Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо используется для питания автомобилей, сельскохозяйственной техники и железнодорожного оборудования. Качество дизельного топлива определяется стандартами ГОСТ и ТР ТС, которые влияют на характеристики двигателя внутреннего сгорания, в частности, на его плотность. Эта плотность зависит от внешних факторов. Плотность дизельного топлива определяется количеством присутствующих в нем тяжелых фракций. При увеличении мощности двигателя испаряемость снижается, что приводит к быстрому накоплению углеродистых отложений.

Плотность дизельного топлива

Плотность дизельного топлива — это отношение массы топлива к его объему, обозначаемое удельным весом, который может различаться в зависимости от вида и температуры. Измеряемый в килограммах на кубический метр (кг/м3) или граммах на кубический сантиметр (г/см3), удельный вес дизельного топлива рассчитывается при температуре 20°С. Если температура отклоняется от 20°C, то для внесения необходимой поправки используется коэффициент. При нагреве топлива производится вычитание, а при охлаждении — сложение.

Влияющие параметры

При анализе плотности дизельного топлива необходимо оценивать некоторые параметры. К ним относятся тип топлива, изменение температуры и наличие присадок. Это связано с тем, что эталонные измерения — масса и объем — изменяются.

Влияет ли температура на плотность?

Ключевой вопрос, который необходимо рассмотреть,— влияет ли температура на плотность дизельного топлива.

Зависимость от температуры

Плотность ДТ тесно связана с колебаниями температуры. Наилучшие результаты наблюдаются при температуре 20°C.

Нормы расчета

Инспекторы при измерении количества дизельного топлива в резервуарах и бочках должны учитывать изменение плотности. Расчеты выполняются с использованием поправочных коэффициентов и путем оценки результатов в сравнении с табличными показателями. В летний и зимний периоды наблюдается заметное расхождение в плотности.

Определение удельного веса дизельного топлива

Согласно действующим нормативным документам, удельный вес дизельного топлива рассчитывается следующим образом:

• Лето (теплые температуры):860 кг/м3

• Зима (до −35°С):840 кг/м3

• Северные регионы (до −50°C):830 кг/м3

При повышении температуры выше указанных пределов топливо становится густым и засоряет систему топливоподачи из-за наличия парафинов.

Расчет плотности дизельного топлива

1. Сначала определите табличное значение (в г/см3) дизельного топлива при 20 °С.

2. С помощью термометра определите степень нагрева топлива. Допустим, температура равна 31 °С.

3. Рассчитать отклонение температуры, которое составляет 31−20 = 11 °С.

4. После этого вычислите поправочный коэффициент: 11 × 0,0007 = 0,0077 (г/см3).

Расчет плотности

Для определения плотности необходимо взять значение DT из паспорта и вычесть поправочный коэффициент. Если температура ниже 20°C, то подход тот же, но в итоге вместо вычитания получится суммирование.

Связь между эффективностью и плотностью

Прямой зависимости между этими двумя показателями нет. Плотность зимнего и летнего дизельного топлива меняется в зависимости от требований ГОСТа и температуры.

Экономия топлива в зимний период

Вопреки распространенному мнению, реальность такова, что расход топлива зимой выше из-за дополнительных расходов. К таким расходам можно отнести затраты на подогрев антифриза, магистрали, блок цилиндров, кабину и другие расходы.

Как определить плотность топлива при 20°C

Теоретически можно рассчитать плотность, проведя измерения гидрометром и термометром в топливном баке.

Расчет разности температур

Для точного измерения разности температур необходимо применять поправочный коэффициент. Он определяет тип топлива для двигателя и, соответственно, влияет на вязкость и пригодность топлива для данной климатической зоны.

Определение плотности, расхода и режима работы

По плотности топлива можно определить условия, в которых оно пригодно для использования, а также влияние, которое оно может оказать на работу двигателя. Если ошибочно выбрать не тот тип дизельного топлива, то последствия могут быть катастрофическими.

Ухудшение характеристик двигателя

Снижается мощность двигателя, его пусковые и крутящие возможности. При движении в сложных условиях, таких как дождь, снег, крутые подъемы и спуски, при стандартной загрузке автомобиля будет наблюдаться повышенный расход топлива и ускоренный износ двигателя.

Взаимосвязь плотности и качества

Плотность влияет на состав топлива: высокая плотность свидетельствует о наличии в ДТ тяжелых углеводородов. Это ухудшает токсичность отработавших газов, ухудшает формирование топливной смеси, провоцирует неисправности двигателя, приводит к повышенному расходу дизельного топлива и образованию углеродистых отложений.

ГОСТы

Требования ГОСТа — это стандарты, которым должно соответствовать ДТ в зависимости от типа. К ним относятся содержание серы, климатические условия, маркировка, классификация, экологический класс и другие параметры. Все эти элементы влияют на технические характеристики топлива и область его применения.

