вам хорошо известно.

О результатах тестов топлива вы узнаете из этого видео:

Способы повышения цетанового числа

1. Добавка присадок и соединений, оказывающих стабилизирующее действие на топливо и повышающее цетановое число. Чтобы повысить индекс на 5-10 единиц, требуется ввести присадки в количестве 1,5% от общей массы горючего. К ним относят ацетил, циклогексилнитрат и другие соединения. Часть из них является нестойкими, поэтому такое топливо нуждается в определенных условиях хранения;
2. Глубокая переработка исходного горючего на основе тяжелых парафинов. Это сложный многокомпонентный процесс, в результате которого из состава удаляется осадок. Этот способ ведет к потере количества дизеля на выходе, однако является эффективным, но дорогостоящим.

Типы крекинг-процессов

Крекинг представляет собой процесс расщепления молекул, который используется для получения нефтепродуктов с меньшей молекулярной массой. Для его выполнения используется специальная установка, основой конструкции которой является котёл, в котором нагреваются нефтепродукты.

При этом из них удаляется вода, воздух и другие газы. После этого в отдельной установке переработанные углеводороды проходят повторный нагрев, необходимый для того, чтобы испарились облегчённые углеводороды. Одновременно под действием высокой температуры происходит расщепление тяжёлых водородов.

Каталитический крекинг

В данном случае процесс расщепления происходит под воздействием на углеводороды высокой температуры и катализаторов. На сегодня именно эта технология считается наиболее эффективной при переработке нефти, позволяющей получить самые качественные продукты с глубокой степенью переработки базового материала.

Термический крекинг

Технология термического крекинга востребована при необходимости нефтепереработки с получением продукта с меньшей молекулярной массой. Главными техническими параметрами процесса становится давление, температура и длительность переработки. Кроме того, на характеристики конечного продукта всегда оказывает влияние изменение давления в установке

ООО «Компания «Нипетойл» специализируется на поставках дизельного топлива по доступным ценам оптом от 1000 л в Москве и области. Наличие собственного автопарка и нефтебазы позволяет нам поставлять топливо в любом необходимом объёме строго по оговоренному в договоре графику.

Типичные значения

Как правило, дизельные двигатели хорошо работают при CN от 48 до 50. Топливо с более низким цетановым числом имеет более длительную задержку воспламенения, что требует больше времени для завершения процесса сгорания топлива. Следовательно, более высокоскоростные дизельные двигатели работают более эффективно с топливом с более высоким цетановым числом.

В Европе цетановое число дизельного топлива было установлено на минимальном уровне 38 в 1994 году и 40 в 2000 году.[] стандарт для дизельного топлива, продаваемого в Евросоюз, Исландия, Норвегия и Швейцария установлен в EN 590, с минимумом цетановый индекс 46 и минимальное цетановое число 51. Дизельное топливо премиум-класса может иметь цетановое число до 60.

В Финляндии дизельное топливо премиум-класса продается на Автозаправочная станция цепи St1 (Diesel Plus), Shell (содержащий GTL) и ABC (Smart Diesel) имеют минимальное цетановое число 60 с типичным значением 63.Neste МОЙ Возобновляемое дизельное топливо продается в Финляндии, имеет минимальное цетановое число 70.

В Северной Америке большинство штатов применяют ASTM D975 в качестве стандарта для дизельного топлива, и минимальное цетановое число установлено на 40, с типичными значениями в диапазоне 42-45. Дизельное топливо высшего качества может иметь или не иметь более высокое цетановое число в зависимости от поставщика. Премиум дизель часто используют добавки улучшить CN и смазывающая способность, моющие средства очистить топливные форсунки и минимизировать углерод отложения, водные диспергаторы и другие добавки в зависимости от географических и сезонных потребностей.[нужна цитата]. Дизельное топливо для Калифорнии имеет минимальное цетановое число 53. В рамках программы Texas Low Emission Diesel (TxLED) есть 110 округов, где дизельное топливо должно иметь цетановое число 48 или выше, либо должно использовать утвержденный альтернативный состав или соответствовать установленным альтернативным ограничениям.

У Neste MY Renewable Diesel, продаваемого в Северной Америке, цетановое число 75-85.

Прибор для измерения октанового числа бензина и его приблизительная стоимость

Принцип работы у всех без исключения приборов, измеряющих величину октанового числа, является идентичным. На рынке присутствуют устройства как отечественного, так и зарубежного производства. Наиболее популярным и известным прибором данного типа, изготовленным в РФ, является ОКТИС. Стоимость его составляет порядка 3.5 тыс. рублей.

Более точный и надежный — Digatron. Цена его будет в 2-3 раза выше — порядка 700 евро за штуку. Именно он наиболее широко используется для решения рассматриваемых задач.

Часто применяется в картинге и других видах спорта. Принцип его действия достаточно прост. Производится два измерения — эталонного топлива и другого, чье октановое число необходимо измерить. Далее полученные данные попросту сравниваются.

При этом топлива разных производителей во всех без исключения случаях имеют отличия друг от друга. Соответственно, калибровочная зависимость диэлектрическая проницаемость — октановое число существенно различается. Потому требуется в каждом случае строить индивидуальные калибровки. В качестве стандарта обязательно применяется топливо конкретного производителя. Октановое число обязательно должно быть предварительно измерено на специальной установке.

Такими установками на территории РФ являются:

• УИТ-65;
• УИТ-85.

Одним из самых эффективных приборов для измерения октанового числа является ОКТАН-ИМ. Стоимость его составляет 40.8 тыс. рублей на 2016 год. Данный прибор обладает встроенной памятью и может вмещать в себя порядка 10 различных калибровок. Точность показаний устройства максимально высока. Наиболее сложным по устройству и эффективности является ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300 М.

Стоимость его составляет порядка 50 тыс. рублей. Главным его отличием от более дешевых аналогов является наличие специализированного программного обеспечения. Возможно подключение к персональному компьютеру. При осуществлении расчетов можно учесть показатель температурного режима.

Существует определенная зависимость диэлектрической проницаемости от температуры. Для примера ниже представлена таблица такой зависимости для бензина АИ-98:

Зарубежным дорогостоящим аналогом представленного выше оборудования для измерения октанового числа является SHATOX SX-100M. Стоимость его напрямую от производителя составляет порядка 1800 долларов. Главным и наиболее существенным отличием его от представленных выше устройств является наличие встроенного датчика измерения температуры. В свою очередь ПЭ-7300 определяет данный показатель лишь программно.

Измерение цетанового числа

Цетановое число, определённое на опытном двигателе типа Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165), ранее было единственным надёжным методом определения цетанового числа. В России разрешалось также использовать ГОСТ 3122, в котором добавлялась отечественная установка ИДТ-90, не прошедшая международных испытаний на воспроизводимость результатов.

Несмотря на то, что метод с использованием стандартного двигателя до сих пор считается арбитражным, у него есть ряд серьёзных недостатков:

• громоздкое, дорогостоящее и шумное оборудование, требующее специально оборудованного машзала;
• большой объём пробы, уходящей на один анализ (до 1 л);
• большая длительность анализа (иногда — до нескольких часов);
• низкие показатели прецизионности.

В связи с этим в отрасли постоянно ведутся исследования, направленные на поиск альтернатив моторным методам определения цетанового и октанового числа.

Прямые методы определения цетанового числа (по задержке воспламенения)

Имеется ряд немоторных методов прямого определения задержки воспламенения. В этом случае применяется не одноцилиндровый двигатель с переменной степенью сжатия, а камера постоянного объёма. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011), который показывает хорошую сходимость с моторным методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.

Основной проблемой измерения цетанового числа немоторными методами является сильное влияние состава дизельного топлива. Приборы по методу ГОСТ Р ЕН 15195-2011 (и аналогичные ASTM D7170 и ASTM D6890) не всегда правильно определяют цетановое число для топлив сложного состава — например, для биодизеля. Это связано с тем, что разные компоненты топлива воспламеняются с разной скоростью,— то есть, возникает необходимость измерять условия в камере сгорания не в одной временной точке, а в нескольких.

В марте 2014 года вышел новый стандарт ASTM D7668, описывающий более эффективный метод определения получаемого цетанового числа с измерением задержки воспламенения в нескольких точках. В 2015 году этот метод принят под обозначением EN 16715, в октябре 2017 г. он включён в ТУ на дизельное топливо «евро» EN 590.

Непрямые методы определения цетанового числа

Непрямые методы определения цетанового числа в основном опираются на анализ компонентного состава. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры, однако есть примеры и успешного использования для этой цели хроматографии и масс-спектрометрии. Инфракрасные экспресс-анализаторы необходимо перекалибровывать при любом изменении состава дизельного топлива — например, при его смешении с биодизелем. Кроме того, они неспособны работать с топливами, куда добавлены улучшители цетанового числа.

Измерение цетанового числа

Цетановое число, определённое на опытном двигателе типа Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165), ранее было единственным надёжным методом определения цетанового числа. В России разрешалось также использовать ГОСТ 3122, в котором добавлялась отечественная установка ИДТ-90, не прошедшая международных испытаний на воспроизводимость результатов.

