Вода, как известно, тяжелее бензина и скапливается на дне бензобака. Бензонасос подает топливо со дна и поэтому затягивает в систему в первую очередь, воду, которая не может пройти через смоченный топливом фильтр, вследствие чего образуется водяная пробка и двигатель не запускается. При отрицательных температурах, вода замерзает и, соответственно, бензонасос не подает топливо в камеру сгорания. В случае неполного промерзания в топливе образуются кристаллики льда, которые все же подаются насосом в топливную магистраль. При этом может «забиться» топливный фильтр, и тогда двигатель начинает работать с перебоями из‑за неравномерной подачи топлива и наличия в нем воды.
Для борьбы с подобными явлениями служат специализированные присадки — антифризы — осушители (не путать с антифризами для системы охлаждения!) или, как их еще называют, «удалители влаги», а также специализированные «зимние» очистители инжекторов (форсунок).
Антифриз — охлаждающая, замерзающая при низких отрицательных температурах жидкость, применяемая в системах охлаждения двигателей машин на основе водного раствора этиленгликоля с добавлением присадок; в зависимости от содержания этиленгликоля получают жидкости с различной температурой замерзания.
Состав данных присадок — 85…95 % из изопропилового спирта, остальное — антикоррозионные присадки, разного рода очистители и растворители. Изопропиловый спирт смешивается с водой в бензобаке и эта азеотропная смесь при движении уже самостоятельно перемешивается в топливе, проходит через фильтры и безвредно сгорает в двигателе. Спирт растворяет уже образовавшийся лед.
С той же целью можно заливать чистый спирт, но водно — спиртовые смеси весьма коррозионно — активные, поэтому у антифризов — осушителей более сложный состав.
Вопрос. Что делать, если дизель на морозе не заводится и есть подозрение, что топливо все же «замерзло»?
Ответ. Антигель в данном случае уже не поможет, так как дизтопливо «замерзло» не только в баке, но и в фильтрах. Здесь на помощь может прийти «Размораживатель дизельного топлива». Однако он не вводится непосредственно в бак, и инструкция по его применению достаточно сложна. Но если другого варианта нет, то это реальный и, вероятно, единственный выход из создавшейся ситуации.
Основная рекомендация — профилактическая, т. е. не допускать такой ситуации и заблаговременно использовать «Антигель», еще до наступления холодов.
Вопрос. Опасно ли превышение концентрации топливной присадки?
Ответ. В инструкции к топливным присадкам указывается, на какой объем топлива рассчитана та или иная присадка, и как правильно ее вводить в топливо. Рекомендуем не нарушать данное правило. Если концентрация препарата в топливе существенно превышена, то к каким‑либо серьезным отказам это не приведет, а вот доставить проблемы может, так как при большой концентрации возникает излишнее проявление моющих свойств топлива, что приводит к загрязнению топливного фильтра, и двигатель может начать работать с перебоями или вообще заглохнуть.
Биотопливные присадки
Во всех промышленно развитых и в большинстве развивающихся стран ведутся интенсивные научно — исследовательские и практические работы по производству и применению альтернативных (лат. alter — другой, один из двух) видов топлива, таких как биогаз, спирты, синтетическое топливо, водород, генераторный газ и др., позволяющие снизить выбросы в атмосферу токсичных веществ.
В связи с тем, что биотопливо является возобновляемым источником энергии, побочные продукты производства (глицерин) также находят промышленное производство. При этом биотопливо не обязательно будет дешевле обыкновенного топлива, полученного из нефти или нефтепродуктов, а чаще всего, наоборот.
Альтернативные виды топлива по сравнению с обычными нефтяными имеют как свои преимущества, так и недостатки. Именно из‑за последних в настоящее время сдерживается широкое использование данных видов топлива.
Наиболее распространенным видом биотоплива является биоэтанол (этиловый спирт), получаемый путем перегонки любой субстанции, содержащей крахмал (картофель), сахар (сахарная свекла или тростник) или целлюлозу (древесина, щепа, солома, хлопковая шелуха и т. п.). Чаще всего для перегонки используют зерновые культуры: рис, кукурузу, пшеницу, рожь, а также рапс (рис. 36).
Рис. 36. Схема получения биоэтанола из рапсового масла
Биоэтанол — этиловый спирт (этанол), получаемый в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива для автомобильного транспорта.
Получение этанола осуществляется микробиологическим (спиртовым брожением, под действием дрожжей, ферментов или бактерий) либо синтетическим (гидратизацией этилена, полученного при добыче нефти в присутствии катализатора) методом (рис. 37).
