Як ди­зель руй­нує тра­ктор

Якість ди­зель­но­го паль­но­го сут­тє­во впли­ває на тер­мін екс­плу­а­та­ції та якість ро­бо­ти су­ча­сних па­лив­них си­стем і дви­гу­нів сіль­гос­пте­хні­ки

The Ukrainian Farmer - - ЗМІСТ - ПАВ­ЛО ФАСТОВЕЦЬ, канд. техн. на­ук

За остан­ні трид­цять ро­ків у Єв­ро­со­ю­зі бу­ло при­ді­ле­но ба­га­то ува­ги по­си­лен­ню еко­ло­гі­чної без­пе­ки. Зокре­ма, зна­чно жорс­ткі­ши­ми ста­ли нор­ми ви­ки­дів шкі­дли­вих ре­чо­вин у від­пра­цьо­ва­них га­зах ав­то­мо­бі­лів й ін­шої мо­біль­ної те­хні­ки, зокре­ма з ди­зель­ни­ми дви­гу­на­ми, від Єв­ро 0 до Єв­ро 6.

В Укра­ї­ні за­про­ва­дже­н­ня стан­дар­тів Єв­ро роз­по­ча­ло­ся з 2006 ро­ку із за­пі­зне­н­ням на 10 ро­ків. На сьо­го­дні цей роз­рив ско­ро­тив­ся до трьох ро­ків що­до стан­дар­ту Єв­ро 6. На­при­клад, згі­дно із цим стан­дар­том ви­ки­ди оки­слів азо­ту не ма­ють пе­ре­ви­щу­ва­ти 0,08 г/км. По­пе­ре­дній стан­дарт пе­ред­ба­чав нор­му ви­ки­дів оки­слів азо­ту у 225 ра­зів ви­щу: 18,0 г/(квт • год).

Для до­три­ма­н­ня су­ча­сних норм ви­ки­дів роз­ро­бле­но, впро­ва­дже­но й по­стій­но вдо­ско­на­лю­ю­ться та­кі основ­ні під­хо­ди:

• за­сто­су­ва­н­ня па­лив­них си­стем із під­ви­ще­ним ти­ском і еле­ктрон­ним ке­ру­ва­н­ням упор­ску­ва­н­ня паль­но­го;

• ре­цир­ку­ля­ція від­пра­цьо­ва­них га­зів (AGR, EGR);

• ней­тра­лі­за­ція від­пра­цьо­ва­них га­зів (SCR); • за­сто­су­ва­н­ня ефе­ктив­ні­шо­го обла­дна­н­ня, при­ла­дів і сер­ти­фі­ка­цій­них те­стів (на­при­клад, RDE на за­мі­ну NEDC) для кон­тро­лю­ва­н­ня шкі­дли­вих ви­ки­дів із від­пра­цьо­ва­ни­ми га­за­ми ди­зель­них дви­гу­нів;

• по­кра­ще­н­ня які­сних по­ка­зни­ків ди­зель­но­го паль­но­го.

У ра­зі за­сто­су­ва­н­ня ре­цир­ку­ля­ції від­пра­цьо­ва­них га­зів (AGR, EGR) ви­ки­ди оки­слів азо­ту змен­шу­ю­ться на 40%. Та­кож для ней­тра­лі­за­ції від­пра­цьо­ва­них га­зів за­сто­со­ву­ють ди­зель­ну те­хно­ло­гію Blue-tec від фір­ми Daimler Chrysler, яка пе­ред­ба­чає ви­ко­ри­ста­н­ня се­ле­ктив­но­го ка­та­лі­ти­чно­го пе­ре­тво­рю­ва­ча (SCR). Як від­нов­ник ви­ко­ри­сто­ву­ють рі­ди­ну Ad-blue, яка пе­ре­тво­рює оки­сли азо­ту на азот і во­дя­ну па­ру.

