Cat Commercial Diesel Engine Fluids Recommendations Caterpillar


Characteristics of Diesel Fuel

Usage:

3304 04B

Viskozita

Viskozita paliva je významná z toho důvodu, že palivo slouží jako mazivo komponentů palivového systému. Paliva potřebují mít dostatečnou viskozitu. Palivo musí mazat palivový systém jak při mimořádně nízkých, tak při mimořádně vysokých teplotách.

Paliva nesprávné viskozity mají za následek špatné rozprašování a schéma rozstřikování při vstřikování, což způsobuje špatné spalování a ztrátu výkonu. Je-li kinematická viskozita paliva nižší než 1,4 cSt při vstupu paliva do palivového vstřikovacího čerpadla nebo do vstřikovacích jednotek, může dojít k nadměrnému odírání a zadření. Je-li viskozita paliva příliš vysoká, může palivo způsobovat vysoký odpor palivovému čerpadlu, negativně ovlivnit schéma rozstřikování u vstřikovače a způsobit poškození filtru.

Pro konfigurace motorů pracující s destilovanou naftou doporučuje společnost Caterpillar viskozitu paliva dodávaného do odstředivých vstřikovacích čerpadel mezi 1,4 cSt a 4,5 cSt, a mezi 1,4 cSt a 20 cSt pro všechna ostatní vstřikovací palivová čerpadla.

Aby se zachovala viskozita alespoň 1,4 cSt na vstupu do vstřikovacího palivového čerpadla, může být při použití paliv s nízkou viskozitou potřeba tato paliva chladit. Paliva s vysokou viskozitou by mohla vyžadovat použití ohřívačů, aby se viskozita snížila na 4,5 cSt nebo méně pro odstředivá palivová vstřikovací čerpadla, případně 20 cSt nebo méně pro všechna ostatní palivová vstřikovací čerpadla.

Cetanové číslo

Cetanové číslo paliva má vliv na schopnost motoru rozběhnout se při spouštění. Cetanové číslo má rovněž vliv na časový interval, během kterého motor dosahuje rovnoměrného chodu. Paliva s vyšším cetanovým číslem se snadněji vznítí. Každé zvýšení cetanového čísla o deset zlepší teplotu umožňující spouštění přibližně o 7 to 8°C (12 to 15°F). Až se motor zahřeje na svou normální provozní teplotu, má rozdíl mezi cetanovým číslem 40 a 50 na výkon motoru jen minimální vliv.

Většina paliv s cetanovým číslem nad 40 umožňuje spouštět motor přijatelným způsobem při vyšších venkovních teplotách. Při použití tohoto paliva naskočí motor uspokojivým způsobem, udržuje-li se teplý. Motor lze udržovat teplý buď v teplém prostředí, nebo použitím správně dimenzovaného ohřívače chladicí kapaliny.

Za průměrných podmínek panujících v době spouštění vyžadují dieselové motory s přímým vstřikováním paliva minimální cetanové číslo 40. Při provozu ve vyšších nadmořských výškách nebo za studeného počasí může být zapotřebí použít palivo s vyšší hodnotou cetanového čísla. Minimální cetanové číslo paliva požadované pro dieselový motor s předzapalovací komorou (motor PC) je 35.

Úprava cetanového čísla

Cetanové číslo paliva lze změnit smícháním paliva s palivem, které má odlišné cetanové číslo. Všeobecně platí, že cetanové číslo směsi bude v přímé závislosti na poměru paliv použitých ve směsi paliva. Dodavatel paliva vám poskytne informace o cetanovém čísle daného paliva.

Cetanové číslo paliva lze také zlepšit použitím přísad. Přísady se vyhodnocují testováním ve speciálních zkušebních motorech. Charakteristické vlastnosti paliva s přirozeným cetanovým číslem mohou ale být odlišné od charakteristik paliva upraveného tak, aby dosáhlo stejného cetanového čísla. I když mohou být obě paliva klasifikována jako paliva se stejným cetanovým číslem, motor se může při spouštění chovat odlišně.

Bod zákalu

Bod zákalu paliva se liší od bodu tuhnutí. Bod zákalu je teplota, která umožňuje některým těžším voskovým součástem ztuhnout v palivu. Tento vosk není nečistota v palivu. Vosk je důležitou součástí motorové nafty č. 2. Vosk má vysokou hodnotu obsažené energie a velmi vysokou hodnotu cetanového čísla. Odstraněním těžšího vosku se snižuje bod zákalu paliva. Odstraněním vosku se také zvýší cena paliva, protože ze stejného množství surové ropy lze takto vyrobit menší množství paliva. Motorová nafta No. 1 (zimní) má v podstatě složení docílené odstraněním vosku z motorové nafty č. 2.

Bod zákalu je důležitým parametrem paliva, protože limituje výkonnost palivového filtru. Vosk mění charakteristiky paliva při nízkých teplotách. Ztuhlý vosk zanáší palivové filtry. Ztuhlý vosk způsobí ucpání filtrů. Ucpané filtry nemohou odstraňovat znečišťující látky z paliva, a tudíž nemohou chránit palivové vstřikovací systémy. Protože palivo musí přes filtry protékat, je instalování ohřívače paliva nejpraktičtějším způsobem, jak předejít problému. Když palivo proudí palivovým systémem, ohřívač paliva jej udrží nad bodem zákalu. To umožní, aby vosk protékal filtry stejně jako palivo.

Úprava bodu zákalu

Bod zákalu motorové nafty můžete snížit smícháním této motorové nafty s jiným palivem, které má nižší bod zákalu. Motorová nafta č. 1 nebo petrolej jsou příměsi, které se smějí používat ke snižování bodu zákalu motorové nafty. Účinnost této metody není dobrá, protože poměr jednotlivých součástí směsi není v přímém vztahu ke zlepšení bodu zákalu. Množství paliva s nízkým bodem zákalu, které je potřebné, činí tuto metodu méně preferovanou.

