Определение температуры помутнения дизельного топлива

Содержание

Что такое температура помутнения? (видео)

Преимущество дизельного мотора перед бензиновым состоит в более высоком коэффициенте полезного действия, что дает двигателю больше мощности в том же объеме, а машине — увеличение длины пробега при той же массе топлива. Кроме этого, дизельное топливо дешевле бензина.

Преимущества дизеля привлекают автолюбителей. Однако с проблемами таких двигателей они соприкасаются с началом зимы, когда в отсутствие гаража машиной овладевает неожиданный мороз.

Температура помутнения

Температурой помутнения считается та максимальная температура, при которой в проходящем свете топливо меняет прозрачность (мутнеет) при сравнении с эталонным (параллельным) образцом.

Температуру помутнения для авиабензинов, авиационных керосинов и дизельных топлив определяют стандартным методом (ГОСТ 5066-91). Для этого в две стандартные пробирки с двойными стенками заливают образец испытуемого топлива (до метки) и закрывают корковой пробкой, в которую вставлены термометр и проволочная мешалка.

Первую пробирку устанавливают в бане с охладительной смесью, а вторую (контрольную) — на штативе для пробирок.

Первую пробирку охлаждают при постоянном перемешивании и за 5°С до ожидаемой температуры помутнения быстро вынимают из бани, опускают в стакан со спиртом и вставляют в штатив рядом со второй контрольной пробиркой. Если в проходяшем свете прозрачность топлива в первой пробирке не изменилась, то ее вновь устанавливают в баню и продолжают охлаждение. Дальнейшие контрольные наблюдения проводят через каждый градус, и та температура, при которой появится мутность в первой пробирке по сравнению с контрольной, принимается за температуру помутнения.

Температурой помутнения чаще всего характеризуют низкотемпературные свойства дизельных топлив, для них она составляет от 0°С до минус 35°С.

Помутнение дизельных топлив очень часто обусловливается присутствием в них какого-то количества н-алканов и примеси воды, которые при охлаждении первыми образуют по всему объему топлива мелкие кристаллы.

Что такое дизельное топливо: состав, производство, характеристики и применение

Что такое дизельное топливо: состав, производство, характеристики и применение

К самым востребованным нефтепродуктам относится дизельное топливо (ДТ, дизтопливо). Применяется в качестве горючего во многих сферах. Ввиду экономичного расхода по спросу не уступает, а иногда даже превосходит бензин. В связи с этим предлагаем подробнее изучить, что такое дизельное топливо, из чего и как его производят, а также марки и сферы применения.

Всё о температурах дизельного топлива

Преимущество дизельного мотора перед бензиновым состоит в более высоком коэффициенте полезного действия, что дает двигателю больше мощности в том же объеме, а машине — увеличение длины пробега при той же массе топлива. Кроме этого, дизельное топливо дешевле бензина.

Преимущества дизеля привлекают автолюбителей. Однако с проблемами таких двигателей они соприкасаются с началом зимы, когда в отсутствие гаража машиной овладевает неожиданный мороз.

При какой температуре замерзает дизельное топливо: что делать при застывании

При какой температуре замерзает дизельное топливо: что делать при застывании

Дизельное топливо имеет более высокую температуру замерзания, нежели у бензина. При похолодании оно склонно к кристаллообразованию. Образующиеся кристаллы блокируют возможность топлива проходить через фильтры. Этим объясняется выпуск разных марок дизеля, предназначенных для разных сезонов. Они различаются свойствами, среди которых и температура замерзания.

Текст ГОСТ 5066-91 Топлива моторные. Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации и кристаллизации

ГОСТ 5066-91
(ИСО 3013-74)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Методы определения температуры помутнения,
начала кристаллизации и кристаллизации

Motor fuels. Methods for determination of cloud, chilling and freezing points

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ5066-91 с ГОСТ 5066-2018 см. по ссылке.
– .
__________________________________________________________________

Дата введения 1993-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством Нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР

Э.Ф.Каминский, канд. техн. наук; В.В.Булатников, канд. техн. наук; В.Д.Милованов, канд. техн. наук; Т.Г.Скрябина, канд. техн. наук; Л.А.Садовникова, канд. техн. наук; Т.В.Еремина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 28.12.91 N 2261

Приложение к настоящему стандарту разработано методом прямого применения международного стандарта ИСО 3013-74 “Топливо авиационное. Метод определения точки замерзания” в части метода А

3. Срок первой проверки 1998 г., периодичность проверки – 5 лет

4. ВЗАМЕН ГОСТ 5066-56

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

Приложение, 3.6, примечание 2

Настоящий стандарт распространяется на авиационные бензины, реактивные и дизельные топлива и устанавливает два метода:

А – определение температуры начала кристаллизации (точка кристаллизации) и кристаллизации (точка замерзания);

Б – определение температуры помутнения и начала кристаллизации.

