Классификация дизельного топлива
Для типизации дизельного топлива традиционно учитывают два показателя: степень серосодержания и максимальная температура помутнения. Это — принятый государством стандарт, соответствующий европейской системе и спецификации EN 590. В рамках данной статьи наибольшее значение имеют показатели температуры.
«Температурная» классификация разделяет горючее по сортам и классам, которые являются показателями того, при какой максимально низкой температуре горючее может проходить через фильтр.
В скобках указана предельная температура фильтруемости (t °C).
| Для местностей с умеренным климатом определяют сорта горючего | Для местностей холодного климата определяют классы горючего |
|
|
В зависимости от температурных показателей дизтопливо разделяют на три основных вида и один дополнительный (последний).
- Летнее дизтопливо. Сохраняет жидкое состояние до -5 °C. Рекомендовано к использованию при температуре выше 0 (t °C фильтруемости не определяется).
- Зимнее дизтопливо. Не должно загустевать до температуры ниже 35 градусов. Используют при морозах (-20 °C).
- Арктическое дизтопливо. Рекомендовано при сильных морозах от -45 градусов (-38 °C).
- Межсезонное дизтопливо (-15 °C).
Рекомендуем: Пошаговая инструкция по самостоятельной проверке АКПП при покупке подержанного авто
Дополнительно советуем прочитать материал, в котором подробно расписывается об особенностях применения антигеля для дизельного топлива.
Для каждого из трёх основных видов определены свои нормы показателей плотности и вязкости. Именно от этих характеристик зависит эффективность работы двигателя и то, когда и какое топливо использовать. По ним же зачастую определяют качество солярки.
Стандарты вязкости следующие:
- летний тип — 3,8/6,0 сСт;
- зимний тип — 1,8/5,0 сСт;
- арктический тип — 1,5/4,0 сСт.
О показателях плотности речь пойдет далее.
Плотность дизельного топлива | АВТОСТУК.РУ
У всех на слуху такой термин, как солярка, то есть дизельное топливо, как его еще называют сокращенно, дизтопливо. Считается, что автомобили с дизельными двигателями намного экономичнее, то есть меньше уходит денег на заправку. Но современные машины, работающие на солярке, имеют высокие требования к качеству топлива. Для старых авто с дизельными ДВС проще, купил солярку у тракториста или дальнобойщика по дешевке и ездишь. А новые дорогие автомобили опасно заправлять дизтопливом, которым заправляют, например, трактора Беларус. Эффективную работу ДВС определяют характеристики топлива. Наличие примесей, плохая фильтрация будут приводить к мелким текущим ремонтам, а потом и к капремонту. Помимо чистого топлива, плотность солярки должна быть соответствующей.
Плотность – это количество массы в граммах или килограммах, которое находится в одном кубическом сантиметре или одном кубометре объема (грамм/см3 или кг/м3).
Плотность дизельного топлива зависит от температуры, то есть она не постоянная.
Плотность жидкости (удельный вес дизтоплива, в данном случае) измеряют ареометром. Масса ареометра делится на объем, который находится в этой жидкости – это и показывает плотность. Для измерения плотности дизельного топлива нужен ареометр для нефтепродуктов типа АН, АНТ1 или АНТ2. По виду ареометр похож на градусник для измерения температуры, но имеет две шкалы.
Что говорит плотность о качестве солярки?
Если ареометр показал высокую плотность дизтоплива, то это означает, что в топливе больше содержатся тяжелых фракций. Если тяжелых фракций много, то ухудшается испаряемость и распыление в камере сгорания цилиндров, а это ведет к потере мощности дизельного агрегата.
Государственный стандарт (ГОСТ)
Существует ГОСТ, согласно которому плотность дизельного топлива должна быть:
- 860 кг/м3 – плотность летнего дизтоплива;
- 840 кг/м3 – плотность зимнего дизельного топлива;
- 830 кг/м3 – плотность актической солярки.
