Цетановое Число

Цетановое число (ЦЧ) - параметр, характеризующий воспламеняемость дизельного топлива и определяющий период задержки возгорания рабочей смеси – т.е. время от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения.

ЦЧ зависит от группового состава нефти (содержания парафинов, олефинов, нафтенов, ароматических углеводородов). Чем больше ЦЧ, тем лучше воспламеняемость данной смеси при сжатии.

Цетановое число равно объемному содержанию цетана (ЦЧ = 100) в смеси с α-метилнафталином* (ЦЧ = 0), которое в стандартных условиях имеет тот же период задержки воспламенения, что и исследуемое топливо.

*в новых версиях стандартов определения цетанового чила вместо крайне тосичного α-метилнафталина стали использовать изоцетан (2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонан или ГМН) с цетановым числом 15.

Оптимальным считается ЦЧ в интервале 45 - 55 единиц. При цетановом числе меньше 40 увеличивается задержка возгорания и скорость нарастания давления в камере сгорания, что изнашивает двигатель. При цетановом числе больше 60 топливо сгорает не полностью, что повышает дымность выхлопных газов и расход топлива.

 


Определение цетанового числа


  1. Прямые методы определения цетанового числа делятся на:
    • моторные методы - определение ЦЧ на опытном одноцилиндровом двигателе Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) или ИДТ-90 (в России по ГОСТ 3122)с переменной степенью сжатия. Моторные методы имеют ряд существенных недостатков, таких как низкая точность, длительность анализа, большой объем пробы на один анализ (около 1 л), а также громоздкое, дорогостоящее, производящее много шума оборудование, требующее специального помещения.
    • немоторные методы - определение ЦЧ с помощью камеры постоянного объема. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011). Данный метод показывает неплохую сходимость с моторным методом, при этом выигрывает в точности, воспроизводимости, а также сокращает время измерения до 20 минут. Все же, и у этого метода есть недостатки, связанные с некорректным определением ЦЧ топлив сложного состава, таких как, например, биодизель. Это связано с различной скоростью воспламенения отдельных компонентов топлива.
  2. Непрямые методы определения цетанового числа связаны с анализам компонентного состава топлива. Основные методы, используемые для этого:
    • хромато-масс-спектрометрия
    • инфракрасная спектрометрия

Недостатком данных методов счит некорректное определение ЦЧ в топливах, содержащих присадки для улучшения цетанового числа.

 


Основные стандарты определения цетанового числа


 

  • ГОСТ 3122-67
  • ГОСТ Р 52709-2007
  • ГОСТ 32508-2013
  • ГОСТ Р ЕН 15195-2011
  • ГОСТ Р ЕН 15195-2011

 

  • ASTM D 613-15
  • ASTM D7170-14
  • ASTM D6890-13be1
  • ASTM D7668–14a

 

  • ISO EN 5165:1998