Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо — это горючее, используемое для питания автомобилей, сельскохозяйственной техники и железнодорожных двигателей. Стандарт дизельного топлива устанавливается ГОСТом и ТР ТС, которые одновременно влияют на характеристики двигателя внутреннего сгорания. Плотность дизельного топлива изменяется под воздействием внешних факторов. На нее влияет наличие тяжелых элементов. При повышении эффективности работы двигателя ухудшается парообразование и ускоряется образование нагара.

Плотность дизельного топлива — это удельный вес, или отношение массы топлива к его объему. Эта величина может изменяться в зависимости от типа топлива и температуры. Как правило, она измеряется в кг/м3 или г/см3, а расчеты производятся при температуре 20°С. Если температура отличается от этого значения, то необходимо применить поправочный коэффициент. Если топливо нагревается, то необходимо произвести вычитание, а если охлаждается, то сложение.

Влияет ли температура на плотность дизельного топлива?

При определении плотности дизельного топлива внимательно следят за различными факторами, включая тип топлива, изменение температуры и наличие присадок. Это связано с тем, что исходные показатели (масса и объем) колеблются. Так влияет ли температура на плотность дизельного топлива?

Влияние температурных колебаний на плотность ДТ

При 20°C показания наиболее точны.

Расчеты для инспекторов

Инспекторы при определении объема дизельного топлива в резервуарах и бочках учитывают изменение плотности топлива. Расчеты выполняются с использованием поправочных коэффициентов и сравнением показателей с табличной информацией. Летом и зимой плотность топлива различна.

Определение удельного веса дизельного топлива

В соответствии с принятыми правилами тяжесть дизельного топлива оценивается следующим образом: при температуре выше нуля плотность составляет 860 кг/м3, для холодных показателей, до −35 °С,— 840 кг/м3, а для северных регионов, когда термометр опускается до −50 °С,— 830 кг/м3. При повышении температуры свыше указанных пределов топливо становится густым, а из-за наличия парафинов может произойти блокировка системы топливоподачи.

Расчет плотности дизельного топлива

Для получения точного значения плотности топлива необходимо придерживаться следующего алгоритма:

Найдите значение плотности топлива в г/см3 при 20°C.
Измерить температуру дизельного топлива с помощью термометра. Предположим, что получено значение 31°C.
Вычислить разность температур между двумя показаниями, т. е. 31−20 = 11°C.
Вычислите поправочный коэффициент: 11 × 0,0007 = 0,0077 (г/см3).

Расчет плотности

Вычтите из показаний ДТ значение поправки, указанное в технической документации. При температуре ниже 20°C процесс расчета аналогичен, за исключением последнего шага, на котором вместо вычитания требуется сложение.

Влияние плотности на производительность

Прямой зависимости не существует. Плотность зимнего дизельного топлива отличается от летнего в связи с требованиями ГОСТа и температурой.

Эффективность зимнего топлива

Мнение о том, что зимнее топливо неэффективно, ошибочно. В холодное время года расход бензина увеличивается за счет дополнительных затрат на антифриз, дороги, блок двигателя, кабину и другие элементы.

Вычисление плотности при 20°C

Для вычисления плотности при 20°C теоретический подход заключается в следующем:

Снять показания ареометра и термометра в баке, где хранится топливо.

Расчет разности температур

Расчет разницы температур необходим для вычисления поправочного коэффициента. Конечный результат этого исследования помогает принять решение о типе используемого топлива. Это влияет на вязкость топлива и его пригодность для использования в различных климатических условиях.

Зависимость плотности

Определение плотности позволяет выяснить, в каких условиях можно использовать топливо и как оно влияет на работу двигателя. Если выбрано неправильное топливо, то:

Топливная эффективность ухудшается при низком качестве ДТ

При движении автомобиля в сложных условиях (дождь, снег, крутые подъемы и спуски) со стандартной нагрузкой мощность двигателя будет ниже, а его пусковой и крутящий моменты пострадают. Это приведет к повышенному расходу топлива, увеличению износа двигателя и образованию нагара.

Плотность дизельного топлива (ДТ) играет роль количества фракций в его составе. При более высокой плотности в ДТ содержится большее количество тяжелых углеводородов. Это ухудшает эмиссию ДТ, снижает скорость образования топливной смеси, вызывает сбои в работе двигателя, увеличивает расход топлива и образование углеродистых отложений.

Что регламентирует ГОСТ

ГОСТ определяет критерии ДТ в зависимости от вида продукции. Учитываются:

Содержание серы;

Климат эксплуатации;

Маркировка;

Категорирование;

Класс окружающей среды и другие элементы. Все это влияет на технические требования к топливу, область его применения.

