Про дизельное топливо.

Так как, наконец, удалось найти подходящую картинку для шапки, больше нет смысла откладывать публикацию. Приступим.

• Правда ли, что у Лукойла лучшее ДТ?
• Стоит ли ожидать увеличения мощности от ДТ Экто или Ultimate?
• Есть ли необходимость использовать покупные присадки для дизельного топлива, будет ли от них положительный эффект?
• Где лучше всего заправляться?

Ответы на эти вопросы вы сможете узнать без регистрации и смс, просто прочитав статью!

Пока Элон Маск и ко двигают индустрию электрокаров семимильными шагами вперед мы продолжаем жечь топливо и пытаемся разобратся, какие из остатков древних динозавров горят лучше.

Ранее мы разобрались с бензином (Часть 1, Часть 2). Настало время выяснить, что интересного может предложить колонка с ДТ.

Начнем с простого. Почти все дизельные технологии: турбины, высокое давление непосредственного впрыска, и, даже, бездроссельный впуск в последние годы были с успехом применены на бензиновых двигателях. Последнее оставшееся отличие состоит в отсутствии системы зажигания и несколько ином принципе работы. Подробнее про сравнение бензиновых и дизельных двигателей — в статье «Бензин или Дизель».

Цетановое число

Основной характеристикой дизельного топлива выступает цетановое число. На этом познания среднестатистического автолюбителя заканчиваются.

Попробуем ответить на вопрос: «Каким должно быть цетановое число в хорошем топливе»? Для этого призываю древнюю силу просвещения под названием «ЗаРулем», 2008: «Пособите Дизелю».

Цетановое число определяет время от впрыска до возгорания. Чем больше это число, тем быстрее воспламеняется топливо. Быстрее значит лучше или нет?

Как и в случае с бензином, дизельный двигатель проектируется под конкретное цетановое число, на котором он обладает оптимальными характеристиками. Если цетановое число слишком высокое и топливо загорается быстро, то оно не успевает хорошо смешаться с воздухом и испариться. При этом процесс горения будет медленным и менее эффективным. Кислород в дальних участках камеры сгорания не будет участвовать в процессе. Однако чем быстрее горение тем больше за рабочий такт мы можем подать топлива, а значит больше мощность.

Если цетановое число низкое — то топливо успеет полностью испариться, но из-за этого процесс горения будет быстрым и жестким — из за долго испарения не успеть подать максимально возможное количество топлива за рабочий такт — снизится максимальная мощность и увеличатся ударные нагрузки на КШМ.

Есть мнение что, каждая единица отклонения ЦЧ (цетанового числа) от оптимального  дает увеличение расхода топлива на 0,3-0,4%.

Идеальным алгоритмом работы дизеля является быстрое воспламенение и медленное горение. Добится этого позволяют современные системы впрыска, улучшающие испаряемость топлива в камере сгорания и процесс горения. Следовательно, чем прогрессивней система впрыска в вашем дизеле, тем больше пользы вы получите от высокого цетанового числа.

Высокое цетановое число попадается и в России.

Результаты тестов солярки на 14-ти литровом 240 сильном ЯМЗ 238. [ Источник: ЗаРулем, 2009 ]

Вывод легко запомнить, так как с бензиновыми двигателями похожая  картина — чем современней двигатель, тем большее октановое число необходимо.

С теорией мы закончили, перейдем к тестам.

Призываем силу во второй раз: ЗаРулем, 2011, «Присадки к дизтопливу».

Дизель куда более своего бензинового собрата чувствителен к составу топлива. Впрыск, испарение и горение идут прямо в цилиндре, и времени на это отводится очень мало. Более того, если для бензинов различия по ключевым параметрам (октановое число, фракционный состав, содержание разных углеводородов и кислорода) составляют считаные проценты, то для дизельного топлива (ДТ) картина куда хуже. ЦЧ в рамках Евро-2, должно быть не ниже 45, в рамках Евро-3 и новее, минимум — 51. Фактически может попадаться топливо с ЦЧ более 60. А если в такое ДТ залить цетан-корректор, то разница может составить и 30%.

При тестировании дизельного топлива на древнем и могучем ЯМЗ 238 лучше всего себя показывает топливо с минимальным ЦЧ (49) — логично, ведь двигатель (в первую очередь впрыск и угол его опережения) разрабатывали под цетановое число 45. Но если этот двигатель отрегулировать на нормы выхлопа Евро-4, то лучшие показатели он демонстрирует на топливе  BP с ЦЧ 54! Топливо с высоким ЦЧ обеспечивает снижение расхода 0,5% на каждую единицу ЦЧ. Для двигателей экологических классов ЕВРО-4+ и с  современными системами впрыска (common rail) высокое ЦЧ может обеспечить даже лучшие результаты. Иными словами, если перейти с топлива с ЦТ 51 на хорошее топливо с ЦЧ 60 и выше, то расход топлива и мощностные показатели должны улучшиться примерно на 5%.

