Dizel yakıtının mevcudiyeti ve kalitesi dizel motorlarının işletimi için çok önemli bir ön şarttır. Arızasız bir işletim gerçekleştirebilmek için yakıt ve motorlar teknik olarak örtüşecek şekilde ayarlanmalıdır. Yakıt her zaman ve her yerde ücret karşılığı problemsiz bir şekilde hizmete sunulmalıdır.
MBT dizel motorları dizel yakıtları için ilgili ulusal/uluslararası talepleri (Avrupa'da EN 590) karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.
Konvansiyonel Dizel Yakıtları
Bütün dünyada uzun yıllardır hızlı çalışan dizel motorları için olan konvansiyonal dizel yakıtları, 180 C ve 360 °C arasında rafinerilerde fraksiyonlu ham yağı damıtımına tabii tutulan hidrokarbon bileşenleridir. Bu hidrokarbon bileşenleri farklı özellikler gösterebilen çok farklı moleküler yapılara sahip olabilir.
Dizel Yakıtının Kimyasal Yapısı
Dört değerine sahip karbon C ile tek değere sahip hidrojen H için birleşme olanakları fazladır. Düz ve farklı güçlü dallanmış zincir olduğu gibi doymuş ya da doymamış değişik türdeki halka sistemleri olabilir, çok yönlü birleştirmelerin sayısı aynı şekilde farklıdır.
Alkanlar birbirine bağlı biçiminde doymuş kimyasal formüllü CnH2n+2 hidrokarbonlardır. Bunlar parafinler olarak da adlandırılır ve dizel yakıtın büyük bir parçasını oluşturmaktadır. Normal parafinler (düz) yüksek tutuşma kabiliyetine sahiptir ve uygun duman oluşumu davranışına sahiptir, buna karşın soğuk akış tutumu kötüdür. Düşük yoğunluk sebebiyle hacimsel ısıtma değeri de düşüktür. Izo-Parafinler (dallanmış) buna karşılık daha kötü bir tutuşma kabiliyetine sahiptir ama soğuğa karşı dayanıklılığı daha yüksektir.
Alkanlar doymamış, birbirine bağlı biçimli (düz veya dallanmış) en az bir çift bileşimli hidrokarbonlardır. Bir çift bileşimde bu kimyasal formül CnH2n ile yazılmalıdır. Izo-Parafinlere tutum olarak benzeyen Olefinler olarak da adlandırılan bu bileşimler eskimeyle polimer katı madde oluşumuna sebep olabilir.
Sikloalkanlar halka şekline sahip kimyasal formül CnH2n'e sahip doymuş hidrokarbonlardır. Sikloparafinler veya daha iyi şekilde naftenler olarak bilinen bileşimler olan sikloalkanlar orta dereceli tutuşma kabiliyetine sahiptir, buna karşın soğuğa karşı dayanıklılığı azdır. Yoğunluğu ve hacimsel ısıtma değeri vasatidir.
Aromatikler periyodik bileşikli çift bileşimli halka şekline sahip hidrokarbonlardır, düşük bir tutuşma kabiliyetine ve kötü is teşekkülüne sahiptir, soğuğa karşı dayanıklılığı da azdır. Yoğunluğu ve hacimsel ısıtma değeri yüksektir.
Talepler, Özellikler, Tanımlama Değerleri (DIN EN 590)
Motorun işletimi için gerekli olan dizel yakıtın özelliği tarif edilebilir ya da tanımlama değerlerinin yardımıyla yakından belirlenebilir. Normlaştırılmış kontrol özelliği taşıyan bütün kurallara dayanan bu tanımlama değerleri, dizel yakıtın kullanımına yönelik ve motor içindeki yanmaya ilişkin önemli kalite kriterlerini tanımlama açısından kullanılabilir fakat her şartta tamamen ihtiyacı karşılayacak imkanlar sunmamaktadır. Sınır değerleri olarak belirlenmiş bu türdeki tanımlama değerlerine ait belli sayıdaki asgari özellikler normları meydana getirir.