Рис. 37. Химическая формула получения биоэтанола из рапсового масла
В мире около 85 % спирта применяется в технических целях, в том числе 80 % в качестве биотоплива, которое по своим свойствам практически не уступает бензину (табл. 27). При этом мировой рынок топливного биоэтанола ежегодно вырастает на 20…25 % и, по прогнозам экспертов, производство и потребление этанола к 2020 году достигнет на планете 120 млрд литров в год.
Табл. 28. Параметры биоэтанола в сравнении с бензином
Биоэтанол в большинстве случаев является своего рода присадкой к бензину. При этом смеси этанола и бензина маркируются букой Е (ethanol) и числом, указывающим на его долю в топливе. Наиболее распространены марки Е5, Е7 и Е10. Для использования таких марок топлива внесение изменений в конструкцию бензинного двигателя не требуется, а вот марки Е85, Е95 и Е96 с содержанием этанола соответственно 85, 95 и 96 % — требуют специальной модификации системы питания и зажигания автомобиля. Применение этанола позволяет не только уменьшить нефтяную зависимость государства и выбросы углекислого газа с выхлопом, но и повысить детонационную стойкость (октановое число) применяемого бензина, а также снизить содержание токсичных ароматических углеводородов (табл. 28).
Табл. 29. Физико-химические свойства автомобильного бензина с добавкой биоэтанола
В настоящее время в Российской Федерации действует следующая нормативно — техническая документация на автомобильные бензины с добавками этанола:
1. Технические условия ТУ 38.401–58–244—99 «Бензины автомобильные неэтилированные, содержащие этанол». Разрешение на производство таких бензинов выдано ОАО «Лукойл — Волгограднефтепереработка», ОАО «Новокуйбышевский НПЗ» и некоторым другим нефтебазам;
2. Государственный стандарт ГОСТ Р 51866—2002 (аналог европейской нормали ЕН-228), предусматривающий возможность применения до 5 % этанола;
3. Государственный стандарт ГОСТ Р 52201—2004 «Этанольное моторное топливо для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием «Бензанолы». Общие технические требования»». Данное топливо разработано совместно с ЗАО НПО «Химсинтез» и является отечественным аналогом топлива «Газохол», на которое приходится около трети общего объема применяемого в США автомобильного бензина. Бензанол представляет собой смесь нефтяных углеводородов и денатурированного этилового спирта (от 5 до 10 % объём.), а также других присадок, обеспечивающих антидетонационные, антикоррозионные, антиокислительные и другие нормативные характеристики моторного топлива;
4. Стандарт СТО 11605031–007—2006 с требованиями к денатурированному топливному биоэтанолу. С целью возможного экспорта характеристики к качеству биоэтанола в нем полностью соответствуют западному стандарту (АSТМ Д 4806).
Применение этанола в составе автомобильных бензинов влечет за собой ряд трудностей при организации производства, хранении, транспортировке и использовании бензиноэтанольных видов топлива. Это связано с фазовой нестабильностью (расслаиванием при хранении) бензина с добавкой этанола, коррозионной активностью по отношению к металлическим материалам и старением резинотехнических изделий, как в топливных системах автомобиля, так и на автозаправочных станциях, а также склонностью такого топлива к накоплению отложений на впускных клапанах и образованию нагара в камере сгорания (табл. 29).
Табл. 30. Образование отложений в двигателе при применении биоэтанола
Для производства биодизеля используют различные жиры растительного или животного происхождения. Для того чтобы превратиться в биодизель, они подвергаются процессу этерификации, в ходе которого превращаются в эфиры жирных кислот. Смесь этих эфиров и называют биодизелем. Сопутствующим продуктом является глицерин (см. рис. 36). При этом в качестве добавки к такому топливу может применяться и чистое дизельное топливо, в концентрации не более 20 %. Физико — химические свойства различных смесей дизельного топлива (ДТ), чистого рапсового масла (РП) и его метилового (МЭРМ) и этилового эфиров (ЭЭРМ) представлены в табл. 30.
Табл. 31. Физико-химические свойства топлива для дизельного двигателя
Наиболее распространенным сырьем для производства биодизеля служат различные сельскохозяйственные масличные культуры: рапс, соя, подсолнечник, ятрофа, кокос и др. Из них наибольшее распространение получил рапс — неприхотливое растение семейства крестоцветных, которое хорошо произрастает в умеренном климате, имея продуктивность 1,2 тыс. л масла с одного гектара. Для сравнения, с одного гектара подсолнечника можно получить около 0,95 тыс. литров масла. Эффективность переработки кокоса и ятрофы значительно выше, но их производство ограничено странами с тропическим климатическим поясом. При этом следует отметить следующее:
— применение чистого рапсового масла и его метилового эфира (МЭРП) в качестве добавки к дизтопливу в концентрации до 20 % не требует дополнительной регулировки дизеля и не приведет к ухудшению его мощности и экономичности;