Je třeba se poradit s dodavatelem paliva, aby se vytvořila správná směs paliva mající vhodný bod zákalu.

Odlišným přístupem je upravit bod zákalu pomocí přísad pro zlepšení průtočnosti při nízké teplotě. Výrobce paliva může také přidávat do paliva zlepšovače průtočnosti při nízké teplotě. Zlepšovače průtočnosti při nízké teplotě modifikují voskové krystaly v palivech. Zlepšovače průtočnosti při nízké teplotě nezmění bod zákalu paliva. Udrží ale krystaly vosku dostatečně malé, aby prošly standardními palivovými filtry. Opatření potřebná při směšování viz část "Bod tuhnutí".

Všeobecně platí, že nejpraktičtější metodou předcházení problémům způsobeným bodem zákalu paliva při nízkých teplotách je použití ohřívačů paliva. Ve většině případů je použití ohřívačů paliva méně nákladné než použití palivových směsí.

Běžnými standardními metodami používanými k testování bodu zákalu motorové nafty jsou:

  • "ASTM D2500" Metoda testování bodu zákalu u ropných produktů

  • "ASTM D5771" Metoda testování bodu zákalu u ropných produktů (metoda optické detekce při stupňovitém ochlazování)

  • "ASTM D5772" Metoda testování bodu zákalu u ropných produktů (metoda ochlazování lineární rychlostí)

  • "ASTM D5773" Metoda testování bodu zákalu u ropných produktů (metoda ochlazování konstantní rychlostí)

Bod tuhnutí

Bod tuhnutí paliva je teplota nižší než bod zákalu paliva. Když teplota poklesne pod bod tuhnutí, palivo přestane téci. Bod tuhnutí je teplota, která omezuje pohyb paliva uvnitř čerpadel.

Při provádění měření bodu tuhnutí se teplota paliva snižuje pod úroveň bodu zákalu v krocích po 3°C (5°F). Teplota se takto snižuje, dokud palivo neztratí tekutost. Za bod tuhnutí se považuje poslední teplota, která se zjistila před zastavením průtoku. Při teplotě bodu tuhnutí se množství voskových částic zvýšilo natolik, že se spojily. Tato teplota způsobuje, že palivo přechází do stavu více tuhého než kapalného. Bod tuhnutí paliva se dá zlepšit. Díky tomuto vylepšení není nezbytné odstranění důležitých prvků. Tento proces je stejný jako proces při zlepšování bodu zákalu paliva.

Bod tuhnutí paliva má být alespoň o 6°C (10°F) nižší než nejnižší teplota prostředí, při které se má motor spouštět a při které má pracovat. Aby motor běžel i při extrémně nízkých teplotách, může být potřeba použít palivo č. 1 nebo palivo č. 1-D, protože tato paliva mají nižší body tuhnutí.

Úprava bodu tuhnutí

Bod tuhnutí paliva lze snížit použitím přísad. Bod tuhnutí motorové nafty můžete snížit také smíšením této motorové nafty s jiným palivem, které má nižší bod tuhnutí. Motorová nafta č. 1 nebo petrolej jsou příměsi, které se smějí používat ke snižování bodu tuhnutí motorové nafty. Vzhledem k množství paliva s nízkým bodem tuhnutí, které je potřebné, je tato metoda méně používána.

Následující ilustrace představuje graf použitelný k nalezení potřebné směsi dvou paliv s různými body tuhnutí. Tato tabulka platí pouze v případě, že v palivu nejsou přísady měnící bod tuhnutí. Tato tabulka nemusí platit pro motorové nafty s velmi nízkým obsahem síry a je třeba ji používat pouze jako všeobecné vodítko. Abyste mohli tabulku použít, musíte přesně znát bod tuhnutí každého paliva. Tato specifikace se může měnit od jedné dodávky paliva ke druhé. Uvedenou specifikaci lze obvykle získat od personálu pracujícího u zdroje dodávky paliva. Nejsou-li paliva s nižším bodem tuhnutí dostupná, nelze tuto metodu použít.



Ilustrace 1g01180699
Bod tuhnutí palivových směsí

Při výpočtu množství lehčího paliva potřebného pro smíšení s těžším palivem postupujte podle následujících kroků:

  1. Zjistěte specifikaci bodu zákalu nebo bodu tuhnutí obou paliv od svého dodavatele paliva.

  2. Zjistěte bod zákalu nebo bod tuhnutí těžšího paliva na levé straně grafu. Označte bod v grafu.

  3. Zjistěte bod zákalu nebo bod tuhnutí lehčího paliva na pravé straně grafu. Označte bod v grafu.

  4. Spojte oba nalezené body přímkou. Tuto přímku označte symbolem "A".

  5. Stanovte nejnižší vnější teplotu, při které bude stroj pracovat. Najděte tento bod na levé straně grafu. Tento bod označte. Veďte vodorovnou přímku tímto bodem. Přímku prodlužte až do bodu, ve které se protne s přímkou "A". Tuto novou přímku pak označte symbolem "C".

  6. Přímka "C" a přímka "A" se protínají. Tento bod označte. Zakreslete svislou přímku procházející tímto bodem. Veďte ji na spodek grafu. Tuto přímku označte symbolem "B". Bod v dolní části přímky "B" udává procentuální podíl lehčího paliva, který je potřebný ke změně bodu tuhnutí.

Výše uvedený příklad ukazuje, že do směsi bude potřeba 30 procent lehčího paliva.

