В экологической среде, созданной специально для этой темы, правительства развитых стран и международные организации теперь вынуждены занимать определенную позицию. До этого момента были введены новые стандарты для производства и эксплуатации биотоплива.
Состав и характеристики дизтоплива
Дизельное топливо (ДТ) — это нефтепродукт, состоящий из смеси углеводородов, полученных путем перегонки и отделения определенных фракций. Сегодня дизельное топливо широко используется в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, дизельной техники, судов и транспортных средств.
Углеводороды характеризуются высокой температурой кипения от 300°C, поэтому производство и переработка дизельного топлива должны соответствовать установленным стандартам, определяемым по степени и категории. Основные (базовые) качества дизельного топлива:.
Эти три качества включают в себя основные характеристики и свойства дизельного топлива.
- Пороговые значения температуры воспламенения, основанные на давлении
- температурный предел, и
- Место разлива.
Важным параметром дизельного топлива является количество клеток, которое характеризует качество топливной смеси. Он используется для определения того, насколько быстро воспламеняется смесь в цилиндре силового агрегата. Чем меньше степень колбочек, тем больше времени требуется для воспламенения. Чем выше количество клеток, тем эффективнее двигатель. Другими словами, количество клеток также указывает на временную задержку между попаданием смеси в валки и воспламенением от сжатия.
Часто возникает вопрос — является ли дизельное топливо и дизельное топливо одним и тем же? Состав дизельного топлива ниже 40 считается низкокачественным, и работа двигателей, оснащенных таким топливом, становится нестабильной: потеря мощности, стрельба. В целом, это топливо также известно как дизельное топливо. Этот термин пришел из немецкого языка. Это означает соларол (солнечное масло). В XIX веке так назывался тяжелый желтый процент, получаемый при перегонке нефти. Солнечное масло не очень эффективно в двигателях внутреннего сгорания, но используется в нагревательных приборах, применяемых в домах, зданиях, на заводах и в генераторах.
Для двигателей внутреннего сгорания европейских легковых автомобилей цетановое число дизельного топлива должно составлять 54-56. Однако в России эти стандарты менее строгие, чем в Европе. В США допустимы свойства дизельного топлива с номером 48 для тяжелых дизельных двигателей (для дизельного зимнего топлива). Существует исключение для летних марок с супрессивными добавками, что сокращает это число до 42.
Однако дизель с более высоким ковбойским числом — это не очень хорошо. Если этот параметр превышает 60, то такое топливо не сгорает в цилиндрах, что приводит к чрезмерному табаку выхлопных газов и повышенному расходу.
Состав и плотность
Согласно ГОСТу, летнее дизельное топливо следует использовать при температуре окружающей среды выше 0°C. Это связано с тем, что летнее дизельное топливо начинает застывать и замерзать при температуре 10°. Зимнее дизельное топливо (ДТЗ) предназначено для использования в холодное время года или в северных регионах, где предельная температура составляет 20-30°C, в зависимости от присадки. Арктическое дизельное топливо (DTA) сохраняет свои свойства даже при температуре -55°C.
Основные компоненты сырья для производства дизельного топлива включают низкий уровень содержания сероводорода, щелочей, кислот, воды и других примесей. Эти примеси не должны присутствовать в готовом продукте для предотвращения безопасного использования в двигателях внутреннего сгорания. Каждый из этих компонентов по-своему влияет на различные части, из которых состоит деталь и двигатель, вызывая эрозию и изменение природных и химических свойств стали, чугуна, меди, алюминия, резины и пластмассы.
Дизельное топливо также различается по содержанию серы (количество единиц на удельный объем). Для DTL этот параметр составляет 0,2% на литр, DTE — 0,5% и DTA — 0,4%. Содержание серы в дизельном топливе улучшает смазывающие свойства, но более высокое содержание серы увеличивает токсичность выхлопных газов. Нефтеперерабатывающие заводы снижают содержание серы по вышеуказанным ценам, создавая тем самым основу для дальнейшего производства некоторых видов дизельного топлива.
Все виды топлива различаются по плотности в килограммах на кубический метр (или граммах на кубический сантиметр) с коэффициентом от 0,76 до 0,9. Чем выше температура окружающей среды, тем больше объем жидкости — коэффициент объемного расширения на 15-25% выше для масла по сравнению с водой. Однако увеличение объема не означает увеличения массы; масса остается одинаковой при всех температурах.