Kalite iyileştirmesi için dizel yakıtların katkılandırılması mutlaka gereklidir ve yakıt üreticisinin sorumluluğundadır (bunun için bakınız sayfa 119.0 "Yakıtlar için katkılar ve ikincil ilaveler")
Tutuşma Özelliği
Tutuşma kabiliyeti dizel yakıtın önemli özelliklerinden biridir. Buna rağmen benzinle vuruntu direnci anlamında sadece sınırlı şekilde karşılaştırılabilir. Teknik olarak tutuşma kabiliyeti vuruntu direncinin zıttır.
Tutuşma kabiliyeti setan sayısı olarak ifade edilir ve ISO 5165 (CFR Motor) veya DIN 51773'e (BASF-kontrol motoru) göre normlaştırılmış kontrol motorunda ve belirlenen kontrol şartları altındadır. Dizel yakıtın setan sayısı bu koşullar altında setan (heksadekan) ve heptametilnonan (DIN 51773 burada 1-metilnaftalen kullanır) karışımının tutuşma kabiliyetinin bir dizel yakıtın tutuşma kabiliyetini karşıladığını tanımlar. Bu metot konvansiyonel dizel yakıtlarında kendini kanıtladı. Buna karşılık sık kullanılan "setan indeks" hesap bakımından fiziksel hacimlerden (örn. yoğunluk, kaynama karakteristiği) yola çıkarak kesin hacimler ortaya koyar. Fakat ifade gücü sınırlıdır.
Tutuşma gecikmesi, yani dizel yakıtların püskürtme ile kendi kendine tutuşması arasındaki zaman aralığı, tutuşma kabiliyeti için bir ölçüdür. Yüksek tutuşma kabiliyeti, yani yüksek setan sayısı kısa bir tutuşma gecikmesi anlamına gelir. Bu, motoru çalıştırırken ve özellikle soğuk çalıştırmalarda önemlidir. Motorun sesi ve motorun sakin çalışması, tutuşma kabiliyiteni bağlıdır. DIN EN 590 en düşük setan sayısını 51 olarak belirlemiştir. Piyasada mevcut olan kaliteli yakıtların oranı buna karşın daha yüksektir.
Kaynama süreci
Dizel yakıtın kaynama süreci yakl. 180 °C ve 360 °C arasındadır, ki bunun yanında dünya genelinde dikkat edilmesi gereken farklılıklar vardır. Fakat dizel motorlu sürüş yönteminde yakıtın kaynama olayı Otto motorludaki kadar yakından ilgili değildir. Eğer ki dizel yakıtın büyük bir bölümünün yakl. 350 °C'nin üstünde kaynarsa veya kaynama bitimi 380 °C yönünde veya daha da yüksek ise bu olay güçlü is oluşumuna neden olur. Kaynama olayının alta doğru genişlemesi sorun teşkil etmez, fakat bunun sınırları vardır.
Avrupa dizel yakıt normu üç adet sınır değeri tanır, o da şudur
250 °C'ye kadar maksimum 65 hac.-% kaynamış
350 °C'ye kadar minimum 85 hac.-% kaynamış
95 - hac.-%- noktası maksimum 360 °C'de
Kükürt oranı
Dizel yakıtın kükürt miktarı ham yağının kaynağından, rafinerilerin kükürtsüzleştirme imkanlarından bağımsızdır ve normlarla/yasalarla sınırlandırılmıştır.
Kükürt miktarı dizel yakıt için en önemli uygulama tekniği olan tanımlama değerleridir ve dolayısıyla 136.0 "Dizel yakıtındaki kükürt" dökümanında işlenir. Kükürt miktarının mümkün olduğunca düşük olması gerektiği konusunda genel geçer bir görüş vardır.
Sadece Avrupa'da değil Kuzey Amerika'daki ekonomik alanlarda da son yıllarda gerçekleştirilen kükürt miktarının azaltılması tartışmasına dizel yakıta ait yağlayıcılık özelliği husundaki problemi de beraberinde getirdi (bakınız yağlayıcı özelliği pragrafı). Kükürt miktarının azaltılması sürecinde yakıt bileşenlerinin de iyi yağlayıcı özelliklerle azaltılabileceği bu şekilde açıklanabilir. Buna karşılık yakıta ait yağlayıcı özelliği, uygun katkı maddelerinin yeterli oranda ilave edilmesiyle düzeltilebilir.