Dobrou metodou snižování bodu tuhnutí paliva je použití přísad. Tyto přísady jsou známy pod následujícími názvy: přísady snižující bod tuhnutí, zlepšovače průtočnosti při nízké teplotě a modifikátory vosků. Jestliže se přísady používají ve správné koncentraci, bude palivo protékat čerpadly, potrubími a hadicemi.

Poznámka Tyto přísady se ovšem musí do paliva vmíchat velmi pečlivě při teplotách nad bodem zákalu. Obraťte se na svého dodavatele paliva s požadavkem na smíchání paliva s přísadami. Takto namíchané palivo může být dodáno do vašich palivových zásobníků.

Standardními metodami měření bodu tuhnutí paliva jsou:

  • "ASTM D4539" Metoda testování filtrovatelnosti motorové nafty testováním průtočnosti při nízké teplotě (LTFT)

  • "ASTM D6371" Metoda testování bodu ucpání studeného filtru dieselovými a topnými palivy

Mazací schopnost a motorová nafta s nízkým obsahem síry (LSD) a s velmi nízkým obsahem síry (ULSD)

Mazací schopnost kapaliny udává schopnost kapaliny snižovat tření mezi povrchy, na které působí zatížení. Tato schopnost omezuje rozsah poškození způsobovaného třením. Systémy vstřikování paliva jsou na mazacích vlastnostech paliva závislé.

Poznámka Mazací schopnost paliva je důležitá. Kdykoli zařízení používáte za extrémních teplot, ať již za extrémního horka nebo extrémního chladu, měli byste vzít v úvahu mazací schopnost paliva. Mazací schopnost paliva berte v úvahu také při použití paliv, které mají nízkou viskozitu nebo byly zpracovány hydrogenizační rafinací. Prodávají se různé přísady, které se mohou do paliva dodatečně přidávat. Pokud vám dělá mazací schopnost paliva problémy, poraďte se s dodavatelem paliva o doporučeních týkajících se přísad do paliva. Viz tato Zvláštní publikace, "Destilovaná motorová nafta", témata "Přísady do paliva z trhu s autopříslušenstvím" a "Upravovací prostředek pro motorovou naftu".

Hotová paliva popsaná ve specifikaci Caterpillar pro motorové nafty, specifikaci "ASTM D975" nebo normě "EN 690" jsou paliva s doporučenou hodnotou mazací schopnosti. Ke zjištění mazací schopnosti paliva použijte test "ASTM D6079 - Vysokofrekvenční souprava s vratným pohybem (HFRR)". Maximální přípustná velikost vady způsobené opotřebením činí 0.52 mm (0.0205 inch) při teplotě 60° C (140° F). Pokud mazací schopnost paliva neodpovídá alespoň minimálním požadavkům, poraďte se s dodavatelem paliva. Bez předchozí porady s dodavatelem palivo neupravujte. Některé přísady nejsou kompatibilní. Tyto přísady mohou v palivovém systému způsobovat problémy.

Nejpoužívanějším procesem odstraňování síry z paliva je proces známý jako hydrogenizační rafinace. Tento proces je také nejekonomičtějším procesem. Každý zdroj surové nafty obsahuje různá množství síry. Surová nafta běžně vyžaduje pro snížení obsahu síry na 0,0015 procenta hydrogenizační rafinaci. Surové nafty s vysokým obsahem síry vyžadují náročnější zpracování.

Hydrogenizační rafinace odstraňuje z paliva síru a ostatní složky. Zpracováním se odstraňují sloučeniny dusíku, polární materiály, podvojné aromatické uhlovodíky, polycyklické aromatické uhlovodíky a sloučeniny kyslíku. Zatímco odstranění síry nemá žádné nepříznivé vlivy na motor, odstraněním ostatních sloučenin se snížila mazací schopnost paliva. V důsledku nižší mazací schopnosti je palivo méně tolerantní ke kontaminaci vodou a nečistotami. Snížení mazací schopnosti se projevuje jako abrazivní opotřebení komponentů palivového systému. Paliva s nižší mazací schopností pak nemusí zabezpečovat přiměřené mazání pístů, válců a vstřikovacích jednotek. Tento problém se může ještě zvětšit v zeměpisných oblastech vyžadujících zimní příměsi do paliva. Lehčí zimní palivová směs má následující charakteristické vlastnosti: nižší viskozitu, nižší bod zákalu a nižší bod tuhnutí.

Hotová paliva odpovídající doporučeným specifikacím by měla mít správnou mazací schopnost. Pokud je ale třeba, lze mazací schopnost paliva zlepšit přísadami. Mnozí dodavatelé paliv tímto způsobem paliva ošetřují. Nepoužívejte ale přísady ke zvýšení mazací schopnosti bez předcházející konzultace s dodavatelem paliva. Některé dodatečně přidávané přísady mohou být nekompatibilní s přísadami, které již v palivu jsou, a některé mohou poškodit systémy řízení emisí. Některé soubory přísad volně nakupovaných od výrobců mohou být nekompatibilní s těsněními používanými v palivových systémech některých dieselových motorů. Jiné soubory přísad volně nakupovaných od výrobců nezajistí správnou výkonnost/vlastnosti při vysokých teplotách. Tyto přísady mohou zanechávat usazeniny pod vlivem vysoké teploty, která existuje v palivových systémech dieselových motorů.

Maximální životnosti palivového systému lze dosáhnout pravidelným prováděním následujících úkonů: používáním upřednostňované motorové nafty vyráběné destilací (viz kapitola „Doporučení k palivům“ v této Zvláštní publikaci), nakupováním paliva od spolehlivého dodavatele a prováděním řádné údržby palivového systému. K zajištění maximální životnosti palivového systému jsou u dieselových motorů spalujících destilací vyrobenou motorovou naftu potřebné palivové filtry Caterpillar s vyšší účinností.