Эти нормы плотности должны соответствовать при температуре +20С. Зимнее топливо для дизельных моторов имеет меньшую плотность, а значит и большую текучесть, и способность не замерзать в мороз. Поэтому у многих водителей дизельных авто плохо заводится, когда не успевают вовремя залить соответствующее топливо.
Что это означает?
Удельный вес говорит, что 1 литр дизтоплива будет весить 830 до 860 грамм, в зависимости от температуры и классификации топлива по сезонности.
Почему зимой расход дизтоплива больше
Фактически, плотность дизельного топлива показывает, сколько энергии выделит это топливо. Чем больше плотность, тем больше энергии оно выделит. Коэффициент полезного действия (КПД) будет выше, если плотность топлива выше.
В холодных климатических районах приходится заливать зимнюю солярку. Плотность у нее меньше, чтобы не застывала и обладала хорошим распылением.
Некоторые дальнобойщики советуют, если замерзла солярка, добавить в нее керосин. Не знаю, как это отразится на работе силового агрегата, но, думаю, лучше заранее заливать дизельное топливо по сезонности. Существуют еще специальные присадки, антигели для дизельного топлива.
Если заливать летнее дизтопливо, то оно забивает в мороз топливный фильтр. Потом придется разбирать и чистить.
https://youtube.com/watch?v=P706olfh3Fg
Вычисление удельного веса для 20 ◦ C
- Измерить плотность и среднюю температуру солярки.
- Вычислить разность фактической температуры и 20 ◦ С.
- Умножить разность температур на поправочный коэффициент.
- Если фактическая температура меньше 20 ◦ C, то отнять от значения плотности при данной температуре результат вычисления третьего пункта. Если же жидкость теплее +20 ◦ C, то эти значения нужно сложить.
Например, плотность горючего при температуре 0 ◦ C равна 0,997 г/см 3 . Разница между фактической температурой и 20 ◦ C равна 20. Тогда 20 × 0,0007 = 0,014 г/см. Так как при 20 ◦ C плотность горючего будет меньше, чем при 0 ◦ C, нужно от плотности при 0 ◦ C отнять величину поправки – 0,997-0,14=0,857 г/см 3 . Чтобы перевести результат из грамм на кубический сантиметр в килограмм на кубометр, нужно величину, выраженную в граммах на кубический сантиметр, умножить на 1000. То есть удельный вес нашей солярки при 20 ◦ C будет равен 857 кг/м 3 . Это позволяет нам сделать предположение о том, что она, судя по результатам вычисления, скорее летняя, чем зимняя. Точное же заключение о том, для какого сезона предназначено горючее, сделать на основании величины его плотности невозможно.
Связь плотности горючего и экономичности дизеля
Так как сгорание солярки, имеющей высокий удельный вес, сопровождается выделением большего количества энергии, чем сгорание менее плотного горючего, очевидно, что использование летнего топлива экономичнее. Однако его использование для повышения экономичности дизеля в холодное время года не представляется возможным. Это объясняется тем, что в его состав помимо керосиново-газойливых углеводородов, содержащих основной запас энергии топлива, входят и растворенные в них парафины. Последние даже при незначительном понижении температуры горючего, затвердевают, сгущая горючее и ухудшая проходимость фильтра тонкой очистки топлива. В результате этого ухудшается способность топлива прокачиваться по системе питания и распыляться в цилиндрах двигателя. Поэтому в состав зимних видов дизельного топлива вводят присадки, замедляющие застывание парафинов и сгущение солярки до состояния геля.
Эти добавки, снижая температуру сгущения горючего, совершенно не оказывают влияния на его плотность. Логично предположить, что если добавить присадку-антигель в летную солярку, то в результате получится экономичное зимнее топливо. Но это далеко не так. Потому что добавка только снизит температуру замерзания парафинов, растворенных в топливе.
Сама же солярка не станет менее плотной, а значит с понижением температуры, будет значительно густеть, что затруднит ее распыление в камерах сгорания и продвижение по топливопроводу. К тому же, ошибочно полагать, что залив присадку в замерзшую солярку, мы добьемся того, что парафины в ней растают, и она вновь обретет текучесть.