По­ряд з опи­са­ни­ми спосо­ба­ми не менш ва­жли­вим є по­кра­ще­н­ня які­сних по­ка­зни­ків ди­зель­но­го паль­но­го (ДП). В Укра­ї­ні діє стан­дарт ДСТУ 7688:2015, у яко­му за рів­нем еко­ло­гі­чної без­пе­ки вста­нов­ле­но три еко­ло­гі­чних кла­си диз­па­ли­ва: Єв­ро 3, Єв­ро 4, Єв­ро 5. Ди­зель­не па­ли­во еко­ло­гі­чно­го кла­су Єв­ро 5 від­по­від­ає ви­мо­гам і нор­мам, уста­нов­ле­ним в EN 590:2013 «Ав­то­мо­біль­ні па­ли­ва. Ди­зель­не па­ли­во. Ви­мо­ги та ме­то­ди ви­про­бу­ва­н­ня».

Стан­дар­том ре­гла­мен­то­ва­но 19 фі­зи­ко­хі­мі­чних по­ка­зни­ків ДП за­ле­жно від йо­го мар­ки (лі­тнє, зи­мо­ве, ар­кти­чне) та еко­ло­гі­чно­го кла­су (це­та­но­ві чи­сло й індекс, гу­сти­на, ма­со­ва час­тка по­лі­ци­клі­чних аро­ма­ти­чних ву­гле­во­днів, уміст сір­ки, тем­пе­ра­ту­ра спа­ла­ху в за­кри­то­му ти­глі, ко­ксо­ва­ність, золь­ність, ма­со­ва час­тка во­ди, ма­со­ва час­тка до­мі­шок то­що). Чим ви­щий еко­ло­гі­чний клас ДП, тим мен­ші ма­со­ва час­тка по­лі­ци­клі­чних аро­ма­ти­чних ву­гле­во­днів, уміст сір­ки й тем­пе­ра­ту­ра спа­ла­ху в за­кри­то­му ти­глі. На­при­клад, для ДП Єв­ро 5 ма­со­ва час­тка по­лі­ци­клі­чних аро­ма­ти­чних ву­гле­во­днів має бу­ти не біль­ше за 8%, уміст сір­ки — не біль­ше як 10 мг/кг, тем­пе­ра­ту­ра спа­ла­ху в за­кри­то­му ти­глі — не ниж­ча за 55 °С. До­зво­ля­є­ться ма­со­ва час­тка во­ди у ДП не біль­ше ніж 200 мг/кг, ма­со­ва час­тка до­мі­шок — не біль­ше ніж 24 мг/кг, гра­ни­чна тем­пе­ра­ту­ра філь­тро­ва­но­сті для лі­тньо­го ДП — не ви­ща за –5 °С, для зи­мо­во­го — не ви­ща за –20 °С, об’єм­на час­тка ме­ти­ло­вих/ети­ло­вих есте­рів жир­них ки­слот — не біль­ша від 7%.

В Укра­ї­ні ДП еко­ло­гі­чних кла­сів Єв­ро 4 і Єв­ро 5 ви­го­тов­ля­ють на Ли­си­чан­сько­му, Кре­мен­чу­цько­му та Ше­бе­лин­сько­му на­фто­пе­ре­ро­бних за­во­дах (НПЗ). Крім цьо­го, ДП ім­пор­ту­ють з ВАТ «Мо­зир­ський НПЗ» (Бі­ло­русь), BAT «НAФTAН» (Бі­ло­русь, Но­во­по­ло­цький НПЗ) і АТ ORLEN Lietuva (Ли­тва, Ма­жей­кяй­ський НПЗ).