Soğuğa Karşı Dayanıklılık
Düşük dış ısılarda dizel yakıtın akışı parafin kristallerin salgısı nedeniyle olumsuz yönde etkilenebilir.
Genel olarak bakıldığında dizel yakıtın işletiminde yer alan az değerdeki hidrokarbon bileşenleri büyük bir dezavantaj oluşturur, soğuğa karşı dayanıklı değildirler, yani fazla düşük olmayan eksi derecelerde bile kristal formunda oluştururlar. "Büyüyen" bu parafin kristaller yakıt filtresini, borularını ve dizel enjeksiyon sistemini tıkıyor ve işletimi imkansız hale getiriyor. Gerçi çoğu zaman motor ilk etapta çalışır, fakat daha sonra stop eder. Motor bu olaydan zarar görmez ve uygun sıcaklığa kavuşmasıyla yakıt yine akışkanlık kazanır.
Bu tür arızaları önlemek için, kış aylarında piyasada daha iyi bir soğuk akış tutumuna sahip kış dizel yakıtı mevcuttur. Üretici vasıtasıyla yüksek değerli temel yakıt ve akışkanlaştırıcı kurala uygun katkı maddesiyle iyi soğutma özellikleri ortaya çıkar. Bu dizel yakıtlar, çoğu durumlarda genelde mevcut olan dış hava sıcaklıklarına uygundur.
Yerel iklim şartına uyarlanmış kış dizel yakıtları sadece kullanmanızı tavsiye ederiz.
Soğuk bölgelerdeki sürüşlerde belli marketlerde tüm sene boyunca mevcut olan kışa dayanıklı dizel yakıtlar ya hedeflenen konuma gelmeden önce ya da önceden doldurulmalıdır. Tüm sene boyunca kışa dayanıklı dizel yakıt hakkında bilgileri akaryakıt işletmecilerine sorarak öğrenebilirsiniz.
Mercedes-Benz araçlarında, yakıtın hızlı ısınmasını sağlayan tedbirler alınmıştır. Çok düşük sıcaklıklarla bağlantılı olarak uygun olmayan yakıt kalitelerinde yine de filtre tıkanması meydana gelebilir.
Ölçüm tekniğiyle dizel yakıtların soğuklara karşı ilişkisini, özellikle bulutlanma noktası (Cloud Point), akma noktası (Pour Point) ve soğuk filtre tıkanma noktası (Cold Filter Plugging Point) sorununu tespit etme denemeleri gerçekleştirilir. Bir aracın hangi ısıya kadar sorunsuz işletimde olabileceği hakkında kesin bir söylem bu parametreler tarafından karşılanmaz.
Bugün genel olarak "soğuk filtre tıkanma noktası sınır değeri" "Cold Filter Plugging Point" (EN 116)'e göre soğuk performansını değerlendirmek için yer alır. Bu CFPP olarak anılan yöntemde öngörülen yakıt miktarı belli bir zaman içerisinde tanımlanmış bir elek arasından akacak veya emilebilecek en düşük ısı belirlenir. Alman nırmuna göre CFPP için aşağıdaki değerler geçerlidir:
Süreli hatırlatma | Akış tutumu – CFPP – Değer | Açıklama |
15. Nisan 30. Eylül arası | 0 °C | Yaz dizeli |
01.Mart ila 14. Nisan veya 01. Ekim ila 15. Kasım arası | -10 °C | Geçiş ürünü |
16. Kasım ila 28. Şubat (artık yıllarda 29. Şubat) arası | -20 °C | Kış dizeli |
Cloud Point CFPP'nin üstünde bulunur ve kristal yağışının başlamasının ısısını tanımlar. Özellikle uzun soğuksal etkide CFPP'nin üstünde soğukta sürme özelliğinin kısıtlanması bu yüzden prensip olarak mümkündür.