Poznámka Při mimořádně nízkých (arktických) teplotách se často používají lehčí paliva. Mezi lehčí paliva mohou patřit následující druhy: Jet A, Jet A-1, JP-8, JP-5 a petrolej. Specifikace, které platí pro tato paliva, nezahrnují požadovanou minimální hodnotu mazací schopnosti. Nepředpokládejte proto, že palivo bude byť jen minimálně odpovídat specifikaci Caterpillar. Poraďte se s dodavatelem paliva o doporučeních týkajících se přísad pro zlepšení mazací schopnosti paliva.

Poznámka Úrovně obsahu síry v palivech, mezi která patří Jet A, Jet A-1, JP-8, JP-5 a petrolej, zpravidla vysoce překračují hodnotu 15 ppm stanovenou pro palivo ULSD v USA a úrovně obsahu síry v těchto palivech zpravidla vysoce překračují hodnotu 50 ppm stanovenou pro nízkosirnaté palivo v EU.

Poznámka Aby se dosáhlo nejlepších výsledků, měl by v případě potřeby použití přísad palivo upravit již jeho dodavatel.

Pokyny viz tato Zvláštní publikace, "Destilovaná motorová nafta", témata "Přísady do paliva z trhu s autopříslušenstvím", "Upravovací prostředek pro motorovou naftu" a "Alternativní paliva – použití v arktických podmínkách".

Těkavost paliva

Těkavost paliva se měří a kontroluje destilační křivkou paliva. Optimální těkavost paliva požadovaná pro různé motory závisí na způsobu použití motoru, konstrukci, zátěži, otáčkách, teplotě prostředí a dalších faktorech. Paliva s nízkou těkavostí mohou mít vyšší energetický obsah (hodnotu vyhřívání). Na druhou stranu, paliva s vyšší počáteční těkavostí mohou zlepšit schopnost startování a proces zahřívání a snížit množství kouře. Vysoce výkonná paliva mají správně vyváženou těkavost.

Destilační křivka paliva ukazuje množství paliva, které se vypařuje při různých teplotách. U těchto teplot je těžký konec charakterizován označením T90, teplotou, při které se vypařuje 90 procent paliva. Pokud T90 překročí maximální limity uvedené v tabulce „Specifikace společnosti Caterpillar pro destilací vyrobené palivo pro nesilniční dieselové motory“, v části „Destilovaná motorová nafta“, může palivo zvyšovat množství kouře, usazenin, sazí a emise částic. Dolní konec či nízké teploty destilace nejsou specifikovány v tabulce „Specifikace společnosti Caterpillar pro destilací vyrobené palivo pro nesilniční dieselové motory“, ani ve specifikaci "ASTM D975" či podobných specifikacích. Velmi nízké teploty destilace mohou ale způsobit, že bude palivo těkavé při nízkých teplotách, a mohou způsobit kavitaci palivových čerpadel nebo komponent palivového systému.

Obsah síry v motorové naftě

Síra je přirozenou součástí motorové nafty. Vysoký obsah síry v palivu lze snížit prostřednictvím rafinérských technologií.

Úrovně obsahu síry v palivu mají vliv na trvanlivost komponent motoru a také na emise výfukových plynů motoru. Moderní dieselové motory Cat jsou konstruovány tak, aby splňovaly přísné požadavky na úroveň emisí ve výfukových plynech. Aby vyhověly těmto emisním požadavkům, jsou tyto motory vyvíjeny a testovány za použití motorové nafty se specifickými úrovněmi obsahu síry.

Maximální přípustná úroveň obsahu síry v palivu je upravována různými emisními zákony, předpisy a nařízeními. S federálními, státními nebo místními orgány se poraďte o směrnicích týkajících se požadavků na paliva ve vaší oblasti.

Následující seznam poskytuje rychlý přehled přijatelných úrovní obsahu síry v motorové naftě používané pro dieselové motory strojů Cat, avšak určujícími dokumenty jsou příručky pro provoz a údržbu motorů, dokumentace ke konkrétním systémům dodatečných úprav výfukových plynů a příslušné zákony, předpisy a nařízení týkající se emisí ve výfukových plynech.

  • Předpisy U.S. EPA vyžadují použití motorové nafty s velmi nízkým obsahem síry (ULSD), ≤ 0,0015 procenta (≤ 15 ppm (mg/kg)) síry, pro motory neurčené pro silniční provoz a stacionární motory s certifikací Tier 4 EPA využívající technologie citlivé na palivo, například systémy SCR a filtry pevných částic. Jiná paliva než ULSD mohou v těchto motorech způsobit poškození a neměla by se proto používat. Prostudujte U.S. EPA ohledně předpisů týkajících se obsahu síry v palivu a požadovaných termínů v místech prodeje paliva ULSD ohledně různých použití neurčených pro silniční provoz.

  • Evropské bezsirnaté palivo obsahující 0,0010 procenta (= 10 mg/kg) síry je vyžadováno předpisy pro motory certifikované podle normy EU Stage IIIB pro nesilniční stroje a podle novějších norem a také pro motory vybavené systémy dodatečných úprav výfukových plynů.

  • Určité vládní/místní orgány a aplikace MOHOU vyžadovat použití paliva ULSD. S federálními, státními nebo místními orgány se poraďte o směrnicích týkajících se požadavků na paliva ve vaší oblasti.

