Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо широко используется для заправки автомобилей, сельскохозяйственной техники и поездов. Качество дизельного топлива определяется ГОСТом и регламентом ТР ТС, которые оказывают влияние на характеристики двигателя внутреннего сгорания, в частности на его плотность. Она может изменяться под влиянием внешних условий, а на плотность дизельного топлива влияет концентрация тяжелых компонентов. При увеличении КПД двигателя ухудшается испаряемость, что приводит к ускоренному накоплению углеродистых отложений.

Плотность дизельного топлива

Удельная плотность дизельного топлива — это отношение его массы к объему. Эта величина зависит от вида топлива и температуры. Она выражается в килограммах на кубический метр и граммах на кубический сантиметр.

Справочные величины

При определении удельной плотности ДТ оно проводится при температуре 20°C. Изменение температуры требует введения поправочного коэффициента. При нагреве топлива производится вычитание, при охлаждении — прибавление.

Параметры, влияющие на плотность дизельного топлива

При измерении плотности дизельного топлива необходимо учитывать такие переменные, как вид топлива, температура и присадки. Это связано с тем, что эталонные показатели массы и объема могут меняться.

Влияет ли температура на плотность?

Зависит ли плотность дизельного топлива от температуры?

Плотность в зависимости от температуры

Плотность ДТ изменяется при изменении температуры. Для получения оптимальных показаний температура должна составлять 20°C.

Стандарты расчета

При определении количества дизельного топлива инспекторы учитывают изменение плотности топлива. Расчеты выполняются с учетом коэффициентов модификации и оценки показателей с помощью табличных цифр.

Разница плотности летнего и зимнего топлива

Учитывается также разница в плотности летнего и зимнего топлива.

Определение удельного веса дизельного топлива

В соответствии с современными требованиями удельный вес дизельного топлива оценивается по следующим критериям:

Лето (повышенные температуры).

При подъеме термометра удельный вес должен составлять 860 кг/м3.

Зима (до −35 °С)

Когда температура опускается до −35 °С, гравитация составляет 840 кг/м3.

Северные районы (работает до −50 °С)

Для северных регионов гравитация составляет 830 кг/м3.

Превышение температуры

При повышении температуры выше установленных норм топливо густеет, что может привести к засорению системы подачи топлива в результате присутствия парафинов.

Определение плотности ДТ

Данный метод расчета используется для определения плотности ДТ. Ниже приведены этапы расчета:

1. Найдите табличное значение плотности топлива (в г/см3) для температуры 20 °С.

2. Измерьте температуру топлива термометром. Допустим, она равна 31 °С.

3. Вычислить разность температур, которая составляет 11 °С.

4. Определить поправочный коэффициент: 11 умножить на 0,0007, что равно 0,0077 (г/см3).

Расчет плотности

Для вычисления плотности необходимо из значения DT вычесть поправочный коэффициент в соответствии с паспортом. При температуре не выше 20°C процесс расчета аналогичен, с той лишь разницей, что на последнем шаге вместо вычитания производится сложение.

Связь между эффективностью и плотностью

Непосредственной связи между этими двумя показателями нет. Плотность зимнего дизельного топлива отличается от плотности летнего дизельного топлива из-за температурных требований ГОСТа.

Зимнее топливо не является экономически неэффективным

Вопреки распространенному мнению, зимнее топливо не является более дорогим. Лишние затраты, такие как подогрев антифриза, магистрали, блоки цилиндров, кабина и другие расходы, увеличивают расход топлива в зимний период.

Расчет плотности топлива при 20° Цельсия

Измерить плотность топлива при 20°С можно с помощью гидрометра и термометра, находящегося в топливном баке. Для этого используется метод теоретического расчета.

Вычисление разности температур

Следующим шагом в этом процессе является расчет разности температур. Полученная цифра позволяет применить соответствующий поправочный коэффициент. Это, в свою очередь, влияет на тип топлива, который мы можем использовать, что в свою очередь влияет на вязкость и возможность его использования в различных климатических условиях.

Определение плотности, расхода и эксплуатационных характеристик

Определив плотность топлива, можно определить условия, в которых оно может быть использовано. Это напрямую влияет на работу двигателя. Если мы сделаем неправильный выбор дизельного топлива, то это приведет к следующим последствиям:

Снижение мощности двигателя и ухудшение крутящего момента

При движении в сложных условиях (дождь, снег, подъемы/спуски) с типичной для автомобиля нагрузкой наблюдаются проблемы с расходом топлива и еще больший износ двигателя в результате снижения мощности и крутящего момента двигателя.

Плотность и качество топлива

Плотность влияет на количество фракций в составе топлива. Увеличение плотности означает, что в ДТ (дизельном топливе) присутствуют тяжелые углеводороды, что вредит процессу выброса дизельного топлива, снижает скорость образования топливной смеси, а также приводит к поломкам двигателя, повышенному расходу топлива и увеличению количества углеродистых отложений.

