Nafta a její nízkoteplotní vlastnosti

Receptura paliv se v průběhu roku mění a přizpů­sobuje se venkovním podmínkám. Se snižujícími se teplotami by zejména majitelé vozidel se vznětovým motorem měli věnovat pozornost tomu, co mají v ná­drži. O problematice „zamrzání“ nafty a o tom, co ovlivňuje provoz vznětových motorů v zimním obdo­bí, jsme si povídali s Ladislavem Červeným, exper­tem na kvalitu paliv ze sítě čerpacích stanic ORLEN.

Porovnáte prosím zimní vlastnosti benzinu a nafty?

U automobilového benzinu se nízkoteplotní vlastnosti zpravidla vůbec nemusejí řešit, protože vydrží i −40 °C. Nicméně motorová nafta je na nízké teploty mnohem citli­vější. Nízkoteplotní vlastnosti motorové nafty jsou ovliv­něny především jejím složením. Motorová nafta obecně je směsí petrolejové frakce a plynového oleje, jejichž podíl se liší v závislosti na ročním období. Zimní nafta obsa­huje větší podíl petrolejové frakce, která má velmi nízký bod tuhnutí až pod −50 °C. Tím dojde ke zředění, sníží se koncentrace v naftě obsažených parafínů a jejich sklon ke krystalizaci, takže při ochlazovaní krystalizují až při nižších teplotách.

Při jaké teplotě je možné očekávat komplikace?

I přes zvýšený podíl petrolejové frakce v zimní naftě dochází k vykrystalizovávání parafínů už při teplotě okolo −8 °C (označováno jako bod zákalu nebo teplota vylučo­vání parafínů). Začátek vylučování parafínů lze snadno pozorovat vizuálně – projeví se slabým zákalem. Krystalky parafínů jsou však při počáteční teplotě vylučování natolik malé, že by neměly bránit průchodu nafty palivovým filtrem. Pokud však palivový systém obsahuje mechanické nečistoty nebo krystalky vody, tak se vykrystalizované parafíny mohou na uvedené nežádoucí částice nabalo­vat, čímž mohou vznikat problémy s nastartováním už při teplotě okolo −10 °C.

S postupným ochlazováním začínají krystalky parafínů růst. Tyto krystalky již v malé koncentraci omezují prů­chodnost palivového filtru, až jej nakonec zcela ucpou, i když je směs ještě poměrně tekutá. Přibližná teplota udávající, při jaké venkovní teplotě lze očekávat ztrátu provozních schopností vozidla v důsledku ucpání filtru vykrystalizovanými parafíny, se nazývá filtrovatelnost.

Při dalším ochlazování dochází k postupné ztrátě tekutosti nafty. Teplota, při které nafta právě ztuhne, se označuje jako bod tuhnutí.

Lze nízkoteplotní vlastnosti nafty nějak vylepšit?

K posílení filtrovatelnosti a bodu tuhnutí se využívá přídavek tzv. depresantů, což jsou modifikátory krystalické struktury. Fyzikální podstatou modifikace je, že za přítomnosti modifikátorů se vytvářejí krystalky menší, nikoliv plošného cha­rakteru s kosočtverečnou mřížkou, ale v krychlové soustavě, které mají menší sklon ucpávat palivový filtr. Vedle standard­ních typů depresantů se do motorových naft přidávají ještě tzv. typy WASA (wax antisettling additive), v jejichž přítom­nosti se vytvářejí tak drobné krystaly, že se neusazují ve vrstvě u dna nádrže.

Teplota vylučování parafínů, filtrovatelnost a bod zákalu se zjišťují laboratorními zkouškami, ale pro praxi je vždy nejdů­ležitější, do jaké teploty bude s danou naftou možný provoz. Provozní schopnost (operabilita) končí někde mezi teplotou vylučování parafínů a bodem tuhnutí. Filtrovatelnost byla sta­novena jako charakteristika, která má blízký vztah k operabi­litě, nicméně obě teploty nemusejí být zcela totožné. Rozdíl by však neměl být větší než několik málo stupňů Celsia.

Od kdy mají čerpací stanice povinnost nabízet zimní naftu?

Dle jakostní normy ČSN EN 590 musejí všechny čerpací stanice v České republice vydávat od 1. prosince do 28. (29.) února naftu s filtrovatelností alespoň −20 °C. Naše prémio­vá nafta Verva Diesel obsahuje v zimním období na míru vyvinutý balíček aditiv od společnosti VIF, který posiluje její filtrovatelnost na alespoň −26 °C a zároveň zabraňuje usazo­vání krystalků parafínů ke dnu nádrže.

Termíny pro jednotlivé třídy motorových naft jsou následující:

● Třída B (letní) – na čerpacích stanicích dostupná v období 15. dubna – 15. října, filtrovatelnost alespoň 0 °C.

● Třída D (přechodová) – na čerpa­cích stanicích dostupná v obdobích 16. října – 30. listopadu a 1. března – 14. dubna, filtrovatelnost alespoň −10 °C. Rafinerie musejí přechodovou naftu vydávat nejpozději od 1. října, a pro­to se od 1. do 15. října připouští na čerpacích stanicích směs naft B a D, přičemž filtrovatelnost vydáva­né motorové nafty musí vyhovovat nejméně třídě B, tj. alespoň 0 °C.

● Třída F (zimní) – na čerpacích stani­cích dostupná v období 1. prosin­ce – 28. (29.) února, filtrovatelnost alespoň −20 °C. Rafinerie musejí zimní naftu vydávat nejpozději od 16. listopadu, a proto se od 16. do 30. listopadu připouští v čerpacích stanicích směs naft D a F, přičemž filtrovatelnost vydávané motorové nafty musí vyhovovat nej­méně třídě D, tj. alespoň −10 °C.

 Co ovlivňuje provoz vozidel se vznětovým motorem v zimním období?

Z hlediska paliv jsou to zejména tyto aspekty: zanesené palivové filtry nebo znečištěná palivová soustava, voda v palivové nádrži, dlouhodobé stání vozidla při teplotě blížící se teplotě filtrovatelnosti, u určitých typů vozidel může jízda při velmi nízké teplotě způsobit ochlazení palivového potrubí natolik, že dojde k zamrznutí nafty, zůstatek přechodové, nebo dokonce letní nafty v nádrži. Tady je potřeba připomenout význam pravidelného servi­su a údržby vozidel, zejména výměny palivových filtrů. To je něco, co mohou čtenáři vašeho časopisu – mechanici a provozovatelé dílen – přímo ovlivnit a svým zákazníkům doporučovat.

Dále je zapotřebí zmínit, že vozidla mají různá provedení palivových soustav s odlišnou citlivostí na nízkoteplotní vlastnosti, a proto schopnost jednotlivých automobilů na­startovat v mrazivém počasí bude různá. V praxi se může stávat, že na zimní naftu s filtrovatelností −20 °C některé automobily nemusí nastartovat už při −13 °C, zatímco jiné vozy mohou na tuto naftu jezdit i za teploty −30 °C. Záleží tedy na tom, jak je auto řešené a v jakém technickém sta­vu je palivový filtr. Dále také záleží na velikosti palivového filtru, na jeho umístění, zda je elektricky vyhřívaný, nebo zdali jímá teplo od motoru, jestli přes palivový filtr proudí nafta ohřátá návratovou větví z přepadu vstřikovačů, či jde rovnou zpátky do nádrže.

www.orlenunipetrol.cz