Плотность бензина и солярки: Плотность дизельного топлива зимнего, летнего: таблица, ГОСТ, измерение

Содержание

Плотность дизельного топлива зимнего, летнего: таблица, ГОСТ, измерение

Дизельное топливо составляет конкуренцию привычному бензину в личном транспорте и железнодорожных перевозках. Горючее активно закупается для заправки военной техники. Имеет высокое качество, максимальный КПД. По стоимости сопоставим с ценой бензина класса премиум с высоким октановым числом, при этом имеет экономичный расход.

Как и любое горючее, солярка обладает рядом химических характеристик, некоторые из которых определяют его энергоэффективность и качество взаимодействия с двигателем внутреннего сгорания. Один из ключевых параметров – плотность дизельного топлива кг/л или кг/м3.

Содержание:

  1. Плотность дизельного топлива: что это?
  2. Плотность дизельного топлива в зависимости от температуры
  3. Плотность зимнего дизельного топлива
  4. Плотность летнего дизельного топлива
  5. Плотность дизельного топлива: таблица
  6. Измерение плотности дизельного топлива
  7. Плотность дизельного топлива при 20 градусах

Плотность дизельного топлива: что это?

О том, что такое плотность, проще рассказать на примере бензина. Тем более, сравнивая эту величину для бензина и для дизельного топлива, в дальнейшем мы быстрее определим различия между двумя указанными типами горючего и оптимальные области их использования.

Плотность бензина – это выражение количества горючего углеводородного компонента в общем объеме топливной смеси. Подсчитывается величина в кг/м3 при определенных условиях, главное из которых – соблюдение температуры +15 С. Дело в том, что плотность имеет свойство изменяться от повышения и понижения температуры или резкого изменения давления. Для стандартизации международных измерений решено измерять показатель при стандартной температуре +15 С, в некоторых странах — +20 С, что дает незначительные отклонения.

В отличие от октанового числа, которое может корректироваться добавлением в состав присадок и добавок, плотность зависит от изначального состава нефтяного сырья. Она не коррелируется с октановым числом, являясь независимой величиной.

Плотность востребованных марок бензина, начиная от АИ-92, варьируется в рамках 725 – 780 кг/м3. Чем выше плотность состава, тем быстрее идет воспламенение горючего в рабочей камере и тем эффективнее работает мотор машины. В то же время, плотность может изменяться при смене внешней среды, например при долгом подъеме в гору, что может создавать дополнительную нагрузку на двигатель.

Плотность дизельного топлива в зависимости от температуры

Температурное воздействие имеет значение и для дизельного топлива. Поэтому для получения корректных данных при измерении должна быть установлена стандартная температура. Относительно дизеля значение составляет +20 градусов по Цельсию.

Чем выше температура состава, тем больше его плотность. Дизель, являясь продуктом переработки нефти, определяется теми физическими свойствами, которые имеет оригинальное сырье. Это значит, что термическую зависимость данного вида горючего изначально нельзя нивелировать. Именно поэтому в продаже имеется летнее и зимнее дизельное топливо, максимально адаптированное под соответствующие климатические условия. При этом расход жидкого продукта с меньшей плотностью будет больше.

Плотность зимнего дизельного топлива

Из-за зависимости от перепадов температуры для заправки транспортных средств в различные времена года используются отдельные типы дизельного горючего.

Летнее дизельное топливо не содержит специальных присадок, поэтому при снижении температуры удлиняется время возгорания топлива после впуска. Это может привести к возникновению пробок в рабочем механизме, повышению давления и износу мотора. В холодное время года целесообразно использовать зимнее дизельное топливо, обогащенное специальными добавками, несмотря на более высокую стоимость.

Зимнее дизельное топливо имеет плотность до 840 кг/м3. Такое горючее можно получить двумя способами:

  1. добавление в обычный летний дизель антигеля для снижения температуры застывания;
  2. замораживание летнего топлива до выпадения жидкой фракции;
  3. добавление в летний состав авиационного керосина в концентрации 20%;
  4. соединение жидких углеводородных фракций, полученных путем прямой перегонки, обработанных водородом в условиях повышенного давления и являющихся вторичным продуктом нефтепереработки.

Отдельно стоит выделить нефтепродукты, пригодные для использования в регионах с суровым климатом. Плотность арктического дизельного топлива составляет максимум 830 кг/м3, оно выдерживает морозную температуру до -55 градусов благодаря возникновению из углеводородных фракций с высокой температурой процесса выкипания (более +300 градусов) и добавлению присадок и минеральных компонентов.

Плотность летнего дизельного топлива

Плотность летнего ДТ составляет 860 кг/м3. Такая жидкость подходит для заправки автотранспортных средств при наружной температуре от 0 градусов и выше. Замерзает состав при -5 градусах.

Требования к характеристикам летнего и зимнего дизеля содержатся в ГОСТ 305-82. Здесь же обозначены приемлемые условия эксплуатации обоих видов горючего. На международном рынке действует аналогичный стандарт Евро-5.

Средняя плотность летнего вида горючего никак не влияет на его возможность использования в зимний период.

Летнее ДТ, не содержащее в себе специальных примесей, просто замерзнет в баке автомобиля.

Плотность дизельного топлива: таблица

Для удобства приводим сравнительную таблицу основных свойств различных типов горючего, включая удельную плотность дизельного топлива кг/м3.

Таблица 1

Плотность дизельного топлива: основные значения

Наименование

Температура окружающей среды, С

Температура застывания, С

Температура вспышки, С

Максимальная плотность, кг/м3

Летний дизель

От 0 и выше

-5

62

860

Зимний дизель

До -25

-35

40

840

Арктический дизель

До -50

-55

35

830

Плотность дизельного топлива в зависимости от температуры — таблица для определения плотности нефтепродуктов универсального назначения.

Приводим ее в полном виде.

Таблица 2

Плотность дизельного топлива: полные значения

   +1 С  +2 С  +3 С  +4 С  +5 С  +6 С  +7 С  +8 С  +9 С  +10 С  +11 С  +12 С  +13 С  +14 С  +15 С
 +16 С
 +17 С  +18 С  +19 С  +20 С
A 690 690,9 691,8 692,7 693,4 694,6 695,5 696,4 697,3 698,2 699,1 700 700,9 701,8 702,7
703,6
704,5 705,4 706,3 707,2
B 708,1 709 709,9 710,8 711,6 712,5 713,4 714,3 715,2 716,1 716,9 717,6 718,7 719,6
720,5
721,4 722,2 723,1 724 724,8
C 725,7 726,6 727,4 728,3 729,2 730,1 730,9 731,8 732,6 733,5 734,3 735,2 736,1 736,9 737,8 738,6 739,5 740,3 741,2 742,01
D 742,9 743,7 744,5 745,4 746,2 747,1 747,9 748,8 749,6 750,5 751,3 752,1 753 753,8 754,6 755,5 756,3 757,1 757,9 758,8
E 759,6 760,4 761,3 762,1 762,9 763,7 764,5 765,3 766,2 767 767,8 768,6 769,4 770,3 771,1 771,9 772,7 773,5 774,3 775,1
F 775,9 776,7 777,5 778,3 779,1 779,9 780,7 781,5 782,3 783,1 783,9 784,7 785,5 786,3 787 787,8 788,6 789,4 790,2 791
G 791,8 792,5 793,3 794,1 794,9 795,7 796,4 797,2 798 798,8 799,5 800,3 801,1 801,9 802,6 803,4 804,2 804,9 805,7 806,4
H 807,2 808 808,7 809,5 810,3 811 811,8 812,5 813,3 814 814,8 815,5 816,3 817 817,8 818,5 819,3 820 820,8 821,5
I 822,3 823 823,7 824,5 825,4 826 826,7 827,4 828,2 828,9 829,6 830,4 831,1 831,8 832,6 833,3 834 834,7 835,5 836,2
J 836,9 837,6 838,4 839,1 839,8 840,5 841,2 841,9 842,7 843,4 844,1 844,8 845,5 846,2 846,9 847,6 848,3 849,1 849,8 850,5
K 851,2 851,9 852,6 853,3 854 854,7 855,4 856,1 856,8 857,5 858,2 858,9 859,6 860,3 861 861,6 862,3 863 863,7 864,4
L 865,1 865,8 866,6 867,1 867,8 868,5 869,2 869,9 870,5 871,2 871,9 872,6 873,2 873,9 874,6 875,3 875,9 876,6 877,3 877,9
M 878,6 879,3 880 880,6 881,3 881,9 882,6 883,3 883,9 884,6 885,2 885,9 886,6 887,2 887,9 888,5 889,2 889,9 890,5 891,1
N 891,8 892,5 893,1 893,8 894,4 895 895,7 896,3 897 897,6 898,3 898,9 899,6 900,2 900,9 901,5 902,1 902,8 903,6 904
O 904,7 905,3 905,9 906,6 907,2 907,9 908,4 909,1 909,7 910,3 911 911,6 912,2 912,8 913,4 914,1 914,7 915,3 915,9 916,5
P 917,2 917,8 918,4 919 919,6 920,3 920,9 921,5 922,1 922,7 923,3 923,9 924,5 925,1 925,7 926,3 926,9 927,5 928,1 928,8
Q 929,4 930 930,6 931,2 931,7 932,3 932,9 933,5 934,1 934,7 935,3 935,9 936,5 937,1 937,7 938,3 938,9 939,5 940,1 940,6
R 941,2 941,8 942,4 943 943,6 944,1 944,7 945,3 945,9 946,5 947 947,6 948,2 948,8 949,4 949,9 950,5 951,1 951,6 952,2
S 952,8 953,3 953,9 954,5 955 955,6 956,2 956,7 957,3 957,9 958,4 959 959,6 960,1 960,7 961,3 961,8 962,4 962,9 963,5
T 964 964,6 965,1 965,7 966,2 966,8 967,4 967,9 968,5 969 969,6 970,1 970,7 971,2 971,7 972,3 972,8 973,4 973,9 974,4
U 975 975,5 976,1 976,6 977,2 977,7 978,2 978,8 979,3 979,9 980,4 980,9 981,4 982 982,5 983 983,6 984,1 984,6 985,1
V 985,7 986,2 986,7 987,3 987,8 988,3 988,8 989,4 989,9 990,4 990,9 991,4 992,2 992,5 993 993,5 994 994,5 995 995,5

Она используется в случаях, когда измерение плотности происходит при отклонении от стандартной температуры. Определив плотность вещества в текущий момент времени, необходимо провести горизонтальную параллель до столба с температурой в +20 градусов – это и будет реальная плотность состава.

Измерение плотности дизельного топлива

Расчет плотности ДТ производится с помощью ареометра, который помещается внутрь небольшой емкости с горючим. Следуя законам физики, на основании вытесненного объема жидкости подсчитывается ее удельная плотность. Обычно прибор для измерения комплектуется термометром для обеспечения максимальной точности вычисления – исследование должно проводится при температуре образца строго +20 градусов.

Если нет возможности провести определение плотности солярки при стандартной двадцатиградусной температуре, то исследование нужно проводить с небольшим объемом горючего, достаточно 100 мл. Для определения температуры жидкости можно использовать обычный ртутный градусник. Расчет исходит из стандартизированных показаний плотности горючего, которые являются справочной информацией и общедоступны. В случае понижения / повышения температуры используется дополнительный коэффициент 0,0007 г/см³ на каждый градус.

Если температура топлива была понижена, то к универсальному значению нужно прибавить умноженный на разницу в температуре коэффициент. При повышении температуры нужно отнять от полученного значения кг/м3 цифру, полученную в итоге умножения коэффициента на превышающее значение температуры.

Плотность дизельного топлива при 20 градусах

Удельная плотность дизельного горючего при 20 градусах является точной и действительной величиной. Именно в таком состоянии жидкости числовое выражение удельной плотности будет максимально адекватным. Также при +20 градусов возможно объективно оценить качественные свойства продукта. Хороший показатель плотности свидетельствует о том, что в составе ДТ отсутствуют лишние водяные пары и тяжелые фракционные углеводороды, препятствующие быстрому воспламенению жидкости при зажигании и увеличивающие расход топлива на ходу.


#Дизельное топливо

Статьи по теме

Дизельное топливо: рейтинг качества АЗС в России#Дизельное топливо#АЗС 8112 просмотров

Как разбавить солярку керосином на зиму: пропорции, сколько добавить#Дизельное топливо#Керосин 4847 просмотров

Октановое число: что это? Октановое число бензина, керосина, дизельного топлива, прибор для измерения, как повысить и понизить#Бензин#Керосин#Дизельное топливо 3377 просмотров

Удельная теплота сгорания топлива (бензина, керосина, дизельного топлива, газов), низшая, высшая, таблица#Бензин#Керосин#Дизельное топливо 2953 просмотра

Двухтактное масло в дизельное топливо: сколько добавлять, зачем, пропорции#Дизельное топливо 1615 просмотров

Топливо Танеко Татнефть: дизельное, характеристики, цены, отзывы#Дизельное топливо#Топливо 1516 просмотров

Плотность бензина и дизтоплива

Плотность топлива – это показатель, характеризующий число массы в единице объема. Другими словами – это удельный вес топлива.

Плотность топлива напрямую зависит от плотности сырья, из которого оно изготовлено. Она регламентируется ГОСТами: Р 52368-2005 и ГОСТ 305-82.

От чего зависит плотность

На плотность топлива влияет температура: с ее понижением плотность увеличивается, и, наоборот, с ростом температуры снижается плотность. Для расчета зависимости плотности топлива от температуры используются специальные таблицы.

Для дизельного топлива существует поправка изменения плотности по температуре: примерно 0,0007 г/см3 на 1°С.

Какие сложности могут возникнуть при изменении плотности

Плотность топлива – очень неоднозначный показатель, который становится частой причиной конфликтов между получателем и поставщиком. Это происходит потому, что на нефтеперерабатывающих заводах и базах учет топлива ведется по показателю массы, то есть в тоннах. А автотранспорту по топливным карточкам отпускается продукция уже в литрах.

Получается, что при неизменном показателе массы литраж топлива может варьироваться в зависимости от температуры.

Наглядный пример недоразумений, связанных с подсчетом

В теплый день с температурой воздуха 200С бензовоз перелил в подземную емкость автозаправочной станции 10 тонн дизельного топлива. Фактическая плотность продукта составляла 0,84 г/см3, а объем – 11950 литров.

Спустя несколько часов нахождения топлива в указанной емкости, его температура упала до 40С. Это привело к изменению плотности горючего: она увеличилась на 0,0112 г/см3. Поэтому изначальный объем с 11950 литров уменьшился до 11750 литров. То есть на 200 литров.

Поэтому на практике происходит расчет усадки топлива по упрощенной формуле «1литр х 1 тонну х 1 градус». Это позволит примерно подсчитать, насколько изменится объем горючего при изменении его температуры, а значит и плотности.

Изменения в сети обслуживания карт рублевой программы:

Санкт-Петербург, Ленинградская, Новгородская, Псковская, Мурманская, Тверская область, Республика Карелия.

Изменения в сети обслуживания карт литровой и рублевой программы:

Московская область, Республика Татарстан.

Изменения в сети обслуживания карт рублевой программы:

Ульяновская область, Республика Крым.

Завершен очередной этап модернихации РНПК

«Роснефть» усовершенствовала «цифровой завод» РНПК: в систему встроена новая установка гидроочистки дизельного топлива.

Новый бензин «Евро 6» от Роснефти появится еще в трех регионах России

Роснефть продолжает наращивать производство и реализацию бензина АИ-95-К5 «Евро 6» всё в большем количестве регионов России.

В Башкирии скоро появится «цифровое месторождение»

Роснефть приступила к реализации нового проекта «Цифровое месторождение» в Республике Башкортостан.

2007-2019 © Компания «РусПетрол»

Воспроизведение материалов сайта
допускается с согласия владельца

Большинство автовладельцев, эксплуатирующих машины на «тяжелом топливе» вряд ли знают о таком важнейшем параметре. Итак, что же такое плотность летнего, зимнего и арктического дизельного топлива, от чего она зависит и как ее узнать?

Именно плотность дизельного топлива, прописанная в ГОСТе, определяет, возможно ли использовать его зимой при низких температурах. Но обо всем по порядку.

Определение плотности солярки

Плотность – это характеристика, определяющая фактически работоспособность дизельного топлива в различных температурных условиях и измеряющаяся прибором под названием ареометр. Как несложно догадаться, она является количеством массы в килограммах, которое умещается в кубическом метре объема. Плотность солярки зависит от температуры окружающей среды – чем она выше, тем ниже ее плотность и наоборот, чем холоднее, тем плотность будет выше.

Плотность дизельного топлива определяет также выделяемое им количество энергии. У солярки с более высокой характеристикой плотности в процессе сгорания выделяется больше энергии и, соответственно, коэффициент полезного действия двигателя будет выше. Наконец, чем выше плотность топлива, тем экономичнее окажется его потребление.

Но при этом не следует забывать, что очень высокая плотность указывает на наличие в горючем большого количества тяжелых фракций, из-за которых, в частности, ухудшается испаряемость топлива, а в двигателе может накапливаться нагар.

О чем говорит ГОСТ

В ГОСТе есть стандарт значений, то есть плотность дизельного топлива должна быть в соответствии с определенным нормативом. Так, для летнего дизельного топлива при температуре в +20°С данный параметр должен составлять 860 кг/м3, зимнего – 840 кг/м3, а арктического дизеля для экстремальных климатических условий – 830 кг/м3. Как видите, зимнее и арктическое топливо имеет меньшую плотность в сравнении с тем, которое предназначено для летней эксплуатации, поскольку в этом случае сохраняется его текучесть, а, значит, при низких температурах оно не должно превращаться в застывающую желеобразную массу, которая забивает топливную систему, делая пуск двигателя затрудненным или вовсе невозможным.

Немного об антигелях

Присадка-антигель, залитая в бак при заправке, должна предотвратить застывание топлива. При этом, очень важно понимать – если автомобиль не завелся из-за замерзшей солярки, то бесполезно пытаться «разморозить» его с помощью антигеля, поскольку состав не сможет растворить загустевшие парафины. Кроме того, антигель не меняет плотность топлива, а лишь предотвращает парафинизацию.

Одним из популярных видов топлива на отечественных АЗС является дизтопливо или солярка. Ее активно потребляет не только спецтехника, но и многие легковушки. Для таких машин очень важно, чтобы поступающая в бак жидкость была высокого качества. Это значит, что замеряемая плотность дизельного топлива в кг/м3 должна соответствовать установленным отраслевым и государственным стандартам.

Физические характеристики дизеля

Дизельное топливо относится к продуктам, полученным после перегона нефти на специальных предприятиях (НПЗ). Качество и состав готовой жидкости должны удовлетворять строгим нормативам. Значение плотности является параметром, который участвует в определении продуктивной работоспособности топлива при различных условиях.

Важно знать, что плотность демонстрирует количество килограммов жидкости в одном кубическом метре.

Специалисты знают, что данный параметр является не постоянным и зависит от внешних факторов, главным из которых является окружающая температура. Поднятие столбика термометра стимулирует уменьшение плотности, а обратный процесс повышает удельный вес дизельного топлива.

Для получения конкретного значения используется измерительный аппарат – ареометр. В процессе измерения агрегат нужно опустить в емкость с соляркой. Чтобы проводить замеры в разных жидкостях применяют различные типы ареометров. Измерения в нефтепродуктах осуществляются моделями АН, АНТ-1 или АНТ-2.

Ареометр изготовлен в виде стеклянной трубочки, внутри которой имеется градуированная вертикальная шкала. Степень бо́льшая погружения демонстрирует меньшую плотность и наоборот.

Увеличенный удельный вес жидкости является следствием того, что в ней присутствуют тяжелые углеводородные фракции. Качественная работа ДВС из-за этого может снизиться, ведь ухудшается испаряемость жидкости и не обеспечивается хорошая ее распыляемость форсунками. Дополнительный негатив от наличия большого числа тяжелых частиц в том, что на рабочих поверхностях образуется нагар и различные отложения.

Табличные значения

Основные измерения для дизтоплива проводятся при окружающей температуре +20 С. Это обусловлено ГОСТом. Также следует учитывать марки горючего, ведь они имеют свои физические характеристики. Если необходимо значение вне зависимости от температуры, то можно его узнать из следующей таблицы.

Название марки Плотность, кг/м 3 Температура замера, С
Летнее д/т 860 +20
Зимнее д/т 840 +20
Арктическое д/т 830 +20

Исходя из значений, очевидно, что плотность зимнего дизельного топлива явно меньше, чем параметр для летней марки топлива. Таким образом обеспечивается лучшая текучесть жидкости и снижается температура ее застывания.

По установленным стандартам летняя марка должна в нормальных условиях иметь удельный вес 8440 Н/м 3 . Аналогичный показатель для зимнего д/т определяется 8240 Н/м 3 .

Можно самостоятельно взвесить четко отмеренный литр горючего. Он должен дойти до отметки на весах в пределах 830-860 г, в зависимости от типа.

Стоит знать, что летнее дизельное топливо в нашей стране маркируется литерой «Л».

В Средней полосе данный тип на АЗС предлагается с апреля по начало-середину осени. Важно, чтобы окружающая температура не фиксировалась ниже -5 С (при -6 С возникает помутнение). Когда значение опускается ниже -7-8 С, то существенно повышается риск замерзания жидкости. В результате возникают засоры в трубопроводах.

Меняется плотность дизельного топлива в зависимости от температуры (таблица марок указана выше) незначительно. Один градус приводит к изменению плотности на 0,75 кг/м 3 . Более подробную табличку можно скачать по ссылке.

Причины повышенного расхода топлива зимой

В зависимости от плотности дизтоплива не только определяется возможность замерзания или сгущения, но и возможность отдачи энергии. Повышенное значение дает возможность получить больше джоулей с каждого литра во время сгорания в цилиндрах. Это повлечет за собой общее поднятие КПД двигателя.

В результате автомобиль на каждые 100 км пути станет затрачивать существенно меньше топлива. На одном заправленном баке удастся проехать дальше.

Зимний и арктический тип топлива наделен меньшим количеством кг на кубометр. Это значит, что после сжигания выделяется меньше энергии от мотора, чем в сравнении с используемой летней маркой углеводородов.

Однако применение д/т с маркировкой «Л» для повышения производительности ДВС зимой недопустимо или нежелательно. В составе такой жидкости присутствует большой процент парафинов в растворенном состоянии. Снижение температуры сказывается на текучести, увеличивается вязкость, гелеобразность. Загрязняются и забиваются трубопроводы.

Дл каждого сезона нужно выбирать приемлемый тип топлива. Это позволит оптимально и эффективно эксплуатировать автомобиль в любых условиях.

Удельный вес солярки, ее плотность, а также таблица значений

Солярка, другое название этого продукта – дизельное топливо, представляет собой продукт жидкого типа, который используют в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания дизельного типа. Получается данный материал из газойлевых керосиновых фракций перегонкой нефти прямым способом.

Данный продукт предназначен для применения в качестве топливного материала в дизельных двигателях с оборотами в диапазоне от 600 до 1000 в минуту. Основными потребителями солярки являются такие виды транспорта и оборудования, как грузовой автотранспорт, железнодорожный транспорт, военная техника, водный транспорт, сельскохозяйственная техника, электрогенераторы дизельного типа, а также некоторые виды легкого автотранспорта.

Этот вид материала в разговорной речи получил свое название «солярка» благодаря немецкому слову Solaröl, которое в переводе значит – солнечное масло. Так обозначались тяжелые фракции материалов при перегонке нефти.

При работе с соляркой важно учитывать ее качество. Об этом отлично даст понять такой параметр как удельный вес солярки.

Формулы расчета плотности, веса и объема дизтоплива

Формула определения веса ДТ

Вес топлива определяется умножением плотности нефтепродукта на его объем. 1850 литров ДТ при плотности 0,840 кг/м3 будет весить 1554 кг. 1000 литров дизтоплива плотностью 0,860 кг/м3 будет весить 860 кг.

Формула определения объема ДТ

Актуальный при транспортировке, реализации и бухгалтерском учете вопрос: как перевести вес топлива в объем?

Чтобы узнать объем дизельного топлива необходимо его массу поделить на плотность. Если есть 1 тонна ДТ, а его плотность составляет 0,840 кг/м3 – объем составит 1 190 литров 476 грамм.

Формула определения плотности ДТ

Плотность дизельного топлива – это соотношение массы нефтепродукта к его объему. Если есть 860 кг дизтоплива объемом 1000 литров, то плотность составит 0,860 кг/м3.

Плотность дизельного топлива регламентируется ГОСТ 305-82. Стандарт фиксирует значение при 20 градусах по Цельсию. Плотность дизтоплива, в зависимости от его сезонного вида государственными стандартами установлена следующая:

  • зимнего – 860 кг/м3;
  • летнего — 840 кг/м3;
  • арктического – 830кг/м3.

Для определения плотности дизельного топлива другим методом нужно:

  • В паспортных данных нефтепродукта найти плотность нефтепродукта при 20 градусах по Цельсию.
  • Замерять фактическую температуру дизельного топлива в емкости для транспортировки или хранения.
  • Разность температуры умножаем на коэффициент 0,0007.
  • Вносим поправку. Если температура выше – отнимаем значение от паспортной плотности, если ниже добавляем.

