На что влияет плотность дизельного топлива

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.

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 о С. При расчете плотности используют коэффициент поправки, который составляет 0,0007 г/см 3 на 1 о С

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.

при расчете плотность солярки берется:

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 о С. 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/м 3 объемом 1000 литров имеем такое значение:

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.

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 о С 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:

Нормативы расчета плотности дизтоплива

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

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:

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:

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

Примеры плотности дизтоплива при различных температурах

При расчете плотности горючего нужно учитывать такие данные:

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

Источник

Плотность дизельного топлива

Дизельное топливо используется для заправки автомобилей, армейской или железнодорожной техники, оснащенной двигателями внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Плотность солярки, указанная в килограммах на 1 куб. м, является одной из основных характеристик горючего. Параметр способен изменяться в зависимости от степени нагрева или охлаждения жидкости, замер производится теоретическим путем или с помощью специального ареометра.

Что такое плотность дизельного топлива

Под понятием удельной массы дизельного горючего (или любого нефтепродукта) подразумевается масса вещества, находящаяся в заданном объеме. Масса измеряется в тоннах (1 т = 1000 кг), килограммах или граммах (1 кг = 1000 г). Заданный объем равен 1 м³ (1000 л) или 1 см³, при помощи поправочных коэффициентов параметр пересчитывается из кг/м³ в г/см³. Например, значение 0,86 т/м³ соответствует 860 кг/м³ или 0,86 г/см³.

Нормативы расчета плотности дизтоплива

В РФ приняты следующие нормативные параметры при расчете удельной массы солярки:

От чего зависит плотность дизельного топлива

Удельный вес нефтепродуктов является значением непостоянным, изменяющимся под воздействием внешних температурных факторов. Параметр обозначает соотношение массы жидкости к объему, при расчетах следует учитывать марку топлива. Введение дополнительных присадок изменяет базовую удельную массу, определенную при 20°С.

Плотность топлива и температура

Определение стандартного параметра производится при нагреве до 20°С. Нормальная плотность дизельного топлива в зависимости от температуры снижается или возрастает. Для корректировки значения принят поправочный коэффициент, равный 0,0007 г/см³ на 1°С.

Нормативы расчета плотности дизтоплива

Поскольку плотность горючего изменяется при отклонении температуры от 20°С, то необходимо учитывать корректировку объема топлива, заправляемого в цистерны или бочки. Согласно стандарту, расчет ведется с учетом поправочного коэффициента и степени нагрева солярки и окружающей среды. Если контролер знает объем топлива и температуру, то человек может определить плотность и сравнить значение с параметром, взятым из таблиц.

Плотность дизтоплива в летнее и зимнее время

Удельная плотность дизельного горючего (замер при 20°С) регламентируется стандартами ГОСТ Р 52368-2005, 32511, Р 55475 и 305-82 в следующих пределах:

Примеры плотности дизтоплива при различных температурах

Если необходимо определить плотность топлива при заданной температуре окружающего воздуха, то производятся такие действия:

Связь плотности горючего и экономичности дизеля

Прямой связи плотности солярки и экономичности дизельного двигателя не существует. Но в зимнее время мотор затрачивает дополнительную энергию на прогрев блока цилиндров и антифриза, залитого в систему охлаждения. Часть тепла отбирается отопителем, отвечающим за обогрев кабины водителя и магистралей, по которым подается горючее. Повышенная плотность зимнего дизельного топлива определяется температурным коэффициентом и различным фракционным составом (компоненты смеси отличаются по удельной массе и температуре кипения).

Вычисление удельного веса для 20 ◦c

Теоретический расчет удельной массы состоит из следующих этапов:

Дизтопливо: плотность, расход, эксплуатация

Плотность топлива для дизелей, позволяющая определить климатическое назначение горючего, влияет на пусковые характеристики и работу двигателя. При неправильном подборе солярки или при использовании низкокачественного горючего ухудшается запуск мотора, который не развивает номинальной мощности и крутящего момента. При движении в сложных дорожных условиях недостаточная мощность двигателя приводит к невозможности перевозки нормативной нагрузки или к повышенному расходу солярки и чрезмерному износу силового агрегата.