Сущность методов состоит в охлаждении пробы топлива и определении температуры помутнения, появления первых кристаллов, исчезновения кристаллов углеводородов.

3 способа, как проверить плотность дизельного топлива самостоятельно: инструкция и нюансы

Неподходящее топливо приводит к поломкам автомобиля и снижает срок службы двигателя. Чтобы сделать правильный выбор, следует подобрать горючее с правильной плотностью. Что такое плотность дизельного топлива, как ее определить и почему это важно, рассмотрим в статье.

3 способа, как проверить плотность дизельного топлива самостоятельно: инструкция и нюансы

Плотность дизельного топлива — одна из характеристик, которая определяет эффективность его работы при различных температурах.

По сути, плотность — это удельный вес горючего или его масса в килограммах, которая умещается в одном кубическом метре.

Иногда вместо килограммов на кубометр плотность измеряют в граммах на сантиметр в кубе.

Чтобы горючее расходовалось максимально экономично и не нанесло вред двигателю, следует правильно подобрать его тип и плотность.

Изменения в дизельном топливе при отрицательных температурах

Основные составляющие дизельного топлива — углеводороды разных видов. Парафиновая группа благотворно влияет на воспламеняемость, и при положительных температурах не дает о себе знать.

Отрицательное действие парафинов начинается в обычном летнем ДТ при отрицательных температурах. Температура помутнения летнего дизельного топлива, когда начинается их кристаллизация, составляет примерно минус 5 ºС. Предельная температура фильтруемости дизельного топлива летней марки — минус 7 ºС, а застывает оно уже при минус 10 ºС.

Температура помутнения дизельного топлива и температура кристаллизации дизельного топлива — это одно и то же, обе характеризуют начальную стадию кристаллизации парафинов, которая изменяет прозрачность жидкости. Однако двигатель при этих температурах продолжает работать, поскольку кристаллы еще не достигли размера пор топливного фильтра и свободно проходят через него. При дальнейшем снижении температуры кристаллы начинают сбиваться в сгустки (агломераты), которые напрочь закупоривают фильтр, топливо не поступает, машина глохнет.

Как застывает дизельное топливо

Причина застывания дизельного топлива заключается в содержании парафина. Его количество зависит от места, где добывалась нефть. Вне зависимости от количества при положительной температуре парафин не доставляет проблем. С наступлением холодов он начинает густеть, образуя кристаллы. Этим объясняется деление дизельного топлива на виды по сезону. Чтобы не дать дизелю замерзнуть, его подвергают дополнительной очистке от парафина. Так получается межсезонные, зимние и арктические марки.

Под температурой замерзания дизельного топлива понимают температуру, когда оно полностью застывает. Этому предшествуют:

  • Температура помутнения. При ней топливо приобретает белый оттенок, теряет текучесть, становится густым. Из-за этого возникают трудности в работе топливной системы, которой сложно перекачивать топливо с повышенной вязкостью.
  • Предельная температура фильтруемости. Дизель начинает «парафиниться», становится густым «киселем», в котором появляются кристаллы, мешающие нормальному прохождению через фильтр.

Застывшее дизельное топливо

Застывшее дизельное топливо

Самая высокая из всех температура помутнения, затем идет значение предела фильтруемости, а уже за ним – застывания. Пример:

  • Температура помутнения -22 °C. Можно заметить, как автомобиль теряет динамику, запуск становится трудным, до прогревания мотор работает громче.
  • Температура фильтруемости -25 °C. Двигатель уже может не завестись или будет часто глохнуть. Положение улучшается при повышении температуры, способствующей возвращению текучести.
  • Температура замерзания -32 °C. Когда замерзает дизельное топливо, значительно повышается риск поломок топливной системы, поскольку дизель застывает до состояния льда, как вода. После этого потепление даже до -10 °C не решает проблему. Зимнее дизельное топливо оттаивает при плюсовой температуре. Для этого автомобиль нужно поместить в теплый гараж или на крайний случай использовать тепловую пушку.

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1.1. Отбор и подготовка проб – по ГОСТ 2517.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (МЕТОД А)

2.1. Аппаратура и реактивы

Аппаратура и реактивы, указанные в приложении, разд.3.

Термометр ТИН-8 по ГОСТ 400 или аналогичный с ценой деления не более 0,5 °С.