Tüm Mercedes-Benz binek ve ticari araçlarında soğuğa karşı dayanıklılığın arttırılması için gaz yağının veya jet yakıtının eklenmesine artık müsaade edilmemektedi . Bunun nedeni yetersiz yağlayıcılık özelliği nedeniyle dizel enjeksiyon sistemine olası olumsuz etkileridir. Benzin kullanılması yakıt yağlayıcılık özelliğinin olumsuz etkilenmesi ve emniyet nedenlerinden (tutuşma derecesinin düşmesi) dolayı yasaktır.
Pazarda uzun zamandan bu yana akışkanlaştırıcı olarak katkılar (ikincil katkılar) mevcuttur. Sonradan eklenen ilaveyle genel olarak istenilen etki görülmez. Aracın sağlam kış işletimi için dizel yakıtın yeterli soğuğa karşı dayanıklılıkla doldurulması bu yüzden gereklidir.
Arktik iklim bölgeleri için ekstrem soğuğa karşı dayanıklı polar dizeller vardır. Ilıman iklim için olan dizel yakıtlara nazaran bu dizel yakıtı soğuk hava özelliklerinin yanında esasen yoğunluk, viskozite ve kaynama özelliği bakımından farklılık gösterir.
Yoğunluk
Avrupada dizel yakıtın yoğunluğu için 820 ve 845 kg/m3 arasında bir değer 15 °C'de saptanmıştır. 1999 sonuna kadar üst sınır değer müsadesi 860 kg/m3 idi. Dünya genelinde halen benzeri yüksek değerli pazarlar mevcuttur, hatta kısmen yoğunluk için değer verilmeyen pazarlar vardır.
Yakıt üreticileri ve teslimatçılar müsaade edilen yoğunluğun mümkün olduğunca fazla olmasına önem vermektedirler.
Yakıtın halen hacimsel olarak alınması ve püskürtme pompasının hacimsel ölçmesi, diğer taraftan ısıtma değerinin klasik olarak bir yoğunluk artışıyla skala edilmesi arka planda olası sıkı belirlenmiş aralığı arzulatmaktadır. Verilmiş olan püskürtme pompası ayarında çok hafif yakıt (düşük yoğunluk) ile gerekli gücü sağlamak ve çok ağır bir yakıt (yüksek yoğunluk) ile emisyon taleplerini tutturmak imkansızdır.
Viskozite
Viskozite, dizel yakıtın akmazlığı, dizel enjeksiyon sistemindeki akışkanlığından ve aşınmanın önlenmesinden sorumludur ve yanma odasındaki aerosol oluşumunu etkiler. EN-Normu uyarınca 40 °C'de ölçülebilir, 2,0 ve 4,5 mm2/s arasında değer taşımalıdır. Bu büyük tolerans bandı avantajlı olmasına rağmen genellikle kullanılmaz.
Katkı Maddesi
Motorların ve yakıt sisteminin uzun ömürlülüğü ve temizliği, uygun egzoz değerlerinin işletimi ve de toplamda iyi bir çalışma sağlama için iyi katkılanmış dizel yakıtlar uzun ömrün yanında daha az masraflı bir önlem teşkil ediyor.
Bu yakıtları tedarik etme bakımından müşteri gidilen akaryakıt tesislerinde katkı maddeli ürünlerin satıldığının bilincindedir; bu büyük firmalarda bize aktarılan görüşlere göre geniş kapsamlıdır, büyük tedarikçilere bağlı olmayan "serbest" akaryakıt tesislerinde ise bu durum çoğu zaman geçerlidir. Büyük müşteriler iki taraflı görüşmelerde katkısal ürünlerin teslimatına dikkat etmelidir.
Bizim tahminimize göre yüzdesel olarak az miktardaki yakıt ilave masrafları; bakım, servis ve düşük orandaki tamir durumlarının tasarrufu ile fazlasıyla dengeleneceğini önemle belirtiriz. Tipik, iyi katkılanmış yakıt aracılığıyla önlenebilir şikayetler örn. enjektör memelerinin kok yapması, genel yakıt sisteminde aşınma ve korozyon hasarlarıdır. Ayrıca sürekli devam eden uygun egzoz değerleri ile çevre korunur.
