Судовой дизель: 4 причины подозрительно относиться к дизельному топливу
С каждым годом требования к количеству вредных выбросов в атмосферу становятся все строже, а поэтому в дизельном топливе увеличивается содержание добавок биотоплива. С одной стороны, забота об экологии это наше общее дело, однако такие изменения могут привести к потенциально ужасным последствиям для вашего новенького яхтенного двигателя.
В последнее время многие яхтсмены обращаются в сервисные центры с вопросами о вероятности возникновения критических проблем с двигателем в море, когда устранить поломку своими силами не представляется возможным. Такими вопросами задаются владельцы как традиционных, так и CR, HPCR судовых дизельных двигателей. Некоторые специалисты не видят причин для паники, так как на протяжении многих лет мы пользуемся аналогичными автомобильными системами и не наблюдаем никаких сложностей в их эксплуатации.
Однако интересен тот факт, что центральной проблемой становится не электроника, а необычайно высокое давление внутри топливной системы в комбинации с частой сменой места заправки дизельного топлива. Миллионы HPCR двигателей устанавливаются в автомобилях, и поломки встречаются достаточно редко, так как топливо расходуется быстро и чаще всего автовладельцы заправляются уже на проверенных заправочных станциях. В этом плане моряки намного более уязвимы: заправка судна осуществляется в различных местах, не всегда известен уровень очистки дизельного топлива и его химические свойства, а еще некоторые яхтсмены частенько позволяют топливу находиться в баке месяцами, а иногда даже и годами.
Как же мы до этого дошли? Очень просто – постепенное уменьшение допустимого количества вредных выбросов в атмосферу в последние 20 лет заставляет изготовителей двигателей модернизировать их конструкцию. Не отстают и производители дизельного топлива, которые ищут более экологичные формулы. Однако быстрые темпы технологического прогресса иногда становятся причинами непредвиденных побочных эффектов, в результате которых уязвимыми становятся судовладельцы, а в особенности те, у кого установлены новые дизельные двигатели. Рассмотрим основные причины того, как именно дизельное топливо может сыграть с вами злую шутку.
1. Содержание в дизельном топливе биокомпонентов.
Сегодня страны Европейского Союза вводят стандарты содержания биодизеля в составе топлива: в настоящее время процент не должен быть меньше 7. Биодизель смешивается с обычным дизельным топливом в концентрации от 5(B5) до 20%(B20). Большинство производителей судовых дизелей гарантируют работу традиционных двигателей на дизеле с 20-процентным содержанием биодобавок, но для HPCR ограничивают содержание биодизеля 5 процентами.
У биодизеля есть значительные преимущества по сравнению с обычным дизельным топливом такие, как уменьшенное содержание загрязняющих атмосферу веществ и улучшенная смазывающая способность. Но есть и серьезные недостатки – это уменьшение эффективности работы и мощности, значительное сокращение срока хранения топлива, засорение системы при низкой температуре.
Биотопливо также обладает свойствами растворителя, которые способны испортить некоторые каучуковые детали старых двигателей или растворить загрязнения от дизельного топлива, что приведет к закоксовыванию элементов системы. Биодизель также содержит большее количество воды в своем составе, что способствует коррозии оборудования, и повышает риск закупорки форсунок.
2. Степень очистки дизельного топлива
В ответ на ужесточение стандартов, в эксплуатацию начали вводиться судовые дизели с топливной системой высокого давления, или HPCR. Давление традиционного двигателя редко превышает 350 бар, а давление внутри HPCR достигает 2700 бар. Для работы с таким давлением дизельный двигатель должен обладать необходимыми отверстиями, зазорами и допусками на механическую обработку. Жидкость под таким давлением вместе с микроскопическими твердыми частицами превращается в струю гидроабразивной резки. Поэтому результатом использования плохо очищенного топлива станет повреждение насоса и деталей инжектора. Для обычных (низкого давления) систем впрыска топлива критический размер частиц для начала абразивного износа составляет около 6-7 микрон. Для HPCR двигателя критический размер частиц составляет приблизительно 2-3 микрона. Абсолютная чистота топлива имеет большое значение для срока службы судового дизеля.
В 1998 году производители судовых дизелей разработали документ Worldwide Fuel Charter (WWFC), который определял минимально допустимую степень загрязнения дизельного топлива, и основывался на европейском стандарте ISO 4406. Но даже если топливо соответствует этому стандарту, типичный уровень загрязнения в топливных баках на первом этапе очистки был в 10 раз больше чем регламентировано ISO. На самом деле, для двигателей HPCR необходимо топливо с минимально допустимым загрязнением в сто раз ниже целевого показателя. На сегодняшний день это представляет собой довольно серьезную проблему для отрасли, так как при фильтрации топлива на нефтеперерабатывающих заводах не ведется учет содержания твердых частиц размером меньше 4х микрон, что критично для систем с высоким давлением. Кроме того, традиционные элементы топливного фильтра не подходят для систем HPCR.
3. Смазывающая способность топлива
В свое время дизельное топливо содержало до 40,000 частиц серы на миллион. Начиная с 1990х, допустимые выбросы оксида азота и твердых частиц и других соединений для транспортных средств постепенно снижались. Соединения серы образуют токсичные газы, выброс которых по современным топливным стандартам должен быть минимальным. Предельное содержание серы постоянно снижается и сейчас находится на уровне 10 частиц на миллион – такое топливо называется дизелем с ультра-низким содержанием серы (ULSD).
К сожалению, уменьшение количества серы в составе дизельного топлива снижает его смазывающую способность, что приводит к уменьшению срока службы деталей двигателя. Кроме того малосернистое топливо имеет меньший срок хранения и повышает вероятность образования парафинового воска при невысокой температуре. Парафин впоследствии забивает топливную систему и фильтры судового дизеля. Для восстановления утраченных свойств в ULSD топливо добавляют специальные присадки.
4. Вода в топливе
Многие удивятся, ведь любой судовой дизель имеет системы фильтрации топлива от воды. Проблемы появляются при использовании ULSD топлива и биодизеля. Поверхностно-активное действие добавок малосернистого топлива и естественная поверхностная активность биодизеля позволяет воде без труда преодолеть первичные топливные фильтры, что влечет за собой неприятные последствия для судового двигателя.
И специально для параноиков
Скорее всего, ситуация со временем улучшится. Изменения в требованиях к содержанию токсичных веществ в выхлопных газах, в частности требования Евро 7 к автомобильным дизелям, подтолкнут изготовителей судовых двигателей к проектированию и установке более эффективных систем фильтрации.
Тем не менее, потребуется некоторое время для внедрения новых технологий, а пока владельцам двигателей следует быть предельно внимательными к тому, что наливают в баки их судов топливные компании.
В Интернет-магазине "Маринэк" представлены судовые дизели Nanni: John Deere, Kubota, Toyota, спроектированные с учетом европейских экологических стандартов, а также надежные в эксплуатации с различными видами дизельного топлива.