Что такое плотность ДТ, единицы измерения

Дизельное топливо (ДТ) — широко распространенный нефтепродукт, используемый в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания автомобилей и техники. Его получают из сырой нефти путем перегонки. Для соответствия ГОСТу и европейским экологическим стандартам необходим точный контроль качества, состава и плотности этой горючей жидкости.

Плотность дизельного топлива

Плотность дизельного топлива является одним из ключевых параметров при оценке его свойств. Эта величина показывает, как на двигатель будут влиять различные температуры. Плотность ДТ (также известная как удельный вес) — это количество массы в кг на кубический метр, или отношение массы топлива к его объему. Единицей измерения плотности является кг/м3 или г/см3. На удельный вес горючей смеси также влияет наличие присадок или посторонних тяжелых фракций, которые отрицательно сказываются на качестве топлива.

Изменение плотности дизельного топлива в зависимости от температуры

Удельный вес дизельного топлива — величина, зависящая от температуры. Чем выше температура, тем меньше плотность. Наиболее желательная температура для топлива — 18–20°C. Для контроля этого элемента используется аэрометр, а при расчете плотности учитывается поправочный коэффициент 0,0007 г/см3 на 1 градус.

Требования к дизельному топливу

ГОСТ Р 305−82 устанавливает ряд стандартов на дизельное топливо, в том числе:

• Массовая доля серы

• Климатические условия эксплуатации

• Маркировка

• Классификация

• Экологические классы и другие характеристики.

Плотность и экономичность потребления

Плотность дизельного топлива может оказывать непосредственное влияние на экономичность его использования.

Влияние температуры на дизельное топливо

Плотность и расход дизельного топлива зависят от температуры. Энергия, выделяемая при сгорании этого топлива, напрямую зависит от его удельного веса, поэтому летнее дизельное топливо является наиболее эффективным. Тем не менее, использование его в холодную погоду не столь продуктивно. Это связано с тем, что в состав летнего дизельного топлива входят не только углеводороды керосин-газ-масло, содержащие всю энергию, но и растворенный парафин. Парафин при небольшом понижении температуры замерзает, что повышает вязкость и плотность дизельного топлива, снижая пропускную способность фильтрующих элементов.

Влияние соотношения фракций на плотность дизельного топлива

Относительное соотношение фракций в дизельном топливе существенно влияет на его плотность. Если количество более тяжелых углеводородов избыточно, то впрыск горючей жидкости в цилиндры через форсунки происходит менее эффективно. Это связано с тем, что тяжелые фракции имеют более высокую температуру кипения, что снижает эффективность смешивания с частицами воздуха. Следовательно, для воспламенения испарившегося дизельного топлива необходима более экстремальная температура.

Зимнее топливо для дизельных двигателей

Для повышения эффективности работы дизельных двигателей в зимний период необходимо использовать топливо со специальными присадками. Такое топливо содержит присадки, уменьшающие густоту масла и повышающие его вязкость. Многие думают, что для зимнего использования достаточно добавить эти присадки в летнее дизельное топливо, но это не так, поскольку присадки лишь снижают температуру, при которой топливо густеет, и практически не влияют на его плотность. Поэтому удельный вес является основным фактором, который необходимо учитывать при использовании топлива в холодное время года, а летом более важны содержание серы и цетановое число.

Расчет массы, объема и плотности дизельного топлива

Поскольку зимнее дизельное топливо имеет пониженную плотность, расход топлива будет несколько больше. Кроме того, движение по заснеженным/обледенелым дорогам может увеличить расход дизельного топлива.

Определение плотности, массы и объема

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

Плотность дизельного топлива

Количество дизельного топлива (ДТ), содержащегося в 1 кг, определяется из отношения его массы к объему. Согласно ГОСТу, плотность летнего топлива составляет 860 кг/м3, зимнего — 840 кг/м3, арктического — 830 кг/м3.

Таким образом, в 1 л летнего топлива содержится 860 г, зимнего — 840 г, арктического — 830 г. Рассчитав это, получаем, что в 1 кг летнего топлива содержится 1,163 л, зимнего — 1,19 л, арктического — 1,205 л.