Bundan daha önemlisi kükürtü düşük yakıtların yağlayıcılık özelliğindeki problem hesaba katıldığında yakıta ilave edilen katkı maddesinin önemi daha da artıyor (bknz. "Yağlayıcılık özelliği" bölümü). Bu bakış açıları altında en iyi katkı maddesi ilavesi bir opsiyon değil, bir gereklilikdir.
Katkı maddesi ilavesi teslimatçı tarafından yakıt için kalite sorumlusu olarak yapılmalıdır. İkincil katkıların (bunun için bakınız sayfa 119.0) kullanımı hem aracın teslimatçısı hem de yakıt tedarikçisi tarafından verilen garantiyi olumsuz yönde etkileyebileceği için söz konusu kullanım her zaman araç sahibinin kendi sorumluluğu altında gerçekleşir.
Depolanması ve Aktarılması
Aşağıdaki hatırlatmalar ilk etapta akaryakıt tesislerine sahip müşterilerimiz için düşünülmüştür.
Dizel yakıtı enerji taşıyan çok değerli bir yakıttır. Müşterilerin beklentilerine uygun araçtaki kullanımının problemsiz şekilde işleyebilmesi için birtakım teknik temel kurallar dikkate alınmalıdır.
Yakıt kabı hiçbir zaman alternatifli işletilmemelidir. Dizel ve benzin ile değişimli doldurmadan mutlaka kaçınılmalıdır. Gerektiğinde her iki yakıt türü için (en az) iki net yakıt kabı düzenlenmelidir. Eğer bu dikkate alınmaz ise değişimden dolayı bulaşma etkileri önlenemez.
Özellikle fazla dizel yakıt almayan müşteriler yaz ve bahar dönemi yakıtı mevcudunu imkana göre kış dönemi yakıtının tesliminden önce tamamen tüketmelidir.
Taban deposu su veya başka kir bulunduramaz. Bu özellikle kış dönemi dizel yakıtlı doldurmada geçerlidir. Halen temizlenmemiş noktalar mevcutsa depo temizlenmelidir. Taban deposu düzenli aralıklarla kontrol edilmelidir!
Katkısız olan yakıttan katkılı yakıtların muhafazasına geçilecekse önceden depolu tankın temiz oluşuna özellikle dikkat edilmelidir. Katkılı yakıtın içinde bulunan araçtaki yakıt sisteminin temiz kalmasını sağlayan temizleyici maddeler, kirli parçaları da depolu tanktan aracın yakıt sistemine taşıyabilir ve böylelikle filtrenin daha çabuk tıkanmasına katkıda bulunur.
Bu kuralların dikkate alınmaması yakıt filtresinin kışın çabuk tıkanmasına ve araçta hareket kabiliyeti sorunlarına neden olabilir.
Parlama noktası/Tehlike sınıfı
Dizel yakıtının parlama noktası, ISO 2719'a göredir, 55 °C üzerinde değer taşımalıdır. Parlama noktası dizel yakıtların buharlarının ateşleme kaynağının kullanılmasıyla ateşlenebildiği ısıdır. Motor içindeki yanma için bu durum anlamsızdır, buna karşın dizel yakıtların güvenli kullanılması için önemlidir. Bu tespitle dizel yakıt için kolaylaştırılmış taşıma şartları geçerlidir.
Öncesinde karıştırılan düşük miktardaki benzin dizel yakıtının parlama noktasını önemli ölçüde düşürür. Dizel yakıtının parlama noktası benzine göre daha yüksek iken dizel yakıtının kendiliğinden ateşleme sıcaklığı benzine kıyasla daha düşüktür.
Saflık
Dizel yakıtı organik asitlerden ve sert yabancı maddelerden arınmış olmalıdır ve oda sıcaklığında bulunmalıdır.