ГОСТ

Требования ГОСТа устанавливают условия, которые должны соблюдаться в зависимости от вида ДТ. К ним относятся:

• Содержание серы

• Климатические условия при эксплуатации

• Маркировка

• Классификация

• Экологический класс

Плюс другие факторы, изменяющие технические параметры топлива и область его применения.

Требования к составу дизельного топлива

ГОСТ Р 305−82 и 52368−2005 устанавливают ограничения на количество загрязняющих веществ и принятые плотности для топлива. Выход за эти пределы может негативно сказаться на работе двигателя, мощности впрыска топлива и составе отработавших газов. Требования ГОСТа не допускают включения в состав топлива каких-либо водных растворов из-за опасности коррозии и повреждения фильтров и насосов.

Рост потребления топлива в зимний период

Плотность дизельного топлива влияет на количество энергии, выделяемой при работе двигателя внутреннего сгорания. Так как зимнее дизельное топливо не такое плотное, как летнее, то выделение энергии будет меньше, что приведет к увеличению расхода топлива. Кроме того, зимой топливо расходуется на подогрев сиденья водителя, топливную установку, подогрев масла и т. д.

Подвержено ли дизельное топливо замерзанию?

Летнее топливо использовать не рекомендуется, так как в его состав входят парафины — они снижают вязкость дизельного топлива и при низких температурах превращают его в гель. Как ведет себя дизельное топливо при низких температурах?

Вязкость дизельного топлива определяется его типом и содержанием фракций. Если в топливе присутствует вода, то при температуре ниже 0°С она кристаллизуется, что приводит к образованию льда на дне бака, препятствующего поступлению дизельного топлива в топливную систему. При прогреве топлива его подача возобновляется.

Выяснить, продается ли зимнее топливо

Чтобы определить, какое топливо продается на АЗС в зависимости от времени года, можно налить небольшое его количество в прозрачную емкость и поместить в морозильную камеру. Если жидкость помутнеет, это говорит о том, что в ее состав входят парафины; при этом зимнее топливо должно оставаться в жидком состоянии при температуре до −22°С, а арктическое — до −34°С (хотя в холодильнике эти температуры не достигаются).

Оценка текучести

Практическим способом проверки плотности дизельного топлива в холодное время года является оценка текучести. Для этого возьмите небольшое количество дизельного топлива и вылейте его на металлическую поверхность. Если топливо плавно стекает и остается прозрачным, то плотность дизельного топлива соответствует требованиям. Если же топливо не стекает или мутнеет, то при использовании дизельное топливо будет кристаллизоваться, что приведет к обездвиживанию автомобиля. Этот метод наиболее эффективен при температурах ниже −10°С.

Проверка консистенции

Если температура ниже −20 °C, то можно посмотреть на капли на заправочном пистолете, чтобы определить, нет ли помутнения или сгущения. В этом случае лучше выбрать другую заправку.

Сбор точных данных

Точные данные можно получить с помощью гидрометра. Для этого необходимо нагреть топливо до +20 °C, произвести измерения и сравнить результаты с табличными данными.

Изменение ДТ после заправки

Если после заправки проводится проверка ДТ, и результаты показывают, что топливо не соответствует нормам, необходимо скорректировать скорость кристаллизации. Для этого необходимо добавить в бак высококачественное дизельное топливо.

Шаг изменения плотности

Коэффициент изменения плотности — это шаг изменения массы. Согласно ГОСТу, он равен 0,0007 единицы.

Показатели нефтепродуктов

Относительные плотности различных видов топлива могут сильно различаться. Дизельное топливо плотнее бензина, при этом плотность АИ-92 составляет 0,76 г/см3, АИ-95 — около 0,75 г/см3, АИ-98 − 0,78 г/см3. Наименьшую плотность имеют сжиженный газ — 0,53 г/см3 и авиационный керосин — 0,81 г/см3. Это является следствием присутствия легких фракций, температура кипения которых составляет +50°С. Топливо остается жидким во всех температурных диапазонах, начало кристаллизации происходит при −60°С.

Расчет основных показателей ДТ

Для того чтобы показатели были точными, необходимо учитывать значения температуры, тип топлива и поправочный коэффициент (например, +20 градусов Цельсия для дизельного топлива, +15 градусов Цельсия для бензина). Хотя результаты могут быть несколько неточными из-за особенностей приборов, более точные измерения достижимы в лабораториях со специализированным оборудованием.

Оценка массы

Для определения тяжести нефтепродукта необходимо умножить плотность на количество топлива. Резервуары на нефтебазах промаркированы и имеют таблицы с указанием погрешностей измерений.

Определение объема

При торговле товаром необходимо рассчитать его количество. Для этого необходимо разделить массу на плотность топлива. Масса выясняется из сопроводительных документов, а плотность дизельного топлива определяется по марке в документации. При отсутствии данных измерения проводятся с помощью гидрометра.

Расчет плотности

Эта процедура выполняется путем вычисления соотношения массы и объема. Существенные уточнения находятся либо в сопроводительной документации, либо определяются без посторонней помощи: масса — по мерке емкости, а объем — по этикеткам на баке. При определении плотности важно помнить о температурных показателях, которые влияют на поправочные коэффициенты.