Требования к дизельному топливу

ГОСТ Р 305−82 и 52368−2005 диктуют особенности состава дизельного топлива. Эти параметры должны соблюдаться, иначе пострадает двигатель, а также состав топлива для впрыска и отработавших газов. Кроме того, эти стандарты не допускают включения в состав водных растворов из-за опасности коррозии и выхода из строя фильтров и насосов.

Повышенный расход в зимний период

Энергия, выделяемая двигателем внутреннего сгорания, зависит от плотности дизельного топлива. При этом, поскольку зимнее дизельное топливо менее плотное, чем летнее, энергии выделяется меньше, что приводит к увеличению расхода топлива. Кроме того, в зимнее время года необходимо расходовать топливо на такие цели, как обогрев кабины водителя, топливной системы и масла.

Не использовать летнее топливо

Категорически запрещается использовать летнее топливо, так как оно содержит парафины, которые при низких температурах могут снизить текучесть дизельного топлива. Это может привести к превращению топлива в гель.

Температура и вязкость

При низких температурах вязкость дизельного топлива определяется типом топлива и объемным содержанием его фракций. Если в дизельном топливе присутствует вода, то при температуре ниже 0°С может произойти кристаллизация, в результате которой на дне бака образуется лед. Это препятствует поступлению дизельного топлива в топливную систему, но после прогрева топливной системы подача топлива возобновляется.

Определение зимнего топлива

Чтобы убедиться в том, что зимнее топливо продается, можно провести простой эксперимент. Возьмите 100 мл топлива и поместите его в прозрачный контейнер. Поместите емкость в морозильную камеру, например, в морозильник. Если жидкость начнет мутнеть, это означает, что в смеси присутствуют парафины. Зимнее топливо должно сохранять стабильность при температуре до −22°C, а арктическое может опускаться до −34°C (хотя эти показатели недостижимы в обычном холодильнике).

Оценка плотности ДТ в зимний период

Проверить плотность ДТ в зимний период можно самостоятельно с помощью нескольких подходов. Для этого рассмотрим следующее:

Оценка текучести

Вылейте небольшое количество ДТ на металлическую поверхность. Если топливо легко стекает, остается в жидком состоянии и не мутнеет, значит, дизтопливо пригодно для использования. Если топливо не стекает, а мутнеет, то при его использовании ДТ кристаллизуется, что приводит к обездвиживанию автомобиля. Этот прием целесообразно использовать при температуре ниже −10°С.

Проверка консистенции

Если температура не превышает −20°C, можно оценить капли на топливном пистолете. Нет ли помутнения или загустения? Лучше заправиться на другой АЗС.

Точное измерение

Точные данные можно получить с помощью гидрометра. Для этого необходимо нагреть топливо до +20°С, произвести замер и сравнить результаты с эталонными значениями.

Проверка ДТ после заправки

Если после заправки топлива была проведена проверка ДТ, и результаты показали, что топливо не соответствует нормам, то необходимо снизить скорость кристаллизации. Для этого необходимо заправить бак дизельным топливом высшего сорта.

Шаг изменения плотности

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

Показатели нефтепродуктов

Плотность дизельного топлива обычно больше, чем бензина. Например, АИ-92 имеет плотность 0,76 г/см3, АИ-95 − 0,75 г/см3, а АИ-98 − 0,78 г/см3. Сжиженный газ, напротив, значительно ниже — 0,53 г/см3, а авиационный керосин — 0,81 г/см3. Это объясняется наличием легких фракций, которые имеют температуру кипения +50°С. Благодаря этому топливо остается жидким независимо от времени года, а кристаллизация начинается только при температуре −60°С.

Расчет основных показателей ДТ

Для обеспечения точности необходимо учитывать температурные параметры и качество топлива. Если используется дизельное топливо, то поправочный коэффициент должен быть равен +20°С, а если бензин, то +15°С. Несмотря на то что результаты, получаемые с помощью приборов, могут быть не совсем точными, в лабораториях можно получить более точные результаты, используя специализированные приборы.

Расчет массы

Чтобы определить массу нефтепродукта, необходимо умножить плотность на количество топлива. На нефтебазах топливо хранится в резервуарах, на которых имеются этикетки и таблицы с указанием погрешности.

Подсчет объема

При реализации продукции важно определить количество топлива. Для этого необходимо разделить массу на плотность топлива. Значение массы узнают из сопроводительных документов, а плотность дизельного топлива устанавливают по его марке из сопутствующих документов. В случае отсутствия информации измерения производятся гидрометром.

Расчет плотности

Для этого берется отношение массы к объему. Основные сведения можно найти в сопутствующих документах или разобраться самостоятельно. Для взвешивания емкости используйте весы, а для определения объема читайте этикетки на емкости. При определении значения плотности следует учитывать температуру, так как она влияет на результат.

Плотность дизельного топлива