Что такое плотность ДТ, единицы измерения

От Опубликован

Дизельное топливо (ДТ) — широко распространенный нефтепродукт, предназначенный для питания двигателей внутреннего сгорания автомобилей и техники. Оно создается путем перегонки нефти. Состав, плотность и другие характеристики горючей жидкости должны строго соответствовать ГОСТу и европейским экологическим нормам.

Роль плотности в качестве дизельного топлива

Плотность (часто называемая удельным весом) является одним из основных факторов, определяющих качество дизельного топлива. Она измеряет массу в килограммах на кубический метр, или отношение массы топлива к его объему. Единицей измерения является кг/м3 или г/см3. В зависимости от наличия присадок или посторонних тяжелых фракций может изменяться и удельный вес горючей смеси, а эти вещества, как правило, отрицательно влияют на качество топлива. Значение плотности говорит о том, сможет ли топливо сохранить свои характеристики при изменении температуры.

Влияние температуры на плотность дизельного топлива

Эта характеристика дизельного топлива подвержена изменениям, и в первую очередь на нее влияет температура. Чем выше температура, тем ниже плотность. Оптимальная температура для дизельного топлива составляет +18…+20 °C. Для обеспечения точности измерений используется аэрометр, который постоянно измеряет эту величину. Кроме того, при расчетах необходимо учитывать поправочный коэффициент 0,0007 г/см3 на 1 градус.

Технические характеристики дизельного топлива

В ГОСТ Р 305−82 помимо плотности указан целый ряд других критериев для дизельного топлива. К ним относятся:

Массовая доля серы

Климатические условия эксплуатации

Маркировка

Классификация

Экологические классы и другие характеристики

Плотность и топливная экономичность

Плотность дизельного топлива находится в прямой зависимости от его экономического расхода.

Влияние температуры на плотность и расход дизельного топлива

Плотность и расход дизельного топлива зависят от температуры. Энергия, выделяемая при сгорании топлива, связана с его удельным весом, поэтому использование летнего дизельного топлива оказывается более экономичным. Однако в холодное время года использование этого вида топлива не столь выгодно. Это объясняется тем, что в состав летнего дизельного топлива входят не только керосино-газойлевые углеводороды, содержащие весь запас энергии, но и парафин, который при незначительном понижении температуры застывает, делая дизель более вязким и плотным и снижая пропускную способность фильтрующих элементов.

Влияние соотношения фракций на плотность дизельного топлива

На плотность дизельного топлива может влиять соотношение фракций в смеси: при преобладании тяжелых углеводородов ухудшается впрыск жидкости в камеры сгорания. Это связано с тем, что тяжелые фракции имеют высокие температуры кипения, что затрудняет перемешивание частиц воздуха и снижает эффективность воспламенения паров дизельного топлива, требуя для этого более высокой температуры.

Зимнее топливо, необходимое для работы дизельных двигателей в холодное время года

Для эффективной работы дизельных двигателей в холодное время года необходимо специальное топливо. Это топливо содержит различные присадки, препятствующие застыванию парафина и повышающие его вязкость.

Многие ошибочно полагают, что, добавив необходимые присадки в летнее дизельное топливо, его можно использовать зимой. Это мнение ошибочно. Такие присадки лишь снижают температуру загустевания топливной смеси, а на плотность дизельного топлива они практически не влияют. Поэтому в холодных условиях наиболее важной характеристикой является удельный вес, а летом большее внимание уделяется содержанию серы и цетановому числу.

Влияние погодных условий на потребление дизельного топлива

Поскольку зимнее дизельное топливо имеет меньшую плотность, расход топлива увеличивается. Кроме того, обледенелые и заснеженные дороги затрудняют движение автомобилей, что сказывается на расходе дизельного топлива.

Расчет плотности, массы и объема дизельного топлива

Для расчета плотности, массы и объема дизельного топлива в соответствии с ГОСТом необходимо использовать определенные формулы.

