Parametry oleju napędowego (Normy)

Wymagania zależne od warunków klimatycznych 

Odpowiednio do krajowych warunków klimatycznych określa się trzy okresy:

1. od 16 kwietnia do 30 września - gatunek B (letni)

2. od 1 marca do 15 kwietnia i od 1 października do 15 listopada - gatunek D (przejściowy)

3. od 16 listopada do końca lutego - gatunek F (zimowy)

Słowniczek użytych pojęć

Liczba cetanowa-

liczba cetanowa jest miarą zdolności paliwa do samozapłonu sprężonej mieszanki paliwowo-powietrznej i uzależniona jest od wielu czynników między innymi składu frakcyjnego. Liczba cetanowa wpływa na łatwość rozruchu zimnego silnika, emisje gazów spalinowych oraz „głośne” spalanie paliwa w cylindrze. Im większą LC ma dane paliwo, tym lepsza jest jego zdolność do samozapłonu i tym bardziej sprawny i regularny jest przebieg procesu spalania. Wartość LC paliw jest ściśle związana z ich budową chemiczną. Największe liczby cetanowe mają węglowodory parafinowe o dużej liczbie atomów węgla, posiadające długie, proste łańcuchy. Najmniejsze liczby cetanowe mają węglowodory aromatyczne. Ogólnie można powiedzieć, że im lżejsze paliwo tym mniejsza liczba cetanowa a im cięższe paliwo tym wyższa liczba cetanowa. Rzeczywista liczba cetanowa w paliwach jest zawsze niższa od wyliczonego indeksu cetanowego.

Indeks cetanowy-

indeks cetanowy jest to parametr ściśle związany z liczbą cetanową, wyliczany jest matematycznie i upraszczając służy do oznaczenia mocy oleju napędowego. Im wyższy indeks cetanowy tym mocniejsze paliwo.

Gęstość - 

gęstość jest wielkością charakteryzującą jakość paliw i pozwala na odróżnienie poszczególnych gatunków paliw. Jest to masa jednostki objętości wyrażona albo w kg na metr sześcienny w temperaturze 15°C przy ciśnieniu 101,325 kPa. Gęstość oleju ma wpływ na jakość rozpylenia

mieszanki paliwo-powietrznej i w konsekwencji na jakość spalania.

Węglowodory aromatyczne-

węglowodory aromatyczne mają długi okres opóźnienia zapłonu, charakteryzuje je wybuchowe spalanie, wywołujące tzw. twardą pracę silnika. Z tego też względu nie są pożądanymi składnikami oleju napędowego. Również ze względu na ochronę środowiska ich obecność w paliwach jest wysoce niewskazana. Podczas spalania węglowodorów aromatycznych, szczególnie wielopierścieniowych, tworzą się wysoko cząsteczkowe produkty o właściwościach kancerogennych, które wprowadzane są do atmosfery wraz ze spalinami. Uproszczając im niższa zawartość węglowodorów aromatycznych tym lepsze paliwo.

Zawartość siarki-

siarka ma duży wpływ na wielkość i rodzaj emisji spalin z samochodu oraz własności korozyjne paliwa. Siarka niszczy katalizator obniżając jego wydajność i sprawność. Obniżenie jej zawartości wpływa na zmniejszenie ilości szkodliwych substancji w spalinach samochodu.

Temperatura zapłonu-

temperaturę zapłonu podaje się głównie w celu oznaczenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego podczas użytkowania paliwa. Temperatura zapłonu charakteryzuje skłonność tworzenia mieszanin palnych i jest wartością, przy której ogrzewany produkt w mieszaninie z powietrzem ulega zapłonowi w zetknięciu z płomieniem.

Pozostałość po koksowaniu-

paliwo przy spalaniu nie powinno tworzyć osadów w komorze spalania, na zaworach, pierścieniach tłokowych, elementach wtryskiwaczy. Skłonność do tworzenia nagaru wiąże się ze składem chemicznym paliwa. Ilość nagaru rośnie wówczas, gdy paliwo zawiera węglowodory nienasycone, wysoko cząsteczkowe składniki o charakterze smół, związki siarki oraz kwasy organiczne. Ogólnie można przyjąć, że im mniejsza jest pozostałość po koksowaniu, tym mniejsze jest prawdopodobieństwo tworzenia się nagaru w silnikach.

Pozostałość po spopielaniu-

przy spalaniu paliwa oprócz nagaru może również tworzyć się popiół. Tworzenie się popiołu uwarunkowane jest obecnością w paliwie związków nieorganicznych: przypadkowych zanieczyszczeń mineralnych, bądź rozpuszczalnych mydeł pochodzących z procesu zobojętniania kwasów organicznych alkaliami. Większość popiołu przechodzi przez komorę spalania bez spowodowania szkodliwych skutków, ale niektóre odkładają się w komorze spalania.

