Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо – наиболее востребованный нефтепродукт, который применяется в качестве горючего для дизельных двигателей. Его получают в процессе перегонки сырой нефти. Качественный состав дизтоплива жестко контролируется и должен соответствовать четким стандартам.

Плотность дизельного топлива является основной характеристикой, определяющей качество ДТ. Параметры плотности горючего показывают возможность топлива поддерживать работу механизмов при любых колебаниях температуры окружающей среды. Плотность дизельного топлива (удельный вес) — это количество его массы в килограммах, которое помещается в одном метре кубическом. То есть отношение веса топлива к его объему. В качестве единицы измерения используют кг/м³ или г/см³. На плотность солярки также влияет наличие в ней различных присадок и инородных тяжелых фракций. Присутствие последних негативно сказывается на качестве горючего.

Показатель плотности – величина не постоянная, поскольку напрямую зависит от температурных показателей. Чем выше температура, тем меньше плотность солярки. Этот показатель контролируется постоянно при помощи аэрометра. Оптимальная температура для ДТ составляет 18-20^оС. При расчете плотности используют коэффициент поправки, который составляет 0,0007 г/см³ на 1^оС

Связь плотности горючего и экономичности дизеля

Плотность горючего и экономичность дизеля напрямую зависит от температуры воздуха.

Поскольку процесс сгорания дизельного топлива, обладающего большим удельным весом, проходит с выделением огромного количества энергии, значительно превышающее количество энергии, полученное от сгорания менее плотного топлива, то применение летнего вида ДТ более экономично.

Использование такого вида топлива в зимний период не повысит его показатель рентабельности. Это обусловлено тем, что в составе летнего топлива, кроме керосиново-газойливых углеводородов, в которых сосредоточен весь запас топливной энергии содержатся растворенные парафиновые элементы. Эти компоненты обладают особенностью застывать даже при небольшом снижении температурных показателей солярки. При этом дизельное топливо становится вязким, пропускная способность фильтров снижается.

Для повышения эффективности работы ДВС в дизельное топливо, применяемое в холодное время года, добавляют различные присадки, которые являются ингибитором процесса затвердевания парафинов и повышения плотности топлива. Такие добавки хоть и понижают температуру загущения солярки, но на его плотность влияют в малой степени. Казалось бы, что при введении в летнее топливо соответствующей присадки, можно использовать его в качестве зимнего, но это не соответствует истине. Так как вводимый в ДТ компонент всего лишь понижает температуру загущения парафиновых компонентов топлива.

Само горючее при этом свою плотность не утратит, и с понижением температурных показателей продолжит густеть, что приведет к нарушениям в работе двигателя. Еще одним заблуждением является то, что при добавлении присадки в застывшее ДТ возможно снизить его плотность. Соответственно, плотность горючего является важным показателем в холодное время года. В жаркое время более актуальны такие характеристики как процентное содержание серы и цетановое число.

Естественно, из-за изменения плотности солярки, экономическая эффективность топлива зимой существенно снижается. Этому способствуют еще такие факторы, как наледи и снежные заторы на дорогах, которые затрудняют процесс движения и повышают расход горючего.

Формулы расчета плотности веса и объема дизтоплива

Плотность дизельного топлива, его вес и объем рассчитывается по определенным формулам в соответствии с ГОСТами.

Основываясь на том, что показатель плотности напрямую зависит от температуры, для точности расчетов стоит учитывать поправочный коэффициент и показатель температуры окружающей среды.

По формуле плотность ДТ рассчитывается как соотношение массы горючего к его объему.

• V = m / p, где
• V — объем;
• m — масса;
• p – плотность

при расчете плотность солярки берется:

• для летнего топлива 860кг/м³;
• для зимнего топлива 840 кг/м³.

Соответственно, 1 кг летнего горючего составляет 1,19 литра, а зимнего – 1,16 литра.

В 1 литре содержится 0,860 и 0,840 кг солярки

Показатель плотности нефтепродукта должен строго соответствовать нормативным актам. В качестве эталона принимают плотность, зафиксированную при 20^оС. Для упрощения расчетов составлены специальные таблицы, в которых, зная вес и объем продукта, а также температуру, можно легко найти необходимый показатель.

Вес дизельного топлива рассчитывается простым умножением плотности нефтепродукта на его объем. Для расчета массы солярки в тоннах используется формула:

М(масса)=V (объем в литрах)*p(плотность кг/м3)

Для расчета массы летнего горючего, имеющего плотность 0,860 кг/м³  объемом 1000 литров имеем такое значение:

М=1000*0,860

Эта формула применяется и для других видов топлива с разными параметрами плотности. Количественные пока показатели легко переводятся из тонн в килограммы и обратно. Расчет объема, соответственно, проводится по обратной формуле – масса продукта делится на его плотность. Этот расчет является очень важным при составлении учетных документов на топливо, в которых возникает необходимость перевести вес горючего в объем, для правильного подбора емкостей.

Расчет дизельного топлива из тонн в литры можно осуществить по формуле:

V = (M / 0,850) х 1000, л.

где M — топливо в тоннах

В качестве показателя плотности дизельного топлива чаще всего используется усредненное значение 850 кг/м3

Как проверить плотность самостоятельно

Для того, чтобы качество приобретенного топлива не вызывало сомнений владельцам транспортных средств следует приобретать его только у проверенных поставщиков. При сомнениях в качестве продукта можно провести проверку плотности топлива самостоятельно.

Необходимость такой проверки возникает только в зимнее время года. Проводить ее следует при температуре -8 – 10^оС, а если топливо позиционируется как арктическое, то ниже.

Для проведения проверки следует небольшое количество солярки поместить на металлическую поверхность, после чего следить за помутнением и растекаемостью продукта. При нормальной текучести горючего можно говорить о его качестве, если жидкость стала мутной и начала застывать, то от ее использования лучше отказаться. Дизельное топливо для применения в холодное время года не должно застывать до -45^оС.

Еще один способ проверки – емкость с топливом размещают там, где температура воздуха составляет 20 градусов. Когда температура окружающей среды и солярки сравняется, то плотность измеряют аэрометром и сравнивают его показания с данными ГОСТа.

Самым быстрым вариантом проверки является визуальная оценка заправочного пистолета. Если топливо на его конце осталось жидким, то это говорит о его качестве.

Более точно проверить плотность дизтоплива можно следующим образом. Солярка наливается в небольшую емкость и далее помещается в условия, где температура воздуха находится на отметке около от + 17 до +20 градусов на такое время, чтобы топливо прогрелось до аналогичного температурного показателя. Далее плотность дизеля измеряется при помощи ареометра. Полученные данные необходимо сравнить с теми стандартами, которым по ГОСТу должно соответствовать приобретенное дизтопливо.

От чего зависит плотность дизельного топлива

Плотность дизельного топлива величина непостоянная. Она меняется под действием температурных параметров. Этот показатель основан на соотношении массы горючего к его объему. При проведении расчетов учитывается марка ДТ и поправочный коэффициент. Выделяют несколько основных типов дизельного топлива – летний и зимний виды. Зимнее топливо имеет более низкую плотность, это позволяет избежать загустения при отрицательных температурах.

Правильный подбор топливных присадок в некоторой степени может повлиять на плотность жидкости.

Плотность ДТ и температура – напрямую связаны между собой.

Для получения эталонных показателей плотность горючего производится при температуре 20^оС и нормальном атмосферном давлении. А для расчета плотности при отличных показателях температуры используют поправочные коэффициенты или специальные таблицы плотностей.

Существует определенный стандарт, по которому плотность топлива составляет:

• в зимний период – 860 кг/м3;
• летом — 840 кг/м3;
• в условиях Арктики – 830кг/м3.

Нормативы расчета плотности дизтоплива

Для единства расчета плотности дизельного топлива бала разработана единая нормативная документация, в которой прописаны главные составляющие для верных вычислений:

• эталонный показатель температуры составляет 20^оС;
• изменение температуры на каждый градус требует корректировки на 0,0007г/см³;
• при увеличении температуры солярки от эталонных значений следует вычитать поправочный коэффициент, умножив его на разницу в градусах Цельсия;
• при снижении температуры к эталонным показателям прибавляется коэффициент, который умножается на разницу температур в градусах Цельсия.

Плотность дизтоплива в летнее и зимнее время

Топливо, используемое в летний и зимний период, отличается по своих основным характеристикам.

Для зимы подойдет горючее, которое имеет такие показатели:

• низкая плотность;
• невысокий показатель вязкости;
• не замерзает при температуре -45^О.

