Какви са различните видове дизелово гориво?

Преди дизеловото гориво да бъде стандартизирано, дизеловите двигатели обикновено работеха на евтини мазути. В Съединените щати те се дестилират от нефт, докато в Европа се използва масло от катран. Някои дизелови двигатели дори се захранват със смеси от няколко различни горива, като бензин, керосин, рапично масло или смазочно масло, тъй като са необлагаеми и следователно евтини. Представянето на дизелови двигатели за моторни превозни средства, като Mercedes-Benz OM 138, през 30-те години означава, че са необходими по-висококачествени горива с подходящи характеристики на запалване. Първоначално обаче не бяха направени подобрения в качеството на дизеловото гориво за моторни превозни средства. В крайна сметка, след Втората световна война, първите модерни висококачествени дизелови горива бяха стандартизирани. Тези стандарти са например DIN 51601, VTL 9140-001 и стандартите на NATO F 54. През 1993 г. DIN 51601 беше остарял и запчна да се използва новия стандарт EN 590, който оттогава се използва в Европейския съюз.

Видове дизелови горива

Дизеловото гориво се произвежда от различни източници, като най-разпространен е петролът.  Други източници включват биомаса, животински мазнини, биогаз, природен газ и втечняване на въглища.

Нефтен дизел

Петролният дизел или изкопаемият дизел е най-често срещаният вид гориво, използвано в товарни камиони, влакове, автобуси и селскостопански и строителни превозни средства. Много нови пътнически превозни средства също се задвижват от петролен дизел. Неговите компоненти се получават чрез фракционна дестилация на суров нефт при температури между 200 – 350 градуса по Целзий при атмосферно налягане. Резултатът е смес от въглеродни вериги, съдържаща приблизително 8 – 20 въглеродни атома на молекула.

Синтетичен дизел

Желанието да се намерят дългосрочни алтернативи с нисковъглеродно гориво е развитие на синтетичния дизел. Той може да бъде произведен от всякакъв въглероден материал, който не се ограничава до биомаса, биогаз, природен газ и въглища. След като естественото вещество се газифицира и пречисти, то преминава през процеса на Fischer-Tropsch, който по същество представлява поредица от химични реакции, които превръщат комбинация от въглероден окис и водород в хибридно вещество, наречено въглеводороди. Този тип дизел е похвален за почти нулевото съдържание на сяра, намалявайки общите емисии.

Биодизел

Биодизелът е алтернативен възобновяем източник на гориво на петролния дизел, който се произвежда от растителни масла, животински мазнини или рециклирано олио. Към 2016 г. соевото масло е основната съставка на приблизително 55% от общата суровина, използвана за производството на биодизел в САЩ, последвана от рапица и царевично масло. В най-чистата си форма биодизелът се нарича B100, но въпреки това може да бъде подходящо смесен с петролен дизел в зависимост от температурата, в която ще се използва горивото. Производителите на горивно оборудване (FIE) повдигнаха няколко опасения по отношение на биодизела, като идентифицираха FAME като причина за следните проблеми: корозия на компонентите за впръскване на гориво, запушване на горивната система с ниско налягане, увеличено разреждане и полимеризация на маслото в картера на двигателя, повреди на помпата поради висок вискозитет на горивото при ниска температура, повишено налягане на впръскване, повреда и запушване на инжекторите за гориво. Чистият биодизел има енергийно съдържание с около 5-10% по-ниско от петролния дизел. Загубата на мощност при използване на чист биодизел е 5-7%.

Тъй като биодизелът съдържа ниски нива на сяра, емисиите на серни оксиди и сулфати, основни компоненти на киселинните дъждове, са ниски. Използването на биодизел също води до намаляване на неизгорелите въглеводороди, въглероден окис (CO) и прахови частици. Емисиите на CO при използване на биодизел са значително намалени от порядъка на 50% в сравнение с повечето  горива. Установено е, че емисиите на частици от биодизела от отработили газове са с 30% по-ниски от общите емисии на частици от нефтодизела. Емисиите на отработени газове от общите въглеводороди (фактор, допринасящ за локалното образуване на смог ) са до 93% по-ниски за биодизела от дизеловото гориво. Биодизелът също може да намали рисковете за здравето, свързани с петролния дизел. Емисиите на биодизел показват намалени нива на полициклични ароматни въглеводороди (PAH) и нитрирани PAH съединения, които са идентифицирани като потенциални канцерогени. При последните тестове, съединенията на PAH бяха намалени със 75–85%, с изключение на бенз (а) антрацен , който беше намален с около 50%. Целевите nPAH съединения също бяха редуцирани драстично с биодизелово гориво, с 2-нитрофлуорен и 1-нитропирен намалени с 90%, а останалите nPAH съединения намалени до само следи от нива. 

Хидрогенирани масла и мазнини

Макар да е подобен на синтетичния дизел, тази категория дизел включва превръщането на триглицеридите (химично съединение, известно като естер, което се получава от глицерол и мастни киселини), намиращо се в растителни масла и животински мазнини, в алкани с процес, който рафинира и хидратира веществото.

Диметилов етер (DME)

DME има потенциал да бъде възобновяемо гориво. Това е нетоксично гориво с чисто изгаряне, което се слави с висока цетанова стойност и дискретно горене. Неговата евтина система, съчетана с ниски сажди и намалени емисии на NOx може да предложи чудесна алтернатива при постигане на целите за намаляване на въглерода.