Что говорит плотность о качестве солярки

Удельный вес дизельного топлива определяет соотношение фракций, из которых состоит горючее. При повышенном параметре в состав смеси включен увеличенный объем тяжелых углеводородов, снижающих возможность распыления солярки форсунками в камеру сгорания. Из-за наличия тяжелых фракций, обладающих высокой температурой кипения, ухудшается смешивание частичек топлива и воздуха. Для воспламенения паров необходима повышенная температура, что приводит к перебоям в работе силового агрегата и повышенному расходу солярки.

Государственный стандарт

Действующие на территории РФ стандарты на дизельное горючее частично приняты еще во времена СССР (ГОСТ 305-82). Согласно нормативным актам, плотность топлива, используемого в летнее время, составляет 0,86 кг/л. При эксплуатации автомобилей с дизельными двигателями в зимнее время необходимо использовать солярку с плотностью, сниженной до 0,84 кг/л. Горючее применяется для питания моторов атмосферного типа или с турбокомпрессорами. Для арктических регионов в зимнее время поставляется горючее с удельной массой 0,83 кг/л.

Нормы удельного веса дизельного топлива

Нормы удельного веса прописаны в стандартах ГОСТ Р 52368-2005 и 305-82. Нормативные акты оговаривают количество примесей в составе топлива (например, серы), которые негативно влияют на состав отработавших газов и долговечность аппаратуры впрыска горючего. Стандарты не допускают попадания в топливо водных растворов, которые вызывают коррозию распылительных наконечников и повреждают фильтры и насосы высокого давления. Вода с посторонними примесями отделяется при помощи специальных отстойников (фильтрация происходит из-за разности плотностей жидкостей).

Почему зимой расход дизтоплива больше

Увеличение расхода топлива при отрицательных температурах происходит из-за прогрева силового агрегата и повышенного трения в холодном моторе. При движении расход горючего соответствует летним значениям или отличается в меньшую сторону, поскольку повышенный крутящий момент на низких оборотах снижает пробуксовку ведущих колес на снежном покрытии. Дополнительную нагрузку оказывает загустевшее масло в картерах мостов и планетарных редукторах, из-за увеличенного сопротивления расход топлива немного увеличивается.

При пониженной температуре воздух обладает повышенным удельным весом, что приводит к нарушению состава рабочей смеси. Моторы с электронным блоком автоматически корректируют дозу горючего и фазу впрыска, устраняя негативный эффект от холодного воздуха. Двигатели с механическим насосом высокого давления не в состоянии подстраиваться под температуру воздуха, что также сказывается на расходе топлива. Холодный воздух увеличивает коэффициент лобового сопротивления, что немного увеличивает затраты солярки на 100 км пути.

Почему солярка замерзает

В состав солярки входят различные фракции, которые густеют под воздействием низких температур. Зависимость вязкости от внешнего температурного фона определяется плотностью, которая зависит от объемного количества фракций с повышенной температурой кипения. Если в составе топлива присутствует вода, то она опускается в нижнюю часть бака, где кристаллизуется при охлаждении ниже 0°С. Лед забивает заборную трубку, не позволяя подавать солярку к силовому агрегату. Для восстановления работоспособности двигателя требуется отогреть бак и магистрали подачи горючего.

Как убедиться в том, что вы заправилии зимнее ДТ

Как проверить плотность самостоятельно

Для проверки корректности плотности топлива используются методики:

Шаг изменения плотности ДТ

Плотности, удельные веса бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов | Deif

Сравнительные плотности некоторых нефтепродуктов приведены в таблице.

Используемые ареометры производятся в соответствии со стандартом ГОСТ 18481-81, конструкция рассчитана на эксплуатацию в зимнее и летнее время. Производители выпускают приборы, предназначенные для исследования бензинов или тяжелых сортов топлива (включая мазут). Оборудование имеет погрешность, например, прибор АНТ-1 определяет параметры с точностью до 500 г/м³. Ареометр опускается в резервуар, параметр определяется по глубине погружения изделия в жидкость. Показания считываются по нижней отметке градуированной шкалы.

Формулы расчета плотности, веса и объема дизтоплива

Для расчета плотности, массы и объемного количества солярки используются онлайн-калькулятор или расчетные формулы. Для подсчета параметров необходимо учитывать температуру окружающей среды и уточнять сорт горючего, залитого в резервуар. При подсчете учитывается корректировочный коэффициент и разница в температурах (между измеренной и эталонной). Полученный результат является примерным, поскольку измерительное оборудование имеет погрешность. Точные данные определяются только в ходе лабораторного анализа.