Бо­роть­ба еко­ло­гії з які­стю

Офі­цій­но в Укра­ї­ну на­ма­га­ю­ться не за­во­зи­ти са­мо­хі­дні сіль­го­спма­ши­ни з дви­гу­на­ми, що від­по­від­а­ють TIER 4 Final, оскіль­ки для їхньої екс­плу­а­та­ції по­трі­бна се­чо­ви­на й іде­аль­но чи­ста со­ляр­ка. Се­чо­ви­ну по­трі­бно ку­пу­ва­ти, а справ­ді які­сно­го паль­но­го, яке б від­по­від­а­ло цим нор­мам, в Укра­ї­ні до­сі не­має. То­му в нас до­те­пер пра­цює те­хні­ка з ниж­чи­ми еко­ло­гі­чни­ми па­ра­ме­тра­ми. Ін­ша спра­ва — вжи­ва­на те­хні­ка з Єв­ро­пи або США, яка вже від­по­від­ає остан­нім еко­ло­гі­чним ви­мо­гам і не­вдов­зі по­чне з’яв­ля­тись у ві­тчи­зня­них фер­ме­рів. Тут мо­жли­ві пев­ні тру­дно­щі, бо си­сте­ма ней­тра­лі­за­ції від­пра­цьо­ва­них га­зів по­тре­бу­ва­ти­ме на­сам­пе­ред які­сно­го паль­но­го, з мі­ні­му­мом сір­ки й ін­ших до­мі­шок. У ра­зі за­сто­су­ва­н­ня не­які­сно­го

паль­но­го си­сте­ма SCR швид­ко ви­йде з ла­ду й по­тре­бу­ва­ти­ме ко­штов­но­го ре­мон­ту або де­мон­та­жу, та­кож сут­тє­во зни­зи­ться клас еко­ло­гі­чно­сті дви­гу­на.

Не­об­хі­дно та­кож зга­да­ти про кон­стру­кцію па­лив­них си­стем су­ча­сних са­мо­хі­дних ма­шин аграр­но­го при­зна­че­н­ня. Прин­ци­по­вих від­мін­но­стей від ав­то­мо­біль­ної га­лу­зі й до­сі не­має: тут пра­цю­ють на­сос-фор­сун­ки, ін­ди­ві­ду­аль­ні па­лив­ні на­со­си ви­со­ко­го ти­ску (ПНВТ), аку­му­ля­тор­ні си­сте­ми ти­пу Common Rail (CR) (рис.), які ви­ро­бля­ють фір­ми Bosch, Siemens, Delphi, Denso, Caterpillar то­що. В аграр­но­му се­кто­рі Укра­ї­ни зро­стає кіль­кість мо­біль­них енер­ге­ти­чних за­со­бів із та­кою апа­ра­ту­рою. На­при­клад, пе­ре­ва­жна біль­шість ім­порт­них тра­кто­рів і ком­бай­нів обла­дна­ні дви­гу­на­ми Powertech, Caterpillar, Deutz, Sisu, Perkins, Iveco та Cummins із еле­ктрон­ним ке­ру­ва­н­ням упор­ску­ва­н­ня паль­но­го, зокре­ма, із си­сте­ма­ми Common Rail.

На­сос-фор­сун­ки (рис., а) за­без­пе­чу­ють під­ви­ще­ний тиск упор­ску­ва­н­ня, від­рі­зня­ю­ться від­су­тні­стю пі­ду­пор­ску­ва­н­ня, мен­шою но­мен­кла­ту­рою де­та­лей, мен­шим за­ко­ксо­ву­ва­н­ням і більш по­ло­гим пе­ре­днім фрон­том по­да­чі паль­но­го. По­ряд із цим ма­ють біль­ший ді­а­метр, ускла­дню­ють ком­по­ну­ва­н­ня го­лов­ки ци­лін­дрів і ма­ло­при­да­тні для ре­гу­лю­ва­н­ня між­ци­лін­дро­вої не­рів­но­мір­но­сті по­да­чі паль­но­го.