Сравнение эффективности цетан-корректоров на двигателе Камаз, расчитаном на ЦТ 45
[Источник: ЗаРулем, 2008 ]

С другой стороны, на  двигателе КАМАЗ, так же рассчитанном на ЦТ 45, добавление цетан-корректоров к топливу с ЦЧ 51 без регулировки все равно вызвало улучшение топливной экономичности, хотя теоритически, расход топлива должен был вырасти. Такой результат исследователи из Зарулем обьясняют применением волшебных катализаторов (промоутеров) горения в присадках. Присадка Kerry дала КАМАЗу повышения топливной экономичности более 2,5% на каждое дополнительное ЦЧ!

Из-за высокого ЦЧ топливо не успевает до воспламенения хорошо смешаться с воздухом и окисляется не во всем объеме камеры сгорания. Промоутеры, в свою очередь, улучшают процесс горения (как оксигинаторы у бензина) без изменения цетанового числа и, тем самым, повышают мощность и топливную экономичность.

На двигателях с прогрессивными системами впрыска применение промоутеров горения может быть не таким оправданным ввиду того, что их роль уже выполняют продвинутые форсунки. Отклик на повышение цетанового числа будет в районе 0,5%-2,5% на каждую единицу ЦЧ.

ИТОГ: Применение цетан-корректоров всегда положительно влияет на мощность и расход. Присадки с промоутерами горения намного эффективнее на старых моторах. Если вы носите майку с Джереми Кларксоном и каждый раз, срываясь со светофора, вопите «POWERRRRR!!!», то рекомендую заливать двойную дозу ТОТЕК или Kerry в свой дизельный болид при каждой заправке.

Смазывающая способность.

Тест присадок к дизельному топливу. Не смущайтесь некондиционным цетановым числом ДТ — его намеренно разбавили керосином
[ Источник: ЗаРулем, 2011 ]

Второй важной характеристикой ДТ является смазывающая способность. Топливо должно эффективно препятствовать износу сложной топливной аппаратуры. Раньше с этой задачей прекрасно справлялась ушная сера, но она вызывает нагар и вредна для экологии. Поэтому, в современных топливах, ее содержание максимально снижают и заменяют смазывающими присадками. Чем лучше смазывающая способность, тем дольше прослужит ваш ТНВД и форсунки, а их ремонт или замена — основная головная боль после пробега в 200 тыс. км. С другой стороны, если вы предпочитаете менять машину раз в 3 года, то это уже проблемы второго владельца.

Мощность, смазывающие компоненты сами по себе, не увеличат — смотрим на результаты присадки «Энергия 3000».

Лучшие показатели у присадки ТОТЕК. По каким-то причинам ее включили в разряд «Смазывающих», хотя производитель относит ее к классу «Универсальных» — в ней, помимо прочего, содержится катализатор (промоутер) горения.

Иностранный опыт.

В наших интернетах принято ругать воротил топливного бизнеса, наши отсталые НПЗ и жижу, которую нам, почему-то, продают как топливо. Посетите любой сервис и вам с удовольствием продемонстрируют часовой монолог по теме «У нас топливо паршивое, а у них там в баки амброзию льют».

Список цетановых чисел в ДТ с разных заправок в США. Там дизельным топливом все очень грустно — ДТ льют только в магистральные тягачи.
[Источник: http://rennlist.com/]

Перевод одного из комментариев с американского форума http://rennlist.com/forums/:

Езжу на дизелях с 1985 года и ниразу не видел в Америке обозначения цетанового числа на колонке. В то же время октановое число на бензиновых колонках всегда написано, но я не вижу ни одной причины почему мы не должны знать цетановое число. Если только «Федералы» не думают, что всё ДТ в США «обычное».  В Европе сушествует 3 класса ДТ: обычное (ЦТ 40-50), среднее (ЦЧ 51-59) и премиальное (ЦЧ 60+). Обычное ДТ не преднозначено для современных дорожных автомобилей. Для годов выпуска моложе 2000-го минимальное значение ЦЧ — 51.  … Лично я бы добавлял цетан-корректор после каждой заправки на American Exxon/Mobil.

Сравнение топлив (данные 2011 года).

К сожалению на данный момент сканы паспортов на ДТ — большая редкость, и их не достаточно для полноценного сравнения. Но зачем мучаться если есть поиск от гугл и ЗаРулем, 2011 «Ставим на зеро» ?