Формула определения веса ДТ

Для определения веса используется уравнение вида m=р*V, где:

Для определения вместимости требуется измерить габариты емкости, а затем высчитать объем по формулам. На нефтебазах используются цистерны, в которых нанесены метки, указывающие на полное заполнение емкости. На внешней стороне цистерны имеется заводская маркировочная табличка, на которой указаны объем и погрешность измерения.

Формула определения объема ДТ

Для определения объема используется уравнение вида V=m/p, где:

Масса указывается в сопроводительных документах на груз. Приложенная документация должна содержать раздел, указывающий сорт доставленного горючего. Если параграф отсутствует, то производится расчет плотности при помощи ареометра и поправочных коэффициентов (для определения веса при нормативной температуре 20°С).

Формула определения плотности ДТ

Для определения плотности используется уравнение вида p=m/V, где:

Масса определяется по сопроводительным документам или путем взвешивания автоцистерны или иной емкости (необходимо знать вес пустой емкости или порожнего автомобиля). Для расчета объема используется метка, нанесенная внутри емкости. Вместимость можно уточнить, слив жидкость в поверенный резервуар. Затем производится определение плотности, которая приводится к эталонным значениям путем суммирования или вычитания поправочного коэффициента, умноженного на разницу температур.

Источник

Влияние плотности на свойства дизельного топлива

Плотность — одна из ключевых характеристик нефтепродуктов для дизельных двигателей. Этот показатель во многом определяет, насколько эффективно тот будет работать при разных температурах.

Дизельное топливо (ДТ) — смесь тяжелых углеводородов с температурой кипения 180- 360 °C, полученных перегонкой и фракционированием нефти и нефтепродуктов. В зависимости от исходного сырья, технологии получения, в состав в разных соотношениях входят:

Большой разброс концентраций углеводородов разных гомологических рядов обусловлен многообразием сортов ДТ.

Удельный вес солярки разных марок варьирует в пределах 830-860 кг/м3 (при 20 °C). Как и другие характеристики, этот показатель сильно зависим от температурных колебаний. Например, снижение температуры окружающего воздуха всего на 10 °C приводит к возрастанию значения ≈ на 1%.

Для изменения удельного веса ДТ предназначены специальные приспособления — ареометры серии АН для нефтепродуктов. Они представляют собой запаянную стеклянную трубку со шкалой.

Параметры, которые зависят от плотности топлива

Значение удельного веса оказывает прямое влияние на реологические свойства ДТ. Продукция с высоким удельным весом обладает повышенной вязкостью по сравнению с более легкими материалами.

Для разных марок значение вязкости колеблется в диапазоне 1,5 – 6,0 мм2/с (данные приведены для 20 °C). Вязкость — величина непостоянная и сильно зависит от температуры. При ее повышении текучесть солярки возрастает.

Подвижность ДТ оказывает большое влияние на основные параметры работы двигателя — скорость прокачки по подающим каналам, фильтрацию, распыление в форсунках. Снижение вязкости приводит к просачиванию горючего в зазоры насоса, за счет чего уменьшается его подача. Со временем прогорает головка поршня, и двигатель выходит из строя. Если солярка густеет, происходит блокирование фильтров, возникают проблемы при запуске.

От плотности зависит теплотворная способность ДТ. Чем она выше, тем больше тепловой энергии высвобождается от сгорания топлива и тем выше КПД двигателя. Тяжелые сорта солярки экономичнее в расходе.

С величиной удельного веса тесно связан и температурный предел эксплуатации. Он ограничен значением температуры помутнения, при которой в жидкости появляются твердые частицы. Понижение температуры на 5-10 °C приводит к утрате текучести, и продукт превращается в студнеобразную субстанцию.

Критерий сезонного выбора горючего

Плотность ДТ — универсальный показатель, позволяющий четко разделить многочисленные типы продукции на классы в зависимости от погодных условий, в которых они способны эффективно работать. По сезонному признаку выделяют:

Вид топлива необходимо выбирать по погодным условиям: в морозы — с максимальной текучестью, летом — с минимальной.

ООО НефтеГазЛогистика реализует сертифицированное горючее ведущих российских НПЗ. Мы предлагаем дизельное топливо:

Чтобы оформить заказ, звоните по телефону, указанному в шапке сайта.

Источник