Что такое плотность ДТ, единицы измерения

Дизельное топливо — широко распространенный нефтепродукт, используемый в качестве топлива в автомобилях и других двигателях. Оно производится путем переработки сырой нефти. Качество, содержание, плотность и другие характеристики этой горючей жидкости должны соответствовать ГОСТу и другим европейским экологическим нормам.

Характеристика плотности дизельного топлива

Плотность дизельного топлива является одним из ключевых факторов, определяющих его качество. Эта величина показывает, способно ли топливо поддерживать работу силовых установок при различных температурах окружающей среды. Плотность, также известная как удельный вес,— это масса килограмма на кубический метр, т. е. отношение массы дизельного топлива к его объему. Единица измерения — кг/м3 или г/см3. На удельный вес горючей смеси влияют любые присадки или посторонние тяжелые фракции, которые могут негативно сказаться на качестве дизельного топлива.

Плотность дизельного топлива

Плотность дизельного топлива колеблется в зависимости от температуры. При повышении температуры удельный вес уменьшается. Предпочтительная температура для топлива — 18–20°C. Для ее поддержания используется прибор, называемый аэрометром, для постоянного контроля. Кроме того, при расчете плотности топлива необходимо учитывать поправочный коэффициент 0,0007 г/см3 на 1°C.

Взаимосвязь между плотностью и эффективностью потребления дизельного топлива

Помимо плотности, ГОСТ Р 305−82 диктует и другие указания для дизельного топлива:

1. Массовая доля серы

2. Использование в зависимости от климата

3. Метка и классификация

4. Условия окружающей среды

5. Другие характеристики.

Как же влияет плотность дизельного топлива на его экономичный расход?

Зависимость дизельного топлива от температуры

Плотность и расход дизельного топлива зависят от температуры. Количество энергии, выделяемой при его сгорании, пропорционально его удельному весу, что делает летнее дизельное топливо более экономичным. В холодное время года это топливо становится менее выгодным из-за наличия парафина, который застывает при небольшом понижении температуры, увеличивая тем самым вязкость, плотность и снижая пропускную способность фильтра.

Влияние соотношения фракций на плотность дизельного топлива

Доля тяжелых углеводородов в дизельном топливе напрямую влияет на его плотность. При высокой концентрации тяжелых фракций впрыск горючей жидкости в камеры сгорания через форсунки становится менее эффективным. Это связано с тем, что высокая температура кипения тяжелых элементов приводит к уменьшению объединения паров топлива с частицами воздуха. Поэтому для воспламенения дизельного топлива требуется более высокая температура.

Зимнее топливо необходимо

Для повышения эффективности работы дизельных двигателей в условиях низких температур необходимо использовать зимнее топливо. Оно содержит присадки, предотвращающие застывание парафина и делающие топливо более густым. Многие думают, что для зимнего использования достаточно добавить эти присадки в летнее топливо, но это неверно. Присадки снижают температуру замерзания горючей смеси, но не изменяют плотность дизельного топлива. Поэтому в холодное время года наиболее важным фактором является удельный вес, в то время как летом на первый план выходят содержание серы и цетановое число.

Определение плотности топлива для зимнего периода

Поскольку в зимнее время года плотность дизельного топлива ниже, это может привести к увеличению расхода топлива. Езда по обледенелым или заснеженным дорогам также может влиять на расход дизельного топлива.

Расчет плотности, массы и объема топлива

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

Плотность топлива

Отношение массы к объему, называемое плотностью топлива, выражается формулой p = m/V. Согласно ГОСТу РФ, плотность летнего топлива для дизельных двигателей составляет 860 кг/м3, зимнего — 840 кг/м3, арктического — 830 кг/м3. В 1 л соответствующего топлива содержится 860, 840 и 830 г соответственно. В 1 кг летнего топлива будет содержаться 1,163 л, зимнего — 1,19 л, арктического — 1,205 л.