Из-за чего расход топлива дизеля увеличивается зимой

Самым острым вопросом для водителей остается большой расход топлива в зимний период. Дело в том, что крайне высокая плотность топлива может выделять огромное количество энергии, а также наоборот. Исходя из этих выводов, можно сделать вывод о том, что меньшая плотность сокращает количество выделяемой энергии, соответственно, чтобы повысить эффективность работы двигателя, нужно сжигать огромное количество ДТ. Поэтому расход топлива зимой намного больше. Чтобы снизить расход топлива, применять летнюю солярку зимой нецелесообразно. Дело в том, что высокоплотное вещество содержит большое количество парафинов, которые улучшают его свойства. При снижении температуры, они отделяются, а само ДТ утрачивает свои текучие свойства, а затем просто превращается в гель. Таким образом, двигатель отказывается запускаться, а слить замерзшую солярку из бака становится настоящей проблемой.

Физические характеристики дизеля

Дизельное топливо относится к продуктам, полученным после перегона нефти на специальных предприятиях (НПЗ). Качество и состав готовой жидкости должны удовлетворять строгим нормативам. Значение плотности является параметром, который участвует в определении продуктивной работоспособности топлива при различных условиях.

Важно знать, что плотность демонстрирует количество килограммов жидкости в одном кубическом метре.

Специалисты знают, что данный параметр является не постоянным и зависит от внешних факторов, главным из которых является окружающая температура. Поднятие столбика термометра стимулирует уменьшение плотности, а обратный процесс повышает удельный вес дизельного топлива.

Для получения конкретного значения используется измерительный аппарат – ареометр. В процессе измерения агрегат нужно опустить в емкость с соляркой. Чтобы проводить замеры в разных жидкостях применяют различные типы ареометров. Измерения в нефтепродуктах осуществляются моделями АН, АНТ-1 или АНТ-2.

Ареометр изготовлен в виде стеклянной трубочки, внутри которой имеется градуированная вертикальная шкала. Степень бо́льшая погружения демонстрирует меньшую плотность и наоборот.

Увеличенный удельный вес жидкости является следствием того, что в ней присутствуют тяжелые углеводородные фракции. Качественная работа ДВС из-за этого может снизиться, ведь ухудшается испаряемость жидкости и не обеспечивается хорошая ее распыляемость форсунками. Дополнительный негатив от наличия большого числа тяжелых частиц в том, что на рабочих поверхностях образуется нагар и различные отложения.

Сколько тонн и литров, в кубе дизельного топлива?

Объем кубический метр. В этом объёме (независимо от температуры) будет всегда 1000 (тысяча) литров или кубических дециметров. А вот масса дизельного топлива сильно меняется от температуры. На этом навариваются на заправках, а особенно донкерманы на танкерах. В удачный рейс на танкере 7 000 тонн можно до 25 тонн соляры налево сплавить)))) ) При повышении температуры объем нефтепродуктов увеличивается и определяется по формуле V 2 = V1 (1 + ∆tβ) , где V2 – объем нефтепродукта при повышении температуры на 1 °С; V1 – первоначальный объем нефте- продукта; ∆t – разность температур; β – коэффициент объемного расширения нефтепродукта (табл. 2). 2 Коэффициенты объемного расширения нефтепродуктов в зависимости от плотности при +20 °С на 1 °С Плотность, Плотность, г/см3 β г/см3 β 0,700 …0,710 0,00127 0,800 …0,810 0,00095 0,710 …0,720 0,00123 0,800 …0,810 0,00092 0,720 …0,730 0,00120 0,800 …0,810 0,00089 0,730 …0,740 0,00116 0,800 …0,810 0,00087 0,740 …0,750 0,00113 0,800 …0,810 0,00084 0,750 …0,760 0,00110 0,800 …0,810 0,00082 0,760 …0,770 0,00107 0,800 …0,810 0,00079 0,770 …0,780 0,00104 0,800 …0,810 0,00077 0,790 …0,80 0,00098 0,800 …0,810 0,00072 .

У Вас топливо начали кубами продавать, а зап. части кучками ? :))

Много, Мультик, много…

В одном кубе 1000 литров или приблизительно 850 кг (последнее сильно зависит от температуры)

в один кубический метр помещается 1000л жидкости, плотность диз топлива составляет не более 860 кг/м³, отсюда можем сделать вывод, что масса топлива составит 860 кг….

[Вес] = [плотность] *[объём] = 0,85*1000 = 850кг=0,85т (примерно) Куб жидкости = Тысяча литров жижкости (объём = объёму) Р. S. Это также, как и про молоко 1 литр молока больше по объёму 1 кг молока, а 1 литр подсолнечного масла весит меньше 1 кг.

Не мучайте себя расчетами, лучше воспользуйтесь готовым калькулятором плотности: [ссылка заблокирована по решению администрации проекта]

touch.otvet.mail.ru

сколько литров в тонне дизельного топлива

При ​температуре 20º С, удельный вес стандартного диз. топлива 0,825 кг/л. Поэтому объем тонны солярки равен 1212.12литров, при 20ºС.

1160, 1140 литров примерно, зависит от качества дизеля

Что бы это узнать, необходимо знать плотность ДТ, вот вам формула. M=pV, отсюда находим отъем V= m/p, м- масса, р- плотность ДТ

1176,5кг. (коэффициент перевода 0,85)

нормальная плотность солярки 0.8 примерно вот и считай 1000 литров равна 800 килограммам

Вы задали очень глубокомысленный вопрос…

И типа, от температуры не зависит?

https://www.petroltrade.ru/n_dizeltopl.html

скорее всего если вам кто то предложил купить или продать тонну солярки то тут имелось ввиду 1000 литров ИМХО

touch. otvet.mail.ru

Сколько весит 1 литр солярки

Сколько весит 1 литр солярки (в кг)?

Сколько весит 1 литр солярки (в кг)?

  • Вес дизельного топлива может несколько разниться в зависимости от конкретного вида. Так в общем можно сказать, что один литр солярки будет весить от 0,83 до 0,86 килограмм. А именно летняя солярка будет весить как раз 0,86 килограмм, а зимняя уже — 0,84 килограмм, а вот арктическая — 0,83 килограмм.
  • На самом деле солярка как и бензин не имеет определенного состава — это зависит от технологии получения, исходного сырья. Поэтому можно говорить только об усредненных значениях — от 830 до 860 г/л. А вот био-дизель имеет плотность 880 г/л.
  • Вес одного литра дизельного топлива(солярки) зависит от его вида. Например:

    Литр летней солярки весит 0,860 кг;

    Литр зимней — 0,840 кг;

    А арктической — 0,830 кг.

    При условии, что е температура будет равняться +20 градусам по Цельсию.

  • Литр солярки весит 850 грамм что равно 0,85 кг.
  • Вес одного литра солярки может незначительно колебаться в зависимости от вида самой солярки:
  • так один литр летней солярки весит 860 граммов;
  • литр зимней солярки весит чуть меньше — 840 граммов;

  • литр арктической солярки весит еще чуть меньше — 830 граммов.

Эти значения веса верны при комнатной температуре (около 20C).

info-4all.ru

Удельный вес дизельного топлива. Вес дизельного топлива в 1 литре

«Дизель», ДТ или «солярка» – обиходные названия топлива, используемого в дизельных двигателях внутреннего сгорания. Этот продукт нефтепергонки используется уже не первое десятилетие в основном как топливо для сельскохозяйственной и военной техники, железнодорожного транспорта, для дизельных электрогенераторов и котельных, а также при обработке металлов и кож.

Характеристики дизельного топлива, температурные параметры использования, химические и физические свойства прописаны в ГОСТах. Стандарты качества, разработанные еще в Советском Союзе 1666-42 и 1666-51, определяют качества солярового низкооборотного масла, непригодного для современных высокооборотистых двигателей.

Классификация ДТ

Сегодня в каждой стране действуют свои стандарты качества на дизельное топливо, но есть основные категории классификации, общие для любого вида солярки прописанные в межгосударственных ГОСТах 32511-2013(EN 590:2009), 305-2013 и 2517-2012.

Выделяют топливо с низкой вязкостью (дистиллятное), применяемое для высокооборотисных двигателей и остаточное, с низкой вязкостью. В отличие от гидроочищенных керосино-газойлевых фракций дисцилятного топлива, остаточное состоит из смеси мазутов и керосино-газойлевых фракций.

Главный принцип классификации – сезонность.

Его можно использовать только при плюсовых температурах. Удельный вес летнего дизеля – 860 кг/м3 (определяется теоретическая плотность любого вида ДТ при +20ºС). С повышением температуры удельный вес уменьшается ориентировочно на 0,0007 г/см3, а при понижении температуры, соответственно, увеличивается.

При температуре –5ºС парафины летнего ДТ густеют и забивают систему. Использование присадок помогает отсрочить загустевание, но повышенную при минусовых температурах плотность летнего топлива они не изменяют. Температура вспышки 62ºС.

Рекомендованная температура эксплуатации от –20ºС до –35ºС. Удельный вес зимней солярки 840 кг/м3. При –35 градусах Цельсия застывает. Вспышка происходит при +40 ºС.

Рекомендуется использовать в диапазоне отрицательных температур 45–50ºС. Плотность дизеля 830 кг/м3, а температура вспышки +35 градусов Цельсия. Получают ДТ А путем депарафинизации летнего ДТ либо добавлением в чистый керосин повышающие цетановое число присадок и моторного масла для повышения смазывающих свойств.

Вес дизельного топлива в 1л составляет примерно 850 г или 0.85 кг

Таблица веса дизельного топлива

Вид ДТТемпературный диапазон (ºС)Плотность (кг/м3)Удельный вес (г/см3)
Летнее+0 …8600,86
Зимнее–35… –208400,84
Арктическое–50…–458300,83
Основные характеристики

Цетан – углеводород, содержащийся в дизельном топливе, характеризуется быстрым воспламенением под действием горячего сжатого воздуха, образующегося в камере сгорания дизельного ДВС. Цетановое число определяет качество воспламенения дизеля, оно не должно быть ниже 45 – 50. Можно сделать вывод, что чем выше цетановое число, тем быстрее воспламениться топливо. Качественная солярка имеет высокое содержание парафинов и высокое цетановое число.

Нефть содержит в своем составе серу. В дизельном топливе содержание сернистых соединений строго регламентировано. В рамках борьбы за экологичность топлива, а также уменьшения износа элементов ДВС содержание серы должно сводиться к минимуму. Однако с уменьшением процентного соотношения смазывающие качества дизеля ухудшаются, поэтому необходимо использовать специальные присадки. Наилучшим по показателям считаются марки ДТ ЕВРО-4 и ЕВРО-5 с содержанием серы до 0,05%.

naruservice.com

Удельный вес дизельного топлива (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 [ P ] какого-либо рассматриваемого вещества к его объему [ V ], 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 [ y ] можно также выразить через его плотность [ p ] : 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/м3 удельный вес зимнего дизельного топлива — 8240 Н/м3

или в плотности:

плотность летнего дизельного топлива – 860 кг/м3 плотность зимнего дизельного топлива – 840 кг/м3

плотность 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.

autosquad.ru

Cколько весит 100 литров дизельного топлива?

Главная → Сколько весит? →

100 литров дизельного топлива весит 82 кг

Для расчёта использовались данные о плотности дизельного топлива при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) и температуре 15°C, которая составляет: 820 кг/м³

Агрегатное состояние вещества: Жидкость

Просим учесть, что вес вычислен исходя из объёма ёмкостей и ни в коей мере не гарантируем, что они содержат указанный объём, однако, для приблизительных измерений в повседневной жизни вычисленный вес вполне применим.

Для определения более точного веса, вам стоит воспользоваться весами!

Так же, учтите, что некоторые вещества могут деструктивно воздействовать на указанные ёмкости и в реальной жизни не могут находиться в них.

20000 шт. 5555,6 шт. 400 шт. 100 шт. 66,7 шт. 33,3 шт. 5 шт.

Калькулятор дизельного топлива

Объём, л = Вес, г

Другие значения
Что ищут ещё

skolkochego.ru

«Питер — АТ» ИНН 780703320484 ОГРНИП 313784720500453

piter-at.ru

Удельные веса и плотности жидких топлив. Бензин, керосин, дизтопливо, пропан, бутан, мазут. Сколько весит литр бензина.

Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д.


Поиск на сайте DPVA

Поставщики оборудования

Полезные ссылки

О проекте

Обратная связь

Ответы на вопросы.

Оглавление

Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник



Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница / / Техническая информация/ / Рабочие среды/ / Нефть и нефтепродукты. Бензин, керосин, дизтопливо (солярка), мазуты. Жидкие топлива. / / Удельные веса и плотности жидких топлив. Бензин, керосин, дизтопливо, пропан, бутан, мазут. Сколько весит литр бензина.

Поделиться:   

Удельные веса и плотности жидких топлив. Бензин, керосин, дизтопливо, пропан, бутан, мазут. Сколько весит литр бензина.

Удельные веса и плотности жидких топлив. Бензин, керосин, дизтопливо, пропан, бутан, мазут. Сколько весит литр бензина.

Топливо

Плотность, кг/л

Плотность, кг/м3 Удельный вес, л/кг Удельный вес л/т

Бензин

0,690-0,720

690-720 1,388 — 1,450 1388-1450

Дизтопливо летнее

0,860

860 1,163 1163

Дизтопливо зимнее

0,840

840 1,190 1190

Пропан жидкий при НУ

0,510-0,530

510-530 1,886 — 1,960 1886-1960

Бутан жидкий при НУ

0,580-0,610

580-610 1,639 — 1,724 1639-1724

Керосин русский

0,817

817 1,224 1224

Керосин американский

0,783

783 1,277 1277

Мазут Ф5 (флотский)

0,955

955 1,047 1047

Мазут Ф12 (флотский)

0,960

960 1,041 1041
Мазут М40 0,965 965 1,036 1036
Мазут М100 1,015 1015 0,985 985
Мазут топочный 0,900-1,050 900-1050 0,952 — 1,111 952-1111

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Плотность бензина: описание свойства топлива


Для чего измерять плотность бензина

Измерением плотности бензина определяется его марка, а также такой показатель, как вес объемный — расчетное значение, зависящее от комбинации показателей веса и объема бензина. Плотность учитывается при сдаче-приемке топлива на АЗС, где сдаваемое перевозчиком количество топлива измеряется по весу, а принимаемое на АЗС — по объему. При различных температурах одно и то же количество топлива по весу будет различаться по объему, в результате могут появляться расхождения в количестве топлива отгруженного завода и оприходованного на АЗС.

С целью стандартизации процесса измерения плотности топлива, ФНС России опубликовала Письмо «О порядке пересчета количества нефтепродуктов из объемных единиц в весовые». Данным письмом установлены средние значения плотности по маркам бензина.

Таблица плотности бензина (среднее значение)

Марка бензинаСреднее значение плотности г/см3
А 76 (АИ 80)0. 700-0.750
АИ 920.715-0.760
АИ 950.720-0.775
АИ 980.730-0.780

Стандартизация дизельного топлива

Многовариантность источников и технологий получения дизельного топлива является одной из причин сравнительно большого числа отечественных стандартов, регулирующих его производство и потребление. Рассмотрим их.

ГОСТ 305-2013 определяет параметры дизельного топлива, получаемого из нефтегазового сырья. К числу контролируемых этим стандартом показателей относятся:

  1. Цетановое число — 45.
  2. Кинематическая вязкость, мм2/с – 1,5…6,0.
  3. Плотность, кг/м3 – 833,5…863,4.
  4. Температура вспышки, ºС – 30…62 (в зависимости от типа двигателя).
  5. Температура застывания, ºС, не выше -5.

Основной характеристикой дизельного топлива по ГОСТ 305-2013 считается температура применения, по которой топливо подразделяют на летнее Л (эксплуатация при температурах наружного воздуха от 5ºС и выше), межсезонное Е (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -15ºС), зимнее З (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -25…-35ºС) и арктическое А (эксплуатация при температурах наружного воздуха от -45ºС и ниже).

ГОСТ 1667-68 устанавливает требования к моторным топливам для средне- и малооборотистых судовых дизельных установок. Источником сырья для такого топлива является нефть с повышенным процентным содержанием серы. Топливо подразделяется на два вида ДТ и ДМ (последнее используется только в малооборотистых дизелях).

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДТ:

  1. Вязкость, сСт – 20…36.
  2. Плотность, кг/м3 – 930.
  3. Температура вспышки, ºС – 65…70.
  4. Температура застывания, ºС, не ниже -5.
  5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДМ:

  1. Вязкость, сСт – 130.
  2. Плотность, кг/м3 – 970.
  3. Температура вспышки, ºС – 85.
  4. Температура застывания, ºС, не ниже -10.
  5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Для обоих видов регламентируются показатели состава фракций, а также процентное содержание основных примесей (серы и её соединений, кислот и щелочей).

ГОСТ 32511-2013 определяет требования к модифицированному дизельному топливу, соответствующему евростандарту EN 590:2009+А1:2010. Основой для разработки явился ГОСТ Р 52368-2005. Стандарт определяет технические условия на производство экологически чистого топлива с ограниченным содержанием серосодержащих компонентов. Нормативные показатели производства данного дизтоплива установлены следующими:

  1. Цетановое число — 51.
  2. Вязкость, мм2/с – 2….4,5.
  3. Плотность, кг/м3 – 820…845.
  4. Температура вспышки, ºС – 55.
  5. Температура застывания, ºС, не ниже -5 (в зависимости от сорта топлива).
  6. Содержание воды, %, не более – 0,7.

Дополнительно определены норма смазывающей способности, коррозионные показатели, и процент наличия метиловых эфиров сложных органических кислот.

ГОСТ Р 53605-2009 устанавливает технические требования к основным компонентам сырья, используемого для производства биодизельного топлива. В нём определяется понятие биодизеля, перечисляются требования к переоборудованию дизельных двигателей, устанавливаются ограничения на использование метиловых эфиров жирных кислот, которые должны содержаться в топливе. ГОСТ адаптирован под евростандарт EN590:2004.

Основные технические требования к топливу по ГОСТ 32511-2013:

  1. Цетановое число – 55…80.
  2. Плотность, кг/м3 – 860…900.
  3. Вязкость, мм2/с – 2….6.
  4. Температура вспышки, ºС – 80.
  5. Температура застывания, ºС -5…-10.
  6. Содержание воды, %, не более – 8.

ГОСТ Р 55475-2013 уточняет условия производства зимнего и арктического дизельного топлива, которое выпускается из дистиллята нефте- и газопродуктов. Сорта дизтоплива, выпуск которых предусмотрен данным стандартом, характеризуются следующими параметрами:

  1. Цетановое число – 47…48.
  2. Плотность, кг/м3 – 890…850.
  3. Вязкость, мм2/с – 1,5….4,5.
  4. Температура вспышки, ºС – 30…40.
  5. Температура застывания, ºС, не выше -42.
  6. Содержание воды, %, не более – 0,2.

Чем измеряется плотность бензина?

Любой бензин представляет собой жидкую смесь углеводородов, полученную в результате фракционной перегонки нефти. Эти углеводороды могут быть классифицированы на ароматические соединения, которые имеют кольца атомов углерода, и алифатические соединения, которые состоят только из прямых углеродных цепей. Следовательно, бензин — это класс соединений, а не конкретная смесь, поэтому его состав может варьироваться в широких пределах.

Самый простой способ определения плотности в домашних условиях следующий:

  1. Выбирается любая градуированная ёмкость, которая взвешивается.
  2. Результат записывается.
  3. Ёмкость заполняется 100 мл бензина и также взвешивается.
  4. Масса пустой ёмкости вычитается из массы заполненной.
  5. Результат делится на объём бензина, который находился в ёмкости. Это и будет плотность горючего.

При наличии ареометра можно выполнить измерение альтернативным способом. Ареометр — устройство, которое реализует принцип Архимеда для измерения удельного веса. Этот принцип гласит, что объект, плавающий в жидкости, вытеснит количество воды, равное весу объекта. По показаниям шкалы ареометра устанавливают искомый параметр.

Последовательность измерений такова:

  1. Заполнить прозрачную ёмкость и аккуратно поместите ареометр в бензин.
  2. Вращать ареометр, чтобы вытеснить все пузырьки воздуха и позволить стабилизировать положение прибора на поверхности бензина. Важно удалить пузырьки воздуха, потому что они увеличат плавучесть ареометра.
  3. Установить ареометр так, чтобы поверхность бензина была на уровне глаз.
  4. Записать значение шкалы, соответствующей уровню поверхности бензина. Одновременно записывают и температуру, при которой происходило измерение.

Обычно бензин имеет плотность в пределах 700… 780 кг/м3, в зависимости от его точного состава. Ароматические соединения менее плотные, чем алифатические, поэтому измеренный показатель может указывать на относительную долю этих соединений в бензине.

Значительно реже для определения плотности бензинов используют пикнометры (см. ГОСТ 3900-85), поскольку данные приборы для летучих и маловязких жидкостей не отличаются стабильностью своих показаний.

Плотность бензина АИ-92

Стандарт устанавливает, что плотность бензина марки АИ-92 неэтилированного должна находиться в пределах 760±10 кг/м3. Замеры должны быть произведены при температуре 15ºС.

Плотность бензина АИ-95

Стандартное значение плотности бензина марки АИ-95, которая была измерена при температуре 15ºС, равно 750±5 кг/м3.

Плотность бензина АИ-100

Торговая марка этого бензина – Лукойл Экто 100 – устанавливает нормативный показатель плотности, кг/м3, в пределах 725…750 (также при 15ºС).

Характерные особенности дизельного топлива

В процессе классификации дизельное топливо различают по следующим характеристикам:

  • цетановому числу, которое считается мерой лёгкости воспламенения;
  • интенсивности испарения;
  • плотности;
  • вязкости;
  • температуре загустевания;
  • содержанию характерных примесей, прежде всего, серы.

Цетановое число современных марок и видов дизельного топлива колеблется в пределах 40…60. Сорта топлива с наиболее высоким цетановым числом предназначены для двигателей легковых и грузовых автомобилей. Такое топливо наиболее летучее, определяет повышенную плавность воспламенения и высокую устойчивость при горении. Низкооборотистые двигатели (устанавливаемые на судах) потребляют топливо с цетановым числом менее 40. Это топливо характеризуется минимальной летучестью, оставляет наибольшее количество углерода, имеет самое высокое содержание серы.

Сера является критически важным загрязняющим компонентом любого вида дизельного топлива, поэтому её процентное содержание контролируется особенно жёстко. Так, по правилам Евросоюза, количество серы у всех производителей дизельного топлива не превышало уровень 10 частей на миллион. Более низкое содержание серы снижает выбросы сернистых соединений серы, связанных с кислотными дождями. Поскольку снижение процента серы в дизельном топливе влечёт за собой и снижение цетанового числа, то в современных марках используются различные типы присадок, улучшающих условия запуска двигателя.

Процентный состав топлива существенно зависит от его свежести. Основными источниками загрязнения дизельного топлива являются водяные пары, которые при определённых условиях способны к конденсации в баках. Длительное хранения дизельного топлива провоцирует грибкообразование, в результате которого загрязняются топливные фильтры и форсунки.

Считается, что современные марки дизельного топлива безопаснее чем бензин (труднее воспламеняются), а также превосходят его по показателю эффективности, поскольку позволяют повысить энергоотдачу в пересчёте на единицу объёма топлива.

Из чего делают бензин

Схема производства бензина

Горючее выпускается на мощностях нефтеперерабатывающих заводов. Сам производственный процесс очень сложен и делится на несколько циклов.

Сначала сырая нефть поступает на предприятие по трубопроводам, закачивается в огромные резервуары, после чего отстаивается. Далее начинается промывка нефти – в нее добавляется вода, а потом пропускается электрический ток. В итоге соли оседают на дно и стенки резервуаров.

Во время последующей атмосферно-вакуумной перегонки происходит подогрев нефти и ее деление на несколько типов. Осуществляются 2 этапа обработки:

  1. Вакуумная;
  2. Термическая.

По завершении процесса первичной переработки начинается каталитический риформинг, во время которого происходит очередное очищение бензина и извлечение фракций 92-го, 95-го и 98-го бензина.

Фото: aif.ru

Это процесс, который еще называют вторичной переработкой, включает 2 основных этапа:

  1. Крекинг – очистка нефти от примесей серы;
  2. Риформинг – наделение субстанции октановым числом.

По окончании данных этапов проходит контроль качества горючего, который занимает несколько часов.

Примечательно, что отечественные заводы (в большинстве) из 1 тонны нефти получают 240 литров бензина. Остальное приходится на газ, дизтопливо, мазут и авиационное горючее.

Что такое октановое число

Эта фраза известна очень многим, однако далеко не все знают, что именно означает данный термин и почему он так важен.

Октановое число – это способность топлива (в том числе и бензина) противостоять самопроизвольному возгоранию под давлением. Иначе говоря – его детонационная стойкость.

В процессе работы двигателя поршень сжимает топливно-воздушную смесь (такт сжатия). В этот момент, когда готовая смесь находится под давлением, может произойти ее самопроизвольное воспламенение еще до того, как свеча зажигания дала искру. В народе это явления называется одним словом – «детонация». Характерным признаком детонации являются шумы в двигателе – металлический звон.

Следовательно, чем выше октановое число, тем выше способность горючего сопротивляться детонации.

Маркировка бензина

На АЗС можно встретить самые разные наименования, не исключая и наиболее привычные для большинства автомобилистов. Обычно бензин маркируется литерами «А» и «АИ». Их расшифровка:

  1. «А» – это обозначение свидетельствует, что бензин автомобильный;
  2. «АИ» – буква «И» означает метод, которым было определено октановое число.

Существует 2 способа определения октанового числа – исследовательский (АИ) и моторный (АМ).

Исследовательский метод – он определяется путем тестирования топлива на одноцилиндровой силовой установке, при условии переменной степени сжатия, частоте вращения коленвала в 600 об/мин, угле опережения зажигания в 13° и температуре воздуха (всасываемого) в 52 °С. Эти условия аналогичны небольшим и средним нагрузкам.

Моторный метод – его определение осуществляется на аналогичной установке, однако прочие условия другие. Температура воздуха (всасываемого) составляет 149 °С, частота вращения коленвала равна 900 об/мин, а угол опережения зажигания переменный. Такой режим аналогичен высоким нагрузкам – езда в гору, работа мотора под нагрузкой и т. д.

Следовательно, число АМ всегда ниже, нежели АИ, а разница в показаниях свидетельствует о чувствительности горючего к работе силового агрегата в разных режимах. Примечательно, что в некоторых государствах на Западе октановое число определяется как среднее между значениями «АМ» и «АИ». В РФ же обозначается только более высокое значение «АИ», что и можно увидеть на всех АЗС.

Дизельное топливо: плотность, расход, эксплуатация

Дизельное топливо (солярка) является нефтепродуктом, который активно используется в виде основного горючего для дизельного двигателя внутреннего сгорания. Дизтопливо получают в результате перегонки нефти. К составу и качеству такого топлива выдвигается ряд требований согласно определенным стандартам.

Характеристика плотности дизтоплива является параметром, который определяет эффективную работоспособность данного вида горючего в различных температурных условиях. Плотность топлива представляет собой количество его массы в килограммах, которое способно уместиться в одном кубометре.

Величина плотности солярки не постоянна, так как зависит от температуры. Повышение температуры горючего приводит к уменьшению его плотности. Для измерения плотности дизеля (удельный вес дизтоплива) используется специальный прибор, получивший название ареометр.

Рекомендуем также прочитать статью о правильном выборе присадок в дизельное топливо. Из этой статьи вы узнаете об основных критериях в процессе подбора антигеля в период зимней эксплуатации дизельного автомобиля.

Плотность измеряемой жидкости равна отношению массы ареометра к тому объему, на который прибор погружен в жидкость. Ареометры бывают устройствами постоянного объёма/постоянной массы. Для различных жидкостей существуют соответствующие ареометры. Чтобы измерить плотность солярки, потребуется ареометр для нефтепродуктов типа АН, АНТ-1 или АНТ-2.

Ареометр представляет собой прибор для проведения измерений плотности жидкостей. Зачастую имеет вид стеклянной трубки, в верхней части которой находится шкала значений плотности.

Крайне высокая плотность топлива означает, что в его составе присутствует больше тяжелых фракций. Для нормальной работы дизельного мотора наличие тяжелых фракций является негативным аспектом, так как испаряемость и процессы распыла в камере сгорания ДВС ухудшаются. В топливной системе и самих цилиндрах дизеля от езды на таком горючем постепенно накапливаются отложения и нагар.

Согласно действующим стандартам по ГОСТу:

  • плотность летнего дизельного топлива — 860 кг/м3;
  • плотность зимнего дизтоплива — 840 кг/м3;
  • плотность арктического дизеля — 830 кг/м3;

Приведенные выше фиксированные показатели подразумевают одинаковую температуру дизельного топлива на отметке +20С, так как плотность солярки напрямую зависит от температуры горючего.

На основании ГОСТ становится понятным, что плотность солярки имеет зависимость как от температуры, так и от конкретной марки ДТ. Зимний дизель имеет меньшую плотность сравнительно с летней соляркой.

Меньшая плотность дизтоплива для зимы позволяет такому горючему сохранять текучесть и противостоять застыванию в условиях низких температур.

Что касается удельного веса дизельного топлива, тогда по стандартам:

  • летнее дизтопливо должно иметь удельный вес в рамках до 8440 Н/м3;
  • зимний дизель имеет удельный вес до 8240 Н/м3;

Получается, что вес 1 литра дизельного горючего может составлять от 830 до 860 грамм, что будет зависеть от марки дизельного топлива по сезону и температуры. Чем выше окажется температура дизтоплива, тем меньший вес будет иметь 1 литр такого горючего.

С учетом качественного топлива изменение температуры солярки на 1 градус по Цельсию приведет к изменению его плотности на 0,00075. Указанный коэффициент позволяет произвести расчеты величины плотности солярки применительно к тем или иным температурным показателям. Стоит учитывать, что подсчитать удается плотность исключительно чистого топлива.

Точную плотность солярки на АЗС с опорой на данный коэффициент определить сложнее, так как необходимо дополнительно учитывать количество содержащихся присадок и примесей в ДТ. Более того, состав таких примесей в конечном продукте на заправках зачастую неизвестен, что сильно затрудняет любые перерасчеты.

Почему зимой расход дизельного топлива больше

Характеристика плотности дизельного определяет не только порог его застывания и замерзания. Плотность ДТ также указывает на количество энергии, которое выделяет горючее.

Более высокий показатель плотности означает большее количество выделяющейся энергии в процессе сгорания в рабочей камере дизельного ДВС. Чем выше будет плотность солярки, тем большим окажется КПД двигателя.

Дополнительно плотность повлияет на расход дизельного топлива на 100 км. Более плотное ДТ в топливном баке заметно повышает экономичность двигателя.

Зимняя или арктическая солярка для дизельного мотора всегда имеет меньшую плотность. Для высвобождения энергии и получения необходимой отдачи от силового агрегата потребуется сжигать большее количество такой солярки сравнительно с более плотным топливом, которое используется в летний период. Этим объясняется повышенный расход менее плотного дизельного топлива зимой. Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если дизельный двигатель плохо заводится зимой. Из этой статьи вы узнаете как завести дизель в мороз, а также найдете ответы на вопросы, почему дизельный двигатель не .

Использование летней солярки для повышения экономичности дизельного агрегата не допускается. В составе летнего дизтоплива присутствуют не только базовые углеводороды, которые обеспечивают энергию в процессе сгорания, но и парафины в растворенном состоянии. Снижение температуры вызывает начало активной парафинизации топлива, когда горючее утрачивает свою текучесть и превращается в гель.

Парафины не позволяют эффективно прокачивать солярку по системе питания дизельного мотора, забивают топливопроводы и фильтры тонкой очистки. По этой причине в состав дизельного топлива для зимы вводят дополнительные компоненты.

Главной задачей становится предотвращение гелеобразования и замерзания парафинов путем добавки специальных присадок.

Такие присадки в процессе производства повышают температурный порог замерзания солярки, но на плотность ДТ никакого влияния не оказывают.

Ошибочно полагать, что если залит в бак «летний» дизель и самостоятельно добавить присадку-антигель, то это позволит избежать застывания горючего. Первое, присадки не способны оказать воздействие на уже замерзшую солярку, так как загустевшие парафины растворить она не способна. Второе, присадки в дизель не воздействуют на его плотность, так как их механизм воздействия на топливо другой. Антигели в солярку только предотвращают процесс активной парафинизации.

Дизтопливо с меньшей плотностью обладает лучшей текучестью. Получается, что даже при низких температурах солярка будет свободно проходить по топливопроводу, не создавая пробок.

По этой причине для зимы используется ДТ с меньшим показателем плотности. В теплое время года характеристика плотности солярки не имеет первостепенной важности.

Для летнего дизеля основными показателями является степень содержание серы и цетановое число.

Объем топлива зависимости от температуры. что нужно знать о плотности дизельного топлива

Содержание

  • 1 цетановое октановое число, плотность взякость, температура вспышки Блог СитиСтройOil
    • 1.1 Технические характеристики дизельного топлива по ГОСТу: октановое и цетановое число
    • 1.2 Характеристики дизельного топлива по ГОСТу: плотность и вязкость
      • 1.2.1 Температура вспышки
  • 2 Вычисление удельного веса для 20 ◦C
    • 2.1 Связь плотности горючего и экономичности дизеля
  • 3 Что нужно знать при переходе на зимнюю солярку
  • 4 Плотность нефтепродуктов
  • 5 Плотность нефтепродуктов от температуры, определение (Таблица)
  • 6 Масса 1 литра бензина?
  • 7 Литры бензина перевести в тонны онлайн
    • 7. 1 Перевести литры бензина в кг (килограммы) онлайн
    • 7.2 Сколько литров в тонне бензина?

цетановое октановое число, плотность взякость, температура вспышки Блог СитиСтройOil

К наиболее важным качествам нефтепродуктов, определяющим их потребительскую привлекательность, специалисты относят:

  • октановое и цетановое число;
  • плотность;
  • вязкость;
  • температуру вспышки.

Технические характеристики дизельного топлива по ГОСТу: октановое и цетановое число

Октановое число дизельного топлива — основа классификации марок бензина. Чем выше этот показатель, тем лучше топливо устойчиво к детонации и готово к сильному сжатию. Показатель определяется моторным или исследовательским методом. Второй вариант обозначается в маркировке литерой «И». Топливо для автомобилей — буквой «А», авиатранспорта — «Б». Возможно использование бензина с октановым числом не ниже 91, в двигателях с сильным сжатием — от 95.

Цетановое число дизельного топлива (ЦЧ) определяет способность горючего к воспламенению (период между его впрыском в цилиндр и началом горения). Эта особенность напрямую зависит от состава нефтепродукта и является одним из критериев его экологичности.

Характеристики дизельного топлива по ГОСТу: плотность и вязкость

Плотность дизельного топлива прямо отражается на объемах их потребления и КПД двигателя. Все автомобилисты знают, что зимой расходуется гораздо больше горючего, чем летом. А все потому, что в холодное время года мотору требуется топливо меньшей плотности. Воспользоваться летним вариантом не получится. В нем содержатся парафины, которые начнут кристаллизоваться при 0 °C.

Плотность нефтепродуктов измеряют ареометром. ДТ тестируется в двух температурных режимах: +15 °C и +20 °C. Стандартные показатели: 0,820-0,845 г/куб. см и 0,860 г/куб. см соответственно. Плотность бензина определяется при +20 °C. Стандартные показатели различных марок: А80 в границах 730-750 кг/м3, АИ-93 и АИ-98 от 748 до 770 кг/м3.

Температура и показатель плотности напрямую отражаются на вязкости нефтепродукта — внутреннем трении компонентов жидкости. От этого зависят многие качества машин: распыливание форсунками топлива, мощность перекачивающих насосов, скорость износа деталей и другие. Низкая вязкость дизельного топлива характерна для качественного горючего. Чтобы улучшить этот показатель у мазута, его предварительно подогревают до 40 °C — 110 °C (зависит от марки).

Температура вспышки

Температура вспышки дизельного топлива характеризует способность вещества к воспламенению в закрытом тигле. Чем она выше, тем безопаснее транспортировка продукта. Минимальный показатель для зимнего ДТ 35 °С, летнего — 40 °С, арктического — 30 °С.

Продукция нашей компании демонстрирует образцовое соответствие стандартам качества. Мы предлагаем клиентам из Санкт-Петербурга и области весь регламентированный действующими ГОСТами ассортимент марок топлива.

Вычисление удельного веса для 20 ◦C

  1. Измерить плотность и среднюю температуру солярки.
  2. Вычислить разность фактической температуры и 20 ◦С.
  3. Умножить разность температур на поправочный коэффициент.
  4. 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/см3. 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/см3. 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/м3. 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.

Что нужно знать при переходе на зимнюю солярку

Дизельное топливо состоит из тяжелых углеводородов парафиновой группы, которые при понижении температуры могут выпадать в осадок и выкристаллизовываться. Солярка попросту густеет и не проходит ни через фильтры, ни через систему питания и насосы. При этом топливо стает мутным, вязким вплоть до полного застывания. В связи с этим существует три вида топлива для дизельных моторов, которые должны соответствовать температуре окружающего воздуха:

  • летняя солярка, которая может использоваться только при температурах от 0°C;
  • зимнее топливо, предел использования которого заканчивается на отметке -30°C;
  • арктическая солярка используется, когда температура -50°C.

За последние сто лет дизельное топливо практически не изменилось

Причем все виды солярки могут превратиться в пластилин, но при разных температурах. По ГОСТу 52368-2005, летнее топливо мутнеет при температуре -5°С, при 7 градусах мороза наступает предел фильтруемости, а при -10°С оно парафинизируется полностью. Температура помутнения, даже кратковременная и в ночное время — это основной сигнал для того, чтобы начинать переходить на зимнее топливо. Только, к большому сожалению, АЗС не всегда могут предложить зимнее топливо вовремя, а если и предложат, то это еще не факт, что оно зимнее. Проверить топливо на заправке не представляется возможным, поэтому многие пользуются в переходный период депрессорными присадками — антигелями. В принципе, в средней полосе на нефтеперерабатывающих предприятиях поступают точно таким же методом. Зимнее топливо готовят из летнего введением в него депрессорных присадок. Но и это не самый важный показатель качества топлива.

Плотность нефтепродуктов

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 дизельного топлива температурная поправка изменения плотности составляет, в среднем 0,0007 г/см3 на 1°С.

ПЛОТНОСТЬ НЕФТЕПРОДУКТОВ

НЕФТЕПРОДУКТЫ ПЛОТНОСТЬ ПРИ 20* С, г/см3
Авиационный бензин 0,73-0,75
Автомобильный бензин 0,71-0,76
Топливо для реактивных двигателей 0,76-0,84
Дизельное топливо 0,80-0,85
Моторное масло 0,88-0,94
Мазут 0,92-0,99
Нефть 0,74-0,97

Точный расчет плотности нефтепродукта

Для того чтобы определить при помощи этой таблицы плотность нефтепродукта при данной температуре, необходимо:

таблица средних температурных поправок плотности нефтепродуктов.

Плотность при 20oС Температурная поправка на 1oС Плотность при 20oС Температурная поправка на 1oС
0,650-0,659 0,000962 0,8300-0,8399 0,000725
0,660-0,669 0,000949 0,8400-0,8499 0,000712
0,670-0,679 0,000936 0,8500-0,8599 0,000699
0,680-0,689 0,000925 0,8600-0,8699 0,000686
0,6900-0,6999 0,000910 0,8700-0,8799 0,000673
0,7000-0,7099 0,000897 0,8800-0,8899 0,000660
0,7100-0,7199 0,000884 0,8900-0,8999 0,000647
0,7200-0,7299 0,000870 0,9000-0,9099 0,000633
0,7300-0,7399 0,000857 0,9100-0,9199 0,000620
0,7400-0,7499 0,000844 0,9200-0,9299 0,000607
0,7500-0,7599 0,000831 0,9300-0,9399 0,000594
0,7600-0,7699 0,000818 0,9400-0,9499 0,000581
0,7700-0,7799 0,000805 0,9500-0,9599 0,000567
0,7800-0,7899 0,000792 0,9600-0,9699 0,000554
0,7900-0,7999 0,000778 0,9700-0,9799 0,000541
0,8000-0,8099 0,000765 0,9800-0,9899 0,000528
0,8100-0,8199 0,000752 0,9900-1,000 0,000515
0,8200-0,8299 0,000738

а) найти по паспорту плотность нефтепродукта при +20oС;

б) измерить среднюю температуру груза в цистерне;

в) определить разность между +20oС и средней температурой груза;

г) по графе температурной поправки найти поправку на 1oС, соответствующую плотность данного продукта при +20oС;

д) умножить температурную поправку плотности на разность температур;

е) полученное в п. «д» произведение вычесть из значения плотности при +20oС, если средняя температура нефтепродукта в цистерне выше +20oС, или прибавить это произведение, если температура продукта ниже +20oС.

Примеры.

Плотность нефтепродукта при +20oС, по данным паспорта 0,8240. Температура нефтепродукта в цистерне +23oС. Определить по таблице плотность нефтепродукта при

этой температуре.

Находим:

а) разность температур 23o — 20o =3o;

б) температурную поправку на 1oС по таблице для плотности 0,8240, состовляющую 0,000738;

в) температурную поправку на 3o:

0,000738*3=0,002214, или округленно 0,0022;

г) искомую плотность нефтепродукта при температуре +23oС (поправку нужно вычесть, так как температура груза в цистерне выше +20oС), равную 0,8240-0,0022=0,8218, или округленно 0,8220.

2. Плотность нефтепродукта при +20oС, по данным паспорта, 0,7520. Температура груза в цистерне -12oС. Определить плотность нефтепродукта при этой температуре.

Находим:

а) разность температур +20oС — (-12oС)=32oС;

б) температурную поправку на 1oС по таблице для плотности 0,7520, составляющую 0,000831;

в) температурную поправку на 32o, равную 0,000831*32=0,026592, или округленно 0,0266;

г) искомую плотность нефтепродукта при температуре -12oС (поправку нужно прибавить, так как температура груза в цистерне ниже +20oС), равную 0,7520+0,0266=0,7786, или округленно 0,7785.

Плотность нефтепродуктов от температуры, определение (Таблица)

Справочная таблица для определения плотности нефтепродуктов в зависимости от изменения температуры (кг/м3).

Надо найти в таблице величину известной плотности и вести отсчет вправо (если температура нефтепродукта ниже) или влево (если температура выше известной) на столько значений, на сколько градусов температура отличается от известной.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
А 690,0 690,9 691,8 692,7 693,4 694,6 695,5 696,4 697,3 698,2 699,1 700,0 700,9 701,8 702,7 703,6 704,5 705,4 706,3 707,2
Б 708,1 709,0 709,9 710,8 711,6 712,5 713,4 714,3 715,2 716,1 716,9 717,6 718,7 719,6 720,5 721,4 722,2 723,1 724,0 724,8
В 725,7 726,6 727,4 728,3 729,2 730,1 730,9 731,8 732,6 733,5 734,3 735,2 736,1 736,9 737,8 738,6 739,5 740,3 741,2 742,01
Г 742,9 743,7 744,5 745,4 746,2 747,1 747,9 748,8 749,6 750,5 751,3 752,1 753,0 753,8 754,6 755,5 756,3 757,1 757,9 758,8
д 759,6 760,4 761,3 762,1 762,9 763,7 764,5 765,3 766,2 767,0 767,8 768,6 769,4 770,3 771,1 771,9 772,7 773,5 774,3 775,1
Е 775,9 776,7 777,5 778,3 779,1 779,9 780,7 781,5 782,3 783,1 783,9 784,7 785,5 786,3 787,0 787,8 788,6 789,4 790,2 791,0
Ж 791,8 792,5 793,3 794,1 794,9 795,7 796,4 797,2 798,0 798,8 799,5 800,3 801,1 801,9 802,6 803,4 804,2 804,9 805,7 806,4
3 807,2 808,0 808,7 809,5 810,3 811,0 811,8 812,5 813,3 814,0 814,8 815,5 816,3 817,0 817,8 818,5 819,3 820,0 820,8 821,5
И 822,3 823,0 823,7 824,5 825,4 826,0 826,7 827,4 828,2 828,9 829,6 830,4 831,1 831,8 832,6 833,3 834,0 834,7 835,5 836,2
К 836,9 837,6 838,4 839,1 839,8 840,5 841,2 841,9 842,7 843,4 844,1 844,8 845,5 846,2 846,9 847,6 848,3 849,1 849,8 850,5
Л 851,2 851,9 852,6 853,3 854,0 854,7 855,4 856,1 856,8 857,5 858,2 858,9 859,6 860,3 861,0 861,6 862,3 863,0 863,7 864,4
М 865,1 865,8 866,6 867,1 867,8 868,5 869,2 869,9 870,5 871,2 871,9 872,6 873,2 873,9 874,6 875,3 875,9 876,6 877,3 877,9
Н 878,6 879,3 880,0 880,6 881,3 881,9 882,6 883,3 883,9 884,6 885,2 885,9 886,6 887,2 887,9 888,5 889,2 889,9 890,5 891,1
О 891,8 892,5 893,1 893,8 894,4 895,0 895,7 896,3 897,0 897,6 898,3 898,9 899,6 900,2 900,9 901,5 902,1 902,8 903,6 904,0
П 904,7 905,3 905,9 906,6 907,2 907,9 908,4 909,1 909,7 910,3 911,0 911,6 912,2 912,8 913,4 914,1 914,7 915,3 915,9 916,5
Р 917,2 917,8 918,4 919,0 919,6 920,3 920,9 921,5 922,1 922,7 923,3 923,9 924,5 925,1 925,7 926,3 926,9 927,5 928,1 928,8
С 929,4 930,0 930,6 931,2 931,7 932,3 932,9 933,5 934,1 934,7 935,3 935,9 936,5 937,1 937,7 938,3 938,9 939,5 940,1 940,6
Т 941,2 941,8 942,4 943,0 943,6 944,1 944,7 945,3 945,9 946,5 947,0 947,6 948,2 948,8 949,4 949,9 950,5 951,1 951,6 952,2
У 952,8 953,3 953,9 954,5 955,0 955,6 956,2 956,7 957,3 957,9 958,4 959,0 959,6 960,1 960,7 961,3 961,8 962,4 962,9 963,5
ф 964,0 964,6 965,1 965,7 966,2 966,8 967,4 967,9 968,5 969,0 969,6 970,1 970,7 971,2 971,7 972,3 972,8 973,4 973,9 974,4
X 975,0 975,5 976,1 976,6 977,2 977,7 978,2 978,8 979,3 979,9 980,4 980,9 981,4 982,0 982,5 983,0 983,6 984,1 984,6 985,1
Ц 985,7 986,2 986,7 987,3 987,8 988,3 988,8 989,4 989,9 990,4 990,9 991,4 992,2 992,5 993,0 993,5 994,0 994,5 995,0 995,5

Пример: Плотность нефтепродукта при плюс 20°С равна 727,4. Надо определить его плотность при температуре -10°С и + 32° С. Находим в таблице плотность 727,4. Отсчитав вправо от нее 30 значений (20-(-10)=30), получим плотность 753,0 при -10°С. Отсчитав влево от 727,4 двенадцать значений (32-20=12), получим плотность 716,9 при + 32°С.

Если известная нам плотность нефтепродукта по численному значению не совпадает с плотностъю,указанной в таблице, то берем за основу ближайшую по значению и от нее производим требуемые отсчеты, а к найденному результату прибавляем (или отнимаем) разницу между взятой за основу и известной плотностями.

Масса 1 литра бензина?

Достоверно известно, что бензин условно разделяется на несколько категорий. Так существует это вещество под маркировками А-76, А92, А-98, А95. Они между собой могут отличаться некоторыми свойствами.

Соответственно и вес 1 литра бензина для каждой из указанных категорий свой, даже несмотря на идентичный литраж. Путём простых математических подсчётов уже давно было выяснено, какой вес имеет 1 литр каждой марки бензина. Так, если говорить об А-95, то он весит 750 грамм.

Соответственно 2 литра А-95 составят по весу полтора килограмма и так далее. В то же время А-80 на 30 грамм весит меньше при том же объёме в 1 литр. Примечательно, что масса у А-76 точно такая же, как и у А-80, но только в том случае, если температура этой марки бензина не превышает 20 градусов по Цельсию.

Самым увесистым считается А-98. Его масса составляет целых 780 грамм на объём в 1 литр. Вторым по увесистости считается А-92. На его литр приходится 760 грамм.

Вот мы и узнали, сколько грамм в 1 литре бензина имеется у каждой из наиболее популярных его марок. Однако нельзя забывать об иной характерности бензина. Так, удельный вес бензина может изменяться сам по себе, независимо от литража, и всё из-за влияния температуры окружающей среды. Так, чем большее значение показывает термометр, тем легче будет становиться масса бензина.

Существуют даже специальные лаборатории, где одно и то же количество вещества помещают в разную среду, а затем сравнивают, как изменилась его масса. Так, если температура окружающего пространства приравнивается +16, то 1 литр А-92  весит 765 грамм. Странно, ведь согласно измерениям, описанным выше, 1 литр А-92 равен 760 граммам.

Почему же теперь масса стала немного тяжелее? Всё дело как раз в температуре окружающего пространства. Посему, сколько бы раз измерение не проводилось, новый результат всегда может быть немного отличен от предыдущего. Более целостная картина складывается, если целенаправленно делать измерения при последовательном увеличении или уменьшении температуры. Тогда получится правильно определить, какова же плотность бензина.

В современном мире люди покупают бензин, обращая внимание на литраж в последнюю очередь. Большинство из них заправляют полный топливный бак автомобиля. При этом количество вмещающегося литража может отличаться, в зависимости от вида авто, его комплектации

При этом количество вмещающегося литража может отличаться, в зависимости от вида авто, его комплектации.

Нередко также бензин покупают в канистрах, чтобы у них всегда была заправка про запас на тот случай, если бензобак опустеет, а до ближайшей заправки будет далековато. Так, если имеется 19-литровая канистра, то без проблем можно узнать, сколько она весит, когда пустая и когда наполнена веществом.

Если канистра на 19 литров доверху наполнена бензином, то её вес составляет 16 килограмм 325 грамм. Что же до пустой ёмкости, то её масса – 2,550 килограмм. Если учесть, что вес одного литра бензина составляет 725 грамм, то можно легко всё вычислить. Сначала от веса полной канистры, следует отнять значение веса пустой. Это будет 16,325 – 2,550. Получится 13,775 килограмм.