Подводя итог вышесказанному, нужно отметить, что плотность очень важна для зимнего топлива. Для летнего же важнее такие параметры, как содержание серы и цетановое число. В том, что дизель зимой менее экономичен, нежели летом, конечно, во многом «заслуга» менее плотной, чем летом солярки, но не только ее. Снег на дорогах тоже не способствует экономичности.
Метод экспресс-проверки дизельного топлива
Владельцу дизеля в повседневной жизни редко бывает нужно проверять качество горючего. Так как обычно он заправляет свой автомобиль на одних и тех же заправках, качество горючего на которых проверенно в процессе эксплуатации авто, и скорее всего устраивает автовладельца. Находясь же зимой в незнакомом месте, экспресс-анализ зимней солярки в морозную погоду можно провести описанным ниже нехитрым способом.
Плотность дизельного топлива – это непостоянная величина, которая обозначает соотношение веса нефтепродукта к объему. Она регулярно изменяется. Колебания плотности зависят от марки дизельного топлива и от температуры окружающей среды. Фактически плотность обозначает удельный вес.
Компания «Ренетоп» предлагает низкую цену на дизельное топливо с доставкой по Уралу.
Как рассчитать удельный расход топлива
Пожалуй, на сегодняшний день, удельный расход топлива является очень важным показателем, как при сравнении, так и выборе двигателя для автомобиля
Он является важной величиной не только для мотора, но и для транспортного средства целиком
Чтобы рассчитать удельный расход топлива, достаточно разделить величину расхода топлива относительно километража на мощность двигателя. Полученное значение покажет эффективность работы моторы в различных условиях эксплуатации. Идеальным считается двигатель, который потребляет как можно меньше топлива, но при этом, может проехать достаточно большое расстояние.
Обычный бензиновый мотор имеет КПД, равный 30 процентам, а значит и расход топлива у него будет достаточно высокий. Дизели же обладают коэффициентом, равным 30-40 процентам, а турбированные – 50 процентов.
На что влияет состав
Состав солярки влияет на многие параметры:
Устойчивость к низким температурам. Чтобы снизить температуру застывания топлива до минусовых отметок, в его компоненты добавляют тяжелые фракции углеводорода. Максимальное процентное соотношение таких соединений – в арктической марке дизельного топлива.
Износ двигателя. Качество топлива влияет на работу ДВС и его долговечность. Чем больше нафтеновых кислот, водорода, смол и посторонних примесей, тем быстрее будет изнашиваться мотор.
Цетановое число. Оно характеризует воспламеняемость горючего в цилиндре. Чем выше число, тем лучше. Высшие показатели воспламеняемости наблюдают у топлива с высоким содержанием парафиновых углеводородов.
Вязкость. Она частично определяет допустимую температуру эксплуатации топлива. Например, летнее ДТ кристаллизуется (застывает) при -10ºC, начинает густеть при -5ºC. Этот параметр напрямую зависит от содержания в топливе алканов: парафиновых углеводородов. Чем их меньше, тем больший мороз выдержит топливо, тем
Испаряемость. Она зависит от содержания в составе смолистых соединений. Чем их больше, тем сложнее воспламеняется топливо в ДВС.
Точный химический состав дизельного топлива также влияет на любые другие его характеристики, вплоть до коксуемости.
Объемный вес дизельного топлива кг л. Удельный вес солярки
Для начала хотелось бы уточнить, что понимается под удельным весом (далее УВ) в физике и химии, а уже потом перейти к удельному весу дизельного топлива или как его еще называют – удельный вес солярки.
Пробежимся по теории.
Удельный вес топлива
Удельный вес это отношение веса какого-либо рассматриваемого вещества к его объему , именно веса, а не массы как многие думают. Впрочем, разницы тут особой для нас нет, это только с научной точки зрения понятия различимые и путать их никак нельзя. В быту уж так прижилось, что вес это масса.