  • Maximální přípustná úroveň obsahu síry v palivu pro motory zařazené v emisní kategorii Tier 4, které jsou vybaveny oxidačním katalyzátorem (DOC), činí 0,05 procenta (500 ppm (mg/kg)). Některé dieselové motory vybavené oxidačním katalyzátorem (DOC) vyžadují použití motorové nafty s maximálním obsahem síry 0,005 % (50 ppm (mg/kg)). Příslušné pokyny vyhledejte v Příručce pro provoz a údržbu daného motoru/stroje a v dokumentaci ke konkrétnímu zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů.

  • Pokyny týkající se strojů s dieselovými motory, které jsou vylepšeny zařízením pro dodatečnou úpravu výfukových plynů, vyhledejte v dokumentaci ke konkrétnímu zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů.

Mezi typické systémy dodatečné úpravy patří filtry pevných částic (DPF), naftové oxidační katalyzátory (DOC), selektivní katalytická redukce (SCR) a naklápěcí jímače NOx (LNT). Mohou se používat i další systémy.

Kromě emisních předpisů existují další faktory, které ovlivňují maximální přípustnou nebo přijatelnou úroveň obsahu síry v palivu, mezi které patří:

  • Model/konstrukce motoru

  • Způsob použití motoru

  • Celková kvalita paliva

  • Používání doporučených kapalin, včetně, ale bez omezení na kvalitu motorového oleje

  • Typ zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů

  • Faktory okolního prostředí a další specifické provozní podmínky na pracovišti

  • Vzájemná závislost mezi cenou paliva a nebezpečím zkrácení životnosti motoru / komponenty motoru

  • Vzájemná závislost mezi cenou paliva a zkrácením intervalů výměny oleje

  • Intervaly a postupy údržby

Motorová nafta s velmi nízkým obsahem síry (ULSD)

Americká (USA) Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) definuje motorovou naftu s ultranízkým obsahem síry (ULSD – S15) jako americkou motorovou naftu s obsahem síry nepřekračujícím 15 částic na milion (ppm (mg/kg)) nebo 0,0015 hmotnostních procent.

Motorová nafta ULSD byla v USA uvedena na trh pohonných hmot pro silniční vozidla s dieselovými motory v Říjen 2006. Palivo ULSD je k dispozici odProsinec 2010pro dieselové motory a stroje neurčené pro silniční provoz. Viz agentura U.S. EPA ohledně požadovaných termínů v místech prodeje paliva ULSD ohledně různých použití neurčených pro silniční provoz.

Motory s certifikací podle norem Tier 4 pro nesilniční provoz (stupeň IV v Evropě) a vybavené systémy dodatečné úpravy výfukových plynů s citlivostí na síru v palivu smějí používat pouze palivo ULSD. Při použití motorové nafty s nízkým obsahem síry (LSD) nebo paliv s obsahem síry vyšším než 15 ppm (mg/kg) v těchto motorech se sníží účinnost a životnost motoru a poškodí systémy kontroly emisí a zkrátí se servisní interval. Poruchy, které jsou důsledkem použití takových paliv, se nepovažují za výrobní vady Cat. Náklady na opravu tedy nebudou kryté zárukou Cat.

Palivo ULSD může být použito v jakémkoli motoru konstruovaném pro provoz na motorovou naftu. Společnost Cat nevyžaduje používání nafty ULSD u motorů neurčených pro silniční provoz a zabudovaných ve strojích, které neobdržely osvědčení pro motory Tier 4 / stupně IIIB / stupně IV a nejsou vybaveny zařízením pro dodatečnou úpravu výfukových plynů. U motorů certifikovaných podle norem Tier 4 / stupně IIIB / stupně IV je vždy nutno dodržovat provozní pokyny a věnovat pozornost údajům na štítcích u hrdla palivové nádrže, jsou-li k dispozici, aby bylo zajištěno použití správného druhu paliva.

Poznámka Odstranění síry a dalších složek z motorové nafty s ultranízkým obsahem síry (ULSD) snižuje vodivost ULSD a zvyšuje schopnost paliva uchovat statický náboj. Rafinérie mohly zpracovat palivo pomocí přísady způsobující rozptýlení statické elektřiny. Po určité době může být ale účinnost přísady mnohými faktory omezena. Při průtoku paliva systémy přívodu paliva se mohou tvořit v motorové naftě s ultranízkým obsahem síry (palivo ULSD) statické náboje. Výboj statické elektřiny v prostředí vznětlivých výparů může způsobit požár nebo výbuch. Proto je důležité se ujistit, že celý systém k doplňování paliva do stroje (nádrž k doplňování paliva, přečerpávací čerpadlo, přečerpávací hadice, tryska a další) je řádně uzemněn a vodivě propojen. Poraďte se s dodavatelem paliva nebo palivového systému a ujistěte se, že systém dodávky paliva je ve shodě s předpisy o čerpání paliva, týkajícími se postupů správného uzemnění a vodivého propojení.

Standardními metodami testování vodivosti motorové nafty jsou:

  • "ASTM D2624" Metody testování elektrické vodivosti leteckých a destilovaných paliv

  • "ASTM D4308" Metoda testování elektrické vodivosti kapalných uhlovodíků přesným měřidlem

Bezsirnatá motorová nafta

V Evropě bude motorová nafta s ultranízkým obsahem síry obsahovat maximálně 0,0010 procenta (10 ppm (mg/kg)) síry a obvykle se označuje jako "bezsírová". Tento obsah síry je definován v "Evropské normě EN 590:2004".

Motorová nafta s nízkým obsahem síry (LSD)

Motorová nafta s nízkým obsahem síry (LSD - S500) je podle předpisu U.S. EPA definována jako motorová nafta určená pro trh v USA a mající obsah síry, který nepřekračuje 500 ppm neboli 0,05 hmotnostního procenta.

Poznámka Jak ULSD, tak LSD musí splňovat požadavky na palivo specifikované v nejnovější platné verzi normy "ASTM D975".

Účinky obsahu síry v motorové naftě

Obsah síry v palivu má za následek vznik plynného oxidu siřičitého (SO2) a oxidu sírového (SO3) během procesu spalování. Pokud se SO2 a SO3 zkombinují s vodou ve výfukových plynech, může tím docházet ke vzniku kyselin. Tyto kyseliny mohou mít nepříznivý vliv na komponenty a maziva motoru.

Síra obsažená ve výfukových plynech může nepříznivě ovlivňovat funkci zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů tím, že způsobuje snížení výkonu systému pasivní regenerace, snížení účinnosti katalytické přeměny emisí ve výfukových plynech a zvýšení úrovně emisí pevných částic.

Mezi typické systémy dodatečné úpravy patří filtry pevných částic (DPF), naftové oxidační katalyzátory (DOC), selektivní katalytická redukce (SCR) a naklápěcí jímače NOx (LNT). Mohou se používat i další systémy.

Použití paliva s vyššími než doporučovanými či maximálními přípustnými hladinami síry v palivu může způsobit:

  • Zvýšení opotřebení komponent motoru

  • Zvýšení koroze komponent motoru

  • Zvýšení množství usazenin

  • Zvýšení tvorby sazí

  • Zkracuje dobu mezi intervaly výměny motorového oleje (je třeba provádět častější výměnu motorového oleje)

  • Zkrácení časového intervalu mezi servisními intervaly systému dodatečných úprav (způsobující nutnost častějších servisních intervalů)

  • Nepříznivý dopad na funkci a životnost systému dodatečných úprav (způsobující ztrátu výkonu)

  • Zkracuje regenerační intervaly u zařízení dodatečných úprav

  • Zvyšuje spotřebu paliva

  • Zvýšení celkových provozních nákladů

V závislosti na provozních podmínkách a postupech údržby mohou případně nastat výše uvedené problémy, pokud jsou hladiny síry v palivu rovny nebo nižší než doporučované hladiny síry v palivu nebo pokud jsou rovny nebo nižší než maximální přípustné hladiny síry v palivu.

Úrovně obsahu síry v palivu nad 0,1 % (1000 ppm (mg/kg)) mohou podstatně zkracovat interval výměny oleje.

Nevylučují-li to jiné faktory a vezme-li se v úvahu možná potřeba akceptování kompromisů, jakými jsou například zkrácené intervaly vypouštění oleje, určité komerční dieselové motory a dieselové motory strojů, o kterých pojednává tato Zvláštní publikace, MOHOU být schopny uspokojivě pracovat i s palivy obsahujícími síru do 1 procenta (10 000 ppm (mg/kg)), pokud jsou splněny následující podmínky:

  • Jsou dodržovány všechny emisní zákony, předpisy a nařízení

  • Motory nejsou vybaveny zařízeními pro dodatečnou úpravu výfukových plynů

  • Jsou dodržovány všechny příslušné pokyny týkající se údržby a postupy údržby, které jsou uvedeny v příručce pro provoz a údržbu daného motoru

  • Jsou dodržovány všechny příslušné pokyny týkající se údržby a postupy údržby, které jsou uvedeny v této zvláštní publikace

  • Stroje jsou používány v nenáročných až středně náročných provozních podmínkách

  • Použití uvedených paliv je projednáno s příslušným prodejcem společnosti Cat, který je schválil

  • Další pokyny a výjimky viz tato Zvláštní publikace a Příručka pro provoz a údržbu konkrétního komerčního motoru Cat nebo stroje Cat.

Intervaly výměny oleje

Poznámka JAKO PODKLAD PRO URČOVÁNÍ INTERVALŮ VÝMĚN OLEJE NEPOUŽÍVEJTE POUZE TUTO ZVLÁŠTNÍ PUBLIKACI.

Úroveň obsahu síry v palivu má vliv na interval vypouštění oleje. Podrobné informace viz část „Rozbor oleje podle služeb S·O·S“ v článku „Specifikace maziv“ v této Zvláštní publikaci.

  • Doporučuje se provést rozbor podle služeb Cat S·O·S.

  • Provádění rozboru oleje podle služeb Cat S·O·S je velmi důrazně doporučovaný postup při určování intervalů vypouštění oleje, je-li používáno palivo s úrovní obsahu síry v rozmezí 0,05 % (500 ppm) až 0,5 % (5 000 ppm).

  • Provádění rozboru oleje podle služeb Cat S·O·S při určování intervalů vypouštění oleje je postup, který je potřebný tehdy, je-li používáno palivo s úrovní obsahu síry vyšší než 0,5 % (5 000 ppm).

  • Je-li obsah síry v palivu vyšší než 0,1 % (1000 ppm), vyžádejte si příslušné pokyny u prodejce společnosti Cat.

Obsah vlhkosti

Problémy související s palivovými filtry mohou nastat kdykoli. Příčinou takového problému může být voda nebo vlhkost v palivu. Při nízkých teplotách může vlhkost působit problémy zcela specifické. Existují tři typy vlhkosti obsažené v palivu: rozpuštěná vlhkost (vlhkost ve formě roztoku), volná vlhkost rozptýlená v palivu a volná vlhkost usazená na dně nádrže.

V motorových naftách je vždy určitá rozpuštěná vlhkost. Tak jako ve vlhkém vzduchu může být i v motorové naftě rozpuštěno jen určité maximální množství vlhkosti při dané teplotě. Množství této vlhkosti se snižuje se snižující se teplotou. Palivo by například mohlo obsahovat vodu ve formě roztoku v množství 100 ppm (100 mg/kg nebo 0,010 procenta) při teplotě 18°C (65°F). Při teplotě 4°C (40°F) bude totéž palivo obsahovat pravděpodobně pouze 30 ppm (30 mg/kg nebo 0,003 procenta) vody.

Pokud palivo obsahuje vyšší než maximální množství vody, pak je jakékoliv toto vyšší množství vlhkosti volné a rozptýlí se. Volná a rozptýlená vlhkost má podobu velmi malých kapek vody pohybujících se v palivu. Protože je voda těžší než palivo, kapky se pomalu a postupně uvolní a usadí se u dna nádrže. Ve výše uvedeném příkladu, kdy se teplota paliva snížila z 18°C (65°F) na 4°C (40°F), se uvolnilo 70 ppm (mg/kg) vody, která se v palivu rozptýlila.

Palivo s drobnými kapkami vody vypadá zakalené. Je-li změna teploty pomalá, malé kapky vody mohou klesnout ke dnu palivové nádrže. Sníží-li se teplota paliva rychle na bod mrazu, vlhkost odloučená z roztoku se místo kapiček vody změní ve velmi jemné částice ledu.

Částice ledu jsou naopak lehčí než palivo a proto se neusadí u dna palivové nádrže. Jestliže se tento typ vlhkosti zamíchá do paliva, zanese palivové filtry. Zanese je stejným způsobem, jako je zanesou voskové částice při poklesu teploty pod bod zákalu.

Jestliže se filtr zaplní a palivo přestane protékat, pak jediným způsobem, jak zjistit příčinu, je provést následující:

  1. Demontovat palivové filtry.

  2. Rozříznout je a rozevřít.

  3. Prohlédnout je dříve, než se zahřejí. Touto prohlídkou se zjistí, zda je filtr zanesený částicemi ledu nebo vosku.

Volná vlhkost usazená u dna nádrže se může zamíchat do paliva. Působením jakéhokoliv čerpání se vlhkost smíchá s palivem, k čemuž dochází kdykoliv při přepravě paliva. Tato vlhkost se pak stává volnou rozptýlenou vodou. Může být příčinou tvorby ledu ve filtrech. Tato vlhkost může však způsobit ve filtrech i jiné problémy při jakékoliv teplotě. Všeobecně pak platí, že stejně, jako se zamíchá do paliva voda, mohou se do paliva zamíchat i nečistoty a rez ze dna nádrže, a to společně s vodou. Výsledkem je špinavá směs paliva a vody, která rovněž může zanést filtry a přerušit průtok paliva.

Specifická hmotnost / Měrná hmotnost podle API

Specifická hmotnost motorové nafty je hmotnost pevně stanoveného objemu paliva v porovnání s hmotností stejného objemu vody při stejné teplotě. Vyšší specifická hmotnost odpovídá těžšímu palivu. Těžší paliva obsahují větší energii a dávají vyšší objemový výkon při použití v motoru.

Poznámka Ztráta výkonu způsobená použitím lehčích paliv by se neměla kompenzovat úpravami nastavení palivové směsi. Používání velmi lehkých paliv může způsobovat zkrácení životnosti součástí palivového systému, protože následkem nižší viskozity dochází ke snížení účinnosti mazání. Nemá-li palivo dostatečnou mazací schopnost, tento problém se komplikuje. Viz téma „Mazací schopnost a motorová nafta s nízkým obsahem síry (LSD) a s velmi nízkým obsahem síry (ULSD)“ v kapitole této Zvláštní publikace, "Vlastnosti motorové nafty".

Mírou hustoty paliva, neboli vztahu jeho hmotnosti a objemu, je také měrná hmotnost paliva podle API. Měřítko měrné hmotnosti podle API je převráceno vůči měřítku měrné hustoty. Měrná hmotnost podle API je tedy tím vyšší, čím je palivo lehčí.

Lehčí paliva nevydají jmenovitý výkon. Lehčí paliva také mohou být směsí etanolu nebo metanolu s motorovou naftou. Smícháním alkoholu nebo benzinu s motorovou naftou vznikne v palivové nádrži explozivní atmosféra. Kromě toho může kondenzace vody v nádrži vyvolat odloučení alkoholu v nádrži.

------ VÝSTRAHA! ------

Smícháním alkoholu nebo benzinu s motorovou naftou vznikne v palivové nádrži explozivní atmosféra.

Mohlo by tak dojít k úrazu a/nebo ke škodě na majetku. Caterpillar nedoporučuje provádět tyto praktiky.



OZNÁMENÍ

Přidání alkoholu nebo benzínu do motorové nafty může způsobit poškození motoru. Firma Caterpillar tyto praktiky nedoporučuje. Kromě toho může při kondenzaci vody v nádrži dojít k odloučení alkoholu v palivové nádrži.


Těžší paliva mají tendenci vytvářet více usazenin ze spalování. Usazování produktů ze spalování může vést k abnormálnímu opotřebení vložek válců a pístů. Tento problém je patrnější u menších dieselových motorů provozovaných při vyšších otáčkách.

Kleje a pryskyřice

Kleje a pryskyřice vyskytující se v motorové naftě jsou výsledkem nesnadno se odpařujících rozpustných produktů oxidace v palivu. Tyto produkty rozpuštěné v palivu také dokonale neshoří. Nadměrný obsah klejí v palivu vytváří povlak v palivových vedeních, čerpadlech a vstřikovačích. Nadměrný obsah klejí bude také ovlivňovat přesné tolerance pohybujících se součástí palivových systémů. Kleje a pryskyřice v palivu rovněž vyvolají rychlé zanesení filtru. K oxidaci paliva a vytváření většího množství klejí a pryskyřic dochází během skladování paliva. Dobu skladování paliva je proto třeba zkrátit na minimum, což přispěje ke snížení tvorby klejí a pryskyřic.

Poznámka I v případě, že jsou všechny relevantní praktiky údržby při skladování paliva u vašeho zařízení dodržovány, společnost Caterpillar doporučuje skladovat motorovou naftu vyrobenou destilací maximálně 1 rok od její výroby a bionaftu nebo bionaftovou směs maximálně 6 měsíců od její výroby. Životnost při uskladnění bionafty nebo palivových směsí obsahujících bionaftu, které jsou vyšší než B20, může být mnohem kratší než 6 měsíců.

Tepelná stabilita a oxidační stabilita paliva

Vlastnosti motorové nafty se mohou z různých důvodů rychle zhoršovat. Je-li palivo dlouhodobě skladováno v podmínkách, za kterých je vystaveno zvýšenému namáhání, může docházet k jeho rozkladu a oxidaci. Zhoršení stavu a oxidace jsou složité chemické změny, které mohou zahrnovat tvorbu peroxidů. Tyto změny mají za následek usazování neboli sedimentaci určitých uhlovodíků a stopových množství přirozeně se vyskytujících sloučenin, které obsahují dusík a síru, v palivu. Tento proces je ovlivňován složením paliva a faktory okolního prostředí.

Motorová nafta se využívá také jako chladicí kapalina pro vysokotlaké systémy vstřikování paliva, jejichž stěny jsou smáčeny palivem o vysoké teplotě. Tento proces může způsobovat zvýšené namáhání paliva v palivovém systému. Tepelné namáhání a zvyšování teploty obíhajícího paliva je častou příčinou rozkladu paliva a vzniku klejí, pryskyřic, nánosů a usazenin, které mohou způsobovat omezení průtoku paliva palivovými filtry a vstřikovacími systémy.

Je-li palivo ponecháno v palivové nádrži stroje nebo motoru po delší dobu, je palivo vystaveno kyslíku. Toto vystavení vede ke složitým chemickým reakcím a zhoršení stavu paliva. Výsledkem je tvorba kalu a usazenin, což vede k nízkému výkonu, ucpávání filtrů, omezení průchodnosti palivových vedení a usazeninám ve vstřikovači.

Bionafta a směsi obsahující bionaftu mají špatnou tepelnou stabilitu i oxidační stabilitu ve srovnání s motorovou naftou vyráběnou destilačním postupem z ropy. Používání bionafty a směsí obsahujících bionaftu může urychlovat problémy, o kterých se hovoří v této zvláštní publikaci. Používání bionafty v množství překračujícím maximální úroveň, která je pro motor schválena, se nedoporučuje.

Tepelný a oxidační rozklad motorové nafty může mít za následek tmavnutí barvy paliva. Barva paliva však nemusí být nutně příznakem nadměrného stupně rozkladu, který má za následek vznik problémů nastíněných v této zvláštní publikaci. Ztmavlá barva paliva však může být indikátorem rozkladu, který vede k obavám týkajícím se stability takto tmavě zbarveného paliva. Skutečný rozklad paliva je však třeba potvrdit provedením testů tepelné stability a oxidační stability.

Testování tepelné a oxidační stability paliva podle popisu v tabulce „Specifikace společnosti Caterpillar pro destilací vyrobené palivo pro nesilniční dieselové motory“, v části „Destilovaná motorová nafta“, zajišťuje, že palivo splňuje minimální požadavky na stabilitu. Paliva, která úspěšně prošla těmito testy, nabízejí požadované vlastnosti a snižují tvorbu usazenin.

Caterpillar Information System:

G3520B Industrial Engines Configuration Parameters
C15 On-Highway Engine Combustion Body Group (ARD) - Remove
G3520B Industrial Engines Component Location
2007/07/30 An Update to the Maintenance Interval Schedule for Some Caterpillar Marine Engines {1063}
G3520B Industrial Engines System Overview
C15 On-Highway Engine Solenoid Valve (ARD) - Remove and Install
C7 Marine Engine Piston and Rings
C3.4 Engines for Caterpillar Built Machines Balancer - Assemble
C3.4 Engines for Caterpillar Built Machines Balancer - Disassemble
C15 On-Highway Engine Fuel Control Manifold (ARD) - Install
C15 On-Highway Engine Fuel Control Manifold (ARD) - Assemble
Installation of the 129-2288 Shaft {1205, 1353, 1356, 1359} Installation of the 129-2288 Shaft {1205, 1353, 1356, 1359}
Cat Commercial Diesel Engine Fluids Recommendations Fuel Recommendations
C32 Marine Propulsion Engines Coolant Level - Test
C15 On-Highway Engine Combustion Body Group (ARD) - Install
Procedure to Update the Head Gasket on the Air Compressor on Caterpillar On-Highway Engines{1803, 7555} Procedure to Update the Head Gasket on the Air Compressor on Caterpillar On-Highway Engines{1803, 7555}
3516C Locomotive Engine Electrical System
3516C Locomotive Engine Model View Illustrations
C15 On-Highway Engine Combustion Head Group (ARD) - Remove and Install
C15 and C18 Industrial Engines Engine Cranks but Does Not Start
3176C, 3406E and 3456 Industrial Engines Engine Does Not Crank
2007/07/09 A Gasket for the Cooling System has been Improved {1380, 7555}
C32 Marine Propulsion Engines Speed/Timing - Test
C9 Agricultural Engine for Challenger Tractors Coolant Level Is Low
Back to top
The names Caterpillar, John Deere, JD, JCB, Hyundai or any other original equipment manufacturers are registered trademarks of the respective original equipment manufacturers. All names, descriptions, numbers and symbols are used for reference purposes only.
CH-Part.com is in no way associated with any of the manufacturers we have listed. All manufacturer's names and descriptions are for reference only.