Сравнение летнего дизельного топлива.
[Источник: ЗаРулем, 2011 «Ставим на зеро»]

Все показатели уже собраны в одну таблицу, осталось только покрутить головой, повращать монитор и сообразить что к чему.

В первую очередь нас интересует 3 показателя: цетановое число, смазывающая способность и топливная экономичность.

Топливная экономичность.

К сожалению, топливная экономичность измерялась по ГОСТу, на древнем двигателе с механическим впрыском, рассчитанным на ЦЧ 45, так что победителем стала РосНефть с наименьшим цетановым числом — 51 и классом Евро-3. Древнее топливо для древнего двигателя.  На современных двигателях ситуация будет противоположная, так что этот параметр придется отбросить.

Смазывающая способность.

В 2011 году аутсайдером с сильным отрывом был Лукойл. Если сравнить показатели с свежим паспортом от 2015 года (представлен ниже), то видно, что никакого прогресса у Лукойла нет. Это произошло потому, что Лукойл первым обновил свои производственные мощности в соответствии со стандартами Евро-5.  Все конкуренты содержали серы в 4-20 раз больше.

В 2011 году это конечно было преимуществом (с точки зрения экологии и чистоты двигателя, но не смазывающей способности), но теперь это главный недостаток, так как технологии у конкурентов новее, а значит и качество лучше.

На данный момент  все производители уже перешли на Евро-5 (с 2016 года Евро-5 станет минимально допустимым стандартом). Скорее всего, смазывающая способность упала у всех.

Цетановое число.

В 2011 году первой с конца у нас идет Роснефть. На современных моторах такое топливо покажет результаты на 2%-5% хуже лидеров. Если принять во внимание свежие паспорта, то Лукойл делит дно вместе Роснефтью.

Далее по возрастанию: ТНК, ТАТнефть, Shell. У всех значение ЦЧ около 53,5. Среднее топливо, подойдет для любых современных двигателей.

Лучший результат показало топливо BP. Отрыв от среднячков небольшой — всего 1,5 ЦЧ, но победителей не судят.

Улучшенное ДТ (данные 2015 года).

Наряду с бензином Экто, Ultimate и пр. появились и их дизельные аналоги. Обещания всегда одинаковы: мощность выше, расход ниже, чистый, как капля визина, двигатель.

Моющие присадки действительно работают, в этом мы уже разобрались в «Про бензин. Часть 2.» В дизельных двигателях их применение даже более оправдано, из-за сложной системы впрыска. Однако, огорчает отсутсвие присадок с модификаторами трения, в отличии от улучшенных бензинов.

Сайт BP заявляет об увеличении мощности на ДТ Ultimate от 2% до 8% за счет увеличенного цетанового числа и за счет очищения двигателя. Про промоутеры горения, к сожалению, ни слова. По опыту изучения паспортов на бензин могу сказать, что в большинстве случаев любое улучшенное топливо представляет из себя базовое топливо + моющая присадка (пакет присадок). Т.е. если ваш двигатель чист, то мощность будет одинакова на обычном и на улучшенном ДТ от одной и той же сети АЗС. Переплата идет только за моющую присадку.

Рассмотрим паспорта на ДТ:

ЛУКОЙЛ РФ (2014 г.):

Если, в случае с бензином, за год ситуация на Лукойле заметно улучшилась (резко сократилось содержание МТБЭ), то в случае с ДТ ситуация печальнее.

Из представленных паспортов и центановое число и противоизносные характеристики лучше  у ДТ от 2014 года. Ощутимой разницы в характеристиках самого топлива между ЭКТО и обычным ДТ я не вижу. В 2015 году в Москве ситуация с ДТ на Лукойле вгоняет в депрессию. Цетановое число и смазывающая способность просто на пределе допустимых значений. Хуже этого быть на приличной заправке не может, так что обычное ДТ будет таким же.

Вреда двигателю такая жидкость не принесет, но ехать ради нее на другой конец города — явное безумие и фанатизм. С 2011 года единственным преимуществом Лукойла было только низкое содержание серы и возможность купить топливо с моющей присадкой. Хороший выбор для очистки двигателя, но заправляться постоянно — не лучшая идея, на таком топливе вы теряете мощность и топливную экономичность.

Необходимо отметить, что зимнее дизтопливо обладает меньшим  ЦЧ. Летом я ожидаю улучшения показателей на Лукойле на 4-6 ЦЧ.

ТАТнефть. 