Zawartość wody-

woda w olejach napędowych może być rozpuszczona lub tworzyć rodzaj emulsji. Woda rozproszona w paliwie w postaci emulsji nie stanowi poważnego niebezpieczeństwa dla pracy pomp wtryskowych i wtryskiwaczy w okresie letnim. Natomiast stosowanie zawodnionego paliwa zimą, w temp. poniżej 0°C jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ woda krzepnie, tworząc kryształki lodu, które osiadają na siatce filtru i zatykają jej oczka. W konsekwencji dopływ paliwa do cylindrów zostaje przerwany.

Zawartość zanieczyszczeń stałych-

jeżeli nie zachowuje się właściwych środków ostrożności podczas transportu, magazynowania i przelewania paliwa, mogą dostać się do niego zanieczyszczenia mechaniczne. Szczególnie szkodliwymi zanieczyszczeniami są piasek i glina, ze względu na ich własności ścierne i twardość. Generalnie zanieczyszczenia stałe zanieczyszczają filtry i zatykają otwory wtryskiwaczy, a jeżeli nie zostały zatrzymane na filtrach, mogą porysować i uszkodzić elementy pomp wtryskowych i wtryskiwaczy.

Estry metylowe kwasów tłuszczowych-

estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME ang.. Fatty Acid Methyl Esters) otrzymywane są w reakcji katalitycznej estryfikacji metanolem tłuszczów zawartych w olejach roślinnych (np. w oleju rzepakowym). FAME są stosowane jako biokomponenty w oleju napędowym lub jako samodzielne paliwo tzw. biodiesel.

Odporność na utlenianie-

w praktyce niektóre składniki oleju napędowego powodują jego utlenianie, co objawia się ciemnieniem paliwa i powstawaniem osadów żywicznych w zbiorniku i systemie zasilania. Dla zabezpieczenia przed tymi niekorzystnymi zjawiskami w normie dla olejów napędowych ilość powstałych osadów żywicznych w wyniku natleniania próbki przez 16 godzin nie może przekraczać 25 g/m3.

Lepkość-

od lepkości oleju napędowego zależy stopień rozpylania paliwa i jakość jego spalania. Jeżeli jest ona zbyt duża, to podczas rozpylania tworzą się krople o dużych rozmiarach. Paliwa o zbyt małej lepkości także zaburzają proces tworzenia mieszanki. Podczas rozpylania tworzą się drobne kropelki, które szybko wytrącają prędkość. Strumień rozpylanego paliwa wypełnia wówczas tylko część komory spalania. Występuje lokalny nadmiar paliwa i niecałkowite spalanie w tej części komory, która jest blisko wtryskiwacza. Im wyższa jest lepkość paliwa tym trudniej przepływa ono przez filtry, przewody i inne elementy układu zasilania, co znajduje wyraz w zmniejszeniu mocy silnika. Zbyt niska lepkość paliwa również jest niepożądana, gdyż paliwo w silnikach z zapłonem samoczynnym spełnia rolę środka smarnego dla tłoczków pomp wtryskowych. Wskutek zbyt małej lepkości smarowanie tych elementów jest niedostateczne, co powoduje ich szybsze zużycie.

Skład frakcyjny-

jest bardzo ważnym wskaźnikiem służącym do oceny zdolności rozruchowych paliwa, zdolności paliwa do samozapłonu (indeks cetanowy), regularności przebiegu spalania oraz - w wyniku niecałkowitego spalania - skłonności do tzw. nagarów w komorze spalania, na zaworach pierścieniach tłokowych, elementach wtryskiwaczy itd. Olej napędowy zawierający ciężkie frakcje końcowe jest niepożądany, gdyż nie spala się całkowicie, a poza tym podczas spalania tworzą się nadmierne ilości nagaru i smół, które odkładają się na końcówkach wtryskiwaczy. Zbyt mała ilość lekkich frakcji w paliwie utrudnia uruchomienie silnika w niskiej temperaturze.

Temperatura blokady zimnego filtra-

Parametr ten sprawdzany jest następującą metodą. Próbka paliwa, chłodzona w ściśle określonych warunkach, jest zasysana do pipety w warunkach kontrolowanego podciśnienia, przez znormalizowany filtr. Procedura jest powtarzana w trakcie chłodzenia paliwa po każdym obniżeniu temperatury o 1 st.C, poczynając od temperatury pierwszego oznaczenia. Oznaczenie prowadzone jest tak długo, aż ilość wydzielających się z roztworu kryształów parafiny spowoduje zatrzymanie lub spowolnienie przepływu paliwa tak, że czas napełniania pipety przekroczy 60 s lub paliwo nie spływa całkowicie z powrotem do naczynia pomiarowego, przed kolejnym oziębieniem o 1 st.C. temperatura zablokowania zimnego filtra (CFPP) jest parametrem jakościowym przybierającym różne dopuszczalne wartości, w zależności od warunków klimatycznych panujących w poszczególnych krajach. Polska została zaliczona do krajów o klimacie umiarkowanym dla którego nie jest normalizowany parametr dużo ważniejszy temperatura mętnienia (CP).