Su miktarı korozyonu önlemek için 200 mg/kg'ı aşmamalıdır. Dizel yakıtında aşınmaya yol açan metal organik bileşiklerin bulunmasını engellemek için müsaade edilen kül miktarı maks. 0,01 ağrıl.-% olarak saptanmıştır.
Koklaşma eğilimli dizel yakıtı bileşenleri fazlaca motor sorunlarına yol açabilir, örneğin enjektör koklaşması ve yanma odasında aşırı birikintiler. Bu nedenle koklaşma artığı 10%- damıtma artığından limit getirilmiştir.
Yağlayıcılık Özelliği
Son yıllarda çevreyi koruma amacından hareketle yakıt içindeki kükürt miktarının azaltılmasına yönelik gerekli olan orta damıtım sıvılaştırılmasında yakıt içindeki natürel yağlayıcıların da beraberinde arındırıldığı için dizel yakıtın yağlayıcılık özelliği problemi su yüzüne çıktı.
Enjeksiyon donanımında geçmişte meydana gelen aşınmayı önlemek için yağlayıcılık sağlayıcı katkıların ilavesi dizel yakıtındaki kükürt miktarının azaltılmasından dolayı zorunludur. FAME kendinden yağlayıcılığı sağlayan etkiye sahip olduğundan yağlı asit metil ester ("FAME") içeren dizel yakıtlarda bu yağlayıcılık sağlayıcı katkıların ilavesi artık gerekli değildir.
EN 590'da "HFRR-Test" ("High Frequency Reciprocating Rig Test") dahilindeki talepler ile yağlayıcılık özelliği düzenlenmiştir, yüklü konumda bir bilye plaka üzerine zoraki salınımlar eşliğinde getirilirken kontrol edilmesi gereken dizel yakıtı yağlama aracı olarak vazife görür. Bu test ISO-kontrol metodu 12156-1'de yazılıdır. HFRR-testinde yağlama özelliğinin maksimum müsade edilen sınır değeri Avrupa için maksimum 460 µm bei 60 °C olarak belirlenmiştir.
Yöntem branşta geniş ölçüde kabul görmesine rağmen testin doğrluğunda ve ifade gücünde (yani uygulama için bağlılaşım) hala kritik noktalar mevcuttur.
FAME Miktarı
EN 590, 2009 verilerinden bu yana açık bir şekilde azami % 7 hac. yağlı asit metil estere ("FAME") izin vermektedir. Bu karışımın dizel yakıtı kalitesine olumsuz bir etkisi olmamalidir, yani EN 590 taleplerini değişmeksizin karşılamalıdır. Karışım için Avrupa'da sadece bir FAME kalitesinin müsade edildiği FAME EN 14214'ü karşılayan talimatlara özellikle bağlı kalın. Ayrıntılı bilgi için sayfa 135.0 "Dizel yakıt olarak yağlı asit metil ester (FAME)" bak.
Dizel yakıtındaki mikro organizmalar
Yakıt kabında kendi su fazının oluşumuyla meydana gelen yüksek su miktarında yakıt kabında mikrobiyolojik gelişmeler meydana gelebilir (dizel bakteri balçığı) Uzun bekleme süreleriyle bir mikrobiyolojik istilaya yol açılır. Mikroorganizmaların aşındırıcı salgılarının yanı sıra yakıt tertibatını tıkayabilecek biyo çamur da bununla birlikte oluşur.
Aşağıdaki semptomlar, araç veya taban deposunun, mikroorganizmalar tarafından istilaya uğradığını göstermektedir.
Performans düşüklüğünden dolayı yakıt filitresinin daha sık aralıklarla değiştirilmesi ve jele benzer maddelerin filitrede bulunması
Deponun içindeki korozyonların giderek arttması
Diğerleri
Neredeyse daha önce anılan bütün özellikler veya tanımlama değerleri birbirine bağımlıdır. Bu özellikle yoğunluk, kaynama olayı, viskozite, parlama noktası, soğuğa karşı dayanıklılık ve tutuşma kabiliyeti için geçerlidir. Bir özellik değiştirildiğinde diğerleri de zoraki olarak değişiyor.