Самостоятельный контроль плотности ДТ

Чтобы быть уверенным в качестве приобретаемого дизельного топлива, владельцы автомобилей должны приобретать его у известных и надежных поставщиков. Если остаются какие-либо сомнения, можно самостоятельно провести анализ плотности дизельного топлива. Обычно это делается в зимнее время, причем идеальная температура для такого исследования не должна быть ниже −10°С (или −20°С для арктического дизельного топлива).

Эталонные значения

Стандартные эталонные значения плотности, массы и объема дизельного топлива рассчитываются при температуре +20°С. При изменении температуры изменяются и эти показатели. Их можно найти в специальных таблицах.

Проверка качества заправочных труб

Визуальный осмотр заправочных труб — самый быстрый способ оценить качество дизельного топлива (ДТ). Если капли ДТ на кромке остаются жидкими и не затвердевают, значит, продукт отличного качества. Для дополнительного подтверждения плотности топлива можно поместить немного ДТ на стальную поверхность и проследить за мутностью и растекаемостью. Если текучесть постоянна, значит, дизельное топливо хорошего качества. Если же ДТ мутнеет и начинает застывать, то оно не соответствует стандартам высококачественного зимнего дизельного топлива, которое не застывает даже при температуре −40°С.

Комплексная версия исследования

Было проведено точное, но сложное исследование. Емкость, наполненную топливом, поместили в помещение с температурой около 20 градусов Цельсия. При одинаковых показателях температуры воздуха и топлива плотность дизельного топлива измерялась гидрометром и затем сравнивалась со значениями по госту. Удельный вес дизельного топлива оказался значительно выше, чем у бензина. Например, у АИ-92 эталонное значение составляло 760 кг/м3, у АИ-95 — около 750 г/см3, а у АИ-98 — 780 кг/м3. Наименьшую плотность имел сжиженный газ — 530 кг/м3, а авиационный керосин — 810 кг/м3.

Определение плотности дизельного топлива

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

1. Найти табличный показатель ДТ при температуре +20°С.

2. Проверить термометром текущую температуру топлива и зафиксировать ее как +30°С.

3. Рассчитать расхождение температур: 30 — 20 = 10°C.

Рассчитать поправочный коэффициент плотности

1. Умножьте разницу температур (в градусах Цельсия) между текущей температурой и эталонным значением (обычно +20 °C) на коэффициент теплового расширения дизельного топлива (0,0007).

2. Это даст поправочный коэффициент в граммах на кубический сантиметр (г/см3).

3. Умножьте полученный результат на 10, чтобы перевести поправочный коэффициент в килограммы на кубический метр (кг/м3).

Рассчитать конечную плотность

1. Вычтите поправочный коэффициент из эталонной плотности дизельного топлива. Например, если эталонная плотность дизельного топлива составляет 860 кг/м3, а поправочный коэффициент равен 7 кг/м3, то конечная плотность дизельного топлива равна 853 кг/м3.

2. Если текущая температура дизельного топлива ниже +20°С, то вместо вычитания следует прибавить поправочный коэффициент.

Основные характеристики дизельного топлива

Значение плотности дизельного топлива является наиболее значимым фактором, определяющим погодные условия, в которых оно может использоваться, и его влияние на работу двигателя. Если используется не тот тип или качество топлива (не соответствующее стандартной плотности дизельного топлива), то это может привести к засорению фильтров, снижению эффективности работы двигателя, увеличению расхода топлива из-за дополнительной нагрузки на топливную систему. Кроме того, если дизельное топливо неподходящего типа и плотности используется регулярно, это может привести к раннему выходу двигателя из строя.

Переход на летнее дизельное топливо

Когда температура за окном не опускается ниже 0 градусов даже в ночное время, необходимо переходить с зимнего дизельного топлива на летнее. При использовании последнего улучшается работа двигателя и снижается дымность. Летнее дизельное топливо предназначено для работы при высоких температурах до +45°C.