Удельный вес вещества можно также выразить через его плотность : y=p*g
где g — ускорение свободного падения в конкретной точке пространства, обычно считают его равным 9,81 м/с*с.
Единицей измерения УВ является величина 1 Н/м3 (Ньютон, деленный на метр кубический).
Плотность топлива
Плотность топлива – это количество его массы в килограммах, которое помещается в одном кубическом метре. Данная величина не постоянная и зависит от температуры дизельного топлива, что плохо сказывается на работе двигателя автомобиля, если солярка по плотности плохого качества. Чем выше температура жидкости, тем меньше ее плотность и наоборот. Так же известен тот факт, что чем выше плотность автомобильного топлива, тем тяжелее его фракционный состав. Это приводит к тому, что у бензина или солярки существенно ухудшаются процессы распыления и испарения, поэтому в камерах сгорания двигателя и в топливной системе более интенсивно происходят различного рода отложения, что со временем все сильнее затрудняет передвижение топлива по системе. Так же это способствует образованию нагара на клапанах двигателя.
Удельный вес солярки
Плотность топлива и, следовательно, его удельный вес измеряют специальным прибором, который называется ареометр.
По действующему ГОСТу для удельного веса солярки приняты следующие значения (для температуры ДТ +20С):
удельный вес летнего дизельного топлива должен быть в пределах 8440 Н/м3удельный вес зимнего дизельного топлива — 8240 Н/м3
Или в плотности:
плотность летнего дизельного топлива – 860 кг/м3плотность зимнего дизельного топлива – 840 кг/м3плотность арктического дизельного топлива – 830 кг/м3
На практике, если брать в расчет только качественное ДТ, получается, что при изменении температуры солярки на один градус по Цельсию, ее плотность изменяется на 0,00075. Данный коэффициент можно использовать для перерасчета величины плотности ДТ в различных температурных условиях. Но стоит помнить, что на большинстве автозаправочных станций качество продукта оставляет желать лучшего, и какие примеси в нем присутствуют никому не известно. Если плотность чистого топлива и поддается перерасчету по такому коэффициенту, то плотность примесей в нем далеко не всегда.
Вес 1 литра дизельного топлива (солярки)
Исходя из приведенных выше значений плотности солярки, легко вычислить вес 1 литра дизельного топлива. Варьироваться он будет в пределах от 830 грамм до 860 грамм, то есть чем выше температура солярки, тем легче будет весить 1 ее литр.
Любой материал, будь это жидкость, газ или твердое тело, имеет такую характеристику, как плотность. Дизельное топливо не исключение. Более того от этого его показателя в некоторой степени зависят и другие физико-химические свойства данного нефтяного продукта.
Согласно современному ГОСТ РФ 52368-2005 плотность дизельного топлива при положительной температуре в 15° должна составлять 820-845 кг/м.куб. По ГОСТу от 82 года плотность измеряется при 20°, при этом она не должна была превышать 860 кг/м.куб. Данная разбежка имеет место быть в силу того, что дизельное топливо само по себе не имеет постоянного химического состава и производится для разных погодных и технологических условий.
Обычного же автолюбителя плотность дизельного топлива должна волновать потому, что дизельное топливо с меньшей плотностью при более низких температурах начинает замерзать. Соответственно, летнее топливо имеет большую плотность и замерзает быстрее зимнего в силу того, что содержащиеся в нем парафины рано начинают загустевать, превращая топливо из жидкой субстанции в твердую, а твердые субстанции, как известно, по топливопроводу перемещаться не могут. Автомобиль перестает работать.
Как измерить плотность дизельного топлива?
Произвести замер плотности топлива в домашних условиях, не представляет чрезмерных сложностей. Единственной проблемой будет найти подходящий ареометр, а также придумать способ, охладить либо нагреть топливо до 20°. При нагревании учитывайте, что вы имеете дело с горючей жидкостью, поэтому, хоть это и не бензин, не стоит держать
Свойства ДТ при низких температурах
Чтобы уменьшить температуру, при которой топливо становится вязким, в его состав включают
тяжелые фракции углеводорода. Больше всего таких примесей в арктической марке топлива.