Ін­ди­ві­ду­аль­ні ПНВТ (рис., б) зру­чні­ші для ком­по­ну­ва­н­ня, об­слу­го­ву­ва­н­ня й ре­гу­лю­ва­н­ня, умо­жлив­лю­ють дво­фа­зне впор­ску­ва­н­ня паль­но­го. Си­сте­ми CR (рис., в) мен­шою мі­рою ускла­дню­ють го­лов­ку ци­лін­дрів, лег­ші й при­да­тні­ші для біль­шої кіль­ко­сті дви­гу­нів. Тиск упор­ску­ва­н­ня мо­же ся­га­ти 200 МПА й умо­жлив­лю­є­ться ба­га­то­фа­зне впор­ску­ва­н­ня. У си­сте­мі CR про­це­си ство­ре­н­ня ти­ску та впор­ску­ва­н­ня роз­ді­ле­ні. Ви­со­кий тиск ство­рю­є­ться не­за­ле­жно від ча­сто­ти обер­та­н­ня ко­лін­ча­сто­го ва­ла дви­гу­на й кіль­ко­сті впор­скну­то­го паль­но­го. Кіль­кість впор­скну­то­го паль­но­го ви­зна­ча­є­ться ді­я­ми во­дія, а кут ви­пе­ре­дже­н­ня впор­ску­ва­н­ня паль­но­го й тиск впор­ску­ва­н­ня ви­зна­ча­ю­ться еле­ктрон­ним бло­ком ке­ру­ва­н­ня на осно­ві за­про­гра­мо­ва­них ма­триць, які збе­рі­га­ю­ться в пам’яті мі­кро­про­це­со­ра. Ці си­сте­ми ком­по­ну­ю­ться еле­ктро­гі­драв­лі­чни­ми та п’єзо­еле­ктри­чни­ми фор­сун­ка­ми. Еле­ктрон­не ке­ру­ва­н­ня впор­ску­ва­н­ням паль­но­го дає змо­гу то­чні­ше ке­ру­ва­ти по­да­чею па­ли­ва в ци­лін­дри для за­да­них ре­жи­мів ро­бо­ти дви­гу­на.

По­ту­жність «у за­ру­чни­ках»

Ре­зуль­та­ти при­ймаль­но-зда­валь­них ви­про­бу­вань ДП під­твер­джу­ють від­по­від­ність за­ку­пле­них пар­тій ДП стан­дар­там і те­хні­чно­му ре­гла­мен­ту. Про­те по­ка­зни­ки ко­ксо­ва­но­сті, золь­но­сті, оки­слю­валь­ної ста­біль­но­сті та зма­щу­валь­ної зда­тно­сті ДП не пе­ре­ві­ря­ю­ться й при­йма­ю­ться згі­дно з па­спор­том яко­сті ви­ро­бни­ка, як це пе­ред­ба­че­но ДСТУ 7688:2015. Однак під час ви­ро­бни­чої екс­плу­а­та­ції те­хні­ки з ди­зель­ни­ми дви­гу­на­ми основ­ні від­мо­ви пре­ци­зій­них спря­жень ди­зель­ної па­лив­ної апа­ра­ту­ри (ДПА) і від­хи­ле­н­ня її па­ра­ме­трів від но­мі­наль­них зна­чень спри­чи­не­ні за­ко­ксо­ву­ва­н­ням, змен­ше­н­ням зма­щу­валь­ної зда­тно­сті ДП, абра­зив­ним зно­шу­ва­н­ням, втра­тою гі­дро­щіль­но­сті. Чи­слен­ни­ми до­слі­дже­н­ня­ми під­твер­дже­но, що не­справ­ність ДПА зу­мов­лює від 25 до 35% усіх від­мов дви­гу­нів. На­при­клад, за­ко­ксо­ву­ва­н­ня со­пло­вих отво­рів роз­пи­лю­ва­чів фор­су­нок на 20–30% при­зво­дить до па­ді­н­ня по­ту­жно­сті дви­гу­на на 6–8% і пе­ре­ви­тра­ти паль­но­го на 5%.

