Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо используется для питания автомобилей, сельскохозяйственной техники и железнодорожных локомотивов. ГОСТ и ТР ТС контролируют качество дизельного топлива, которое влияет на работу двигателя внутреннего сгорания, в основном по его плотности. Эта плотность подвержена изменениям под воздействием внешних факторов. Густота дизельного топлива изменяется в зависимости от наличия тяжелых фракций. По мере увеличения мощности двигателя ухудшается испаряемость, быстрее накапливаются углеродистые отложения.

Плотность дизельного топлива

Величиной плотности дизельного топлива является удельный вес, представляющий собой отношение массы топлива к занимаемому им объему. Этот показатель зависит от вида топлива и температуры. Она измеряется в кг/м3 и г/см3.

Справочные значения

Точное значение удельного веса дизельного топлива рассчитывается при температуре 20°C. При отклонении от этой температуры для корректировки используется коэффициент, при нагревании — вычитание, при охлаждении — прибавление.

Влияющие параметры

При определении плотности дизельного топлива учитываются тип топлива, температурные колебания и наличие присадок. Это связано с тем, что влияют такие эталонные показатели, как масса и объем.

Зависимость от температуры

Зависит ли плотность дизельного топлива от температуры?

Изменение плотности ДТ при колебаниях температуры

При температуре 20°С наблюдается оптимальная плотность ДТ. При проверке объема дизельного топлива, хранящегося в резервуарах и бочках, инспекторы должны учитывать изменение плотности под воздействием температуры. Для правильных расчетов необходимо применять поправочные коэффициенты и сравнивать полученные данные со значениями, приведенными в таблицах. Следует также учитывать разницу в плотности в летний и зимний периоды.

Определение удельного веса дизельного топлива

В летние месяцы (при температуре выше 0°С) удельный вес дизельного топлива составляет 860 кг/м3.

При понижении температуры ниже −35°C плотность дизельного топлива снижается до 840 кг/м3. В северных регионах, где температура опускается до −50°С, удельный вес дизельного топлива составляет 830 кг/м3.

При повышении температуры выше рекомендуемой топливо загустевает из-за наличия парафинов, что приводит к засорению систем топливоподачи.

Расчет плотности ДТ

1. Найдите табличное значение плотности топлива в граммах на кубический сантиметр при температуре 20°C.

2. С помощью термометра определите температуру дизельного топлива. Предположим, что мы получим значение 31°C.

3. Вычислить отклонение температуры, вычитая из 31°C 20°C, что дает 11°C.

4. Определите поправочный коэффициент, умножив 11°C на 0,0007, что дает 0,0077 (грамм/куб. см).

Рассчитать плотность

Чтобы определить плотность, необходимо из указанного в паспорте значения DT вычесть поправочный коэффициент. Если температура ниже 20°С, то процедура расчета аналогична, но последний шаг — сложение, а не вычитание.

Связь эффективности с плотностью

Прямой зависимости не существует. Плотность зимнего дизельного топлива отличается от плотности летнего, что связано с требованиями ГОСТа и температурой.

Заблуждение о зимнем топливе

Мнение о том, что зимнее топливо слишком дорогое, ошибочно. С наступлением холодов расходы на топливо возрастают из-за неизбежных затрат, таких как прогрев антифриза, дороги, моторного блока, салона и прочего.

Расчет плотности топлива при 20°C

Для теоретического расчета необходимо:

1. Измерение с помощью гидрометра и термометра в топливном баке.

Расчет разности температур

Необходимо рассчитать разность температур. Затем применяется поправочный коэффициент. Полученные данные определяют тип топлива. От этого зависит его вязкость и пригодность для использования в различных климатических условиях.

Зависимость от плотности, расхода и эксплуатации

Плотность может определять условия, в которых может использоваться топливо. Она также влияет на работу двигателя. Если выбрать неправильный тип дизельного топлива, это может привести к плачевным последствиям.

Снижение мощности двигателя

Мощность и крутящий момент двигателя снижаются. Это будет более заметно в сложных условиях, например, при дожде, снеге, крутых подъемах и спусках. Такие условия, наряду с обычной нагрузкой на автомобиль, приводят к повышенному расходу топлива и ускоренному износу двигателя.

Качество и плотность топлива

Плотность топлива связана с количеством фракций в нем. Поэтому, если плотность выше, это свидетельствует о наличии в топливе тяжелых углеводородов. Эти углеводороды снижают токсичность топлива, усложняют процесс приготовления топливной смеси и вызывают сбои в работе двигателя. Кроме того, они увеличивают расход дизельного топлива и количество углеродистых отложений.

ГОСТ

ГОСТ устанавливает стандарты качества дизельного топлива (ДТ) в зависимости от его вида. При этом учитываются такие факторы, как содержание серы, среда, в которой оно будет использоваться, маркировка, классификация, экологический класс и другие элементы, которые влияют на технические параметры топлива и область его применения.