Жидкости охлаждающие: спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 или ацетон технический по ГОСТ 2603 с твердой углекислотой, или жидкий азот по ГОСТ 9293, или жидкий воздух.

Натрий сернокислый по ГОСТ 6053.

2.2. Проведение испытания по приложению, разд.4.

Сосуд с пробой помещают в охлаждающую жидкость в соответствии с п.4.2 приложения, в процессе охлаждения пробы температуру охлаждающей смеси следует поддерживать на 20-25 °С ниже температуры пробы.

Точность метода – по приложению разд.5-6.

Как уровень плотности влияет на расход топлива?

Плотность топлива — далеко не только граница его замерзания. Количество выделяемой соляркой энергии также зависит от ее плотности.

Чем плотнее топливо, тем больше энергии выделяется в процессе его сгорания. Соответственно, чем более высока плотность, тем эффективнее будет КПД двигателя. Поэтому топливо с высокой плотностью — наиболее экономичный вариант. Но есть нюанс.

Дело в том, что температура и плотность дизельного топлива тесно взаимосвязаны с таким явлением, как вязкость. Горючее с более низкой плотностью обладает меньшей вязкостью. Соответственно, оно более жидкое. А потому менее подвержено кристаллизации.

3 способа, как проверить плотность дизельного топлива самостоятельно: инструкция и нюансы

В то же время, степень плотности — величина непостоянная и во многом зависит от температуры. Так, например, увеличение температуры дизельного топлива уменьшает его плотность.

  • чем плотнее топливо, тем экономичнее оно расходуется;
  • более жидкое топливо меньше кристаллизуется;
  • нагревание топлива уменьшает его плотность.

Всё это влияет на то, какое топливо выбирать в зависимости от сезона.

Технология производства дизельного топлива

Дизтопливо – это вязкая жидкость цвета, который зависит от количества смол в составе. Оттенок может быть от желтого до светло-коричневого. Горючее получают путем перегонки нефти. Сырье нагревают до нужной температуры, и из него выкипают определенные фракции, не только дизельные.

Газойлевые и керосиновые фракции – то, из чего преимущественно состоит дизельное топливо. Для них характерны высокие температуры кипения – 180-360 °C. Для каждой марки дизтоплива установлены температурные значения выкипания:

  • 50% перегоняется при температуре не выше 280 °C для летней, межсезонной и зимней марки, не выше 255 °C – для арктической;
  • 95% по объему перегоняется при температуре не выше 360 °C для всех марок дизтоплива.

Указанные температуры характеризуют фракционный состав дизельного топлива, установленный п. 5.2 ГОСТ 305-2013. Фракции определяют в соответствии с ГОСТ ISO 3405-2013. Не допускается, чтобы температуре перегонки была ниже 200 °C и выше 360 °C. Знать фракционный состав важно, поскольку это помогает определить, насколько качественно будет сгорать топливо, какой будет токсичность отработанных газов и степень дымности.

Установка для производства дизельного топлива

Установка для производства дизельного топлива

Если говорить о том, как получается дизельное топливо, то можно выделить следующие основные этапы:

  • В ректификационных колоннах нефть делят на несколько фракций: бензиновую, керосиновую, дизельную и мазут. Колонны представляют собой аппараты для разделения жидких смесей, компоненты которых кипят при разной температуре.
  • Дизельную фракцию подвергают вторичной переработке, чтобы добиться нужного химического состава и структуры углеводородов. С помощью каталитического (высокотемпературного) или гидрокрекинга горючее очищают от избытка серы.
  • Прямогонные фракции совмещают с теми, что прошли гидроочистку, что позволяет соблюсти требования ГОСТа. В дизельное топливо высокого класса дополнительно вводят депрессорные и антидымные присадки.

Как работают ректификационные колонны

Как работают ректификационные колонны

Здесь нужно сказать, что такое гидродизельное топливо. Оно представляет собой гомогенизированную (однородную) водотопливную эмульсию (ВТЭ), применение которой помогает уменьшить выбросы в атмосферу вредных веществ NO и CO и повысить коэффициент сжигания топлива.

В заключение

Теперь вам известно, при какой температуре застывает дизельное топливо. Это необходимо учитывать, поскольку для нормальной эксплуатации автомобиля важно использовать тот дизель, который не замерзнет в соответствующих условиях. В противном случае есть риск поломок топливной системы двигателя. Чтобы их избежать, можно использовать антигели, которые предотвращают застывание, что актуально, если нет уверенности в качестве заправляемого дизеля. Даже при его замерзании есть способы вернуть текучесть, поместив автомобиль в теплый гараж или использовав тепловую пушку. Главное – приобретать дизельное топливо, соответствующее температурным стандартам.