У зв’яз­ку зі зна­чним змен­ше­н­ням умі­сту сір­ки у ДП еко­ло­гі­чних кла­сів Єв­ро 4 і Єв­ро 5 змен­ши­ла­ся їх зма­щу­валь­на зда­тність. Про­цес ви­да­ле­н­ня сір­ки під час ра­фі­ну­ва­н­ня ДП осно­ва­но на гі­дро­очи­щен­ні, і во­день, яко­му вла­сти­ва ви­со­ка актив­ність, до­да­тко­во по­ни­жує зма­щу­валь­ну зда­тність ДП та по­си­лює ко­ро­зію міс­тко­стей для збе­рі­га­н­ня. Крім цьо­го, під час збе­рі­га­н­ня у ДП від­бу­ва­ю­ться про­це­си оки­сле­н­ня та гі­дро­лі­зу (у при­су­тно­сті во­ди), і про­ду­кти цих хі­мі­чних ре­а­кцій за­ли­ша­ю­ться у ДП. До­слі­дже­н­ня міс­тко­стей із ДП зі слі­да­ми ко­ро­зії ви­яви­ли рід­кі за­ли­шки з ета­но­лом із низь­ким зна­че­н­ням рн близь­ко 2,5. Ці ки­сло­тні за­ли­шки утво­ри­ли­ся вна­слі­док ба­кте­рі­аль­ної дії аце­то­ба­кте­рів, які при­тя­гу­ю­ться до ета­но­лу. Імо­вір­ним дже­ре­лом ета­но­лу в міс­тко­стях мо­гло бу­ти збе­рі­га­н­ня як по­пе­ре­дни­ка ета­ноль­но­го бен­зи­ну. Основ­ним дже­ре­лом по­тра­пля­н­ня во­ди в міс­тко­сті з ДП є атмо­сфер­не по­ві­тря й опа­ди. Рі­зни­ця тем­пе­ра­ту­ри по­ві­тря в ден­ний і ні­чний час по­над 7 °С спри­чи­няє по­тра­пля­н­ня во­ло­го­го по­ві­тря й кон­ден­са­цію во­ди у міс­тко­сті. На­яв­ність во­ди мо­же спри­чи­ни­ти про­бле­му мі­кро­бно­го ро­сту (гри­би, плі­сня­ва, ба­кте­рії), і про­ду­кти їхньої жит­тє­ді­яль­но­сті по­гір­шу­ють якість й ускла­дню­ють філь­тра­цію ДП.

Для за­по­бі­га­н­ня цим не­га­тив­ним яви­щам і про­це­сам або для по­сла­бле­н­ня їх не­га­тив­но­го впли­ву на пра­це­зда­тність ДПА та дви­гу­нів у ДП до­да­ють ма­стиль­ні до­бав­ки й ста­бі­лі­за­то­ри, за­по­бі­га­ють по­тра­плян­ню не­які­сно­го ДП у ДПА і в па­лив­ні ба­ки тра­кто­рів і ком­бай­нів шля­хом:

• гер­ме­ти­за­ції ста­ціо­нар­них і мо­біль­них міс­тко­стей і їх гор­ло­вин; ви­ко­ри­ста­н­ня осу­шу­ва­чів у по­єд­нан­ні із су­хим по­ві­трям; ви­ко­ри­ста­н­ня інер­тно­го га­зу (азо­ту) для ви­ті­сне­н­ня во­ло­го­го по­ві­тря з міс­тко­стей з ДП; біо­ци­дної оброб­ки міс­тко­стей для зни­ще­н­ня ба­кте­рій; про­ми­ва­н­ня ста­ціо­нар­них і мо­біль­них міс­тко­стей від за­ли­шків бен­зи­ну пе­ред за­ли­ва­н­ням ДП; уста­нов­ле­н­ня і на­ле­жно­го те­хні­чно­го об­слу­го­ву­ва­н­ня (ТО) філь­трів на вхо­ді й ви­хо­ді у ста­ціо­нар­них і мо­біль­них па­лив­них міс­тко­стях.

На сьо­го­дні тіль­ки 40% по­ста­чаль­ни­ків ДП і АЗС вкла­да­ють ко­шти в за­без­пе­че­н­ня ви­со­ко­го рів­ня філь­тра­ції ДП, і цьо­го не­до­ста­тньо, адже на шля­ху до кін­це­во­го за­мов­ни­ка ДП мо­же по­бу­ва­ти у 3–4 ста­ціо­нар­них і мо­біль­них міс­тко­стях.