Стандарты на состав дизельного топлива

ГОСТ Р 305−82 и 52368−2005 устанавливают пределы содержания примесей и плотности в зависимости от марки. Выход за эти пределы может привести к ухудшению работы двигателя, давления впрыска топлива и состава отработавших газов. ГОСТ не допускает наличия водных растворов, так как они могут вызывать коррозию, повреждать фильтры и насосы.

Причины повышенного расхода топлива в зимний период

Плотность дизельного топлива является одним из факторов, определяющих энергоотдачу при работе двигателя. Зимнее дизельное топливо имеет меньшую плотность, чем летнее, что приводит к уменьшению вырабатываемой энергии и, соответственно, к увеличению расхода топлива. Кроме того, необходимость обогрева кабины водителя, топливной системы и масла в зимний период требует большего расхода топлива.

Дизельное топливо склонно к замерзанию?

Использование летнего топлива полностью исключено из-за наличия в нем парафинов, которые снижают текучесть дизельного топлива и загущают его при понижении температуры.

Консистенция дизельного топлива зависит от состава фракций и его плотности при более низких температурах. Если в топливе присутствует влага, то при температуре 0°С будет кристаллизоваться лед, препятствующий поступлению топлива в систему. Когда система прогреется, топливо сможет поступать в нее.

Как определить наличие зимнего топлива в продаже

При покупке топлива на АЗС вид топлива зависит от времени года. Зимой используется зимнее топливо ДТ, а в теплое время года — летнее. Чтобы определить, является ли приобретенное топливо зимним, можно взять небольшое количество топлива (около 100 мл) и поместить его в прозрачную емкость. Поместите контейнер в морозильную камеру и подождите. Если топливо помутнеет, значит, оно содержит парафины. Зимнее топливо должно сохранять стабильность при температуре до −22 °C, а арктическое — при температуре до −34 °C (хотя такие температуры не достигаются в обычном холодильнике).

Определение плотности дизельного топлива в зимний период независимым способом

Если Вы хотите самостоятельно проверить плотность дизельного топлива в зимний период, то можно воспользоваться несколькими методами. Например, можно оценить текучесть небольшого количества ДТ, вылитого на металлическую поверхность. Если топливо хорошо стекает и остается жидким, не мутнея, то оно пригодно для использования. Если же топливо стекает плохо и мутнеет, то при использовании оно, скорее всего, кристаллизуется, что может привести к обездвиживанию автомобиля. Данный метод следует применять при температуре ниже −10°C.

Проверка температуры в холодном состоянии

Если температура ниже −20°C, необходимо проверить топливо на мутность и густоту. При появлении этих признаков желательно заправиться на другой станции.

Точная оценка данных

Получить точные данные можно с помощью гидрометра. Для этого необходимо нагреть топливо до +20°С, провести измерения и сравнить их с табличными значениями.

Оценка после дозаправки

В том случае, если оценка ДТ проводится после заправки и полученные данные показывают, что топливо не соответствует критериям, необходимо снизить скорость застывания. Для этого в бак следует залить высококачественное дизельное топливо.

Шаг сдвига плотности

Поправочный коэффициент — это шаг изменения массы. Согласно ГОСТу, он эквивалентен 0,0007 единицы.

Характеристики углеводородных топлив

Дизельное топливо имеет большую плотность, чем бензин: у АИ-92 она составляет 0,76 г/см3, у АИ-95 — около 0,75 г/см3, а у АИ-98 − 0,78 г/см3. Наименьшую плотность имеют сжиженный газ — 0,53 г/см3 и авиационный керосин — 0,81 г/см3. Это объясняется наличием более легких компонентов с температурой кипения +50°С. Нефть сохраняет стабильную текучесть независимо от времени года. Кристаллизация начинается при температуре −60°С.

Расчет основных показателей ДТ

При определении правильных данных необходимо учитывать температурные параметры, вид топлива, а также поправочный коэффициент (дизельное топливо требует +20°С, а бензин +15°С). Результаты, полученные этим методом, могут быть несколько неточными (в зависимости от используемого прибора). Для получения наиболее точных результатов следует обращаться в лаборатории со специализированными приборами.

Расчет массы

Чтобы определить массу нефтепродукта, необходимо перемножить плотность и объем топлива. На нефтебазах резервуары маркируются таблицами, в которых указана степень точности.

Расчет объема

Для проведения сделок купли-продажи необходимо определить количество топлива. Для этого необходимо разделить массу на плотность топлива. Показатель массы получают из соответствующих документов, а плотность дизельного топлива определяют по документам в зависимости от марки. При отсутствии данных для измерений используют гидрометры.

Оценка плотности

Оценка плотности производится путем взятия отношения массы к объему. Исходные значения приведены в сопроводительных документах или рассчитаны самостоятельно: масса — путем вычисления массы держателя, а объем — по меткам на резервуаре. При расчете плотности необходимо помнить о температурных показателях, от которых зависят поправочные коэффициенты.