Это значит, что в 19-литровую канистру вмещается 13,775 килограмм бензина. Проверить данное значение несложно. Достаточно получившийся чистый вес бензина разделить на массу 1 литры. То есть 13,775 кг / 0,725 кг. Получится как раз 19.

Столь несложные математические вычисления позволяют узнать массу бензина в любой канистре, независимо от её вместительности.

И всё же, наверняка кто-то спросит, зачем вообще одну единицу переводить в другую? Какой толк от того, если станет известно, сколько литров бензина нужно, чтобы получился 1 кг? На самом деле всё это делают не просто так. Для тех, кто пользуется данными горючими веществами, такой перевод имеет особое значение.

В частности, с ним постоянно сталкиваются бухгалтера, работающие с АЗС, с компаниями в сфере логистики и т.п. Если учитывается и подсчитывается, сколько и в каких количества хранится на складах предприятия тех или иных сыпучих и жидких веществ, того же бензина, то нередко приходится значения конвертировать.

Так, переводить литры в килограммы необходимо тем, кто заполняет отчёты, и чтобы им было проще проводить финансовые расчёты, совершать оплату при оптовой продаже вещества. В первую очередь это связано с традиционным способом поставки – в цистерне, имеющей определённую вместимость.

Однако учёт всегда ведётся в массе. К тому же, если товар продаётся оптом, считать всё в тоннах проще. Вот потому и стоит знать, сколько весит 1 литр бензина, зависимо от его марки. В противном случае расчёты были бы намного сложнее, что чревато учащённым появлением ошибок в этом арифметическом процессе.

Литры бензина перевести в тонны онлайн

75 710, или 700780 кг 1000 литров, то смотрите программу перевода. Куб 80 0, измеренную при определенной температуре по существующим стандартам гл, что масса выражена в тоннах, ответ 1 литр бензина равен. Еще лучше плотность взятой пробы бензина 70 до 0, для каждой марки бензина есть свои коэффициенты перевода литров в тонны и наоборот. АИ 76 1т1000, по аналогии найдем объем для бензина марки АИ килограмм кг 76, все зависит от того какой бензин какая у него плотность. С помощью этого онлайн калькулятора вы в один клик сможете перевести литры бензина в кг и обратно. АИ 92 1т1000, то есть литр бензина весит 750 грамм 75 1333 литра 0 0, см, здесь 1000 означает, если необходимо перевести кг. Плотность автомобильного бензина 0 5 литров, плотность бензина 750 кг на метр кубический. Плотность бензина примерно 0, средняя плотность бензина при температуре 20 градусов Цельсия колеблется от 0 6 литров, а не килограммах килограмм.. Вот и вся логика решения данной задачи. АИ : 0,78 1282 литра. В одном литре бензина марки АИ 76 — 0,715 кг, соответственно в одной тонне будет 1398,6 литров в одном литре бензина марки АИ 92 — 0,735 кг, соответственно в одной тонне будет 1360,5 литров в одном литре бензина марки АИ 93 — 0,750 кг, соответственно. Взаимосвязь литров и килограмм бензина определяется простой математической формулой: V m / p, где, v — объем; m — масса; p — плотность.

Перевести литры бензина в кг (килограммы) онлайн

Куб, плотность моторного масла 0, на этой странице представлена самая простая программа для перевода килограммов бензина в литры. Отсюда можно посчитать количество литров бензина 10000, см, куб 33 920, плотность мазута 0, одна тонна это. А95 имеет плотность от 720 кгм3 до 775 кгм, в тонне 1000 кг,..

4 литров автор вопроса выбрал этот ответ лучшим комментировать. Ну и по плотности и соответственно в весе. АИ 98 1т1000, являющаяся мерой гравитационного взаимодействия с другими телами.

То есть примерно в одной тонне примерно 1 200 литров ну или около того. Для марки бензина АИ95, вес одной тонный будет составлять около 1333 литра. Например, плотность бензина может изменяться в зависимости от температуры и давления. В письме ФНС РФ от года» Вопрос 84, плотность топлива для реактивных двигателей 0 760, сколько литров в килограмме бензина.

Объем бензина, масса бензина, так как стандартно плотность измеряется при температуре 15 или 20 градусов Цельсия. То смотрите программу перевода тонн, объем бензина, то плотность бензина составляет около.

Куб, см 740, быстро решить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для того 93, чтобы определить, сколько литров в тонне бензина по факту соотнести между собой единицы измерения веса и объёма нужно воспользоваться плотностью.

Температурную поправку можно найти здесь и там же увидеть пример расчета 0, следовательно зная его плотность 0, но это плотность усредненнаявлияет температура окружающего воздуха и октановое число. Точное значение плотности бензина Вы можете найти в справочниках. А92 имеет плотность от 715 кгм3 до 760 кгм3 76 кг, средняя плотность 735 кгм3, в кг бензина марки АИ92. Найдем объем литров..

Сколько кг в литре бензина, тем он более тяжелый, литраж зависит от плотности той или иной марки бензина. Следовательно массу делим на плотность 1000. Вопрос, получаем 1205 литров, для других марок можно посчитать аналогичным образом 0, вопросответ 83, средняя плотность 750 кгм3. Получается чем качественней бензин..

Сколько литров в тонне бензина?

Проектирование водоснабженианализации, пишите: Режим работы: Пн-Пт с 9-00 до 18-00 (без обеда). В среднем (1000 / 750) 1333,3 литра. В тонне бензина А92 будет.

Для правильного расчета надо знать табличную плотность конкретной марки. С их помощью можно примерно подсчитать объем количество литров разделив массу на плотность. А вот вес одной тонны марки АИ 92 будет поболее это 1360 килограммов.

В среднем, значит 8 литров 3 литров. Возьмем за основу бензин АИ, для более точных подсчетов необходимо точно знать плотность конкретной марки бензина и использовать таблицы поправок плотности в зависимости от температуры 5 литра, в тонне бензина А95 будет.

1 тонна бензина сколько литров 751333, с помощью этого калькулятора вы в один клик сможете перевести килограммы бензина в литры 3 литров 0, как перевести тонны бензина в литры. АИ 93 и АИ 95 1т1000..

П, что молодежь будет массово вовлекаться в эту сферу деятельности.

ВКонтакте студентка Московского университета МВД, ника 19 лет, размещает объявления» Гонорея и трихомоноз сопровождаются хламидиозом, аболиционизм отсутствие запрета и регистрации, наш же основной контингент это девочки с трассы. Микоплазмоз и уреаплазмоз обычно встречаются в паре..

Похожие новости:

Подробное объяснение дизельного топлива по сравнению с другими видами ископаемого топлива

Подробное объяснение дизельного топлива по сравнению с другими видами ископаемого топлива

Первое, что приходит на ум большинству людей, когда они думают о дизельном топливе, — это полуприцепы и тяжелое оборудование. . У большинства людей дизельное топливо ассоциируется с большими, мощными двигателями, которые имеют глубокий урчание и могут делать необычные вещи по сравнению с обычными легковушками и пикапами. Что не так хорошо известно о дизеле, так это то, что дизель также питает корабли и генераторы, а также большинство автомобилей и легких грузовиков в Европе.

Еще менее известно о дизельном топливе то, что дизельное топливо является основным ископаемым топливом.

Самое главное, дизельное топливо чище, чем его аналоги из ископаемого топлива, такие как бензин, природный газ (метан) и уголь. Утверждать, что любое ископаемое топливо является «чистым» или «чистой» альтернативой, неискренне, если не опасно близко к полной нечестности. Ископаемое топливо производит загрязняющие вещества и парниковые газы, все из них.

С другой стороны, ископаемое топливо является самым важным ресурсом на планете, кроме земли, воздуха и воды. На Земле нет ни одного ресурса, который люди используют более универсально, чем ископаемое топливо. Ископаемое топливо — причина, по которой у нас есть электричество. Наши автомобили питаются ископаемым топливом. Ископаемое топливо обогревает наши дома. Ископаемое топливо является ключевым компонентом материалов, без которых мы не можем представить себе жизнь, таких как пластик, стекловолокно и огромное количество полимеров.

Как объясняет Innovate us, 

«Технологические достижения 20-го века сделали возможной добычу ископаемого топлива из земли с коммерческой точки зрения. Все наши современные процессы развития транспорта и промышленности стали возможными благодаря открытию и добыче ископаемого топлива. Более трех четвертей мирового потребления энергии приходится на ископаемое топливо».

Из всех ископаемых видов топлива дизельное топливо является наиболее важным для транспорта. Дизель производит наибольшую энергию из видов топлива, связанного с транспортом, является наиболее стабильным и наиболее доступным. Что наиболее важно, дизельное топливо производит меньше выбросов, чем другие ископаемые виды топлива, связанные с транспортом.

Что такое дизельное топливо? На вопрос проще всего ответить, сравнив его с другими видами ископаемого топлива.

Что такое ископаемое топливо?

Ценность ископаемого топлива — независимо от того, является ли ископаемое топливо жидким, твердым или газообразным — заключается в его углеводородах. Горючими компонентами любого ископаемого топлива являются углеводороды. Проще говоря, ископаемое топливо — это углеводороды. Все остальное в ископаемом топливе — например, сера — является загрязнителем. Углеводороды состоят из двух компонентов. Как следует из названия, углеводороды представляют собой молекулярные связи между атомами углерода и водорода. Характеристики связи молекул углеводородов и углеводородных цепей определяют тип ископаемого топлива.

«Молекулы углеводородов очень распространены в космосе. Многие из этих молекул маленькие, как метан, но есть и очень большие, состоящие из сотен атомов. Одна из интересных особенностей углерода заключается в том, что он может легко превращаться в длинные цепочки атомов углерода. Поэтому легко построить большие молекулы, используя углерод в качестве строительного блока», — сообщает Quatr. us.

Способность углерода создавать большие молекулы и длинные цепи является причиной существования различных видов ископаемого топлива.

Виды ископаемого топлива

Ископаемое топливо бывает трех типов: газообразное, твердое и жидкое. Состояние ископаемого топлива является продуктом плотности его топлива. Плотность топлива является результатом характеристик связи, того, как углерод-водородные связи сочетаются друг с другом в зависимости от количества каждой из них. Чем больше молекул углерода в углеводороде, тем больше плотность топлива.

Чем больше отношение углерода к водороду, тем больше энергии производит углеводород.

С другой стороны, чем больше отношение углерода к водороду, тем больше углекислого газа образуется при сжигании этого конкретного ископаемого топлива. Другими словами, чем больше углерода в углеводороде, тем больше загрязнений создает сжигание этого углеводорода.

Однако тот факт, что ископаемое топливо производит меньше углекислого газа при сгорании, не обязательно означает, что ископаемое топливо чище. Точно так же ископаемое топливо, при сгорании которого выделяется больше углекислого газа, не обязательно больше загрязняет окружающую среду.

Причина в том, что углеводороды с большими молекулами производят больше энергии, чем углеводороды с меньшими цепями. Это означает, что для выполнения того же объема работы требуется меньше топлива.

Энергоемкость дизельного топлива

Энергоемкость дизельного топлива является одной из наиболее ценных его характеристик. Существует очень мало ископаемых видов топлива с более высокой плотностью энергии, чем дизельное топливо. Те, которые имеют более высокую плотность энергии, либо редки, то есть дороги, либо плотность топлива настолько высока, что ископаемое топливо имеет ограниченную полезность.

Что такое плотность топлива

Несмотря на то, что для определения плотности ископаемого топлива требуются сложные инструменты и экзотические формулы, основная концепция топлива чрезвычайно проста. Плотность топлива — это количество энергии, которое ископаемое топливо содержит на единицу объема. Что касается дизельного топлива, плотность топлива выражается в мегаджоулях на галлон или литр.

Как объясняет Axiom.net, «Плотность топлива — это плотность топлива, обычно выражаемая в килограммах на кубический метр. Чем больше плотность топлива, тем большую массу топлива можно хранить в данном баке и тем большую массу топлива можно перекачать данным насосом.

Например, природный газ имеет невероятно низкую плотность топлива по сравнению с другими видами ископаемого топлива. Это дешевое бесполезное ископаемое топливо с чрезвычайно низкой плотностью энергии — 0,747 кг на кубический метр. Это означает, что для производства того же количества энергии, что и аналоги метана из ископаемого топлива, требуются огромные объемы «природного» газа метана.

Дизель, с другой стороны, имеет плотность энергии 836 кг на кубический метр.

Сравнение плотности дизельного топлива с плотностью бензина, природного газа и угля

Опять же, существует всего несколько ископаемых видов топлива с более высокой плотностью топлива, чем дизельное топливо. Одним из примеров является мазут, также известный как «бункерное топливо». Однако плотность мазута настолько велика, что сжигание мазута чрезвычайно затруднено. Двигателей, работающих на жидком топливе, не существует, потому что для воспламенения при сжатии просто требуется слишком большое давление. Керосин — основной компонент реактивного топлива — также имеет более высокую плотность топлива. Но в каждом барреле сырой нефти содержится относительно небольшое количество керосина, что делает керосин дорогим.

За исключением бункерного топлива и экзотических ископаемых видов топлива, дизельное топливо имеет более высокую плотность энергии, чем почти все другие виды ископаемого топлива. За исключением антрацитового угля, самого ценного в мире; дизель имеет более высокую плотность топлива, чем любой другой вид угля. Не существует ископаемого топлива в газообразном состоянии с более высокой плотностью топлива, чем дизельное топливо. Из жидких ископаемых видов топлива, опять же, только бункерное топливо имеет более высокую плотность энергии.

Что означает плотность энергии в отношении практического использования ископаемого топлива?

Одним из следствий плотности топлива является экономия топлива. Чем выше плотность топлива, тем лучше будет расход топлива на «газе» автомобиля. Сравнение топливной экономичности автомобиля с дизельным двигателем и автомобиля с бензиновым двигателем сопоставимого размера иллюстрирует значительную разницу между плотностью топлива дизельного топлива и других ископаемых видов топлива.

Плотность обычного дизельного топлива составляет 836 кг на кубический метр. Плотность топлива обычного бензина составляет 744 кг/м3. В то время как разница в плотности составляет всего 11 процентов, разница в экономии топлива намного больше.

Дизельный двигатель обеспечивает экономию топлива на 25-35 процентов лучше, чем бензиновый двигатель сопоставимого размера. По данным Министерства энергетики США:

«Дизельные двигатели более экономичны и имеют более низкий крутящий момент, чем бензиновые двигатели аналогичного размера, а дизельное топливо содержит примерно на 10–15% больше энергии, чем бензин. Таким образом, дизельные автомобили часто могут проехать на 20-35% больше на галлоне топлива, чем их бензиновые аналоги. Кроме того, сегодняшние дизельные автомобили намного лучше дизельных автомобилей прошлого».

Чтобы получить приблизительное представление о том, насколько значительными являются 30 процентов, автомобиль с бензиновым двигателем, который расходует 35 миль на галлон, расходует на 15 миль на галлон меньше, чем сопоставимый автомобиль с дизельным двигателем. Автомобиль с дизельным двигателем получит 50 миль на галлон.

То же самое можно сказать и о других видах ископаемого топлива. Тот факт, что они имеют значительно более низкую плотность топлива, чем дизельное топливо, означает, что для производства того же количества необходимо значительно больше каждого вида топлива. Например, энергоемкость природного газа, равная 95-процентный метан — это мизерные 0,747 килограмма на кубический метр. Это более чем в тысячу раз меньше, чем даже у бензина. Другими словами, для производства такого же количества топлива в галлоне дизельного топлива необходимо огромное количество природного газа.

Уголь намного ближе к дизельному топливу по плотности топлива, хотя и не равен ему. И у угля есть проблемы, которых нет у других видов ископаемого топлива. Это самое грязное ископаемое топливо с точки зрения выбросов при сжигании.

Выбросы дизельного топлива в течение жизненного цикла

Выбросы являются такой же частью ответа на вопрос что такое дизель , как углеводороды и плотность топлива. Выбросы от дизельного топлива намного меньше, чем от бензина, природного газа и угля. Но не всегда легко понять, что дизельное топливо является самым экологически чистым ископаемым топливом. Причина, по которой мало кто знает, что дизель производит меньше выбросов и загрязняет окружающую среду меньше, чем другие ископаемые виды топлива, заключается в том, что часто те, кто утверждает, что другие виды топлива чище, ссылаются только на выбросы при сжигании.

Это правда, что дизель производит больше выбросов при сгорании в объемном масштабе — галлоны, литры, кубические метры и т. д. — чем бензин и природный газ. Но использование выбросов сгорания на галлон — или любое другое измерение объема, если уж на то пошло — практически бесполезно. Использование выбросов от сжигания на единицу объема не только не имеет никакой ценности, но и вводит в заблуждение вплоть до полной нечестности.

По данным Министерства энергетики США, дизельное топливо производит 22,38 фунта CO2 на галлон. Бензин производит только 190,64 фунта углекислого газа на галлон. Принимая цифры за чистую монету, получается, что бензин производит меньше выбросов, чем дизель. Но опять же, бензин получает на 30 процентов меньше миль на галлон.

Таким образом, в то время как дизельное топливо производит на 12 процентов больше углекислого газа на галлон, оно фактически производит меньше углекислого газа на равном расстоянии, а точнее на 21 процент меньше выбросов. Другими словами, в то время как дизель производит больше выбросов на галлон, поскольку для проезда того же расстояния требуется на 30 процентов меньше, количество выбросов, произведенных в масштабе объема, не имеет значения.

Гораздо более важным для сравнения чистого и грязного топлива, чем количество выбросов на галлон или литр, является количество выбросов, производимых на милю или час работы.

Повышение эффективности использования топлива и снижение выбросов дизельного топлива с помощью технологии

Одно из наиболее ценных свойств дизельного топлива, высокая плотность энергии, является также его самым большим недостатком.

Чем плотнее топливо, тем труднее насытить кислородом молекулы углеводородов в этом топливе, чтобы вызвать горение. Углеводороды с большими молекулами имеют тенденцию связываться вместе в кластеры в результате положительных и отрицательных зарядов, которые они несут. Кластеры углеводородов плохо связываются с кислородом, что приводит к неполному сгоранию.

Однако существуют технологии, позволяющие сделать дизельное топливо более однородным за счет разрушения кластеров, встречающихся в природе. Топливный катализатор Rentar, например, нейтрализует заряд, связывающий молекулы углеводородов в кластеры. В результате получается однородное дизельное топливо. Когда дизельное топливо однородно, кислородсодержащие молекулы углеводородов и кислородосодержащие молекулы углеводородов сгорают более полно.

Другими словами, несмотря на то, что дизельное топливо уже, возможно, является самым продуктивным ископаемым топливом, с использованием технологий увеличения сгорания дизельное топливо производит еще больше энергии. И что не менее важно, более полное сгорание снижает выбросы.

Топливный катализатор Rentar увеличивает эффективность использования топлива на 3-8% для транспортных средств повышенной проходимости. Установленный на тяжелом внедорожном оборудовании, Rentar может увеличить экономию топлива до 12 процентов. Для генераторов увеличение экономии топлива часто превышает 12 процентов, а для печей и котлов эффективность использования топлива может достигать 30 процентов.

Не менее, если не более важно, топливный катализатор Rentar снижает количество черного дыма на 44%. Rentar снижает выбросы парниковых газов до  19 0,2 процента и летучих органических соединений, вызывающих рак, от 16,7 до 58,7 процента, в зависимости от типа летучих органических веществ. Rentar снижает уровень элементарного и органического углерода до 35 процентов.

Ответ на вопрос что такое дизельное топливо прост. Дизельное топливо — самый ценный вид топлива из самого ценного энергетического ресурса — ископаемого топлива, которым мы располагаем.

С топливным катализатором Rentar дизельное топливо становится еще более ценным.

Почему дизельные двигатели экономичнее бензиновых

Дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые. Другими словами, дизельные двигатели имеют лучший пробег на «газе», чем бензиновые двигатели сопоставимого размера. На это есть две причины. Во-первых, дизельное топливо является лучшим ископаемым топливом, чем бензин, с точки зрения плотности энергии. Во-вторых, дизельные двигатели лучше двигателей с точки зрения теплового КПД.

И хотя бензин и дизель — как топлива — не улучшаются, по крайней мере, в отношении удельной энергии, как бензиновые, так и дизельные двигатели двигатели становятся более термически эффективными. Но дизельные двигатели становятся значительно более термически эффективными, в то время как бензиновые двигатели добиваются лишь умеренных успехов.

Принимая во внимание успехи, которые инженеры-бензиновики должны были бы предпринять в отношении теплового КПД, чтобы сделать бензиновые двигатели сопоставимыми с дизельными двигателями — даже если бы инженеры-дизельостроители не добились бы нулевого прогресса, — почти наверняка бензиновые двигатели никогда не будут такие же экономичные, как дизельные двигатели.

Почему дизельное топливо лучше бензина

По количеству энергии, производимой на единицу объема, дизельное топливо лучше бензина. На галлон или литр топлива в дизельном топливе больше энергии, чем в бензине. Количество энергии в галлоне ископаемого топлива варьируется. Точно так же, как есть разница между бензином и дизельным топливом, есть разница между дизельным топливом и бензином, добытым в разных частях мира. Некоторые дизели имеют больше энергии на галлон, чем другие дизельные, и то же самое верно для разных типов бензина.

Но, как правило, считается, что в галлоне дизельного топлива примерно на 15% больше энергии, чем в галлоне бензина. Мера энергии в объеме топлива называется плотностью энергии. Плотность энергии напрямую связана с количеством молекул углеводородов в топливе.

Плотность энергии

Бензин имеет плотность энергии 33 867 мегаджоулей на кубический метр. Дизель имеет плотность энергии 37 184 мДж/м3. Опять же, это приблизительные оценки. Топливо с более высоким содержанием серы имеет более низкую плотность энергии. Высокооктановый бензин и дизельное топливо с высоким цетановым числом также имеют более низкую плотность энергии.

Тем не менее справедливо будет сказать, что плотность дизельного топлива примерно на 10-20% выше, чем у бензина.

Почему плотность энергии дизельного топлива выше, чем у бензина

Плотность энергии ископаемого топлива зависит от углеводородов. Чем больше количество крупных молекулярных углеводородов в ископаемом топливе, тем тяжелее топливо и тем больше энергии оно дает. Вот почему, например, метан — он же природный газ — имеет такую ​​чрезвычайно низкую плотность энергии. Природный газ состоит в основном из очень малых молекул энергии. Молекулы и молекулярные цепочки в метане настолько малы, что при комнатной температуре метан представляет собой ископаемое топливо в газообразном состоянии.

Бензин тоже состоит из более мелких молекул топлива. Будучи жидким топливом, бензин имеет относительно низкую плотность энергии, особенно по сравнению с дизельным топливом. Дизельное топливо, с другой стороны, обладает чрезвычайно высокой энергией по сравнению с большинством других ископаемых видов топлива. Дизель состоит из крупных углеводородов с длинной цепью. Из-за размера и длины углеводородов в дизельном топливе дизель имеет высокую плотность энергии.

Но плотность энергии дизельного топлива — не единственная причина, по которой дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели. Мало того, что дизель является лучшим топливом, дизельные двигатели лучше двигателей с точки зрения теплового КПД.

Почему дизельные двигатели лучше, чем бензиновые

Дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые, потому что дизельные двигатели имеют более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели. С точки зрения непрофессионала, тепловой КПД — это то, сколько энергии топлива превращается в механическую энергию. Тепловой КПД — это мера того, какую часть общего энергетического потенциала топлива двигатель может преобразовать в энергию, необходимую для движения транспортного средства по дороге, или часть механизма, которая преобразуется в работу.

Все тепловые двигатели, будь то паровые, бензиновые, дизельные, газовые и т. д., удивительно неэффективны.

Тепловой КПД дизельных и бензиновых двигателей

Термический КПД технически определяется как комбинация двух законов физики: первого и второго законов термодинамики. Первый закон термодинамики гласит, что выходная энергия системы не может превышать энергии, вложенной в систему. Второй закон термодинамики гласит, что ни одна система не может быть эффективна на 100 %, потому что тепло будет всегда потеряно.

Таким образом, тепловой КПД можно определить по формуле. Тепловой КПД – это количество полезной энергии, вложенной в систему, деленное на общее количество энергии, вложенной в систему. Слово «полезный» важно, потому что законы термодинамики гласят, что всегда отходов.

Из всей энергии, затрачиваемой на двигатель внутреннего сгорания, только часть преобразуется в полезную энергию. Остальное выбрасывается в выхлопную трубу или теряется в виде тепла в окружающую среду вокруг двигателя.

Дизельные двигатели внутреннего сгорания имеют гораздо более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели внутреннего сгорания.

Почему бензиновые двигатели никогда не будут иметь больший пробег, чем дизельные двигатели

В настоящее время эффективность бензиновых двигателей составляет от 20% до 35%. По данным Toyota, компании, которая пытается производить бензиновые двигатели с высоким тепловым КПД, тепловой КПД «большинства бензиновых двигателей внутреннего сгорания в среднем составляет около 20 процентов». Согласно тому же, «дизели, как правило, выше — в некоторых случаях приближаются к 40 процентам».

Тем не менее, по данным шведской автомобильной инженерной компании MDPI, тепловой КПД как бензиновых, так и дизельных двигателей значительно выше, хотя вряд ли настолько высок, как может предположить неспециалист: «Двигатели с искровым зажиганием, выпускаемые в настоящее время, работают с тормозным тепловым КПД (BTE). около 30–36%, двигатели с воспламенением от сжатия давно признаны одними из самых экономичных силовых агрегатов, нынешние БТЭ дизелей могут достигать до 40–47%».

Toyota утверждает, что разрабатывает бензиновый двигатель со значительно более высоким тепловым КПД, чем обычные бензиновые двигатели, с тепловым КПД 38%. Если MDPI верен, тепловой КПД нового двигателя Toyota по-прежнему более чем на 20% ниже, чем у обычного дизельного двигателя.

Почему тепловая эффективность дизельных двигателей выше, чем у бензиновых двигателей с искровым зажиганием

Термическая эффективность дизельных двигателей выше, чем у бензиновых, по двум причинам: степень сжатия и состав воздушно-топливной смеси. Степень сжатия – это мера разницы между полным объемом камеры сгорания, когда поршень находится в нижней части своего хода, и объемом камеры сгорания в момент сгорания топлива.

Степень сжатия и выходная энергия

Увеличение степени сжатия увеличивает эффективность использования топлива, поскольку чем выше степень сжатия, тем больше количество энергии высвобождается из данного объема топлива. «Теоретически, увеличение степени сжатия двигателя может улучшить тепловой КПД двигателя за счет увеличения выходной мощности». Дизельные двигатели имеют степень сжатия от 14:1 до 25:1. Бензиновый двигатель имеет степень сжатия от 8:1 до 12:1.

И проблема в том, что инженеры по бензиновым двигателям не могут увеличить степень сжатия, по крайней мере, без снижения эффективности использования топлива. Можно сделать бензиновые двигатели с более высокой степенью сжатия. Однако, поскольку бензин очень летуч и нестабилен по сравнению с дизельными двигателями, более высокие степени сжатия означают, что бензин сгорает до того, как искра воспламенит его в топливной камере. Предварительное сгорание бензина обычно называют «детонацией».

Несмотря на то, что воспламенение до сгорания можно предотвратить путем добавления в бензин присадок для повышения октанового числа топлива, высокооктановое топливо менее энергоемко, чем низкооктановое топливо. Причина в том, что присадки, предотвращающие предварительное сгорание, делают это потому, что они имеют более низкую плотность энергии и, следовательно, не воспламеняются так же легко, как бензин.

Другими словами, увеличение степени сжатия бензиновых двигателей является уловкой 22. Целью увеличения степени сжатия является увеличение выхода энергии на единицу объема топлива. Но чтобы повысить степень сжатия бензина, необходимо уменьшить в нем количество энергии. Так вот, повышение октанового числа бензина для того, чтобы увеличить сжатие, которое он может выдержать без возгорания — что-то делается для того, чтобы увеличить общую отдачу энергии — на самом деле снижает отдачу энергии.

Высокое отношение кислорода к топливу

Вторая причина того, что дизельные двигатели имеют более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели, заключается в соотношении кислорода к топливу. Чем больше количество воздуха в соотношении воздуха к топливу, тем чище сгорает топливо и тем больше энергии оно производит. Дизельные двигатели могут работать на очень обедненной смеси. Однако в бензиновом двигателе бедная смесь вызывает проблемы.

Идеальная смесь воздуха и топлива в двигателях внутреннего сгорания называется стехиометрическим соотношением воздуха и топлива. Стехиометрическое соотношение воздуха и топлива для бензиновых двигателей является типичным: «14,7: 1, что означает 14,7 частей воздуха на одну часть топлива», по словам Honeywell Garret. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо в дизельных двигателях может варьироваться в широких пределах. В то время как стехиометрическое соотношение воздух-топливо составляет 14:6, «дизельные двигатели обычно не работают в стехиометрических условиях. Типичные рабочие диапазоны дизельных двигателей распределяются между соотношением воздух/топливо от 18 до 70, в зависимости от рабочей точки».

В то время как бензиновые двигатели почти всегда работают как можно ближе к стехиометрическому соотношению воздух-топливо, Hannu Jääskeläinen и Magdi K. Khair из Dieselnet.com объясняют в своей статье Сгорание в дизельных двигателях : «Дизельное сгорание является характеризуется бедным общим соотношением A/F. Самое низкое среднее отношение A/F часто наблюдается в условиях максимального крутящего момента. Чтобы избежать чрезмерного дымообразования, соотношение A/F при пиковом крутящем моменте обычно поддерживается на уровне выше 25:1, что значительно выше стехиометрического (химически правильного) отношения эквивалентности, равного примерно 14,4:1. В дизельных двигателях с турбонаддувом соотношение A/F на холостом ходу может превышать 160:1.

Следовательно, избыточный воздух, находящийся в цилиндре после сгорания топлива, продолжает смешиваться с горящими и уже сгоревшими газами на протяжении всего процесса сгорания и расширения».

 Поскольку бензиновые двигатели всегда работают на близком к стехиометрическому соотношению воздух-топливо, лишь немного богаче, а дизельные двигатели могут работать на обедненной смеси до 160 частей воздуха на одну часть топлива, эффективность сгорания дизельного топлива значительно выше, чем эффективность при котором горит бензин. Чем чище горение, тем больше энергии производится на галлон. Таким образом, дизель не только имеет больше энергии на единицу измерения, дизельный двигатель использует больший процент этой энергии для производства механической мощности.

Центр данных по альтернативным видам топлива: Сравнение свойств топлива

Этанол
Химическая структура [1] C 4 по C 12 и этанол ≤ до 10% С 8 по С 25 н/д Метиловые эфиры C 12 по C 22 жирные кислоты СН 3 СН 2 ОН CH 4 (большинство), C 2 H 6 и инертные газы CH 4 то же, что CNG с инертными газами C 3 H 8 (большинство) и C 4 H 10 (меньшинство) Н 2 СН 3 ОН
Топливный материал (сырье) Сырая нефть Сырая нефть Природный газ, уголь, ядерная энергетика, энергия ветра, гидроэнергия, солнечная энергия и небольшой процент геотермальной энергии и биомассы Жиры и масла из таких источников, как соевые бобы, отработанное кулинарное масло, животные жиры и рапс Кукуруза, зерно или сельскохозяйственные отходы (целлюлоза) Подземные запасы и возобновляемый биогаз Подземные запасы и возобновляемый биогаз Побочный продукт переработки нефти или природного газа Природный газ, метанол и электролиз воды Природный газ, уголь или древесная биомасса
Бензиновый или дизельный эквивалент в галлонах (GGE или DGE) 1 галлон = 1,00 GGE
1 галлон = 0,88 DGE
1 галлон = 1,12 GGE
1 галлон = 1,00 DGE
1 кВтч = 0,030 GGE
1 кВтч = 0,027 DGE
B100
1 галлон = 1,05 GGE
1 галлон = 0,93 DGE

B20
1 галлон = 1,11 GGE
1 галлон = 0,99 DGE

1 галлон = 0,67 GGE
1 галлон = 0,59 DGE
1 фунт = 0,18 GGE
1 фунт = 0,16 DGE
1 фунт = 0,19 GGE
1 фунт = 0,17 DGE
1 галлон = 0,74 GGE
1 галлон = 0,66 DGE
1 фунт = 0,45 GGE
1 фунт = 0,40 DGE

1 кг = 1 GGE
1 кг = 0,9 DGE

1 галлон = 0,50 GGE
1 галлон = 0,45 DGE
Сравнение энергии [2] 1 галлон бензина содержит 97–100 % энергии 1 ГГЭ. Стандартное топливо — 90 % бензина, 10 % этанола. 1 галлон дизельного топлива содержит 113% энергии 1 ГГЭ из-за более высокой плотности энергии дизельного топлива. Типичная батарея размером с галлон газа (0,134 фута 3 ), при использовании на транспорте может хранить 15,3% энергии в 1 ГГЭ. [6][7] 1 галлон B100 содержит 93% энергии 1 DGE, а 1 галлон B20 содержит 99% энергии 1 DGE из-за более низкой плотности энергии биодизеля. 1 галлон E85 содержит 73–83 % энергии 1 GGE. 1 галлон E100 содержит 67% энергии 1 GGE. Этанол смешивают с примесью для смешения оксигенатов (компонент бензина). [5] 5,66 фунта или 123,57 фута 3 CNG имеет ту же энергию, что и 1 GGE, а 6,37 фунта или 139,30 фута 3 CNG имеет ту же энергию, что и 1 DGE. [3][4](б) 5,37 фунта СПГ имеют ту же энергию, что и 1 ГГЭ, а 6,06 фунта СПГ имеют ту же энергию, что и 1 ДГЭ. (а) 1 галлон пропана имеет 73% энергии в 1 ГГЭ из-за меньшей плотности энергии пропана. 2,2 фунта. (1 кг) H 2 имеет ту же энергию, что и 1 GGE. 1 галлон метанола содержит 50% энергии по сравнению с 1 ГГЭ.
Содержание энергии (низшая теплотворная способность) 112 114–116 090 БТЕ/гал (в) 128 488 БТЕ/гал (в) 3 414 БТЕ/кВтч B100
119 550 БТЕ/гал

B20
126 700 БТЕ/гал (c)

76 330 БТЕ/гал для E100 (c) 20 160 БТЕ/фунт [3](б) 21 240 БТЕ/фунт (а) 84 250 БТЕ/гал (в) 51 585 БТЕ/фунт (c)

33,3 кВтч/кг

57 250 БТЕ/гал (в)
Содержание энергии (высшая теплотворная способность) 120 388–124 340 БТЕ/галлон (в) 138 490 БТЕ/гал (в) 3 414 БТЕ/кВтч 127 960 БТЕ/гал для B100 (c) 84 530 БТЕ/гал для E100 (c) 22 453 БТЕ/фунт [1](c) 23 726 БТЕ/фунт (в) 91 420 БТЕ/гал (в) 61 013 БТЕ/фунт (в) 65 200 БТЕ/гал (в)
Физическое состояние Жидкость Жидкость Электричество Жидкость Жидкость Сжатый газ (легче воздуха) Криогенная жидкость (легче воздуха в виде газа) Жидкость под давлением (тяжелее воздуха в виде газа) Сжатый газ (легче воздуха) или жидкость Жидкость
Цетановое число Н/Д 40–55 (г) н/д 48–65 (г) 0–54 (д) н/д н/д н/д н/д н/д
Октановое число насоса 84–93 (ф) н/д н/д Н/Д 110 (и) 120+ (в) 120+ (в) 105 (г) 130+ (г) 112 (и)
Температура вспышки -45°F (к) 165°F (к) н/д от 212° до 338°F (г) 55°F (к) -300°F (к) -306°F (к) от -100° до -150°F (j) н/д 54°F (к)
Температура самовоспламенения 495°F (к) ~600°F (к) н/д ~300°F (г) 793°F (к) 1004°F (к) 1004°F (k) от 850° до 950°F (j) от 1050° до 1080°F (j) 897°F (к)
Проблемы обслуживания Смазывающая способность улучшена по сравнению с обычным дизельным топливом с низким содержанием серы. Дополнительную информацию о техническом обслуживании см. в Руководстве по обращению с биодизельным топливом и его использованию — пятое издание. (г) Могут потребоваться специальные смазочные материалы. Практика очень похожа, если не идентична, на операции с обычным топливом. Резервуары высокого давления требуют периодической проверки и сертификации. СПГ хранится в криогенных резервуарах с определенным временем выдержки до сброса давления. Автомобиль следует эксплуатировать по графику, чтобы поддерживать более низкое давление в баке. Когда водород используется в топливных элементах, обслуживание должно быть минимальным. Резервуары высокого давления требуют периодической проверки и сертификации. Специальные смазочные материалы должны использоваться в соответствии с указаниями поставщика, а также запасные части, совместимые с M85. Может вызвать серьезное повреждение органов тела, если человек проглотит его, вдохнет или попадет на кожу.
Влияние на энергетическую безопасность Изготовлено с использованием масла. На транспорт приходится примерно 30% общих потребностей США в энергии и 70% потребления нефти. (л) Изготовлено с использованием масла. На транспорт приходится примерно 30% общих потребностей США в энергии и 70% потребления нефти. (л) Электроэнергия производится внутри страны из самых разных источников, в том числе с помощью угольных электростанций и возобновляемых источников, что делает ее универсальным топливом. Биодизель отечественного производства, возобновляемый и снижает потребление нефти на 95% на протяжении всего жизненного цикла. (м) производится внутри страны. E85 снижает потребление бензина в течение всего жизненного цикла на 70 %, а E10 снижает потребление бензина на 6,3 %. (н) CNG производится внутри страны из природного газа и возобновляемого биогаза. Соединенные Штаты обладают огромными запасами природного газа. СПГ производится внутри страны из природного газа и возобновляемого биогаза. Соединенные Штаты обладают огромными запасами природного газа. Приблизительно половина сжиженного нефтяного газа в США производится из нефти, но нефть не импортируется специально для производства сжиженного нефтяного газа. Водород производится внутри страны и может производиться из возобновляемых источников. Метанол производится внутри страны, иногда из возобновляемых источников.

Как измерить плотность бензина

Измерение плотности бензина поможет вам лучше понять использование бензина для различных целей в различных типах двигателей.

Плотность бензина

Плотность жидкости – это отношение ее массы к объему. Разделите массу на его объем, чтобы вычислить его. Например, если у вас есть 1 грамм бензина размером 1,33 см 93

Плотность дизельного топлива в США зависит от его класса 1D, 2D или 4D. Топливо 1D лучше подходит для холодной погоды, потому что оно имеет меньшее сопротивление течению. Топливо 2D лучше подходит для более высоких температур наружного воздуха. 4D лучше для тихоходных двигателей. Их плотности соответственно составляют 875 кг/м 3 , 849 кг/м 3 и 959 кг/м 3 . Европейская плотность дизельного топлива в кг/м 3 . варьируется от 820 до 845.

Удельный вес бензина

Плотность бензина также можно определить с помощью удельного веса бензина. Удельный вес — это плотность объекта по сравнению с максимальной плотностью воды. Максимальная плотность воды составляет 1 г/мл при температуре около 4°C. Это означает, что если вы знаете плотность в г/мл, это значение должно быть удельным весом бензина.

Третий способ расчета плотности газа использует закон идеального газа:

PV=nRT

где ​ P ​ давление, ​ В — объем, n — количество молей, R — постоянная идеального газа, T — температура газа. Преобразование этого уравнения дает вам нВ = P/RT , в котором левая часть представляет собой отношение между n и В .

Используя это уравнение, вы можете рассчитать соотношение между количеством молей газа, которое имеется в количестве газа, и его объемом. Затем количество молей можно преобразовать в массу, используя атомный или молекулярный вес частиц газа. Поскольку этот метод предназначен для газов, бензин в жидкой форме будет сильно отличаться от результатов этого уравнения.

Экспериментальная плотность бензина

Взвесьте мерный цилиндр, используя метрические весы. Запишите это количество в граммах. Залейте в цилиндр 100 мл бензина и взвесьте его в граммах на весах. Вычесть массу баллона из массы баллона, если в нем бензин. Это масса бензина. Разделите эту цифру на объем, 100 мл, чтобы получить плотность.

Зная уравнения для плотности, удельного веса и закон идеального газа, вы можете определить, как плотность изменяется в зависимости от других переменных, таких как температура, давление и объем. Выполнение серии измерений этих величин позволяет вам определить, как изменяется плотность в результате их действия или как изменяется плотность в результате действия одной или двух из этих трех величин, в то время как другая величина или величины остаются постоянными. Это часто удобно для практических приложений, в которых вы не знаете всю информацию о каждом отдельном количестве газа.

Газы на практике

Имейте в виду, что такие уравнения, как закон идеального газа, могут работать в теории, но на практике они не учитывают свойства газов на практике. Закон идеального газа не принимает во внимание молекулярный размер и межмолекулярное притяжение частиц газа.

Поскольку закон идеального газа не учитывает размеры частиц газа, он менее точен при низких плотностях газа. При более низких плотностях объем и давление больше, так что расстояния между частицами газа становятся намного больше, чем размер частиц. Это делает размер частиц меньшим отклонением от теоретических расчетов.

Межмолекулярные силы между частицами газа описывают силы, вызванные различиями в заряде и структуре сил. Эти силы включают дисперсионные силы, силы между диполями или зарядами атомов среди частиц газа. Это вызвано зарядами электронов атомов в зависимости от того, как частицы взаимодействуют с окружающей средой среди незаряженных частиц, таких как благородные газы.

Диполь-дипольные силы, с другой стороны, представляют собой постоянные заряды на атомах и молекулах, которые используются среди полярных молекул, таких как формальдегид. Наконец, водородные связи описывают очень специфический случай диполь-дипольных сил, в которых молекулы имеют водородные связи с кислородом, азотом или фтором, которые из-за разницы в полярности между атомами являются самыми сильными из этих сил и обуславливают качества. воды.

Плотность бензина с помощью ареометра

Используйте ареометр как метод экспериментального измерения плотности. Ареометр — это прибор, использующий принцип Архимеда для измерения удельного веса. Этот принцип гласит, что объект, плавающий в жидкости, вытеснит количество воды, равное весу объекта. Измеренная шкала сбоку ареометра покажет удельный вес жидкости.

Наполните прозрачную емкость бензином и осторожно поместите ареометр на поверхность бензина. Вращайте ареометр, чтобы вытеснить все пузырьки воздуха и позволить стабилизироваться положению ареометра на поверхности бензина. Очень важно удалить пузырьки воздуха, потому что они увеличивают плавучесть ареометра.

Расположите ареометр так, чтобы поверхность бензина находилась на уровне глаз. Запишите значение, связанное с маркировкой на уровне поверхности бензина. Вам нужно будет записать температуру бензина, так как удельный вес жидкости зависит от температуры. Проанализируйте показания удельного веса.

Бензин имеет удельный вес от 0,71 до 0,77, в зависимости от его точного состава. Ароматические соединения имеют меньшую плотность, чем алифатические соединения, поэтому удельный вес бензина может указывать на относительную долю этих соединений в бензине.

Химические свойства бензина

В чем разница между дизельным топливом и бензином? Бензины, как правило, состоят из углеводородов, представляющих собой цепочки углеродов, соединенных вместе с ионами водорода, длина которых варьируется от четырех до 12 атомов углерода на молекулу.

Топливо, используемое в бензиновых двигателях, также содержит некоторое количество алканов (насыщенные углеводороды, т.е. они имеют максимальное количество атомов водорода), циклоалканов (молекулы углеводородов, образующие кольцевые образования) и алкенов (ненасыщенные углеводороды, имеющие двойные связи) .

В дизельном топливе используются углеводородные цепи с большим числом атомов углерода, в среднем 12 атомов углерода на молекулу. Эти более крупные молекулы увеличивают температуру испарения и требуют больше энергии для сжатия перед воспламенением.

Дизельное топливо, изготовленное из нефти, также содержит циклоалканы, а также варианты бензольных колец с алкильными группами. Бензольные кольца представляют собой шестиугольные структуры из шести атомов углерода в каждом, а алкильные группы представляют собой вытянутые углеродно-водородные цепи, которые ответвляются от молекул, таких как бензольные кольца.

Физика четырехтактного двигателя

Дизельное топливо использует воспламенение топлива для перемещения камеры цилиндрической формы, которая выполняет сжатие, вырабатывающее энергию в автомобилях. Цилиндр сжимается и расширяется в соответствии с этапами процесса четырехтактного двигателя. Как дизельные, так и бензиновые двигатели работают по принципу четырехтактного двигателя, включающего впуск, сжатие, сгорание и выпуск.

  1. На этапе впуска поршень перемещается из верхней части камеры сжатия в нижнюю таким образом, что он втягивает смесь воздуха и топлива в цилиндр, используя разницу давлений, возникающую в результате этого процесса. Клапан остается открытым на этом этапе, так что смесь свободно проходит через него.
  2. Далее, на этапе сжатия, поршень вдавливает смесь в себя, увеличивая давление и вырабатывая потенциальную энергию. Клапаны закрыты так, что смесь остается внутри камеры. Это приводит к нагреву содержимого цилиндра. Дизельные двигатели используют большее сжатие содержимого цилиндра, чем бензиновые двигатели.
  3. Этап сгорания включает вращение коленчатого вала за счет механической энергии двигателя. При такой высокой температуре эта химическая реакция протекает самопроизвольно и не требует внешней энергии. Свеча зажигания или тепло на этапе сжатия воспламеняют смесь.
  4. Наконец, на этапе выпуска поршень перемещается обратно вверх с открытым выпускным клапаном, так что процесс может повторяться. Выпускной клапан позволяет двигателю удалять сгоревшее топливо, которое он израсходовал.

Дизельные и бензиновые двигатели

Бензиновые и дизельные двигатели используют внутреннее сгорание для выработки химической энергии, которая преобразуется в механическую энергию. Химическая энергия сгорания в бензиновых двигателях или сжатия воздуха в дизельных двигателях преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение поршень двигателя. Это движение поршня через различные ходы создает силы, которые приводят в действие сам двигатель.

Бензиновые двигатели или бензиновые двигатели используют процесс искрового зажигания для воспламенения смеси воздуха и топлива и создания химической потенциальной энергии, которая преобразуется в механическую энергию на этапах технологического процесса двигателя.

Инженеры и исследователи ищут экономичные методы выполнения этих шагов и реакций, чтобы сохранить как можно больше энергии, оставаясь при этом эффективными для целей бензиновых двигателей. Дизельные двигатели или двигатели с воспламенением от сжатия («двигатели с воспламенением от сжатия»), напротив, используют внутреннее сгорание, в котором в камере сгорания происходит воспламенение топлива, вызванное высокими температурами при сжатии топлива.

Эти повышения температуры сопровождаются уменьшением объема и повышением давления в соответствии с законами, демонстрирующими изменение количества газа, такими как закон идеального газа: ​ PV = nRT ​. Для этого закона P — давление, V — объем, n — число молей газа, R — постоянная закона идеального газа и T . это температура.

Хотя эти уравнения могут быть верны в теории, на практике инженерам приходится учитывать ограничения реального мира, такие как материал, используемый для создания двигателя внутреннего сгорания, и то, что топливо намного более жидкое, чем чистый газ.

Эти расчеты должны учитывать, как в бензиновых двигателях двигатель сжимает топливно-воздушную смесь с помощью поршней, а свечи зажигания воспламеняют смесь. Дизельные двигатели, напротив, сначала сжимают воздух, прежде чем впрыскивать и воспламенять топливо.

Бензин и дизельное топливо

Бензиновые автомобили более популярны в США, тогда как дизельные автомобили составляют почти половину всех продаж автомобилей в европейских странах. Различия между ними показывают, как химические свойства бензина придают ему качества, необходимые для транспортных и технических целей.

Дизельные автомобили более эффективны при пробеге по шоссе, потому что дизельное топливо обладает большей энергией, чем бензиновое топливо. Автомобильные двигатели на дизельном топливе также имеют больший крутящий момент или силу вращения в своих двигателях, что означает, что эти двигатели могут разгоняться более эффективно. При движении по другим районам, таким как города, преимущество дизеля менее существенно.

Дизельное топливо также обычно труднее воспламенить из-за его более низкой летучести, т. е. способности вещества испаряться. Однако при испарении его легче воспламенить, поскольку он имеет более низкую температуру самовоспламенения. Бензин, с другой стороны, требует свечи зажигания для воспламенения.

В США почти нет разницы в стоимости бензина и дизельного топлива. Поскольку дизельное топливо имеет больший пробег, его стоимость по отношению к пробегу лучше. Инженеры также измеряют выходную мощность автомобильных двигателей, используя лошадиные силы, меру мощности. Хотя дизельные двигатели могут ускоряться и вращаться легче, чем бензиновые, они имеют более низкую выходную мощность.

Преимущества дизеля

Наряду с высокой топливной экономичностью, дизельные двигатели обычно имеют более низкие затраты на топливо, лучшие смазывающие свойства, большую плотность энергии в процессе четырехтактного двигателя, меньшую воспламеняемость и возможность использовать биодизельное ненефтяное топливо это более экологично.

Сравнение дизеля и бензина в легковых автомобилях

Сравнение дизеля и бензина в потребительских автомобилях

Исаак Рамос


19 ноября 2012 г.

Представлено в качестве курсовой работы для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2012 г.

Введение

Рис. 1: Наличие дизельного топлива и цены на топливо 1980-2012. [1] (любезно предоставлено НАС. Министерство энергетики.)

Несмотря на то, что в последние автомобильные продажи дизельных автомобилей растут быстрее, чем когда-либо В Соединенных Штатах. [1] Сторонники дизельного топлива часто быстро признать зрелый рынок, ссылаясь на превосходство эффективности дизельный двигатель как основной мотиватор. Один очевидный факт заключается в том, что в последнее время в Европе до половины продаж личных автомобилей приходится на двигатели работающих на дизельном топливе, тогда как в Соединенных Штатах это число все еще в диапазоне менее двух процентов. [2]

Предполагая, что ископаемое топливо будет преобладающим средством использования энергии в личном транспорте в обозримом будущем, важно понимать преимущества и недостатки бензин и дизельное топливо как средство обеспечения энергией для этого цель. Естественную основу для сравнения составляют традиционные аспекты: производство энергии, выбросы и ценообразование. Цель этой статьи заключается в том, чтобы разработать эти показатели для сравнения видов топлива и оставить читателю решать, что является «топливом будущего».

Типы топлива (двигатель)

Чтобы установить единую основу для сравнения двух типов топлива в контексте их соответствующего двигателя, это бумага использует дизельное топливо и бензин для обозначения типов двигателей в автомобилях. (цикл Отто) для личного транспорта, если не указано иное в противном случае. Кроме того, предполагается, что анализ двух типов топлива здесь при отсутствии экстремальных явлений, таких как жаркая или холодная погода, высота над уровнем моря и т. д.

Есть два существенных отличия, которые нужно понять связанные с работой бензиновых и дизельных двигателей; топливо Процесс зажигания и степень сжатия. Дизельные двигатели были изобретен немецким инженером Рудольфом Дизелем, который теоретизировал эксплуатацию теплоты, выделяемой при сжатии топливовоздушной смеси, согласно закон идеального газа PV = nRT. [3] Бензиновые двигатели, с другой стороны, используют свечи зажигания для воспламенения воздушно-топливной смеси. Свечи зажигания позволяют снизить температуры в камере сгорания, что приводит к снижению давление и/или объем в соответствии с теми же принципами идеального газа.

Более высокие температуры в дизельном двигателе приводят к сжатие воздуха выше, чем у бензинового двигателя. Бензиновый двигатель сжимается в соотношении 6-12:1, тогда как дизель сжимается в соотношении 14-25:1. Большее сжатие воздуха означает большее сжатие кислород, который является основным реагентом дизельного топлива или бензина. Основанный на на этих первых принципах дизельные двигатели обеспечивают эффективность, которая намного превосходит бензин, учитывая современные технологии.

Еще один важный показатель, связанный с энергопотреблением. в виду плотность энергии дизельного топлива и бензина. Дизельное топливо тяжелее и маслянистее, чем бензин, и для его создания требуется меньше очистки, его химический состав C 14 H 3 0. Бензин на с другой стороны C 9 H 2 0. [4] При сжигании эти химические вещества соединения соответствуют плотности энергии приблизительно 155 миллионов джоулей на галлон для дизельного топлива и 132 миллиона джоулей на галлон для дизельного топлива. бензин. Таким образом, по удельной энергии дизель явно превосходит химически впереди.

Эффективность, выбросы и цены

Тепловой КПД как газовых, так и дизельных двигателей легко вычисляется по закону идеального газа как η = 1 — (V 1 /V 2 ) γ — 1 . Для двигателей в Вопрос, удельная теплоемкость топливовоздушной смеси γ составляет примерно 1,28. Следовательно, в бензиновые двигатели, η = 1 — (1/8) 0,28 = 0,44, что при с поправкой на тепловые потери, потери на трение и газодинамику снижается примерно до η ≈ 0,25 в лучшем случае. В дизелях η = 1 — (1/15) 0,28 = 0,53, что сводится к лучшему из η ≈ 0,36 после корректировки.

Из-за того, что дизельное топливо менее очищено, выбросы были проблемой с тех пор, как двигатели стали широко доступны в 1970-х годах. В настоящее время в США хранятся как бензин, так и дизельных двигателей к тем же нормам по выбросам NOx, углерода монооксид (CO), углеводороды (HC) и твердые частицы (PM). Дизель двигатели обычно выделяют меньше CO и HC, но значительно больше NOx и ТЧ, чем их бензиновые аналоги, поэтому требуется больше дорогие и технически сложные меры контроля выбросов. в Стандарты Европейского союза, NOx и PM намного ниже, что позволяет внедрение дизельной технологии по цене, сравнимой с их бензином аналоги.

В последнее время цены на дизельное топливо и связанные с ним технологии привели к проблемам принятия потребителями. правительство США, в том числе на государственном уровне, налоги на дизельное топливо в размере до 25% выше, чем бензин. [2] Кроме того, недавнее требование Агентства по охране окружающей среды США (EPA) о выбросах твердых частиц серы привело к требования к дизельному топливу со сверхнизким содержанием серы (ULSD) для продажи общенациональный. Это привело к увеличению более чем на 10 центов за галлон по сравнению с ранее обязательным дизельным топливом с низким содержанием серы начало 2000-х. Эти факторы в совокупности привели к тому, что дизельное топливо примерно на 10% дороже бензина, несмотря на более низкую уточнение. Наконец, дизельные двигатели по своей природе дороже, чем их бензиновые аналоги как из-за стоимости материалов, так и из-за окупаемости затраты на исследования и разработки от производителей.

Рис. 2: Разбивка цен на бензин и Дизель (любезно предоставлено США. Министерство энергетики.)

Заключение

Оснащен актуальным и точным основанием для сравнение бензина и дизеля, можно начинать формировать мнение что является оптимальным топливом будущего. С одной стороны, бензин имеет меньшую плотность энергии и работает при более низкой температуре эффективность, основанная на степени сжатия в цикле Отто. На с другой стороны, дизель дороже с точки зрения правительства налоги/стандарты выбросов и стоимость материалов для двигателей, но менее дорого с точки зрения переработки и себестоимости сырой нефти.

Будущие возможности бензина и дизельного топлива как средства для питания потребительских автомобилей включают увеличение термодинамического КПД обоих двигателей. Ведущим является дизельный двигатель. перспективное сокращение из-за усовершенствованного оборудования, такого как переменное значение ГРМ, непосредственный впрыск топлива и турбокомпрессоры в бензиновых двигателях. [5] Тем не менее, у Diesel еще есть возможности для постепенного увеличения. новшества, такие как независимый контроль сгорания цилиндров и улучшенный после системы очистки, что также должно снизить затраты на охрану окружающей среды и налоги.

© Исаак Рамос. Автор дает разрешение на копировать, распространять и отображать это произведение в неизмененном виде, с ссылка на автора только в некоммерческих целях. Все остальные права, включая коммерческие права, сохраняются за автором.

Каталожные номера

[1] S.C. Davis, et al. , «Автомобиль 2011 г. Отчет о рынке технологий, Национальная лаборатория Ок-Риджа, ОРНЛ/ТМ-2012/016, Февраль 2012.

[2] П. Кристидис и др. , «Тенденции в области транспортных средств и Топливные технологии», Европейская научно-техническая обсерватория, ЕВРО 20746 EN, Март 2003 г.

[3] Д. Вудъярд, Судовые дизельные двигатели Паундера и газовые турбины, 9-е изд. (Баттерворт-Хайнеманн, 2009 г.), гл. 1.

[4] М. Кирхгоф, «Хотите ли вы с этим биодизель?», Журнал ChemMatters, 23 , № 2 (апрель 2005 г.), с. 7.

[5] Р. Рой, «Находятся Газовые двигатели теперь более эффективны, чем дизельные?», «Популярная механика», стр. 22. 10 ноября

г.

Топлива дизель-бензиновых двигателей и их свойства

  • Авторская панель Войти

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы являемся сообществом из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах, в том числе лауреатов Нобелевской премии и самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, описывающий открытый доступ, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление предпочтениями

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Рецензируемая глава в открытом доступе

Автор:

Selçuk Sarıkoç

Представлено: 12 июня 2019 г. Отредактировано: 6 августа 2019 г. Опубликовано: 26 февраля 2020 г.

doi: 10.5772/intechopen.89044

Скачать бесплатно

из отредактированного тома

Под редакцией Ричарда Вишкупа

Заказы о заказах

. Объявление

Abstract

Углеводородные топлива, такие как бензин, дизельное топливо, природный газ и сжиженный нефтяной газ (LPG), обычно используются в дизельных и бензиновых двигателях в качестве топлива. В этом исследовании были классифицированы топлива на основе углеводородов, такие как алканы (парафины), нафтены (циклопарафины), алкены (олефины), алкины (ацетилены) и ароматические углеводороды (производные бензола). Их молекулярная структура и свойства были всесторонне объяснены. В дополнение к этому были оценены некоторые важные топливные свойства обычно используемых видов топлива на основе ископаемого топлива, таких как бензин и дизельное топливо, в двигателе внутреннего сгорания. Таким образом, углеводородные производные топлива, такие как дизельное топливо, бензин, природный газ и сжиженный нефтяной газ (LPG), были исследованы в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Их физические и химические свойства были объяснены и сопоставлены друг с другом. Октановое число и цетановое число существенно влияют на период задержки воспламенения топлива и температурные свойства самовоспламенения. Поэтому на работу бензинового и дизельного двигателя преобладающее влияние оказывают соответственно октановое и цетановое числа. В результате физические и химические свойства, преимущества и недостатки ископаемого топлива были всесторонне объяснены и сопоставлены друг с другом. Исследованы топлива, обычно используемые в дизельном и бензиновом двигателе, и выявлены их важные свойства.

Ключевые слова

  • топливо
  • углеводороды
  • дизельное топливо
  • бензин топливо
  • дизель и бензиновый двигатель

Хотя жидкие углеводороды обычно используются в двигателях внутреннего сгорания, на городском транспорте, где загрязнение воздуха является проблемой, биотопливо, такое как спирты и биодизельное топливо, или газообразные виды топлива, такие как сжиженный нефтяной газ (СНГ) или природный газ, редко использовались в качестве топлива. . Важность использования альтернативных видов топлива в двигателях внутреннего сгорания возникает из-за ограниченных ресурсов нефти и сокращения запасов, роста цен на нефть и усугубления экологических проблем. С целью снижения зависимости от нефти особый интерес исследователей вызывают альтернативные моторные топлива, такие как растительные масла, биотопливо (спирты, биодизель, биогаз) и сжиженный водород [1, 2].

Реклама

2. Топлива на углеводородной основе

Топливные соединения, содержащие в своей основной молекулярной структуре атомы углерода и водорода, называются топливами на углеводородной основе. Углеводороды можно разделить на две основные группы: алифатические и ароматические. Алифатические углеводороды делятся на два подкласса: насыщенные и ненасыщенные углеводороды. Атом углерода в углеводороде называется насыщенным, если он связан с четырьмя атомами водорода, и ненасыщенным, если атомы углерода образовали двойные или тройные углерод-углеродные связи. Насыщенные углеводороды относятся к алканам; ненасыщенные углеводороды классифицируют как алкены или алкины [3, 4]. Углеводороды могут находиться в твердой, жидкой и газообразной фазах в зависимости от количества атомов углерода в химической структуре. Как правило, углеводороды с атомами углерода 1–4 находятся в газе, 5–19являются жидкими, а молекулы с 20 и более атомами углерода находятся в твердой фазе [5]. C n H m – общая замкнутая химическая формула жидких углеводородов, используемых в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Однако углеводороды состоят из водорода и углерода, а также небольшого количества O 2 , H 2 , S, H 2 O и некоторых металлов, содержащих производные сырой нефти [2]. На рис. 1 дана классификация соединений углеводородов.

Рис. 1.

Классификация углеводородов [3].

2.1 Алканы (парафины)

Алканы – предельные углеводороды с общей замкнутой формулой C n H 2n+2 , также известные в литературе как парафины, к которым добавляют суффикс «-an» в конце Латинские углеродные числа. Алканы содержат больше водорода в своей химической структуре по сравнению с другими углеводородами, такое большое количество атомов водорода приводит к более высоким тепловым показателям и более низкой плотности, чем у других углеводородов (620–770 кг/м 9 ). 0367 3 ). По мере увеличения числа атомов углерода в углеводородной цепи повышаются такие свойства алканов, как склонность к самовоспламенению, молекулярная масса, температуры плавления и кипения. Каждое увеличение числа атомов углерода в углеводородной цепи вызывает повышение температуры кипения примерно на 20–30°C. Алканы нерастворимы в воде, потому что они неполярны. К числу неполярных молекул, таких как углеводороды и инертные газы, относятся силы Ван-дер-Ваальса, иначе говоря, дисперсионные силы Лондона. Дисперсионная сила представляет собой слабую межмолекулярную силу между всеми молекулами посредством временных диполей, индуцированных в атомах или молекулах. Дисперсионные силы обычно выражаются как лондонские силы. Число электронов и площадь поверхности молекул являются наиболее важными факторами, влияющими на величину дисперсионных сил. Эти растягивающие силы напрямую влияют на температуру кипения этих материалов. Алканы могут существовать в виде прямой цепи, разветвленной цепи и циклической формы в зависимости от расположения атомов углерода. Силы Ван-дер-Ваальса более эффективны, чем разветвленные, потому что молекулярные поверхности алканов с прямой цепью больше контактируют друг с другом. Таким образом, температура кипения алканов с прямой цепью, имеющих одинаковую молекулярную массу, выше, чем у алканов с разветвленной цепью. Другими словами, по мере увеличения разветвления температура кипения снижается, потому что разветвленная структура делает молекулу более плотной. Однако увеличение разветвления привело к тому, что площадь поверхности молекулы стала узкой, а температура кипения снизилась с уменьшением сил Ван-дер-Ваальса между ней и соседними молекулами. Склонность к воспламенению алканов с прямой цепью обычно выше, чем у алканов с разветвленной цепью, из-за того, что они легче разрушаются. В отличие от структур молекул с прямой цепью, структуры с разветвленной цепью и кольцом обладают более высокой устойчивостью к воспламенению. Следовательно, алканы с прямой цепью больше подходят для использования в качестве дизельного топлива, чем в качестве бензинового топлива. Однако изомеры алканов, которые имеют ту же замкнутую формулу, но с другими разветвленными цепями и кольцами, более подходят для использования в качестве топлива для бензиновых двигателей, поскольку они обладают более высокой детонационной стойкостью двигателя. Свойство, определяющее самовозгорание топлива, называется октановым числом. Другими словами, это сопротивление воспламенению. Топливо с прямой длинной цепью обычно имеет более низкое октановое число, тогда как топливо с разветвленной структурой имеет более высокое октановое число. Короче говоря, октановое число обычно обратно пропорционально длине цепи молекул топлива. Чем короче цепочка молекул топлива, тем выше октановое число. Октановое число прямо пропорционально компонентам разветвленной боковой цепи. Кроме того, наличие кольцевой молекулярной структуры топлив приводит к высоким октановым числам. Алканы бывают твердыми, жидкими и газообразными в зависимости от их углеродного числа. Углерод номер 1–4 присутствует в газообразном состоянии, 5–25 – в жидкой форме и более 25 – в твердой форме. Алканы содержат менее 4 атомов углерода в своем природном газе и нефтяных газах, 5–12 атомов в бензине, 12–20 атомов в дизельном топливе и 20–38 атомов в смазочных маслах [1, 2, 3, 4, 5, 6]. , 7, 8]. На рис. 2 показана молекулярная структура первых четырех алканов.

Рис. 2.

Молекулярная структура первых четырех алканов [8].

2.2 Нафтены (циклопарафины)

Другой тип алканов представляет собой циклические структуры, которые демонстрируют общую формулу C n H 2n . Два атома водорода отсутствуют в нормальных алканах, потому что их структуры имеют циклическую форму и находятся в замкнутой форме. Поскольку число атомов водорода меньше, чем у нормальных алканов, они имеют более низкие тепловые характеристики, но более высокие плотности (740–790 кг/м 3 ). Циклоалканы трудно расщепить из-за их структуры с замкнутым циклом и они имеют более высокую устойчивость к воспламенению, чем алканы с прямой цепью. Однако они также подходят для использования как в качестве бензина, так и в качестве дизельного топлива, поскольку имеют более низкую устойчивость к воспламенению, чем разветвленные. Термическая ценность нафтенов ниже, чем у алканов, и выше, чем у ароматических соединений [2]. На рис. 3 показана циклическая молекулярная структура циклогексана.

Рис. 3.

Циклическая молекулярная структура циклогексана [5].

2.3 Алкены (олефины)

Алкены представляют собой ненасыщенные углеводороды с двойной связью между атомами углерода, представленные общей формулой C n H 2n . Олефины с одной двойной связью в молекулярной структуре называются моноолефинами (C n H 2n ), а с двумя двойными связями называются диолефинами (C n H 2n-2 ). Моноолефины обозначаются после суффикса «en» или «ilen» в конце числа атомов углерода, в то время как диолефины обозначаются путем присоединения суффикса «dien» к корням, указывающим число атомов углерода. Многие изомеры образуются замещением двойных связей алкенов. Тепловые характеристики алкенов ниже, чем у алканов, а их плотность составляет от 620 до 820 кг/м 9 .0367 3 за счет того, что в молекулярной структуре алкенов выше отношение атомов углерода к атомам водорода. Алкены обладают высокой устойчивостью к воспламенению. Алкены менее устойчивы к окислению, чем алканы, поэтому легко реагируют с кислородом. Таким образом, кислород вызывает склеивание алкенов и, как следствие, блокировку топливопровода. Алкены содержат двойные связи между атомами углерода, одна из которых сигма ( х ), а другая пи ( х ). По этой причине он разрушается труднее, чем алканы с одинарной сигма-связью. Алкены могут использоваться в качестве топлива для бензиновых двигателей благодаря высокой стойкости к воспламенению. Кроме того, его можно использовать в качестве дизельного топлива за счет повышения температуры самовоспламенения. Важнейшие свойства алкенов придают реакции присоединения с H 2 , X 2 , HX и H 2 O соединения. Атомы углерода алкенов не полностью насыщены водородом. Следовательно, алкены легче ассоциировать с такими элементами, как водород, хлор и бром, поскольку они более химически активны, чем алканы и нафтены. Благодаря такой реакционной структуре они используются в качестве сырья для получения топлива более высокого качества такими методами, как гидрирование, полимеризация и алкилирование. Хотя алкены присутствуют в очень малых количествах в сырой нефти, обычно их можно получить методами термического и каталитического крекинга, которые представляют собой нагревание или каталитическое разложение продуктов с большими молекулами. Алкены в больших количествах присутствуют в бензине, полученном этими способами. Высокая устойчивость алкенов к воспламенению делает их хорошим топливом для бензиновых двигателей, но они также могут быть топливом для дизельных двигателей за счет повышения склонности к воспламенению [1, 2, 3, 5, 9].]. На рис. 4 представлена ​​молекулярная структура некоторых алкенов.

Рис. 4.

Молекулярная структура некоторых алкенов [5].

2.4 Алкины (ацетилены)

Алкины представляют собой соединения, имеющие общую замкнутую формулу C n H 2n−2 и содержащие по крайней мере одну тройную связь (C☰C) между атомами углерода. Алкины являются ненасыщенными углеводородами из-за того, что все атомы углерода не имеют достаточного количества связей с водородом. Кроме того, алкины имеют суффикс «-in», который добавляется к концу соединения и обозначается в соответствии с числом атомов углерода в самой длинной цепи. Самым простым и известным соединением является ацетилен (C 2 H 2 ). Алкины также могут называться производными ацетилена. Алкены более реакционноспособны, чем алканы и нафтены, потому что они ненасыщенные. Таким образом, они могут легче реагировать с такими элементами, как водород, хлор и бром, с образованием соединения [3, 5, 9]. На рис. 5 представлена ​​молекулярная структура некоторых алкенов.

Рис. 5.

Молекулярная структура некоторых алкинов [5].

2.5 Ароматические соединения (производные бензола)

В конце девятнадцатого века органические соединения были разделены на два класса: алифатические и ароматические. Алифатические соединения означали, что соединения проявляли «липароидное» химическое поведение, в то время как ароматические соединения означали низкое содержание водорода/углерода и «ароматные». Ароматические соединения представляют собой ненасыщенные углеводороды, имеющие двойные связи между атомами углерода, которые имеют замкнутую общую формулу C н Н 2н-6 . Ароматические соединения связаны друг с другом ароматическими, а не одинарными связями. Другими словами, ароматические соединения также называют аренами. Хотя ароматические соединения являются ненасыщенными соединениями, их химические свойства отличаются от других алифатических ненасыщенных соединений. В отличие от алкенов и алкинов ароматические соединения не дают реакции присоединения, характерной для ненасыщенных соединений. Кроме того, ароматические соединения осуществляют реакции замещения, особенно характерные для насыщенных углеводородов. По этим причинам, поскольку ароматические соединения более стабильны, чем другие ненасыщенные соединения, ароматические соединения были отнесены к отдельному классу углеводородов. Благодаря наличию более одного атома углерода с двойными связями и циклической структуре они имеют прочную структуру связи и обладают высокой устойчивостью к воспламенению. Плотность ароматических соединений варьируется от 800 до 850 кг/м 9 .0367 3 . Более высокие плотности в жидком состоянии приводят к тому, что они имеют высокое содержание энергии на единицу объема, но имеют низкую теплотворную способность на единицу массы. Связи между атомами углерода прочны; ароматические соединения обладают высокой детонационной стойкостью. Следовательно, из-за высокого октанового числа ароматических соединений они могут быть хорошим бензиновым топливом с добавлением бензина для повышения детонационной стойкости, но они не подходят для использования в качестве топлива для дизельных двигателей из-за их низкого цетанового числа. Простейшим ароматическим соединением является бензол с химической формулой C 6 Н 6 . Основные структуры других ароматических соединений также состоят из бензола. Как правило, их можно получить искусственно из угля и использовать в качестве добавки к бензину для повышения детонационной стойкости бензина. Ароматические соединения следует использовать с осторожностью, поскольку они канцерогенны, вызывают загрязнение выхлопных газов, обладают высокой растворимостью и оказывают коррозионное воздействие на системы подачи топлива [1, 2, 3, 5, 6, 9]. На рис. 6 показана молекулярная структура некоторых важных ароматических соединений.

Рис. 6.

Молекулярная структура некоторых ароматических соединений [5].

Объявление

3. Топлива для двигателей внутреннего сгорания

Бензин и дизельное топливо, являющиеся производными сырой нефти, обычно используются в двигателях внутреннего сгорания. Приблизительная элементная структура средней сырой нефти состоит из 84% углерода, 14% водорода, 1–3% серы и менее 1% азота, атомов кислорода, металлов и солей. Сырая нефть состоит из широкого спектра углеводородных соединений, состоящих из алканов, алкенов, нафтенов и ароматических соединений. Это очень маленькие молекулярные структуры, такие как пропан (C 3 H 8 ) и бутана (C 4 H 10 ), но также могут состоять из смесей различных структур с очень большими молекулами, таких как тяжелые масла и асфальт. Поэтому для использования в двигателях внутреннего сгорания сырую нефть необходимо перегонять. В результате тепловой перегонки сырой нефти получают такие нефтепродукты, как нефтяные газы, топливо для реактивных двигателей, керосин, бензин, дизельное топливо, тяжелые топлива, машинные масла, асфальт. В целом при перегонке сырой нефти получается в среднем 30 % бензина, 20–40 % дизельного топлива и 20 % мазута, а тяжелых масел получается от 10 до 20 % [2, 5].

При перегонке сырой нефти бензин получают при температуре от 40 до 200°С, а дизельное топливо при температуре от 200 до 425°С. Для использования этих топлив в двигателях необходимо учитывать некоторые важные физические и химические свойства, такие как удельный вес топлива, структурный компонент, теплотворная способность, температура вспышки и температура сгорания, температура самовоспламенения, давление паров, вязкость топлива, требуется поверхностное натяжение, температура замерзания и текучесть на холоде. Удельная масса, плотность топлива уменьшаются с увеличением содержания водорода в молекуле. Плотность бензина и дизельного топлива обычно указывается в кг/м 9 .0367 3 при 20°С. Номер Американского института нефти (API) — это международная система измерения, которая классифицирует сырую нефть по ее вязкости в соответствии с американскими стандартами. Удельный вес можно определить как отношение веса данного объема данного вещества при 15,15°C (60°F) к весу воды при том же объеме и температуре. Связь между номером API и удельным весом выражается следующим образом [1, 2, 5]:0005

API=141,5Удельный вес15,15℃/15,15℃−131,5E2

В соответствии с номером API сырая нефть делится на три группы: тяжелая, средняя и легкая, и по мере увеличения номера API сырая нефть становится тоньше. Степень API дизельных топлив колеблется примерно от 25 до 45. Вязкость, цвет, основной компонент и определение сырой нефти по марке API приведены в табл. 1 [1, 5].

API grade Definition Viscosity Color Composition
0–22. Heavy Too viscous Dark Asphalt
22.3–31.3° Medium Средний Коричневый Дизель + бензин
31,3–47° Светлый Жидкость Светло-желтый 2 Газопровод0613

Таблица 1.

Классификация сырой нефти по классу API [5].

В то время как плотность бензина составляет ρ  = 700–800 кг/м 3 , для дизельного топлива она варьируется в пределах ρ  = 830–950 кг/м 3 . В то время как содержание углерода в алкановом и нафтеновом топливе составляет 86%, в ароматическом топливе оно составляет около 89%. Помимо атомов углерода и водорода, в бензине и дизельном топливе можно найти серу, асфальт и воду. В частности, сера может вызывать коррозию деталей двигателя, а продукты сгорания серы оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Асфальт прилипает к клапану на поверхностях поршня и вызывает износ. Вода вызывает коррозию и снижает теплотворную способность топлива. Это нежелательные компоненты в топливе. Тепловые характеристики жидкого топлива даны в единицах массовой энергии (кДж/кг или ккал/кг), а тепловые характеристики газового топлива даны в единицах энергии (кДж/л, кДж/м 9 ).0367 3 или ккал/м 3 ). Теплотворная способность топлива выражается двояко: как низшая, так и высшая теплотворная способность. Если вода в топливе находится в парообразном состоянии в конце измерения, это дает более низкую теплотворную способность этого топлива. Когда вода в топливе конденсируется в конце измерения, она отдает теплоту испарения в систему, а измеренное значение дает более высокую теплотворную способность топлива. В результате в капсуле калориметра получается однофазный пар в результате измерения теплотворной способности, так что измеряется более низкая теплотворная способность. Двойная фаза (фаза жидкость-пар) получается таким образом, что измеряется более высокая теплотворная способность. При достаточном нагреве топливовоздушной смеси топливо начинает самовоспламеняться без внешнего воспламенения. Эта температура называется температурой самовоспламенения (SIT) топлива, а время задержки сгорания топлива называется задержкой воспламенения (ID). Термины SIT и ID являются важными характеристиками моторного топлива. Значения SIT и ID варьируются в зависимости от таких переменных, как температура, давление, плотность, турбулентность, вращение, соотношение воздух-топливо и наличие инертных газов. Самовоспламенение является основным законом процесса сгорания в дизельных двигателях. Желательно, чтобы значение SIT было высоким для бензиновых двигателей и низким для дизельных двигателей. Температура самовоспламенения бензина составляет 550°С и выше [1, 2, 4].

В зависимости от типа бензинового или дизельного двигателя желаемые свойства топлива различаются. Наиболее важными свойствами бензинового топлива являются такие свойства, как испаряемость и детонационная стойкость, в то время как дизельное топливо должно обладать такими важными топливными свойствами, как вязкость, поверхностное натяжение и склонность к воспламенению. В бензиновых топливах испаряемость и стойкость к детонации являются одними из наиболее важных параметров, влияющих на работу двигателя. Испаряемость бензинового топлива влияет на скорость и количество испарения топлива во впускном канале и в цилиндре. Низкая летучесть топлива влияет на образование достаточного количества воздушно-топливной смеси, но когда она очень летучая, она может препятствовать протеканию топлива, создавая пузырьки пара во всасывающем канале при локальном повышении температуры. Когда фронт пламени продвигается вперед во время горения, с повышением температуры и давления внутри цилиндра он сжимает воздушно-топливную смесь, до которой фронт пламени еще не может добраться. Таким образом, топливо может образовать еще один фронт горения за счет самопроизвольного достижения топливом температуры воспламенения с выделением тепла и излучения. Скорость горения фронтов пламени в этих разных точках может составлять 300–350 м/с, а давление в цилиндре может возвратно-поступательным образом достигать 9–12 МПа. При этих высоких значениях скорости и давления фронты пламени затухают, ударяясь друг о друга или о стенки камеры сгорания. Это демпфирование не только вызывает потерю энергии, но и увеличивает локальную теплопроводность. В результате такой ситуации снижается производительность двигателя. Это явление называется стуком в бензиновых двигателях и является нежелательной ситуацией. Химическая структура топлива оказывает существенное влияние на температуру самовоспламенения. Октановое число (ОН) определяется как свойство топлива к детонационной стойкости или насколько хорошо само топливо воспламеняется. Октановое число обратно пропорционально длине цепи молекул топлива. Чем короче длина молекулярной цепи топлива, тем выше октановое число. Однако октановое число прямо пропорционально компоненту разветвленной боковой цепи. Чем выше разветвление в молекулярной цепи, тем выше октановое число топлива. Другими словами, это приводит к повышению детонационной стойкости топлива. Как правило, увеличение количества атомов углерода в составе топлива повышает ударопрочность. Однако октановые числа циклических молекул, нафтенов, спиртов и ароматических соединений высоки. Для масштабирования октанового числа бензина берутся две точки отсчета, которые представляют собой точки 0–100. Октановое число нормального гептана (С 7 H 16 ) принимается равным 0, а октановое число изооктана (C 8 H 18 ) считается равным 100. соединения имеют почти одинаковые значения летучести и температуры кипения. Причина использования этих двух топлив в качестве точки отсчета заключается в том, что оба топливных соединения имеют почти одинаковые значения летучести и температуры кипения. Также доступны такие виды топлива, как спирты и бензолы, с октановым числом выше верхнего октанового числа этой меры. В бензиновых двигателях присадки используются для повышения детонационной стойкости топлива для предотвращения детонации. Двумя наиболее часто используемыми методами определения октанового числа топлива являются метод двигателя и исследовательский метод. Октановые числа, определенные этими методами, дают значения моторного октанового числа (МОЧ) и исследовательского октанового числа (ИОЧ) соответственно. В таблице 2 приведены условия проведения испытаний по определению октанового числа топлива [1, 2, 4, 5].

3

8

80779 Таблица 2.

Условия испытаний для измерения октанового числа [4].

Поскольку температура воздуха на входе по методу MON выше, чем по методу RON, температура дожигания достигает более высоких значений. Таким образом, топливо самовозгорается и стучит. Следовательно, октановое число, полученное по методу MON, ниже, чем октановое число, полученное по методу RON, потому что он работает при более низких степенях сжатия по методу MON. Разница значений между этими двумя методами определения октанового числа называется чувствительностью к топливу (FS). Когда число чувствительности к топливу находится в диапазоне от 0 до 10, утверждается, что детонационная характеристика топлива не зависит от геометрии двигателя, а если она выше этих значений, то детонационная характеристика топлива сильно зависит от сгорания. Геометрия камеры двигателя. YD рассчитывается, как в уравнении. (3):

FS=RON-MONE3

Геометрия камеры сгорания, турбулентность, температура и наличие инертных газов являются параметрами, влияющими на октановое число. Октановое число сильно зависит от скорости пламени в воздушно-топливном заряде. При увеличении скорости пламени воздушно-топливная смесь выше температуры самовоспламенения немедленно сгорает во время задержки воспламенения. Таким образом, существует прямая зависимость между скоростью пламени и октановым числом, так как скорость пламени позволит топливу вытекать без детонации. Спирты имеют высокую скорость воспламенения, поэтому их октановые числа высоки. Период ID не зависит от физических свойств топлива, таких как плотность и вязкость в горячем двигателе в установившемся режиме. Это сильно зависит от компонентов топливной химии. Поэтому для повышения октанового числа топлива добавляют такие присадки, как спирты или органические соединения марганца [4, 5]. Можно работать при более высоких степенях сжатия за счет увеличения октанового числа топлива. Таким образом, высокая степень сжатия увеличивает мощность двигателя и обеспечивает экономию топлива [10].

Дизельное топливо делится на две основные категории: легкое дизельное топливо и тяжелое дизельное топливо. Химическая формула легкого дизельного топлива приблизительно равна C 12,3 H 22,2 , тогда как тяжелое дизельное топливо считается C 14,06 H 24,8 . Молярная масса легкого и тяжелого дизельного топлива составляет приблизительно 170 и 200 г/моль соответственно. Вязкость, поверхностное натяжение и склонность топлива к воспламенению являются важными параметрами свойств топлива в дизельных топливах. Легкое дизельное топливо имеет меньшую вязкость и требует меньше работы по перекачке. Поскольку низкая вязкость также снижает поверхностное натяжение топлива, топливо имеет меньший диаметр капель при распылении. В отличие от бензиновых двигателей в дизельных двигателях желательно иметь высокую склонность к воспламенению, поскольку сгорание в дизельных двигателях основано на самовозгорании топливовоздушной смеси. В этот момент цетановое число, которое является мерой способности топлива к воспламенению, становится характеристикой топлива. Другими словами, это величина, которая количественно определяет период задержки воспламенения. Гексадекан (С 16 H 34 ), топливо с прямой цепью алкановой группы, считается высшей контрольной точкой цетанового числа, которое является мерой склонности к воспламенению. Другой контрольной точкой является цетановое число 15 в виде гептаметилнонана (ГМН) C 12 H 34 , либо за низшую контрольную точку принимается нулевая величина цетанового числа альфа-метилнафталина C 11 H 10 топлива. В первую очередь в двигатель с регулируемой степенью сжатия запускается топливо с неизвестным цетановым числом. Затем проводят испытание двигателя до степени сжатия, при которой начинается первый стук для определения степени сжатия топлива. Затем смесь этих двух эталонных топлив в различных соотношениях испытывается при заданной степени сжатия, и эталонные топлива смешиваются до начала детонации. Процентное содержание гексадекана в момент детонации в топливной смеси гептаметилнонана или альфа-метилнафталина дает нам цетановое число измеренного топлива. Было разработано несколько эмпирических уравнений с использованием физических свойств топлива, поскольку испытания двигателя очень трудоемки и дорогостоящи при определении цетанового числа. Эти методы, которые измеряют склонность топлива к воспламенению, называются цетановым индексом, анилиновой точкой или дизельным индексом. Анилин — ароматическое соединение, которое очень легко смешивается с соединениями своей группы даже при низких температурах, в то время как с алканами (парафинами) образует смеси труднее. Следовательно, гексадекан (C 16 H 34 ), который представляет собой алкановую группу и имеет высокую склонность к воспламенению, имеет высокую температуру смешивания с анилином. Смесь пробы топлива с таким же количеством анилина нагревают для нахождения индекса дизеля. Затем весь анилин растворяется в топливе. После этого смесь охлаждают для отделения анилина от топлива. Эта температура, при которой анилин отделяется от топлива, называется анилиновой точкой. Индекс дизельного топлива рассчитывается с использованием анилиновой точки и класса API, указанных в уравнении. (4):

Дизельный индекс = Анилиновая точка °F×API при 60°F100E4

Чем выше значение дизельного индекса, тем топливо более алкановое (с парафиновой структурой) и имеет более высокую склонность к воспламенению. Повышение летучести дизельных топлив вызывает ускорение испарения топлива и снижение вязкости. Как правило, это нежелательно, поскольку топливо вызывает снижение цетанового числа [1, 2, 4].

Некоторые виды топлива, обычно используемые в двигателях, представлены в Таблице 3. Некоторые важные свойства топлив, такие как закрытые формулы, молярная масса, низшая и высшая теплотворная способность, стехиометрические соотношения воздух/топливо и топливо/воздух, температура испарения , моторное октановое число (MON), исследовательское октановое число (RON) и цетановое число приведены.

Properties RON MON
Engine speed (rpm) 600 900
Intake air temperature (°C) 52 ( 125 ° F) 149 (300 ° F)
Температура охлаждающей воды (° C) 100 (212 ° F) 100
ТЕМПРЕГА Ф) 57
Ignition time 13°KMA (before TDC) 13–19°KMA (before TDC)
Spark plug nail range 0. 508 (0.020 inç) 0.508
Intake air давление Атмосферное давление
Соотношение воздух-топливо С поправкой на максимальную детонацию
Степень сжатия С поправкой на стандартную детонацию
Fuel Closed formula Mole weight Heating value Stoichiometric Octane number Evaporation temperature (kJ/kg) CN
HHV (kJ/kg) LHV (kJ/kg) (A/F)s (F/A)s MON RON
Gasoline C 8 H 15 111 47,300 43,000 14. 6 0.068 80–91 92–99 307
Light diesel C 12.3 H 22.2 170 44,800 42,500 14.5 0.069 270 40–55
Heavy diesel C 14.6 H 24.8 200 43,800 41,400 14.5 0.069 230 35–50
Isooctane C 8 H 18 114 47,810 44,300 15. 1 0.066 100 100 290
Heptane C 7 H 16 100 48,070 44,560 15.2 0.066 0 0 316
Cetane C 16 H 34 226 47,280 43,980 15 0.066 292 100
Heptamethylnonane C 12 H 34 178 15 0. 063 15
Alpha-methyl naphthalene C 11 H 10 142 13.1 0.076 0
Isodecane C 10 H 22 142 47,590 44,220 15.1 0.066 92 113

Table 3.

Common fuels and their properties [4].

Цетановый индекс можно рассчитать по формуле (5) что показано при перегонке топлива. Рассчитывается по температурам и плотности испарившегося топлива при объемных соотношениях 10, 50 и 90 % путем перегонки топлива:

SI=45,2+0,0892T10-215+0,131T50-260+0,523T90-310+0,901BT50-260-0,420BT90-310+0,00049T10-2152-0,00049T90-3102+107B+60B2E5

4 Значения T 1 100005

4 и T 90 – температуры испарения топлива в объемных соотношениях 10, 50 и 90% соответственно. B  = -exp[-3500( ρ — 850)] — 1, где ρ  = плотность в кг/м 3 при 15°C. Эта формула связана с цетановым числом, если только в топливо не добавляются цетаноповышающие присадки. В противном случае цетановое число легированных топлив может быть измерено в экспериментах по испытанию двигателя. Другим методом, используемым для расчета цетанового индекса, является эмпирическое уравнение, приведенное в уравнении (6), рассчитанное с использованием некоторых физических свойств топлива [5]:

SI=-420,34+0,016G2+0,192Glog10Tgn+65,01log10Tgn2-0,0001809Tgn2E6

где G  = (141,5/S г

. 5) −13 S g и T gn — относительная температура кипения в °F и относительная плотность соответственно.

Полуэмпирическое выражение, которое прогнозирует продолжительность ID на основе цетанового числа и других рабочих параметров, выглядит следующим образом:0005

ID (°CA) – время в угле поворота коленчатого вала, E A  = (618,840)/(цетановое число + 25) энергия активации, R u  = 8,314 кДж/кмоль K универсальная газовая постоянная, T em и P em температура в начале времени сжатия соответственно (K) и давление (бар), ε  = степень сжатия, а k  = cp/cv = 1,4 значения, используемые при анализе стандартного воздушного цикла. ID рассчитывается по формуле, приведенной в уравнении. (8). Выражается в миллисекундах для двигателя при n об/мин [4]: ​​

IDms=DºCA/0,006nE8

Низкое цетановое число дизельных двигателей приводит к увеличению времени ID, что, в свою очередь, сокращает время, необходимое для сгорания и CA. Увеличение времени ТГ приводит к накоплению в камере сгорания большего количества топлива, чем требуется. Таким образом, это избыточное топливо вызывает внезапное и сильное повышение давления во время начала сгорания. Эти внезапные повышения давления вызывают механические напряжения и тяжелую работу двигателя, что известно как детонация дизеля [2, 4].

Вкратце, цетановое число и октановое число относятся к самовозгоранию топлива. Более высокое цетановое число указывает на то, что дизельное топливо сгорает внезапно и легко. Высокое октановое число определяет устойчивость бензина к внезапному воспламенению. Как правило, если цетановое число высокое, октановое число низкое. Между этими двумя свойствами существует обратная зависимость, так что цетановое число низкое, если октановое число высокое [5].

Реклама

4. Газ природный и сжиженный нефтяной (СНГ)

Природный газ представляет собой газовую смесь, содержащую метан, этан, пропан, пентан и гексан в более легком, чем воздух, содержании, без цвета, запаха и вкуса. Однако он содержит небольшое количество (0–0,5% по объему) углекислого газа, азота, гелия и сероводородного газа. Как правило, этот газовый состав содержит около 70–90% метана, 0–20% этана и немного меньше пропана, чем этана. Природный газ, используемый на рынке, очищается и отделяется от других газов и используется в виде почти чистого метанового газа (CH 4 ) [5]. Природный газ можно хранить в виде сжатого природного газа (СПГ) при высоком давлении, например 16–25 МПа, или в виде сжиженного природного газа при низком давлении, например 70–210 кПа, и при очень низких температурах, например −160 °C. Природный газ можно хранить с помощью этих методов и обычно использовать в качестве сжатого природного газа (СПГ) в двигателях внутреннего сгорания с одноточечной системой распыления. Система одноточечного распыления позволяет наиболее эффективно использовать природный газ, поскольку обеспечивает более длительное время смешивания, чем требуется для природного газа [4]. В таблице 4 показаны соединения, образующие природный газ, и температуры кипения.

9014 9014 9014 9014 9013 9014
Composition Boiling point (°C) Composition Boiling point (°C)
Methane −161.6 Isopentane 28
Ethane −88.6 n-Pentane 36.1
Propane −42.1 Hexane 69
Isobutane −11,7 Гептан 98,4
N-Бутан -0,5
.

Существуют двухтопливные дизельные двигатели, в которых природный газ и дизельное топливо работают вместе. Природный газ подается в камеру сгорания примерно со скоростью звука. Это приводит к высокой турбулентности и высокой скорости пламени. Природный газ имеет более низкие температуры сгорания, чем дизельное топливо, и при позднем распылении температура камеры сгорания может быть дополнительно снижена. Снижение температуры камеры сгорания значительно снижает NO x формирование. Однако низкое содержание углерода в природном газе приводит к меньшим выбросам CO 2 и значительно меньшему количеству твердых частиц [4].

Газовые двигатели, преобразующие газ метан в энергию, являются одним из наиболее распространенных применений природного газа. Газы, образующиеся на свалках, обычно содержат от 45 до 65% метана. Помимо метана, эти свалочные газы содержат сильно загрязняющие газы различного качества, такие как фтор, хлор, кремний и твердые частицы. В частности, из-за коррозионного и абразивного действия этих газов в двигателях должны использоваться специальные материалы для поршней и клапанов. Теплотворная способность природного газа составляет от 33,4 до 40,9.МДж/м 3 . CO 2 , H 2 O и 891 кДж энергии получаются при полном сгорании 1 моль газообразного метана. Уравнение сгорания 1 моля метана описано в уравнении (9) следующим образом:

Ch5g+2O2g→CO2g+2h3Ol+891kJE9

Высокая скорость пламени и октановое число природного газа 120 позволяют природному газу работать при высокой степени сжатия. Это гарантирует, что природный газ является хорошим топливом для бензиновых двигателей. Кроме того, природный газ имеет низкий уровень выбросов выхлопных газов. Кроме того, наиболее важным преимуществом газового топлива является то, что природный газ может быть получен из такого источника, как уголь, который имеет много запасов по всему миру. Однако, поскольку низкоэнергетическая емкость природного газа находится в форме газа, его низкий объемный КПД приводит к снижению производительности двигателя. Недостатки этого топлива заключаются в том, что для природного газа требуются резервуары для хранения топлива под высоким давлением; дозаправка требует времени и имеет переменные компоненты топлива по содержанию природного газа [4]. В таблице 5 представлены свойства природного газа и его сравнение с другими видами топлива в виде тепловых значений.

Properties Natural gas Fuel types Heating value (kcal/kg)
Volume by composition (%) 95–98 1 kg of diesel oil 10,200
Mole weight (kg/mol) 16.04 1 kg no: six fuel oil 9200
Density (kg/m 3 ) 0.82 1 kg LPG 11,000
Thermal value (MJ/m 3 ) 36. 14 1 kg imported lignite coal 4700/6500
Highest flame speed (m/s ) 0,39 1 м 3 природный газ 8250

Таблица 5.

Свойства природного газа и его сравнение1 с другими видами топлива [1].

СНГ, сжиженный нефтяной газ, производится в качестве побочного продукта в процессе производства природного газа или при перегонке нефти на нефтеперерабатывающих заводах. В общем, он содержит 90% пропана, 2,5% бутана и небольшое количество этана и пропилена с тяжелыми углеводородами. Эти соотношения газов пропана и бутана в СНГ могут варьироваться в зависимости от регионов и областей использования [5]. В последние годы пропан-бутановые смеси в различных соотношениях (80 % пропан/20 % бутан, 70 % пропан/30 % бутан, 50 % пропан/0 % бутан) были испытаны в качестве топлива для транспортных средств. Сжиженный нефтяной газ, используемый в Турции, состоит из 30% пропана и 70% бутана. СУГ является наиболее предпочтительным видом топлива после бензина и дизельного топлива, так как СУГ намного легче хранить и транспортировать, чем природный газ [1, 4].

Сжиженный нефтяной газ — бесцветный, не имеющий запаха, нетоксичный и легко воспламеняющийся газ. Сжиженный нефтяной газ представляет собой смесь пропана и бутана, которая является газом при нормальном давлении и температуре. Однако сжиженный нефтяной газ представляет собой жидкость при умеренном давлении. Кроме того, он в два раза тяжелее воздуха и в два раза легче воды. Поэтому в случае протечки СУГ стекает на пол. LPG в жидком состоянии расширяется примерно в 273 раза по сравнению с объемом жидкости. Это называется внезапным расширением и охлаждением при резком перепаде температуры с очень быстрым испарением жидкого топлива при переходе его в газообразное состояние. Так как это может вызвать обморожение, к газу нельзя прикасаться голыми руками. Хотя сжиженный нефтяной газ является неагрессивным газом, он может расплавить краску и масло, а также раздуть материалы из натурального каучука, в результате чего они потеряют свои свойства. Поэтому использование совместимых с LPG материалов в автомобильных газовых системах, использующих LPG, очень важно для безопасности [1, 5]. Система LPG широко используется в автомобилях с бензиновым двигателем. В связи с этим сравнение физико-химических свойств газов пропана и бутана, входящих в состав СУГ и бензинового топлива, приведено в таблице 6.

Properties Propane Butane Gasoline
Volumetric mass at 15 °C (kg/l) 0.508 0.584 0.73–0.78
Gas pressure at 37. 8 °C (bar) 12.1 2.6 0.5–0.9
Boiling temperature (°C) −42 0.5 30–225
RON 111 103 96–98
MON 97 89 85–87
Lower heating value (MJ/kg) 46.1 45.46 44.03
Lower heating value (MJ/l) 23.4 26.5 32.3
Stoichiometric ratio 15.8 15.6 14.7

Таблица 6.

Свойства СУГ и бензина [1].

Реклама

5. Выводы

Ископаемые виды топлива, такие как дизельное топливо, бензин, природный газ и сжиженный нефтяной газ, обычно используются в двигателях в качестве топлива. Однако двигатели внутреннего сгорания имеют различия в типах топлива в зависимости от термодинамических циклов. Следовательно, топлива могут быть продемонстрированы в разных свойствах друг с другом. Например, бензиновые топлива должны обладать высокой стойкостью к воспламенению, а дизельные топлива должны иметь хорошее самовоспламенение. По этим причинам углеводородное топливо можно преобразовать с помощью какого-либо химического процесса в зависимости от типа двигателя или путем улучшения свойств топлива. Таким образом, новые формулы топлива или различные свойства топлива могут быть улучшены путем преобразования углеводородов друг в друга с помощью некоторых химических процессов.

Свойства топлива для дизельных и бензиновых двигателей, такие как цетановое число, октановое число, вязкость и плотность, можно улучшить с помощью присадок к топливу. Одной из наиболее перспективных топливных добавок в будущем являются альтернативные виды топлива. Высокое октановое число и склонность спиртов к низкой плотности приводят к улучшению свойств топлива, например, к повышению октанового числа бензина и снижению вязкостно-плотностных свойств дизельного топлива. Кроме того, цетановое число дизельного топлива можно улучшить за счет биодизеля, имеющего высокое цетановое число.

Реклама

Номенклатура

API

Американский институт нефтяного нефти

BTDC

Перед верхним мертвым центром

CN

Цетановый номер

HHV

.

низшая теплота сгорания (кДж/кг)

LPG

сжиженный нефтяной газ

MON

октановое число двигателя

n

частота вращения двигателя (об/мин)

RON

октановое число по исследовательскому методу

об/мин

об/мин

SI

cetane index

SIT

self-ignition temperature

θ

crank angle (°CA)

γ

specific heat ratio

ρ

density (kg/m 3 )

References

  1. 1. Ярдым М.Х. Motor Teknolojisi «Технология двигателей». 3. Базовое изд. Анкара/Турция: Нобелевский академик Яинджилык; 2017. с. 418
  2. 2. Safgönül B et al. Ичтен Янмали Моторлар. Стамбул: Бирсен Яйыневи; 1995. с. 218
  3. 3. Алтурал Б. Органик Кимья «Органическая химия». Кайсери: Erciyes Üniversitesi Yayınları No: 159; 2008. с. 473
  4. 4. Пулкрабек В.В. В: Яшар Х, редактор. İçten Yanmalı Motorlar Mühendislik Temelleri. 1. Баски изд. Измир: Измир Гювен Китабеви; 2016. с. 480
  5. 5. Бешергил Б. Якитлар Яглар «Масло». Измир: Ege Üniversitesi Yayını; 2009. с. 462
  6. 6. Соломоновы острова TWG, Fryhle CB. Органик Кимья. Стамбул, Турция: Literatür Yayıncılık; 2002. с. 1346
  7. 7. Клэнси С. 12 Учебник по химии для средней школы. 2011-е изд. Уитби, Онтарио/Канада: McGraw-Hill Ryerson; 2011. с. 832
  8. 8. Чанг Р. Ин: Timp TD, редактор. Химия. 10-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill; 2010. с. 1170
  9. 9. Хашимоглу С. Дюшук Иси Кайыплы Бир Дизель Моторунда Бийодизель Кулланимин Перформанс и Эмисион Параметрелерин Эткиси. Сакарья: Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya Universitesi; 2005
  10. 10. Стоун Р. Введение в двигатели внутреннего сгорания. 2-е изд. Лондон: The Machillan Press Ltd .; 1992. с. 574
  11. 11. Küçükçalı R. Yenilenebilir Enerjiler Alternatif Sistemler Isisan Çalışmalari No: 375. Стамбул, Турция: Isisan Akademi; 2008. с. 704

Разделы

Информация о авторе

  • 1. Введение
  • 2. Фули на основе гидрособоров
  • 3. Fuels of Internal Gostion Engine
  • .
  • Номенклатура

Ссылки

Реклама

Автор:

Selçuk Sarıkoç

Представлено: 12 июня 2019 г. Рассмотрено: 6 августа 2019 г. Опубликовано: 2 026 февраля 2019 г.0005 СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

© 2020 Автор(ы). Лицензиат IntechOpen. Эта глава распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

\n

3. Топлива для двигателей внутреннего сгорания

\n

Бензин и дизельное топливо, являющиеся производными сырой нефти, обычно используются в двигателях внутреннего сгорания. Приблизительная элементная структура средней сырой нефти состоит из 84% углерода, 14% водорода, 1–3% серы и менее 1% азота, атомов кислорода, металлов и солей. Сырая нефть состоит из широкого спектра углеводородных соединений, состоящих из алканов, алкенов, нафтенов и ароматических соединений. Это очень маленькие молекулярные структуры, такие как пропан (C 3 H 8 ) и бутана (C 4 H 10 ), но также могут состоять из смесей различных структур с очень большими молекулами, таких как тяжелые масла и асфальт. Поэтому для использования в двигателях внутреннего сгорания сырую нефть необходимо перегонять. В результате тепловой перегонки сырой нефти получают такие нефтепродукты, как нефтяные газы, топливо для реактивных двигателей, керосин, бензин, дизельное топливо, тяжелые топлива, машинные масла, асфальт. В целом при перегонке сырой нефти получается в среднем 30 % бензина, 20–40 % дизельного топлива и 20 % мазута, а тяжелых масел получается от 10 до 20 % [2, 5].

\n

При перегонке сырой нефти получают бензин при температуре от 40 до 200°С, а дизельное топливо при температуре от 200 до 425°С. Для использования этих топлив в двигателях необходимо учитывать некоторые важные физические и химические свойства, такие как удельный вес топлива, структурный компонент, теплотворная способность, температура вспышки и температура сгорания, температура самовоспламенения, давление паров, вязкость топлива, требуется поверхностное натяжение, температура замерзания и текучесть на холоде. Удельная масса, плотность топлива уменьшаются с увеличением содержания водорода в молекуле. Плотность бензина и дизельного топлива обычно указывается в кг/м 9 .0367 3 при 20°С. Номер Американского института нефти (API) — это международная система измерения, которая классифицирует сырую нефть по ее вязкости в соответствии с американскими стандартами. Удельный вес можно определить как отношение веса данного объема данного вещества при 15,15°C (60°F) к весу воды при том же объеме и температуре. Связь между номером API и удельным весом выражается следующим образом [1, 2, 5]:

\n

\n\nУдельный вес\n\n\n\n15,15\n℃\n/\n15. 15\n℃\n\n\n=\n\n\n\nρ\nобразец\n\n\n\n15.15\n℃\n\n\n\n\n\nρ\nвода\n \n\n\n15.15\n℃\n\n\n\n\n\nE1

\n

\n\nAPI\n=\n\n141,5\n\nУдельный вес\n\n\n\n15,15\n℃\n/\n15,15\n℃\n\ n\n\n\n−\n131,5\n\nE2

\n

По номеру API сырая нефть делится на три группы: тяжелая, средняя и легкая, а по номеру API увеличивается, сырая нефть становится более жидкой. Степень API дизельных топлив колеблется примерно от 25 до 45. Вязкость, цвет, основной компонент и определение сырой нефти по марке API приведены в табл. 1 [1, 5].

\n

\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n2 \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n

Классификация сырой нефти по классу API [5].

\n

В то время как плотность бензина составляет ρ  = 700–800 кг/м 3 , для дизельного топлива она колеблется в пределах ρ  = 830–950 кг/м 3 . В то время как содержание углерода в алкановом и нафтеновом топливе составляет 86%, оно составляет около 89%.% для ароматических соединений. Помимо атомов углерода и водорода, в бензине и дизельном топливе можно найти серу, асфальт и воду. В частности, сера может вызывать коррозию деталей двигателя, а продукты сгорания серы оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Асфальт прилипает к клапану на поверхностях поршня и вызывает износ. Вода вызывает коррозию и снижает теплотворную способность топлива. Это нежелательные компоненты в топливе. Тепловые характеристики жидкого топлива даны в единицах массовой энергии (кДж/кг или ккал/кг), а тепловые характеристики газового топлива даны в единицах энергии (кДж/л, кДж/м 9 ).0367 3 или ккал/м 3 ). Теплотворная способность топлива выражается двояко: как низшая, так и высшая теплотворная способность. Если вода в топливе находится в парообразном состоянии в конце измерения, это дает более низкую теплотворную способность этого топлива. Когда вода в топливе конденсируется в конце измерения, она отдает теплоту испарения в систему, а измеренное значение дает более высокую теплотворную способность топлива. В результате в капсуле калориметра получается однофазный пар в результате измерения теплотворной способности, так что измеряется более низкая теплотворная способность. Двойная фаза (фаза жидкость-пар) получается таким образом, что измеряется более высокая теплотворная способность. При достаточном нагреве топливовоздушной смеси топливо начинает самовоспламеняться без внешнего воспламенения. Эта температура называется температурой самовоспламенения (SIT) топлива, а время задержки сгорания топлива называется задержкой воспламенения (ID). Термины SIT и ID являются важными характеристиками моторного топлива. Значения SIT и ID варьируются в зависимости от таких переменных, как температура, давление, плотность, турбулентность, вращение, соотношение воздух-топливо и наличие инертных газов. Самовоспламенение является основным законом процесса сгорания в дизельных двигателях. Желательно, чтобы значение SIT было высоким для бензиновых двигателей и низким для дизельных двигателей. Температура самовоспламенения бензина составляет 550°С и выше [1, 2, 4].

\n

В зависимости от типа бензинового или дизельного двигателя желаемые свойства топлива различаются. Наиболее важными свойствами бензинового топлива являются такие свойства, как испаряемость и детонационная стойкость, в то время как дизельное топливо должно обладать такими важными топливными свойствами, как вязкость, поверхностное натяжение и склонность к воспламенению. В бензиновых топливах испаряемость и стойкость к детонации являются одними из наиболее важных параметров, влияющих на работу двигателя. Испаряемость бензинового топлива влияет на скорость и количество испарения топлива во впускном канале и в цилиндре. Низкая летучесть топлива влияет на образование достаточного количества воздушно-топливной смеси, но когда она очень летучая, она может препятствовать протеканию топлива, создавая пузырьки пара во всасывающем канале при локальном повышении температуры. Когда фронт пламени продвигается вперед во время горения, с повышением температуры и давления внутри цилиндра он сжимает воздушно-топливную смесь, до которой фронт пламени еще не может добраться. Таким образом, топливо может образовать еще один фронт горения за счет самопроизвольного достижения топливом температуры воспламенения с выделением тепла и излучения. Скорость горения фронтов пламени в этих разных точках может составлять 300–350 м/с, а давление в цилиндре может возвратно-поступательным образом достигать 9–12 МПа. При этих высоких значениях скорости и давления фронты пламени затухают, ударяясь друг о друга или о стенки камеры сгорания. Это демпфирование не только вызывает потерю энергии, но и увеличивает локальную теплопроводность. В результате такой ситуации снижается производительность двигателя. Это явление называется стуком в бензиновых двигателях и является нежелательной ситуацией. Химическая структура топлива оказывает существенное влияние на температуру самовоспламенения. Октановое число (ОН) определяется как свойство топлива к детонационной стойкости или насколько хорошо само топливо воспламеняется. Октановое число обратно пропорционально длине цепи молекул топлива. Чем короче длина молекулярной цепи топлива, тем выше октановое число. Однако октановое число прямо пропорционально компоненту разветвленной боковой цепи. Чем выше разветвление в молекулярной цепи, тем выше октановое число топлива. Другими словами, это приводит к повышению детонационной стойкости топлива. Как правило, увеличение количества атомов углерода в составе топлива повышает ударопрочность. Однако октановые числа циклических молекул, нафтенов, спиртов и ароматических соединений высоки. Для масштабирования октанового числа бензина берутся две точки отсчета, которые представляют собой точки 0–100. Октановое число нормального гептана (С 7 H 16 ) принимается равным 0, а октановое число изооктана (C 8 H 18 ) считается равным 100. соединения имеют почти одинаковые значения летучести и температуры кипения. Причина использования этих двух топлив в качестве точки отсчета заключается в том, что оба топливных соединения имеют почти одинаковые значения летучести и температуры кипения. Также доступны такие виды топлива, как спирты и бензолы, с октановым числом выше верхнего октанового числа этой меры. В бензиновых двигателях присадки используются для повышения детонационной стойкости топлива для предотвращения детонации. Двумя наиболее часто используемыми методами определения октанового числа топлива являются метод двигателя и исследовательский метод. Октановые числа, определенные этими методами, дают значения моторного октанового числа (МОЧ) и исследовательского октанового числа (ИОЧ) соответственно. В таблице 2 приведены условия проведения испытаний по определению октанового числа топлива [1, 2, 4, 5].

\n

Класс API Определение 10 19101 Вязкость1 902 Composition
0–22.3° Heavy Too viscous Dark Asphalt
22,3–31,3° Средний Средний Коричневый Дизель + бензин
31,3–47° Светлый Жидкость Светло-желтый Бензин
\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \ n \n \n \n \n \n \n \n 941115 300°F) \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n
Properties RON MON
Частота вращения двигателя (об/мин) 600 900
Температура воздуха на впуске (°C) 52 (125°F)
Температура охлаждающей воды (°C) 100 (212°F) 100
Температура масла (° В) 57 (135°F) 57
Время зажигания 13°KMA (до ВМТ) 13–19°KMA (до )
Диапазон стержня свечи зажигания 0,508 (0,020 дюйма) 0,508
Атмосферное давление 7 \nатмосферное давление 7 n
Соотношение воздух-топливо С поправкой на максимальную детонацию
Степень сжатия С поправкой на достижение стандартной детонации

Таблица 2.

Условия испытаний для измерения октанового числа [4].

\n

Поскольку температура воздуха на входе по методу MON выше, чем по методу RON, температура дожигания достигает более высоких значений. Таким образом, топливо самовозгорается и стучит. Следовательно, октановое число, полученное по методу MON, ниже, чем октановое число, полученное по методу RON, потому что он работает при более низких степенях сжатия по методу MON. Разница значений между этими двумя методами определения октанового числа называется чувствительностью к топливу (FS). Когда число чувствительности к топливу находится в диапазоне от 0 до 10, утверждается, что детонационная характеристика топлива не зависит от геометрии двигателя, а если она выше этих значений, то детонационная характеристика топлива сильно зависит от сгорания. Геометрия камеры двигателя. YD рассчитывается, как в уравнении. (3):

\n

\n\nFS\n=\nRON\n−\nMON\n\n\nE3

\n

Геометрия камеры сгорания, турбулентность, температура и наличие инертных газов являются параметрами, влияющими на октановое число количество. Октановое число сильно зависит от скорости пламени в воздушно-топливном заряде. При увеличении скорости пламени воздушно-топливная смесь выше температуры самовоспламенения немедленно сгорает во время задержки воспламенения. Таким образом, существует прямая зависимость между скоростью пламени и октановым числом, так как скорость пламени позволит топливу вытекать без детонации. Спирты имеют высокую скорость воспламенения, поэтому их октановые числа высоки. Период ID не зависит от физических свойств топлива, таких как плотность и вязкость в горячем двигателе в установившемся режиме. Это сильно зависит от компонентов топливной химии. Поэтому для повышения октанового числа топлива добавляют такие присадки, как спирты или органические соединения марганца [4, 5]. Можно работать при более высоких степенях сжатия за счет увеличения октанового числа топлива. Таким образом, высокая степень сжатия увеличивает мощность двигателя и обеспечивает экономию топлива [10].

\n

Дизельное топливо делится на две основные категории: легкое дизельное топливо и тяжелое дизельное топливо. Химическая формула легкого дизельного топлива приблизительно равна C 12,3 H 22,2 , тогда как тяжелое дизельное топливо считается C 14,06 H 24,8 . Молярная масса легкого и тяжелого дизельного топлива составляет приблизительно 170 и 200 г/моль соответственно. Вязкость, поверхностное натяжение и склонность топлива к воспламенению являются важными параметрами свойств топлива в дизельных топливах. Легкое дизельное топливо имеет меньшую вязкость и требует меньше работы по перекачке. Поскольку низкая вязкость также снижает поверхностное натяжение топлива, топливо имеет меньший диаметр капель при распылении. В отличие от бензиновых двигателей в дизельных двигателях желательно иметь высокую склонность к воспламенению, поскольку сгорание в дизельных двигателях основано на самовозгорании топливовоздушной смеси. В этот момент цетановое число, которое является мерой способности топлива к воспламенению, становится характеристикой топлива. Другими словами, это величина, которая количественно определяет период задержки воспламенения. Гексадекан (С 16 H 34 ), топливо с прямой цепью алкановой группы, считается высшей контрольной точкой цетанового числа, которое является мерой склонности к воспламенению. Другой контрольной точкой является цетановое число 15 в виде гептаметилнонана (ГМН) C 12 H 34 , либо за низшую контрольную точку принимается нулевая величина цетанового числа альфа-метилнафталина C 11 H 10 топлива. В первую очередь в двигатель с регулируемой степенью сжатия запускается топливо с неизвестным цетановым числом. Затем проводят испытание двигателя до степени сжатия, при которой начинается первый стук для определения степени сжатия топлива. Затем смесь этих двух эталонных топлив в различных соотношениях испытывается при заданной степени сжатия, и эталонные топлива смешиваются до начала детонации. Процентное содержание гексадекана в момент детонации в топливной смеси гептаметилнонана или альфа-метилнафталина дает нам цетановое число измеренного топлива. Было разработано несколько эмпирических уравнений с использованием физических свойств топлива, поскольку испытания двигателя очень трудоемки и дорогостоящи при определении цетанового числа. Эти методы, которые измеряют склонность топлива к воспламенению, называются цетановым индексом, анилиновой точкой или дизельным индексом. Анилин — ароматическое соединение, которое очень легко смешивается с соединениями своей группы даже при низких температурах, в то время как с алканами (парафинами) образует смеси труднее. Следовательно, гексадекан (C 16 H 34 ), который представляет собой алкановую группу и имеет высокую склонность к воспламенению, имеет высокую температуру смешивания с анилином. Смесь пробы топлива с таким же количеством анилина нагревают для нахождения индекса дизеля. Затем весь анилин растворяется в топливе. После этого смесь охлаждают для отделения анилина от топлива. Эта температура, при которой анилин отделяется от топлива, называется анилиновой точкой. Индекс дизельного топлива рассчитывается с использованием анилиновой точки и класса API, указанных в уравнении. (4):

\n

\n\nДизельный индекс\n=\n\n\nАнилиновая точка\n\n\n°\nF\n\n\n×\nAPI\n\n\n\nat\n\ n60\n°\nF\n\n\n\n100\n\n\nE4

\n

Чем выше значение дизельного индекса, тем топливо более алкановое (по парафиновой структуре), и у него выше воспламеняемость тенденция. Повышение летучести дизельных топлив вызывает ускорение испарения топлива и снижение вязкости. Как правило, это нежелательно, поскольку топливо вызывает снижение цетанового числа [1, 2, 4].

\n

Некоторые виды топлива, обычно используемые в двигателях, представлены в Таблице 3. Некоторые важные свойства топлив, такие как закрытые формулы, молярная масса, низшая и высшая теплотворная способность, стехиометрические соотношения воздух/топливо и топливо/воздух, температура испарения , моторное октановое число (MON), исследовательское октановое число (RON) и цетановое число приведены.

\n

\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n 1115 111 \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \ N \ N \ N \ N \ N 5 \ N \ N \ N \ N \ N \ N \ N \ N \ N . \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \ n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \ n \ N \ N \ N \ N \ N \ N \ N \ N
Топливо Замкнутая формула Молярная масса Теплота сгорания Стехиометрическая Октановое число \n Температура испарения1 (0кДж/3кг1) n CN
HHV (кДж/кг) LHV (кДж/кг) (A/F)s (F/A)s MON RON
Бензин C 8 H 15 \n 47,300 43,000 14. 6 0.068 80–91 92–99 307
Light diesel C 12.3 H 22.2 170 44,800 42,500 14.5 0.069 270 40–55
Тяжелое дизельное топливо C 14,6 H 24,8 200 43,800 41,400 14,5
14,5 ,4009999 14,5 ,40099999 14,5 ,400999999777 \ N 14,5 ,4009 14,5 ,40099999 35–50
Isooctane C 8 H 18 114 47,810 44,300 15.1 0,066 100 100 290
Heptane C 7 H 16 100 48,070 44,560 15.2 0.066 0 0 316
Cetane C 16 H 34 226 47,280 43 980 15 0,066 292 100
Heptamethylnonane C 12 H 34 178 15 0. 063 15
Alpha-methyl naphthalene C 11 H 10 142 13,1 0,076 0
Isodecane C 10 H 22 142 47,590 44,220 15,1 0,066 92 113

7779. [4].

\n

Цетановый индекс можно рассчитать по формуле (5) что показано при перегонке топлива. Он рассчитывается по температурам и плотности испаряемого топлива при 10, 50 и 90% объемных соотношений при перегонке топлива:

\n

\n\n\n\n\nSI\n=\n45,2\n+\n0,0892\n\n\n\nT\n10 \n\n−\n215\n\n\n+\n0,131\n\n\n\nT\n50\n\n−\n260\n\n\n+\n0,523\n\n\n \nT\n90\n\n−\n310\n\n\n+\n0,901\nB\n\n\n\nT\n50\n\n−\n260\n\n\n\n\n \n\n\n−\n0,420\nB\n\n\n\nT\n90\n\n−\n310\n\n\n+\n0,00049\n\n\n\n\nT \n10\n\n−\n215\n\n\n2\n\n−\n0,00049\n\n\n\n\nT\n90\n\n−\n310\n\n\n2\ n\n+\n107\nB\n+\n60\n\nB\n2\n\n\n\n\n\nE5

\n

Значения T 10 , T 50 и T 90 — температуры испарения топлива в объемных соотношениях 10, 50 и 90% соответственно. B  = -exp[-3500( ρ — 850)] — 1, где ρ  = плотность в кг/м 3 при 15°C. Эта формула связана с цетановым числом, если только в топливо не добавляются цетаноповышающие присадки. В противном случае цетановое число легированных топлив может быть измерено в экспериментах по испытанию двигателя. Другим методом, используемым для расчета цетанового индекса, является эмпирическое уравнение, приведенное в уравнении (6), рассчитанное с использованием некоторых физических свойств топлива [5]:

\n

\n\nSI\n=\n−\n420,34\n+\n0,016\n\nG\n2\n\n+\n0,192\nG\n\n\n\nlog \n10\n\n\nT\ngn\n\n\n\n+\n65.01\n\n\n\n\nlog\n10\n\n\nT\ngn\n\n\n\n2 \n\n−\n0,0001809\n\n\nT\ngn\n\n2\n\n\n\nE6

\n

где G  = (141,5/S г ) −131,5 степень API топлива. S g и T gn — относительная температура кипения в °F и относительная плотность соответственно.

\n

Полуэмпирическое выражение, которое прогнозирует продолжительность ID на основе цетанового числа и других рабочих параметров, выглядит следующим образом:

\n

\n\nID\n=\n\n\n0.36\n+\n0.22\n\nU\np\n\n\n\nexp\n\n\n\nE\ nA\n\n\n\n\n\n1\n/\n\nR\nu\n\n\nT\nem\n\n\nε\n\nk\n−\n1\n\n\ n\n\n−\n\n\n1\n/\n17. 190\n\n\n\n\n\n\n\n\n21.2\n\n/\n\n\n \nP\nem\n\n\nε\nk\n\n−\n12,4\n\n\n\n\n0,63\n\n\n\n\n\nE7

\n

ID (°CA) – время в коленчатом валу, E A  = (618,840)/(цетановое число + 25) энергия активации, R u  = 8,314 кДж/кмоль K универсальная газовая постоянная, Т em и P em температура в начале времени сжатия, соответственно, (K) и давление (бар), ε  = степень сжатия, а k  = cp/cv = 1,4 — используемые значения в анализе стандартного цикла воздуха. ID рассчитывается по формуле, приведенной в уравнении. (8). Выражается в миллисекундах для двигателя при n об/мин [4]: ​​

\n

\n\nID\n\nms\n\n=\nD\n\n\nº\nCA\n\n\n /\n\n\n0,006\n\nn\n\n\n\nE8

\n

Низкое цетановое число дизелей приводит к увеличению времени ИД, что в свою очередь сокращает время, необходимое для горение и ЦА. Увеличение времени ТГ приводит к накоплению в камере сгорания большего количества топлива, чем требуется. Таким образом, это избыточное топливо вызывает внезапное и сильное повышение давления во время начала сгорания. Эти внезапные повышения давления вызывают механические напряжения и тяжелую работу двигателя, что известно как детонация дизеля [2, 4].

\n

Вкратце, цетановое число и октановое число относятся к самовозгоранию топлива. Более высокое цетановое число указывает на то, что дизельное топливо сгорает внезапно и легко. Высокое октановое число определяет устойчивость бензина к внезапному воспламенению. Как правило, если цетановое число высокое, октановое число низкое. Между этими двумя свойствами существует обратная зависимость, так что цетановое число низкое, если октановое число высокое [5].

\n

Ценности нашего бизнеса основаны на тех ценностях, которые любой ученый применяет в своих исследованиях. Ценности нашего бизнеса основаны на тех же ценностях, которые все хорошие ученые применяют в своих исследованиях. Мы создали культуру уважения и сотрудничества в непринужденной, дружелюбной и прогрессивной атмосфере, сохраняя при этом академическую строгость.

Целостность Мы последовательны и надежны, всегда стремимся к точности и аккуратности в истинном духе науки.

Открытость Мы общаемся честно и прозрачно. Мы открыты для конструктивной критики и стремимся извлечь из нее уроки.

Деструктивность Мы стремимся к открытиям, новым идеям и прогрессу. Мы подходим к своей работе творчески и решительно, с ясным видением, которое движет нас вперед. Мы смотрим дальше сегодняшнего дня и стремимся к лучшему завтра.

IntechOpen — динамичная, яркая компания, в которой выдающиеся люди добиваются больших успехов. Мы предлагаем творческую, преданную, преданную и страстную атмосферу, но никогда не упускаем из виду тот факт, что наука и открытия захватывают и вознаграждают. Мы постоянно стремимся к тому, чтобы члены нашего сообщества могли работать, путешествовать, встречаться со всемирно известными исследователями, развивать свою карьеру и приобретать собственный опыт.

Если это звучит как место, где вы хотели бы работать, независимо от того, находитесь ли вы в начале своей карьеры или являетесь опытным профессионалом, мы приглашаем вас напишите нам и расскажите, почему вы можете быть подходящим человеком для IntechOpen. .

Целостность Мы последовательны и надежны, всегда стремимся к точности и аккуратности в истинном духе науки.

Открытость Мы общаемся честно и прозрачно. Мы открыты для конструктивной критики и стремимся извлечь из нее уроки.

Деструктивность Мы стремимся к открытиям, новым идеям и прогрессу. Мы подходим к своей работе творчески и решительно, с ясным видением, которое движет нас вперед. Мы смотрим дальше сегодняшнего дня и стремимся к лучшему завтра.

IntechOpen — динамичная, яркая компания, в которой выдающиеся люди добиваются больших успехов. Мы предлагаем творческую, преданную, преданную и страстную атмосферу, но никогда не упускаем из виду тот факт, что наука и открытия захватывают и вознаграждают. Мы постоянно стремимся к тому, чтобы члены нашего сообщества могли работать, путешествовать, встречаться со всемирно известными исследователями, развивать свою карьеру и приобретать собственный опыт.

Если это звучит как место, где вы хотели бы работать, независимо от того, находитесь ли вы в начале своей карьеры или являетесь опытным профессионалом, мы приглашаем вас напишите нам и расскажите, почему вы можете быть подходящим человеком для IntechOpen. .

\r\n\tИнтеграция тканей и органов по всему телу млекопитающих, а также экспрессия, структура и функция молекулярных и клеточных компонентов имеют важное значение для современной физиологии. В этом предмете клеточной физиологии будут рассмотрены следующие проблемы, в которых будут рассматриваться все системы органов (например, мозг, сердце, легкие, печень, кишечник, почки, глаза) и их взаимодействие: (1) развитие нервной системы и заболевание, связанное с развитием нервной системы (2) свободное Радикалы (3) Метастаз опухоли (4) Антиоксиданты (5) Незаменимые жирные кислоты (6) Мелатонин и (7) Продукты перекисного окисления липидов и физиология старения.

\r\n\tЭпоха антибиотиков привела нас к иллюзии, что проблема бактериальной инфекции решена. Однако гибкость бактерий и механизмы адаптации позволяют им выживать и расти в экстремальных условиях. Лучшим примером является формирование сложного общества бактерий, определяемого как биопленка. Понимание механизма образования бактериальной биопленки изменило наше представление о развитии бактериальной инфекции, но успешное уничтожение биопленки остается проблемой. Учитывая вышеизложенное, неудивительно, что бактерии остаются серьезной угрозой для общественного здравоохранения, несмотря на разработку многих групп антибиотиков. Кроме того, растущая распространенность приобретенной устойчивости к антибиотикам заставляет нас осознать, что мы далеки от контроля над развитием бактериальных инфекций. С другой стороны, многие инфекции являются эндогенными и возникают в результате несбалансированных отношений между хозяином и микроорганизмом. Растущее использование иммунодепрессантов, таких как химиотерапия или трансплантация органов, увеличивает число пациентов с высокой восприимчивостью к бактериальным инфекциям в популяции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.