Низкие показатели плотности вязкости позволяют горючему не превращаться в гель, и свободно циркулировать внутри ДВС. В холодное время категорически исключается применение топлива, высокой плотности, во избежание проблем с системой фильтров.

Летнее топливо характеризуется:

• высокой плотностью (не менее 0,86 кг/л);
• трудновоспломеняемостью (выдерживает повышение температуры до +45^оС).

При использовании в летнее время зимнего топлива мощность работы мотора снижается, а задымленность повышается.

Лучшее время для летнего горючего – апрель – сентябрь, если температура не опускается ниже -4^оС. Иначе ДТ станет мутным, а при снижении температуры еще на несколько градусов может привести к нарушениям в работе двигателя.

Примеры плотности дизтоплива при различных температурах

При расчете плотности горючего нужно учитывать такие данные:

• показатели плотности топлива при эталонных показателях, указанные в паспорте нефтепродукта;
• фактическую температуру жидкости, измеренную в транспортировочной емкости;
• применить поправочный коэффициент 0,0007 при расчете разности температур;
• сделать корректировку в расчете. При условии повышенной температуры – отнять полученное значение от плотности, указанной в паспорте, а при пониженной температуре – его следует прибавить.

Дизтопливо плотность, расход, эксплуатация

Плотность солярки является основной характеристикой для определения климатического применения солярки и его влияния на работу ДВС. Если горючее выбрано не верно либо качество жидкости не высокое, то это существенно снизит эффективность работы мотора, особенно в момент запуска. Что, в свою очередь, приведет к увеличению расхода топлива, для повышения КПД двигателя. Чрезмерная нагрузка на топливную систему может стать причиной повышения расхода ДТ и даже стать причиной поломки мотора.

Что говорит плотность о качестве солярки

Плотность дизельного топлива определяется соотношением фракций, входящих в состав топлива. Если в составе горючего преобладают тяжелые углеводороды, то это негативно отразится на работе двигателя и снизит впрыскивание жидкости форсунками в камеру сгорания. Тяжелые фракции имеют высокую температуру кипения, из-за чего смешивание микрочастиц топлива с воздухом снижается. Для того, чтобы пары солярки воспламенились потребуется более высокая температура, а это станет причиной нарушений в работе мотора и приведет к повышению расхода топлива.

Государственный стандарт

Применяемые сегодня стандарты на дизельное топливо были разработаны еще в 80-х годах прошлого века. В этих документах прописано, что плотность летнего горючего должна составлять 0,86 кг/л. В зимнее время используется топливо с плотностью 0,84 кг/л. Эти характеристики действительны для всех типов двигателей и компрессоров. В арктических регионах зимой используют солярку с удельной массой 0,83 кг/л.

Почему зимой расход дизтоплива больше

При низких температурных показателях расход горючего значительно увеличивается из-за затрат на прогрев агрегата перед началом работы и повышенного трения в холодном двигателе. После начала движения расход солярки не превышает летние показатели, а, возможно, и уменьшается т.к. крутящий момент при малых оборотах понижает пробуксовку колес по снежному покрытию. Ощутимую нагрузку оказывает густое масло в редукторах. При низкой температуре удельный вес воздуха становится выше, это способствует изменению состава рабочей смеси. Также холодный воздух повышает коэффициент лобового сопротивления, это увеличивает расход дизтоплива на несколько процентов каждые 100 км пути.

Почему солярка замерзает

Некоторые фракции, входящие в состав дизельного топлива, густеют при низких температурах. Показатель вязкости напрямую зависит от температуры окружающей среды и определяется плотностью жидкости, зависящей от количества фракций с высокой температурой кипения. При наличии в составе ДТ воды она опустится на низ бака. Там она замерзнет при отрицательной температуре. Лед заблокирует вход в заборную трубку и перекроет подачу топлива в двигатель. Для возобновления работы агрегата потребуется отогреть топливный бак и систему подачи горючего.

Как убедиться в том, что вы заправили зимнее ДТ

Зимой на заправочных станциях реализуют топливо, предназначенное для использования при низких температурах. Все технические характеристики горючего размещают на колонках и специальных стендах. Провести анализ качества зимнего топлива несложно. Для этого 100 мл жидкости помещают в морозильник, с температурой -20^оС. При этом горючее должно оставаться прозрачным. Для топлива Арктик помутнение не должно появляться до показателя -34^оС.