Čistota motorové nafty
Moderní naftové motory jsou vybaveny moderními vstřikovacími systémy (např. Common Rail), ve kterých může být palivo stlačováno až na tlak 2500 bar. Zároveň se snižují tolerance ve vstřikovacích systémech. Z toho vyplývá, že požadavky na čistotu motorové nafty se radikálně zpřísňují.
Za vysokých tlaků a teplot může docházet k opotřebení především vstřikovačů ať už vlivem vody nebo jemných částeček přítomných v naftě. Proto se řada výrobců naftových motorů nespokojuje s požadavkem uvedeným v normě EN 590 na maximální hmotnost nečistot 24 mg/kg nafty, ale uvádí i maximální hodnotu kódu čistoty nafty podle ISO 4406 - 18/16/13. To znamená, že v 1 mililitru takové nafty může být maximálně 2500 částic větších než 4 µm, maximálně 640 částic větších než 6 µm a maximálně 80 částic větších než 14 µm. A pro systémy Common Rail s těmi nejvyššími tlaky (HPCR) se uvádí dokonce limitní kód čistoty 12/9/6, což převedeno na maximální počty částic v 1 ml nafty znamená 40/5/0,6! Pokud nafta tento požadavek nesplňuje, měla by být před plněním přefiltrována. Zdrojem znečištění mohou být především : prach pronikající přes odvzdušnění nádrží; voda vzniklá kondenzací vodní páry pronikající přes odvzdušnění nádrží; voda + nečistoty vznikající činností bakterií a hub ve zkondenzované vodě; rez z vnitřních stěn nádrží.
Sledování čistoty nafty
V normě EN 590 jsou uvedeny kvalitativní parametry motorové nafty, metody, kterými se mají tyto parametry měřit i limitní hodnoty. Z hlediska znečištění je zde norma EN 12662 - metoda membránové filtrace, a limit max. 24 mg/kg. Použitá membrána má mít průměrnou porozitu 0,7 µm. Obsah vody se stanovuje coulometrickou titrací podle EN ISO 12937. Limit obsahu vody je max. 200 mg/kg. Stanovení kódu čistoty se provádí většinou laserovými čítači částic, laboratorními i přenosnými. Ovšem v normě EN 590 zatím není zakotven požadavek na maximální kód čistoty motorové nafty.
Jak to vypadá v praxi
Vysoké znečištění jak částicemi, tak vodou, není v praxi bohužel nic neobvyklého a často jsou k vidění vzorky obsahující několik procent vody nebo nečistoty v množství tisíců mg/kg a nebo obojí zároveň.
Na obrázku 2 je skleněná vzorkovnice s naftou, ve které je cca 0,2 % vody, tedy 10x víc než povoluje norma EN 590.
Na obrázku 3 je zase ukázána membrána po stanovení nečistot ve velmi znečištěné naftě, pro srovnání je vedle ní čistá membrána.
Zajímavý je výsledek stanovení čistoty motorové nafty souběžně podle EN 12662 a čítačem částic. Vzorek, ve kterém bylo podle EN 12662 naměřeno 10 mg/kg nečistot (a 41 mg/kg vody - to je důležité, protože nadlimitní obsah vody by mohl způsobit zkreslení kódu čistoty směrem k vyšším hodnotám), měl kód čistoty měřený na laserovém automatickém čítači částic podle ISO 4406:1999 22/20/16, tedy zcela nevyhovující pro použití této nafty v systému Common Rail. Tato nafta musí být před naplněním do automobilu přefiltrována, přestože vstřikovací systém dnešních motorů je osazen mnohem jemnějšími filtry, než bývalo kdysi obvyklé. Běžně je používána dvoustupňová filtrace, kde první filtr je i zároveň odstraňovačem vody. Tento filtr mívá porozitu 10 μm. Druhý jemný filtr mívá porozitu 2 μm.
Podle jejího technického sdělení dělala americká firma POLARIS Laboratories měření 162 vzorků motorové nafty a pouze 50% z nich mělo kód čistoty 18/16/13 a nižší. Přitom systémy s nejvyššími tlaky vyžadují ještě výrazně vyšší čistotu paliva. Kromě toho vzhledem k tolerancím uvnitř vstřikovacího systému jsou z hlediska opotřebení nebezpečné i částice o velikosti 2 μm, které při stanovení kódu čistoty nejsou postiženy - při jeho stanovení se počítají pouze částice od velikosti 4 μm. Kromě toho přídavky biopaliva na bázi esterů mastných kyselin znesnadňuje odstraňovaní vody z nafty. Z výše uvedených fakt jasně vyplývá, že čistota motorové nafty tak, jak je definována v EN 590, nemusí být dostatečná pro moderní vysokotlaké vstřikovací systémy typu Common Rail. Požadavky na čistotu nafty definované ve Worldwide Fuels Charter zatím počítají právě s limity 18/16/13 u kódu čistoty a 200 mg/kg u vody jako s maximy. Ale na dalším zpřesnění v souvislosti s ochranou vstřikovacího systému naftového motoru se dále pracuje a do úvahy je také brán vliv změn průtoku paliva, vibrací a povahy částic znečištění. Předpokládá se, že vyhovující filtry budou muset mít koeficient β roven 1000 pro částice s velikostí 4 μm (c).
Ing. Vladimír Nováček
Tel.: +420 284 081 575
Mobil: +420 602 162 535
Pridať komentár
......