Летнее горючее начинает мутнеть при -3°С. Если допустить его кристаллизацию, могут выйти
из строя поршни. Исправить данную проблему не представляется возможным. Поэтому следует
использовать ту марку топлива, свойства которой отвечают температурным условиям.
Средневязкое топливо сохраняет текучесть при низких температурах. Это означает, что
рабочий процесс в двигателе будет экономичным и эффективным.
Состав и плотность
Летнее дизтопливо (ДТЛ), согласно ГОСТу, предназначается для применения при температуре внешней среды выше 0° Цельсия, так как ниже этой отметки летний дизель начинает густеть, а при t° -10 — застывать. Зимний дизель (ДТЗ) рассчитан на применение в холодный период или в северных регионах до нижнего температурного предела – 20-30°С в зависимости от добавок. Арктическое горючее (ДТА) сохраняет свои свойства даже при температуре -55°С.
Основные составляющие сырья для производства дизтоплива включают сероводороды, щелочь, кислоты, воду и прочие примеси в меньшем процентном соотношении. Этих включений не должно быть в готовом продукте, так как они не позволяют использовать его в ДВС безопасно. Каждый из этих компонентов по-своему влияет на узлы и различные части, из которых состоит мотор, вызывает коррозию и изменение физико-химических свойств стали, чугуна, меди, алюминия, резины, пластика.
Свойства дизельного топлива отличаются также и по содержанию в их составе серы (количество единиц на определенный объем). В ДТЛ этот показатель составляет 0,2% на 1 л, в ДТЗ — 0,5%, в ДТА — 0,4%. Благодаря включениям серы в составе дизельного горючего, улучшается его смазывающее свойство, однако слишком большая сернистость является причиной повышенной токсичности отработанных выхлопов. На нефтеперегонных заводах процент включения серы снижают до указанных выше значений, получая, таким образом, основу для дальнейшего производства определенных марок ДТ.
Все марки топлива имеют отличия по плотности в килограммах на кубический метр (или в граммах на куб. см) с коэффициентом от 0,76 до 0,9. Чем выше температура окружающей среды, тем больший объем приобретает любая жидкость, но если говорить о нефтепродуктах в сравнении с водой, то этот показатель расширения объема выше на 15-25%. Но увеличенный объем не означает повышение массы, она остается неизменной при любых температурах.
В процессе перегонки нефти, фракции дизеля нагревают до высоких температур: ДТЛ — до 345°С; ДТА — не выше 335°С. Чем больше нагрев, тем выше будет плотность дизеля на выходе, а следовательно и предел температуры замерзания готового продукта.
Как самому проверить плотность дизельного топлива
Владельцам дизельных авто рекомендуется заправляться на заправочных станциях, где гарантированно продают зимнее или арктическое дизельное топливо. Потребность самостоятельно проверить плотность солярки «в полевых условиях» может возникнуть тогда, когда вы сомневаетесь в качестве дизтоплива при заправке на непроверенных АЗС.
Проверять плотность ДТ самостоятельно лучше при температуре от –10C и более. Для проверки плотности солярки необходимо налить небольшое количество топлива на поверхность из металла
Далее нужно обратить внимание на помутнение и текучесть. Если солярка нормально стекает и не застывает, тогда можно заправляться. Если заметны признаки помутнения и снижения текучести, тогда от такой заправки стоит отказаться
Качественное зимнее дизельное топливо замерзает при температурном показателе около –45C по Цельсию
Если заметны признаки помутнения и снижения текучести, тогда от такой заправки стоит отказаться. Качественное зимнее дизельное топливо замерзает при температурном показателе около –45C по Цельсию.