Расчеты плотности топлива

Как уже отмечалось, плотность топлива рассчитывается путем деления массы на объем, т. е. p = m/V. Согласно ГОСТу, плотность летнего топлива составляет 860 кг/м3, зимнего — 840 кг/м3, арктического — 830 кг/м3. Это означает, что в одном литре летнего топлива содержится 860 г, зимнего — 840 г и арктического — 830 г. Если рассчитать, сколько дизельного топлива содержится в 1 кг, то получится 1,163 л для летнего топлива, 1,19 л для зимнего и 1,205 л для арктического.

Самоконтроль плотности ДТ

Чтобы быть уверенным в качестве получаемого дизельного топлива, автовладельцам следует выбирать проверенных и надежных поставщиков. Если же сомнения остаются, то каждый может самостоятельно проверить плотность дизельного топлива. Как правило, это делается зимой, причем идеальная температура для проверки должна быть не ниже −10°С (для арктического дизельного топлива — не ниже −20°С).

Эталонные значения дизельного топлива

Эталонные значения плотности, массы и объема дизельного топлива вычисляются при температуре +20°С. При отклонении температуры изменяются и эти показатели — информацию можно найти в специализированных таблицах.

Проверка качества топлива

Наиболее надежным и эффективным способом определения качества топлива является визуальный осмотр. Если капли ДТ остаются жидкими и не застывают на границе, то топливо можно считать высококачественным.

Для быстрой оценки можно также нанести немного ДТ на стальную поверхность и проследить за его мутностью и растекаемостью. Если текучесть смеси нормальная, значит, дизельное топливо хорошего качества. Если же ДТ мутнеет и начинает застывать, то это явный признак несоответствия стандартам, так как высококачественное зимнее дизельное топливо не застывает при температуре ниже −40 °С.

Комплексный анализ

Был проведен комплексный анализ топлива. Емкость, заполненная топливом, помещалась в помещение с температурой +20 градусов Цельсия. Температуры воздуха и топлива выравнивались, после чего с помощью гидрометра определялась плотность дизельного топлива. Затем этот показатель сравнивался с показаниями, приведенными в книге. Дизельное топливо имеет заметно больший удельный вес, чем бензин. АИ-92 имеет справочное значение 760 кг/м3, АИ-95 — около 750 г/см3, АИ-98 — 780 кг/м3. Наименьшую плотность имеет сжиженный газ — 530 кг/м3 и авиационный керосин — 810 кг/м3.

Определение плотности дизельного топлива

Для того чтобы рассчитать соответствующую плотность дизельного топлива, необходимо выполнить следующие действия:

Найти таблицу ДТ при температуре +20°С.
С помощью термометра определить текущую температуру топлива; предположим, что она составляет +30°C.
Рассчитайте разность температур: 30 — 20 = 10°C.

Расчет поправочного коэффициента

Определите температуру дизельного топлива.
Найти температурный поправочный коэффициент для дизельного топлива в таблице.
Умножить поправочный коэффициент на 10.
Рассчитать общий поправочный коэффициент: 10 × 0,0007 = 0,007 г/см3 (или 7 кг/м3).

Применение поправочного коэффициента

Вычтите рассчитанный поправочный коэффициент из стандартной плотности дизельного топлива. Например, для летнего дизельного топлива: 860−7 = 853 кг/м3.
Если температура дизельного топлива ниже +20 градусов, то на последнем шаге необходимо прибавить, а не вычесть поправочный коэффициент.

Особенности эксплуатации дизельного топлива

Плотность дизельного топлива имеет огромное значение для определения климатических условий его использования и влияния на работу двигателя. При несоответствии качества топлива (несоответствии требуемой плотности) высок риск засорения фильтров, снижения эффективности работы двигателя и увеличения расхода топлива при перегрузке топливной системы. А при частом использовании дизельного топлива несоответствующего типа и плотности возможен преждевременный выход двигателя из строя.

В жаркую погоду используйте летнее дизельное топливо

Если температура воздуха на улице не опускается ниже 0°C, пора переходить на летнее дизельное топливо. Этот вид топлива предназначен для работы двигателя в жаркую погоду при температуре до 45°C.

Использование зимнего дизельного топлива в это время может привести к негативным последствиям. Может ухудшиться работа двигателя, увеличиться количество дыма. Чтобы избежать этих проблем, перейдите на летнее дизельное топливо.

ДТ