Не менш ва­жли­вим є вча­сне та які­сне ви­ко­на­н­ня опе­ра­цій ТО па­лив­ної апа­ра­ту­ри й дви­гу­нів. Тру­до­міс­ткість ТО па­лив­ної апа­ра­ту­ри за­кор­дон­них ди­зель­них дви­гу­нів зна­чно мен­ша, ніж ві­тчи­зня­них. На­при­клад, пе­рі­о­ди­чність ре­гу­лю­ва­н­ня ПНВТ тра­кто­рів John Deere 3650, Ford 401Д, CASE504 WDT, ком­бай­нів CASE 2966, 527, New-holland і вста­нов­ле­н­ня КВВП дви­гу­нів Ford і CASE ста­но­вить не мен­ше як 4000 мо­то­го­дин, а пе­рі­о­ди­чність ді­а­гно­сту­ва­н­ня фор­су­нок — 2000 мо­то­го­дин. Пе­рі­о­ди­чність зли­ва­н­ня за­ли­шків із філь­трів гру­бо­го очи­ще­н­ня паль­но­го ста­но­вить 250 мо­то­го­дин, а з філь­трів тон­ко­го очи­ще­н­ня — 500 мо­то­го­дин. Кон­стру­кція філь­трів тон­ко­го очи­ще­н­ня при­сто­со­ва­на до ТО і за­мі­ни: кор­пу­си філь­трів про­зо­рі, ін­стру­мент для за­мі­ни не по­трі­бен, у ка­бі­ні тра­кто­ра роз­мі­ще­но ін­ди­ка­тор за­бру­дне­но­сті.

На­ле­жне та які­сне ви­ко­на­н­ня цих за­хо­дів й опе­ра­цій спри­я­ти­ме під­ви­щен­ню екс­плу­а­та­цій­ної на­дій­но­сті ДПА, ди­зель­них дви­гу­нів і за­га­лом сіль­сько­го­спо­дар­ської те­хні­ки.

Ви­сно­вок

Ро­бо­та па­лив­ної апа­ра­ту­ри зна­чною мі­рою за­ле­жить від умі­сту в со­ляр­ці сір­ки. Це при­ро­дний зма­щу­валь­ний еле­мент, який пра­кти­чно від­су­тній у па­ли­вах кла­су Єв­ро 4 та ви­ще. Ви­ро­бни­ки на­віть до­да­ють спе­ці­аль­ні зма­щу­валь­ні при­сад­ки, щоб змен­ши­ти тер­тя. Однак в умо­вах Укра­ї­ни роз­ра­хо­ву­ва­ти на це мо­жна не зав­жди. Вра­хо­ву­ю­чи, що фа­кти­чний кон­троль за то­кси­чні­стю від­пра­цьо­ва­них га­зів від­су­тній, агро­під­при­єм­ства мо­жуть не гна­ти­ся за па­ли­вом кла­су Єв­ро 5 і ку­пу­ва­ти «бру­дні­ше», з не­зна­чним умі­стом сір­ки. Це мо­же бу­ти кра­щим рі­ше­н­ням, ніж від­чу­тна пе­ре­пла­та за більш еко­ло­гі­чне па­ли­во та мен­ший строк екс­плу­а­та­ції па­лив­ної си­сте­ми. Зви­чай­но, ра­ди­ти за­бру­дню­ва­ти атмо­сфе­ру не є пра­виль­ним. Однак, ура­хо­ву­ю­чи, що ле­во­ва час­тка ви­ки­дів за­ли­ши­ться в по­лі й роз­кла­де­ться на без­вин­ні спо­лу­ки, це не та­кий вже й по­га­ний під­хід.

Рис. Су­ча­сна па­лив­на апа­ра­ту­ра: а — на­сос-фор­сун­ка, б — ін­ди­ві­ду­аль­ний ПНВТ, в — си­сте­ма CR

Newspapers in Ukrainian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.