Химични свойства

Цетаново число

Основната мярка за качеството на дизеловото гориво е неговото цетаново число. Цетановото число ( цетанов клас ) е индикатор за скоростта на горене на дизеловото гориво и компресията, необходима за запалване. CN е важен фактор за определяне на качеството на дизеловото гориво, но не е единственият; други измервания на качеството на дизеловото гориво включват (но не се ограничават до) енергийно съдържание, плътност, смазочност, свойства на студения поток и съдържание на сяра. Европейският (стандарт EN 590) пътен дизел има минимален цетанов брой 51. На някои пазари се предлагат горива с по-високи цетанови числа, обикновено „първокласни“ дизелови горива с допълнителни почистващи препарати и малко синтетично съдържание.

Повечето дизелови горива замръзват при зимни температури. Петродизелът обикновено замръзва около температури от -8,1 ° C (17,5 ° F), докато биодизелът замръзва между температури от 2 ° до 15 ° C (35 ° до 60 ° F). Вискозитетът на дизела значително се увеличава с понижаване на температурата, превръщайки го в гел при температури от -19 ° C (-2,2 ° F) до -15 ° C (5 ° F), който не може да тече в горивните системи. Конвенционалните дизелови горива се изпаряват при температури между 149 ° C и 371 ° C. 

Конвенционалните дизелови точки на възпламеняване варират между 52 и 96 ° C, което го прави по-безопасен от бензина и неподходящ за двигатели с искрово запалване. За разлика от бензина, точката на възпламеняване на дизеловото гориво няма отношение към неговите характеристики в двигателя, нито към неговите качества на детонации.

Замърсяване с водорасли, микроби и вода 

Има много дискусии и неразбиране на водораслите в дизеловото гориво. Водораслите се нуждаят от светлина, за да живеят и да растат. Тъй като в затворен резервоар за гориво няма слънчева светлина, нито едно водорасло не може да оцелее, но някои микроби могат да оцелеят и да се хранят с дизеловото гориво. Тези микроби образуват колония, която живее на границата на горивото и водата. Те растат доста бързо при по-топли температури. Те дори могат да растат в студено време, когато са инсталирани нагреватели на резервоари за гориво. Части от колонията могат да се отчупят и да запушат горивопроводите и горивните филтри.

Водата в горивото може да повреди помпата за впръскване на гориво ; някои филтри за дизелово гориво, също улавят водата. Замърсяването със вода в дизеловото гориво може да доведе до замръзване, докато е в резервоара за гориво. След като водата в резервоара за гориво започне да замръзва, има по-голяма вероятност да се желира. Желираното гориво не е ефективно, докато температурата не се повиши и горивото не се върне в течно състояние.

Стандартно дизелово гориво

Много по-строгите стандарти за дизелово гориво оказаха огромно влияние върху почистването на дизеловите отработени газове. До 2007 г. съдържанието на сяра в дизеловите горива беше ограничено до 15 ppm (части на милион) в сравнение с мръсния дизел, използван преди това, който беше средно около 550 ppm. Това ULSD (ултра ниско сярно дизелово гориво) се получава чрез допълнително рафиниране на същото дизелово гориво с високо съдържание на сяра, както преди, но биодизеловите горива, получени от селскостопански и отпадъчни продукти, стават все по-популярни.

Стандартното дизелово гориво (понякога наричано дизелово гориво) се предлага в два класа: Дизел №1 (или 1-D) и Дизел №2 (или 2-D). Точно както бензинът се оценява от неговия октан, така и дизеловото гориво се оценява от неговия цетан , което показва колко лесно се запалва и колко бързо изгаря. Колкото по-високо е цетановото число, толкова по-летливо е горивото. Повечето дизелови превозни средства използват гориво с рейтинг от 40 до 55. Не трябва да се притеснявате кой тип използвате, тъй като всички производители на дизелови автомобили определят Diesel # 2 за нормални условия на шофиране.

Не бъркайте рейтингите на дизеловото гориво с категориите API (American Petroleum Institute) за масла, използвани за смазване на дизелови двигатели.

Дизеловото гориво също се измерва с неговото, което е свързано с дебелината и способността му да тече. Както всяко масло, дизеловото гориво става по-дебело и по-хладно при по-ниски температури. При екстремни условия може да се превърне в гел и изобщо да откаже да тече. Дизелът №1 тече по-лесно от дизела №2, така че е по-ефективен при по-ниски температури. Двата вида  могат да се смесват и повечето бензиностанции предлагат смесено дизелово гориво според метеорологичните условия.

Съвет: Ако планирате да шофирате в много студено време, изберете дизелово гориво, оценено поне с 10 градуса по-ниско от най-студените температури, които очаквате да срещнете. 

Внимание: Тъй като е установено, че емисиите от конвенционално дизелово гориво са изключително токсични за хората и други живи същества, докато не се разработят по-безопасни форми на това гориво, внимавайте да не вдишвате изпаренията, докато го изпомпвате в резервоара си за гориво. (Същото важи и за бензина!)

Съвет: Дизеловото гориво, което се продава за камиони, често е по-евтино, отколкото в бензиностанциите, а горивото също е по-свежо. Дръжте резервоара си пълен. Свежестта е важна, тъй като дизеловото гориво може лесно да се замърси от водните пари, които се кондензират в резервоарите за гориво.

Аварийни заместители

Теоретично дизеловите двигатели трябва да могат да работят с керосин, някои самолетни горива, биодизел във всички смеси между 5% и 100% и домашно олио, но ключовата дума тук е „теоретично“. Не ги използвайте във вашия автомобил, освен при абсолютни спешни случаи. Стандартите за рафиниране, филтриране и смесване на тези масла се различават значително и те могат да развалят двигателя ви, и да ви създадат много проблеми. Карайте на тези горива само толкова дълго, колкото да стигнете до най-близкия източник на подходящо гориво.