Какое дизельное топливо использовать летом и зимой?

Хорошее топливо для зимы:

  • должно иметь низкую плотность;
  • должно иметь низкий уровень вязкости;
  • может использоваться при низких температурах до -30 ˚С.

Низкие вязкость и плотность дизельного топлива зимнего типа позволяют ему не замерзнуть. Поэтому даже при низких температурах такая солярка не будет создавать пробок, свободно проходя по топливному проводу. Но именно из-за этого зимнее горючее расходуется активнее. Чем более жидкая солярка, тем больше сил требуется на ее сжигание и тем большее ее количество расходуется.

Зимой ни в коем случае нельзя использовать топливо с высокой плотностью (летнее).

Однако использовать зимой летнее топливо с целью экономии, а летом — зимнее, строго не рекомендуется. Иначе проблем с работой двигателя не избежать.

Если в минусовую температуру использовать летнее топливо:

3 способа, как проверить плотность дизельного топлива самостоятельно: инструкция и нюансы

  • автомобиль придется предварительно прогреть;
  • из-за кристаллизации топлива автомобиль может не завестись;
  • из-за большого содержания воды часть топлива соберется сверху, а вода — на дне бака, заблокировав работу мотора.

Оптимальное время для летнего топлива — с апреля по сентябрь, при условии, что температура не ниже -5 ˚С. В противном случае горючее мутнеет, а, начиная с -7 ˚С, застывает, вызывая сбои в работе двигателя.

Хорошее топливо на лето:

  • имеет высокую плотность (не ниже 0,84-0,86 кг/л);
  • имеет температуру воспламенения не выше + 45 ˚С.

Если летом применять зимнее горючее, мощность двигателя может значительно снизиться. Кроме того, может измениться структура выделяемых газов, что приведет к повышенной задымленности.

При выборе топлива всегда следует смотреть его паспорт. А особое внимание уделять пункту «Предельная температура фильтрации».

Пробирка с двойными стенками и мешалкой

1 – термометр; 2 – мешалка; 3 – корковая пробка; 4 – пробирка; 5 – кольцевая метка

Боковые отростки пробирки могут быть запаяны или открыты. В последнем случае для предупреждения появления росы на стенках пробирки на дно наружной пробирки наливают 0,5-1,0 см серной кислоты.

3.1.2. Мешалки ручные или механические из нержавеющей стали, алюминия или стекла (см. черт.1). Каждая мешалка должна иметь выступ, не позволяющий нижней части мешалки подниматься выше уровня топлива.

3.1.3. Сосуд цилиндрический для охлаждающей смеси высотой не менее 200 мм, диаметром не менее 120 мм. Сосуд покрыт слоем тепловой изоляции. Крышка сосуда (деревянная или из пенопласта) снабжена отверстиями для пробирки с двойными стенками, термометра и подачи твердой углекислоты. В качестве сосуда для охладительной смеси рекомендуется применять сосуд-термос соответствующих размеров, который вставляют в фарфоровый стакан с ватой или в специальную деревянную подставку.

3.1.4. Термометры ТН-6 по ТУ 92-887.019 и ТН-8 по ГОСТ 400 или аналогичные с ценой деления не более 1 °С, обеспечивающие измерение заданной температуры.

3.1.5. Термометр жидкостный низкоградусный любого типа с градуировкой шкалы от минус 80 °С (для измерения температуры охладительной смеси).

3.1.6. Прибор с зеркальным отражением света (черт.2) для лучшего наблюдения помутнения и появления кристаллов в топливе. Прибор представляет собой металлический или деревянный с огнестойким покрытием прямоугольный ящик, разделенный глухой перегородкой пополам на два отделения одинакового устройства. Каждое отделение, в свою очередь, разделяется на два отсека по всей высоте перегородкой с отверстием – щелью для прохождения отраженного света и выступом, расположенным перпендикулярно к ней. Ящик снабжен крышкой с двумя вмонтированными электролампами мощностью 100-150 Вт, которые при закрывании крышки располагают в крайних отсеках, и с двумя отверстиями для опускания пробирок с испытуемым топливом в средние отсеки ящика. Передняя стенка ящика имеет два отверстия для наблюдения за испытуемым топливом.

Метод определения плотности топлива по ГОСТу

Традиционно для выяснения плотности горючего применяют специальный прибор — ареометр. Часто это стеклянная трубка со шкалой степени плотности. Для разных типов горючего — разные ареометры. В случае с дизельным топливом используют приборы типа АН, АНТ-1 и -2 (для нефтепродуктов).