Для быстрого анализа можно также достать заправочный пистолет и оценить состояние капель горючего на его конце. Солярка не должна застывать. Желательно также осуществлять частичную заправку дизеля, то есть смешать ранее проверенную солярку в баке со свежей. Для этого рекомендуется зимой всегда держать половину топливного бака заполненным.
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 + 17-20 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.
Плотность топлива – это его удельный вес, а именно количество массы в единице объема. Плотность топлива во многом зависит от плотности нефти из которой оно получено. Согласно ГОСТ Р 52368-2005 плотность топлива при температуре +15 °С должна быть в пределах 0,820-0,845 г/см3, а по ГОСТ 305-82 не должна превышать 0,860 (при 20°С)
Плотность топлива зависит от температуры, впрочем, как и для любой другой жидкости: при повышении температуры плотность топлива снижается и наоборот – при снижении температуры плотность топлива увеличивается. Существуют специальные таблицы для пересчета плотности топлива в зависимости от температуры. Для температурная поправка изменения плотности составляет, в среднем 0,0007 г/см3 на 1°С.
Плотность топлива очень лукавая цифра, из за этой цифры возникают постоянные конфликты между поставщиком и грузополучателем. А причина заключается в том, что учет топлива на НПЗ и нефтебазах производится по массе – в тоннах, а учет отпуска топлива автотранспорту производится в литрах. Естественно, что количество литров в одной и той же массе может меняться в зависимости от температуры. Например, летом, при температуре +20°С, бензовоз слил в подземную емкость АЗС десять тонн с фактической плотностью 0,840 г/см3.При этом объем топлива составил 11905 л. Через некоторое время температура топлива в подземной емкости снизилась до +4 °С. Из за снижения температуры плотность топлива увеличилась на величину 0,0007*16=0,0112 г/см3. При этом первоначальный объем (11105 литров) слитого в подземную емкость уменьшился до: 10000кг / (0,84+0,0112)= 11748 л. Разница в объеме составила: (11905-11748)=157 литров.
В практических расчетах усадки топлива рекомендуем воспользоваться более простым соотношением: «Один литр на одну тонну на один градус» — именно такое изменение объема происходит от изменения плотности топлива.
Классы зимнего дизельного топлива
Пять лет назад в России был введён и ныне используется ГОСТ Р 55475 регламентирующий требования к дизтопливу, используемому зимой. Оно производится из среднедистиллятных фракций нефтепродуктов. Такое дизтопливо отличается пониженным содержанием парафинообразующих углеводородов, и может безопасно применяться в дизельных автомобилях.
Указанный стандарт регламентирует марки топлива для указанных автомобилей (зимнее –З и арктическое – А), а также граничную температуру фильтруемости – показатель, указывающий температурные значения, при которых текучесть солярки снижается практически до нуля. Показатели фильтруемости выбираются из следующего стандартного ряда: -32ºС, -38ºС, -44ºС, -48ºС, -52ºС. Отсюда следует, что, дизтопливо марки З-32 будет считаться зимним, имея температуру фильтрации -32ºС, а дизтопливо марки А-52 – арктическим, с показателем температурной фильтрации в -52ºС.
Классы зимнего дизтоплива, которые установлены данным стандартом, определяют:
- Наличие серы в мг/кг: до 350 относительно класса К3, до 50 относительно класса К4 и до 10 относительно класса К5.
- Значение температуры вспышки, ºС: для топлива марки З-32 – 40, относительно остальных марок – 30.
- Фактическая вязкость истечения, мм2/с, которая должна находиться: для солярки З-32 – 1,5…2,5, для солярки З-38 – 1,4…4,5, относительно прочих марок – 1,2…4,0.
- Предельное наличие углеводородов ароматической группы: относительно классов К3 и К4 таких соединений может быть не выше 11%!, относительно класса К5 – не выше 8%!
ГОСТ Р 55475-2013 не определяет характеристики фильтруемости и помутнения как определённые температурные характеристики, присущие классам дизтоплива. Техническими требованиями устанавливается лишь, что температурная граница фильтруемости должна превосходить температуру помутнения на 10ºС.