Самоконтроль плотности ДТ

При температуре +20°С рассчитываются эталонные значения плотности, массы и объема дизельного топлива. При колебаниях температуры эти значения меняются, и точные цифры можно найти на графиках.

Чтобы гарантировать качество приобретаемого дизельного топлива, потребителям следует обращаться к проверенным, надежным продавцам. Но если есть сомнения, то частные лица могут самостоятельно проверить плотность дизельного топлива, как правило, в холодное время года. Самая низкая температура для проверки должна быть не ниже −10°С (или −20°С в случае арктического дизельного топлива).

Визуальный контроль

Самым быстрым способом проверки качества дизельного топлива является визуальный осмотр заправочных пистолетов. Если капли ДТ на гранях остаются жидкими и не застывают, значит, продукт высокого качества.

Тест стальной поверхности

Отличный способ определения плотности топлива, который может использовать каждый,— это поместить небольшое количество ДТ на стальную поверхность и наблюдать за мутностью и растекаемостью смеси. Если текучесть нормальная, значит, дизельное топливо хорошего качества. И наоборот, если дизтопливо мутнеет и начинает застывать, то оно вряд ли соответствует стандартам, поскольку хорошее зимнее дизтопливо не должно застывать при температуре −40°С.

Исследование Вариативность

Более точный, но сложный вариант исследования заключался в том, что емкость с топливом помещалась в помещение с температурой около 20°С. Температурные показатели воздуха и топлива контролировались до их равенства, а плотность дизельного топлива измерялась гидрометром. Полученные показания сравнивались с эталонными значениями для различных видов топлива: наибольшую плотность имеет дизельное топливо, эталонное значение АИ-92 составляет 760 кг/м3, АИ-95 — 750 г/см3, АИ-98 — 780 кг/м3, наименьшую плотность имеет сжиженный газ — 530 кг/м3, а авиационный керосин — 810 кг/м3.

Определение плотности дизельного топлива

Чтобы определить плотность дизельного топлива, необходимо выполнить следующие действия:

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

2. С помощью термометра определить текущую температуру топлива, которая может составлять, например, +30°C.

3. Вычислить отклонение температуры: 30°C — 20°C = 10°C.

Расчет поправочного коэффициента

Для определения общего поправочного коэффициента, который необходимо применить к эталонному значению плотности дизельного топлива, следует умножить 10 на 0,0007, что дает результат 0,007 г/см3 (или 7 кг/м3).

Вычитание поправочного коэффициента

Для того чтобы скорректировать справочное значение плотности с учетом температуры дизельного топлива, необходимо вычесть поправочный коэффициент из справочного значения. Например, если справочное значение плотности летнего дизельного топлива составляет 860 кг/м3, вычтите из этого числа 7, чтобы получить 853 кг/м3.

Если текущая температура дизельного топлива ниже +20 градусов, то в последнем действии необходимоПрибавить, а не вычесть поправочный коэффициент.

Факторы, влияющие на характеристики дизельного топлива

Плотность дизельного топлива является основным фактором, который необходимо учитывать при определении соответствия дизельного топлива климатическим условиям и характеристикам двигателя. Использование низкокачественного топлива или топлива, не соответствующего стандартам плотности дизельного топлива, может привести к засорению фильтров, снижению производительности двигателя, увеличению расхода топлива из-за избыточного давления в топливной системе и даже к раннему выходу двигателя из строя при длительном использовании дизельного топлива неподходящего типа и плотности.

Смена топлива

Если температура воздуха на улице ночью не опускается ниже 0°C, рекомендуется переходить на летнее дизельное топливо. Это топливо предназначено для жарких условий, достигающих +45°C.

Напротив, если в жаркую погоду использовать зимнее дизельное топливо, то это может привести к снижению производительности двигателя и увеличению дымности. Поэтому следите за условиями эксплуатации, чтобы убедиться, что двигатель работает правильно.