3 способа, как проверить плотность дизельного топлива самостоятельно: инструкция и нюансы

Устройство погружают в жидкость и замеряют показатели: плотность топлива является отношением массы прибора к тому объему, который он занимает в жидкости.

По итогам измерений топливо относят к одному из типов, соответствующих ГОСТу:

  • летнее дизтопливо — плотностью 860 кг/кубометр;
  • зимнее дизтопливо — 840 кг/кубометр;
  • арктическое дизтопливо — 830 кг/кубометр.

Поскольку плотность горючего зависит от температуры, все измерения производятся при +20 ˚С.

Если учитывать изменчивость среды, то с изменением температуры на 1 ˚С изменится и плотность солярки — примерно на 0,00075. Данный коэффициент дает возможность рассчитать плотность жидкости в различных температурных условиях. Однако это применимо лишь к чистому продукту.

Не всегда топливо обладает заявленными характеристиками. Нередко некачественный продукт содержит посторонние примеси неизвестного происхождения. Поэтому рекомендуется заправляться на проверенных АЗС, где качество топлива гарантировано и минимальны риски получить летнее горючее вместо зимнего или арктического.

Если же в плотности дизтоплива есть сомнения, измерения можно провести самостоятельно.

Как проверить плотность дизтоплива самостоятельно?

Проверить плотность солярки можно несколькими способами.

Способ первый

  1. Проверка проводится при температуре от -10 ˚С.
  2. На металлическую поверхность наливают небольшое количество топлива.
  3. Смотрят на наличие помутнения и степень изменения текучести.

Если горючее не застывает и хорошо стекает, качество высокое. Наличие небольших помутнений и повышение вязкости говорят о плохом качестве. Хорошее топливо на зиму замерзает при t˚ от -45 ˚С.

Способ второй

  1. Приобрести ареометр.
  2. Наполнить соляркой ёмкость небольших размеров.
  3. Поместить сосуд в место с температурой от +17 до +20 ˚С и дождаться прогрева топлива. Можно оставить на ночь.
  4. По истечении некоторого времени измерить плотность ареометром, сравнив с принятыми стандартами, о которых говорилось выше.

Способ третий

Взять заправочный пистолет и проанализировать капли топлива, находящиеся на конце. Если они застывают, качество горючего оставляет желать лучшего.

Можно осуществить дополнительную проверку и заправить этим топливом автомобиль, смешав свежее горючее с тем, что находится в баке.

1. Назначение и область применения

Настоящий международный стандарт устанавливает метод обнаружения отдельных твердых частиц в авиационных топливах для поршневых и турбинных двигателей при любой температуре во время полета или на земле.

Заключение

Таким образом, плотность является одним из ключевых показателей при подборе подходящего дизтоплива. Прежде чем начать использовать то или иное топливо, следует убедиться, что оно обладает подходящими свойствами и соответствует сезону. Во избежание проблем с автомобилем и двигателем следует приобретать топливо проверенных производителей и на проверенных АЗС.

2. Определения

2.1. Точка замерзания – температура, при которой образовавшиеся при охлаждении кристаллы углеводородов исчезают при повышении температуры топлива.

2.2. Точка кристаллизации – температура, при которой при охлаждении топлива появляются первые кристаллы углеводорода.

Прибор для определения точки замерзания авиационных топлив

1 – мешалка; 2 – термометр; 3 – уплотнение; 4 – пробка; 5 – сосуд для пробы; 6 – сосуд Дьюара внутренним диаметром 70 мм; 7 – охлаждающее средство; 8 – твердая углекислота

3.1. Сосуд для пробы – сосуд с двойными непосеребренными стенками типа сосуда Дьюара, образующий внутреннюю пробирку (наружный диаметр 22 мм, внутренний диаметр 18 мм) для пробы и наружную стеклянную пробирку (наружный диаметр 30 мм, внутренний диаметр 26 мм), пространство между которыми заполнено сухим азотом или воздухом при атмосферном давлении. Ввод сосуда для пробы закрывают пробкой со вставленным в нее термометром и уплотнением, через которое проходит мешалка.

3.2. Уплотнение, состоящее из медной трубки, вставленной в пробку (черт.4); пространство между медной трубкой и мешалкой заполнено абсорбирующей ватой. Уплотнение необходимо для предотвращения конденсации влаги из окружающей среды в пробирке для пробы при низких температурах испытания (см. также п.3.3).

Медное уплотнение для мешалки

1 – накатка; 2 – резьба

3.3. Втулки влагонепроницаемые (черт.5 и 6), используемые вместо уплотнения для предотвращения конденсации влаги (п.3.2).

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий