Дизельное топливо обычно используется для питания автомобилей, сельскохозяйственной и железнодорожной техники. Для обеспечения качества дизельного топлива используются ГОСТ и ТР ТС, что влияет на работу двигателя внутреннего сгорания, а именно на плотность дизельного топлива. Этот показатель может изменяться под воздействием внешних обстоятельств. В зависимости от наличия тяжелых фракций плотность дизельного топлива может быть различной. При увеличении интенсивности работы двигателя ухудшается испаряемость и наблюдается ускоренное образование углеродистых отложений.
Удельный вес дизельного топлива
Удельный вес дизельного топлива, т. е. отношение его массы к объему, может изменяться в зависимости от вида и температуры топлива. Обычно он измеряется в кг/м3 или г/см3.
Регулировка температуры
Любое отклонение температуры от 20°C требует внесения поправки в расчет удельного веса. Это включает в себя прибавление при охлаждении топлива и вычитание при его нагреве.
Параметры, влияющие на измерение плотности дизельного топлива
При измерении плотности дизельного топлива необходимо учитывать вид топлива, перепады температуры и наличие присадок. Это связано с тем, что эталонные показатели массы и объема могут меняться.
Влияет ли температура на плотность дизельного топлива?
Ответ на этот вопрос — да. Температура действительно влияет на плотность дизельного топлива.
Зависимость плотности топлива от температуры
Плотность ДТ имеет зависимость от изменения температуры. Оптимальные результаты наблюдаются при температуре 20°C.
Измерение объема топлива
При определении объема дизельного топлива, хранящегося в баках и бочках, эксперты учитывают изменение плотности топлива. Расчеты производятся с помощью поправочных коэффициентов и сравнения показаний с табличными данными. Также учитывается различие плотности в летний и зимний периоды.
Удельный вес дизельного топлива
В летний и теплый периоды удельный вес дизельного топлива составляет 860 кг/м3. В более холодных районах плотность составляет 840 кг/м3. В северных регионах плотность снижается до 830 кг/м3. При повышении температуры выше нормы топливо густеет, а парафины засоряют систему топливоподачи.
Вычисление плотности ДТ
Для получения показателей топлива необходимо следовать следующему алгоритму:
-
Найдите табличное значение топлива (в г/см3) при 20 °С.
-
С помощью термометра определить температуру дизельного топлива. Предположим, что она равна 31 °С.
-
Рассчитайте отклонение температуры (31−20 = 11 °С).
-
Определите поправочный коэффициент, умножив 11 × 0,0007 = 0,0077 (г/см3).
Расчет плотности
Для расчета плотности берем значение DT, указанное в паспорте, и вычитаем поправочный коэффициент. Если показания температуры ниже 20°С, то выполняется тот же процесс, но на последнем этапе значения складываются, а не вычитаются.
Эффективность и плотность
Прямой зависимости между этими двумя показателями не существует. Плотность зимнего дизельного топлива отличается от плотности летнего аналога в зависимости от ГОСТа и температуры.
Эффективность использования топлива в зимний период
Вопреки распространенному мнению, зимнее топливо на самом деле более экономично. В этот сезон расходы, связанные с подогревом антифриза, магистралей, блоков цилиндров, кабины и прочего, часто приводят к увеличению расхода топлива.
Расчет плотности при 20 °C
Для того чтобы точно рассчитать плотность при этой температуре, необходимо выполнить следующие действия:
- Провести измерения с помощью ареометра и термометра в баке, где находится топливо.
Расчет разности температур
Расчет разницы температур является первым шагом в определении типа топлива. Это связано с тем, что она влияет на вязкость топлива и возможность его использования в различных климатических условиях.
Применение поправочного коэффициента
После расчета разницы температур применяется поправочный коэффициент. Это позволяет определить свойства топлива и его влияние на работу двигателя.
Плотность, расход и работа
Учитывая плотность топлива, можно определить, в каких условиях его можно использовать и как оно повлияет на работу двигателя. Если выбрать неправильный тип дизельного топлива, то это может привести к ряду нежелательных последствий.
Ухудшение мощности и крутящего момента двигателя
При движении в сложных условиях, таких как дождь, снег, подъемы или при стандартной нагрузке, мощность и крутящий момент двигателя снижаются. Это приводит к перерасходу топлива, увеличению износа двигателя и ускорению образования нагара.
Качество ДТ влияет на плотность
Более высокая плотность дизельного топлива свидетельствует о том, что в нем содержится больше тяжелых углеводородов, которые могут снижать качество отработавших газов, замедлять образование топливной смеси и вызывать сбои в работе двигателя. Все это приводит к увеличению расхода топлива и образованию углеродистых отложений.
ГОСТ Регламент
ГОСТ устанавливает стандарты и нормы на ДТ в зависимости от типа. При этом необходимо учитывать содержание серы, климат использования, маркировку, классификацию, экологический класс и другие характеристики. Все это влияет на технические параметры топлива и его использование.
Потребность в дизельном топливе
ГОСТ Р 305−82 и 52368−2005 устанавливают пределы допустимых примесей и плотности топлива. Выход за пределы перечисленных критериев может негативно сказаться на работе двигателя внутреннего сгорания, силе впрыска топлива и составе выхлопных газов. Наличие водных растворов не допускается по ГОСТу из-за возможности коррозии и повреждения фильтров и насосов.
Повышенное потребление в зимний период
Плотность дизельного топлива влияет на энергоотдачу двигателя внутреннего сгорания. Зимой плотность дизельного топлива ниже, чем летом, в результате чего при работе выделяется меньше энергии. Кроме того, зимой приходится сжигать топливо для обогрева кабины водителя, топливной системы и масла. Таким образом, общий расход топлива выше.
Возможно ли замерзание дизельного топлива?
Использование летнего топлива категорически запрещено из-за наличия в нем парафинов, которые снижают текучесть дизельного топлива и приводят к его превращению в гель при низких температурах.
Густота дизельного топлива зависит от количества фракций и его плотности при низких температурах. Вязкость изменяется в зависимости от типа топлива и количества фракций. Если в дизельном топливе присутствует вода, то при температуре ниже 0ºС она замерзает, образуя лед на дне бака, который препятствует поступлению топлива в топливную систему. После прогрева системы подача топлива восстанавливается.
Проверка наличия в продаже зимнего топлива
Чтобы выяснить, какой вид топлива вы приобрели на АЗС, можно провести простой тест. Налейте примерно 100 мл топлива в прозрачную емкость. Затем поместите емкость в морозильную камеру. Если жидкость начнет мутнеть, то это говорит о наличии парафинов. Зимнее топливо должно сохраняться при температуре до −22°С, а арктическое — при температуре −34°С, хотя в холодильнике вы вряд ли достигнете таких температур.
Оценка плотности дизельного топлива в зимний период
Для самостоятельного определения плотности дизельного топлива в зимний период можно воспользоваться одним из нескольких методов. Первый заключается в оценке текучести небольшого количества дизельного топлива, вылитого на металлическую поверхность. Если топливо хорошо стекает и остается жидким, не мутнея, то оно пригодно для использования. Если же топливо стекает плохо и становится мутным, то при использовании оно кристаллизуется, что приводит к обездвиживанию автомобиля. Данный метод применим при температурах ниже −10 °С.
Проверка температуры
Если температура ниже −20°C, необходимо оценить капли на заправочном пистолете. Она мутная или загустевшая? Лучше всего заправиться на другой станции.
Получение точных данных
Для получения точных данных можно использовать гидрометр. Необходимо нагреть топливо до 20°C, снять показания и сравнить их с табличными данными.
Анализ ДТ после заправки
Если после заправки проводится анализ ДТ и результаты показывают, что топливо не соответствует критериям, то необходимо снизить скорость кристаллизации. Для этого необходимо добавить в бак высококачественное дизельное топливо.
Шаг изменения плотности
Поправочный коэффициент — это величина изменения массы. По ГОСТу он составляет 0,0007 ед.
Показатели нефтепродуктов
Дизельное топливо имеет большую плотность, чем бензин. АИ-92 имеет плотность 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 керосин для авиации — 0,81 г/см3. Эти показатели обусловлены наличием легких элементов с температурой кипения +50°С. Независимо от времени года топливо всегда остается жидким. Кристаллизоваться оно начинает при температуре −60°С.
Расчет основных показателей ДТ
Для получения точных цифр необходимо учитывать температурные метки, тип топлива и коэффициент изменения (дизельное топливо — +20°C, бензин — +15°C). Результаты могут быть немного неточными (зависит от прибора). Наибольшей точностью обладают лаборатории, использующие специализированные приборы.
Расчет плотности
Процесс определения плотности представляет собой отношение массы к объему. Основные составляющие этого расчета содержатся в сопроводительных документах или должны быть установлены самостоятельно: масса определяется путем взвешивания емкости, а объем — по этикетке резервуара. При расчете плотности необходимо помнить о поправках на температуру.