Несмотря на то, что метод с использованием стандартного двигателя до сих пор считается арбитражным, у него есть ряд серьёзных недостатков:

• громоздкое, дорогостоящее и шумное оборудование, требующее специально оборудованного машзала;
• большой объём пробы, уходящей на один анализ (до 1 л);
• большая длительность анализа (иногда — до нескольких часов);
• низкие показатели прецизионности.

В связи с этим в отрасли постоянно ведутся исследования, направленные на поиск альтернатив моторным методам определения цетанового и октанового числа.

Прямые методы определения цетанового числа (по задержке воспламенения)

Имеется ряд немоторных методов прямого определения задержки воспламенения. В этом случае применяется не одноцилиндровый двигатель с переменной степенью сжатия, а камера постоянного объёма. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011), который показывает хорошую сходимость с моторным методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.

Основной проблемой измерения цетанового числа немоторными методами является сильное влияние состава дизельного топлива. Приборы по методу ГОСТ Р ЕН 15195-2011 (и аналогичные ASTM D7170 и ASTM D6890) не всегда правильно определяют цетановое число для топлив сложного состава — например, для биодизеля. Это связано с тем, что разные компоненты топлива воспламеняются с разной скоростью,— то есть, возникает необходимость измерять условия в камере сгорания не в одной временной точке, а в нескольких.

В марте 2014 года вышел новый стандарт ASTM D7668, описывающий более эффективный метод определения получаемого цетанового числа с измерением задержки воспламенения в нескольких точках. В 2015 году этот метод принят под обозначением EN 16715, в октябре 2017 г. он включён в ТУ на дизельное топливо «евро» EN 590.

Непрямые методы определения цетанового числа

Непрямые методы определения цетанового числа в основном опираются на анализ компонентного состава. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры, однако есть примеры и успешного использования для этой цели хроматографии и масс-спектрометрии. Инфракрасные экспресс-анализаторы необходимо перекалибровывать при любом изменении состава дизельного топлива — например, при его смешении с биодизелем. Кроме того, они неспособны работать с топливами, куда добавлены улучшители цетанового числа.

Измерение цетанового числа

Цетановое число, определённое на опытном двигателе типа Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165), ранее было единственным надёжным методом определения цетанового числа. В России разрешалось также использовать ГОСТ 3122, в котором добавлялась отечественная установка ИДТ-90, не прошедшая международных испытаний на воспроизводимость результатов.

Несмотря на то, что метод с использованием стандартного двигателя до сих пор считается арбитражным, у него есть ряд серьёзных недостатков:

• громоздкое, дорогостоящее и шумное оборудование, требующее специально оборудованного машзала;
• большой объём пробы, уходящей на один анализ (до 1 л);
• большая длительность анализа (иногда — до нескольких часов);
• низкие показатели прецизионности.

В связи с этим в отрасли постоянно ведутся исследования, направленные на поиск альтернатив моторным методам определения цетанового и октанового числа.

Прямые методы определения цетанового числа (по задержке воспламенения)

Имеется ряд немоторных методов прямого определения задержки воспламенения. В этом случае применяется не одноцилиндровый двигатель с переменной степенью сжатия, а камера постоянного объёма. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011), который показывает хорошую сходимость с моторным методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин.

Основной проблемой измерения цетанового числа немоторными методами является сильное влияние состава дизельного топлива. Приборы по методу ГОСТ Р ЕН 15195-2011 (и аналогичные ASTM D7170 и ASTM D6890) не всегда правильно определяют цетановое число для топлив сложного состава — например, для биодизеля. Это связано с тем, что разные компоненты топлива воспламеняются с разной скоростью,— то есть, возникает необходимость измерять условия в камере сгорания не в одной временной точке, а в нескольких.

В марте 2014 года вышел новый стандарт ASTM D7668, описывающий более эффективный метод определения получаемого цетанового числа с измерением задержки воспламенения в нескольких точках. В 2015 году этот метод принят под обозначением EN 16715, в октябре 2017 г. он включён в ТУ на дизельное топливо «евро» EN 590.

Непрямые методы определения цетанового числа

Непрямые методы определения цетанового числа в основном опираются на анализ компонентного состава. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры, однако есть примеры и успешного использования для этой цели хроматографии и масс-спектрометрии. Инфракрасные экспресс-анализаторы необходимо перекалибровывать при любом изменении состава дизельного топлива — например, при его смешении с биодизелем. Кроме того, они неспособны работать с топливами, куда добавлены улучшители цетанового числа.