Требования к составу дизельного топлива

ГОСТ Р 305−82 и 52368−2005 устанавливают допустимые уровни содержания загрязняющих веществ и плотности в зависимости от вида топлива. Превышение этих значений негативно сказывается на работе двигателя, прочности впрыска топлива и составе отработавших газов. Правила ГОСТа не допускают присутствия каких-либо водных растворов из-за опасности коррозии, повреждения фильтров и насосов.

Зимнее потребление

Плотность дизельного топлива определяет энергоотдачу двигателя внутреннего сгорания, а поскольку зимнее дизельное топливо менее плотное, чем летнее, оно производит меньше энергии, что повышает расход топлива. Кроме того, такие потребности, как отопление кабины, подогрев топливной системы и подогрев масла, требуют сжигания топлива в зимние месяцы.

Замораживание дизельного топлива

Обязательно нужно избегать использования летнего топлива, так как в его состав входят парафины, снижающие плавность хода дизеля и способные вызвать его гелеобразование при низких температурах. Так может ли дизельное топливо замерзнуть?

Вязкость дизельного топлива зависит от типа топлива и количества содержащихся в нем фракций, при этом большая плотность делает его более склонным к замерзанию при низких температурах. Если в дизельном топливе присутствует вода, то при понижении температуры ниже 0°C она кристаллизуется, блокируя поступление топлива в систему. После прогрева системы подача топлива возобновляется.

Как проверить тип топлива

Прием топлива на АЗС зависит от времени года. Летнее ДТ реализуется в теплое время года, а зимнее — в холодное. Чтобы узнать, какое топливо вам продали, достаточно налить около 100 мл топлива в прозрачную емкость и поместить ее в морозильную камеру. Если жидкость начнет мутнеть, значит, в ней присутствуют парафины. Зимнее топливо должно оставаться неизменным при температуре до −22°С, а арктическое — при температуре до −34°С (такие температуры недостижимы в холодильнике).

Проверка плотности дизельного топлива

Существует несколько методов оценки плотности дизельного топлива (ДТ) в зимний период. Для определения качества этого топлива необходимо:

• Оценить его текучесть. Налейте небольшое количество ДТ на металлическую поверхность и оцените результат. Если топливо хорошо растекается, остается жидким и не мутнеет, то оно пригодно для использования. Если же оно плохо растекается и мутнеет, то при использовании топливо будет кристаллизоваться, что приведет к обездвиживанию автомобиля. Данная методика применима для температур ниже −10°С.

Проверка топлива

1. Проверка температуры: Если температура опускается ниже −20 °C, следует обратить внимание на топливо в заправочном пистолете. Любое помутнение или загустение — признак того, что следует поискать другую заправку.

2. Сбор данных: С помощью гидрометра можно получить точные данные. Нагрейте топливо до +20 °C, снимите показания и сравните с табличными данными.

Повторная оценка ДТ после заправки топливом

Если после заправки топливом была проведена проверка ДТ, и показатели указывают на несоответствие топлива критериям, то необходимо снизить скорость образования конденсата. Для этого в резервуар добавляется высококачественное дизельное топливо.

Шаг изменения плотности

Поправочный коэффициент является мерой изменения массы. Согласно ГОСТу, он устанавливается на уровне 0,0007 ед.

Показатели нефтепродуктов

Дизельное топливо имеет более высокую плотность, чем бензин: АИ-92 − 0,76 г/см3, АИ-95 − 0,75 г/см3, АИ-98 − 0,78 г/см3. Наименьшую плотность имеет сжиженный газ — 0,53 г/см3, а авиационный керосин — 0,81 г/см3. Эти показатели основаны на наличии легких фракций, которые закипают при температуре + 50°С. Топливо остается жидким круглый год, а кристаллизация начинается только при температуре −60°С.

Расчет основных показателей ДТ

Для получения точных результатов необходимо учитывать температуру, тип топлива и поправочный коэффициент (для дизельного топлива прибавить 20°C, для бензина — 15°C). Результаты могут быть несколько смещены (это зависит от используемого прибора). Для получения точных результатов необходимо использовать специальное оборудование в лаборатории.

Расчет массы

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

Подсчет объема

При реализации продукции важно определить объем топлива. Расчет заключается в делении массы на плотность топлива. Значение массы берут из сопроводительных документов, а плотность дизельного топлива устанавливают по марке из документации. При отсутствии данных измерение производится с помощью гидрометра.

Оценка плотности

Для этого берется отношение массы к размеру. Начнем с того, что получим исходные значения либо из сопутствующих инструкций, либо измерив их самостоятельно. Масса может быть установлена путем взвешивания емкости, а объем берется из этикетки сосуда. Необходимо помнить, что температура оказывает влияние на расчеты и должна учитываться при внесении поправок.