Топливо ТАНЕКО появилось на рынке всего год назад, в январе 2014 года. Производитель на всех АЗС один — Нижнекамске нефтеперерабатывающий комплекс. Судя по тому, что запуск налажен столь недавно можно ожидать современную технологию и хорошие показатели. И эти ожидания оправдываются на 146%.

Летнее ДТ обладает астрономическим ЦЧ — 60. При этом содержание серы минимально — около 1 ppm. Это в разы меньше, чем в любом другом ДТ или бензине Евро-5.

Еще одна интересная особенность — большая разница между цетановым числом и цетановым индексом в пользу последнего.

«…Расчетный цетановый индекс: приближенное значение цетанового числа дистиллятного дизельноготоплива без повышающих цетановое число присадок, вычисленное на основании плотности топлива и егофракционного состава…» — ГОСТ Р ИСО 8178—5—2009

У Лукойла фактическое цетановое число практически равно расчетному индексу, т.е. положительное влияние цетан-повышающей присадки компенсируется снижением из-за других присадок. В тоже время, у топлива ТАНЕКО ЦИ превышает ЦЧ на 3-5 единиц, это говорит о том, что противоизносные присадки сокращают ЦЧ на эти самые 3-5 единиц, (цетан-корректоры в топливе ТАНЕКО не используются и не компенсируют снижение).

Смазывающая способность у Лукойла и Татнефти одинаковая — около 420 мкм. Показатель не утешительный, особенно если учесть, что с помощью присадок можно улучшить его в 2 раза, до 200-250 единиц.

Немного огорчает отсутствие моющей присадки в топливе Татнефть (Танеко). Но если вспомнить, что содержание серы у Татнефти в 10 раз ниже требований стандарта Евро-5, то потребности в постоянном её применении нет. «Чисто не там где убирают, а там где не мусорят» — народная мудрость.

Газпромнефть. 

ВЫВОД.

Пока ситуация с дизельным топливом хуже, чем с бензином. Спрос на премиальное ДТ уверенно растет — в 2014 году 40% всех проданных в РФ Cayenne были с 3 литровыми дизелями — но он все еще довольно низкий, а значит нет стимулов повышать показатели сверх ГОСТов. «Среднее» ДТ можно купить на любой брендовой АЗС, но премиальное топливо с ЦЧ 60+ — пока имеется только летом на АЗС Татнефть. В тоже время, владельцы Porsche Cayenne S Diesel стоят в очереди на Лукойле на Олимпийском проспекте (слухи и маркетинг побеждают здравый смысл и факты). ДТ с модификаторами трения пока на рынке нет.

В отличии от бензина, что бы получить максимальную отдачу от современного дизельного двигателя пока необходимо прибегать к присадкам: центан-повышающим или комплексным. Так же не помешают и противоизносные, как минимум у Лукойла и Татнефти проблемы с смазывающими свойствами. В тестах хорошо себя проявила комплексная присадка ТОТЕК для Евро-4 (5). Для максимальной мощности и ради ТНВД рекомендую использовать её с ДТ от Татнефть (Танеко). Такой коктейль может прибавить до 10% мощности и топливной экономичности по сравнению с Лукойлом и в 1,5-2 раза продлить жизнь ТНВД (второй владелец скажет вам спасибо).

Использовать цетан-повышающую присадку для Татнефти я бы не стал, так как эффект от увеличения ЦЧ более 60 почти отсутсвует, в тоже время катализатор горения в присадке может дать хорошую прибавку мощности на таком высоком цетановом числе, особенно на старых двигателях. Цена присадки составит всего 1,5 рубля на литр бензина, что очень гуманно.

К сожалению пока нет актуальных данных о качестве топлива на BP. Но даже если ЦЧ осталось на уровне 2011 года, то смесь BP ДТ Ultimate + ТОТЕК Цетан-MAX тоже даст ЦЧ около 60 и приемлемые смазывающие свойства + бонус: наличие в баке моющей присадки. Правда цена такого решения будет выше на 3,5 рубля, чем Татнефть+ТОТЕК для Евро-4: ДТ BP дороже на 1,5 рубля, присадка (в расчете на литр топлива) дороже еще на 2 рубля.

Заливать улучшенный ДТ можно только ради моющей присадки, если не хочется заморачиваться. Само топливо ничем не отличается, на чистом двигателе мощность не увеличится (пока не начали использовать присадки в ДТ с модификатором трения). Необходимо помнить, что Евро-5 уже не редкость, и за последние 4 года содержание серы в топливе сократилось в 35-50 раз (!) за счет перехода с Евро-3 на Евро-5.  Сейчас постоянное применение моющих присадок уже не так критично. Как и с улучшенным бензином, достаточно сжигать 2 бака (100-150 литров) с моющей присадкой в месяц (обязательно один за другим).