В процессе перегонки нефти дизельная фракция нагревается до более высоких температур: DTL — до 345°С -DTA — ниже 335°С. Чем выше нагрев, тем выше плотность дизельного топлива на выходе и, следовательно, тем выше предел температуры замерзания готового продукта.
Виды дизтоплива: параметры
Часто водители или операторы оборудования забывают о недостатках DTA. Таким образом, возникает ситуация, когда двигатель не запускается, и топливный бак приходится прогревать открытым пламенем, что не является безопасной практикой. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо своевременно приобретать нужный вид дизельного топлива в зависимости от погодных условий и знать, как оно работает. Ниже приведены характеристики дизельного топлива по категориям.
Летнее представление
Особенность дизельного топлива заключается в том, что оно сохраняет свое функциональное состояние сверх необходимой плотности до степени ниже t° = 0. Основными параметрами летнего дизеля являются
- Хитаниловое число — 51 пункт или более, при температуре окружающего воздуха до 45°C
- Плотность — 845-865 кг/м 3 t = 20-25°C,.
- ixus-4-6.1 кв.мм/с при t° = 19-25°C,.
- Предел замерзания — 10°C
Однако следует отметить, что, несмотря на работу двигателя при отрицательных температурах, летнее топливо теряет свои функциональные свойства.
Недостатком дизельного летнего топлива является высокая вероятность образования водяного конденсата, который может отслаиваться и накапливаться под обшивкой топливного бака. Большинство повреждений в работе двигателя внутреннего сгорания вызвано попаданием воды, блокирующей насос впрыска топлива. Некоторые водители размещают всасывающую трубу немного выше в баке, чтобы избежать проблем с забором воды, и иногда снимают пробку на дне бака для слива конденсата. Эксперты рекомендуют водителям полностью опустошать летнее дизельное топливо задолго до наступления холодов и начинать использовать качественное зимнее даже при умеренных температурах.
Зима.
ДТЗ — самый популярный вид топлива в России; в средней полосе он используется в основном во все сезоны. Минимальный предел замерзания для DTZ составляет минус 30. Однако его не следует использовать в полярных регионах в зимний период. Основные характеристики зимнего топлива следующие:
- цетановое число — 48 единиц в т использования из окружающего воздуха минус 30°С,
- Плотность — 825-845 кг/м 3 при температуре использования от -30 до +15°C,
- вязкость — от 1,8 до 5,1 кв.мм/с при максимальной, при t от -20°C до +15°C.
Параметры вязкости для ДТЗ имеют здесь более широкий диапазон в связи с его использованием не только в условиях мороза, но и при положительных температурах весной и осенью.
Арктика
ДТА является незаменимым топливом в регионах, где температура окружающей среды часто опускается ниже тридцати. Это дизельное топливо способно выживать даже в зимних условиях Антарктики, а благодаря специальным присадкам оно сохраняет свои функциональные свойства при температуре минус 55°C. Типичные значения арктического топлива следующие:
- цетановое число — 40 единиц при t использования от -30°С,
- плотность — 760-820 кг/м 3 при температуре использования от -30 до 0°C,
- вязкость — от 1,45 до 4,6 кв.мм/с в максимуме при температуре -30 — 0°C.
Эти данные не приводятся для положительных температур, так как данный вид топлива нецелесообразно использовать в двигателях при t выше нуля, как по свойствам, так и по цене.
Температура, при которой можно кипятить нафту, составляет от +140 °C до +180 °C. Следует также отметить, что в нем относительно высокое содержание природной серы.
Привет студент
Дизельное топливо для высокоскоростных дизельных двигателей должно отвечать следующим основным требованиям
непрерывно поступает в цилиндры дизеля при любых условиях эксплуатации,
образуют воздушно-топливную смесь в камере сгорания двигателя, способную своевременно воспламеняться до полного сгорания; обеспечивают плавную, без толчков работу дизельного двигателя; не вызывают значительной коррозии деталей двигателя; образуют наименьшее количество золы на деталях двигателя; не содержат механических примесей и воды.
Основные свойства дизельного топлива
Весовая плотность (отношение массы топлива к объему) дизельного топлива зависит от его фракционного состава и находится в пределах 820-890 кг/м2 (0,82-0,89 г/см3 ). Плотность измеряется при температуре +20 °C. Если плотность определялась при другой температуре, полученные данные необходимо скорректировать на +20 °C по формуле
где pf — плотность при температуре окружающей среды, кг/м 3 (г/см 3 ),
k — температурная поправка на 1 °C; для топлива с плотностью 0,84-0,89 г/см 3 k = 0,00073, для топлива с плотностью 0,84-0,86 г/см 3 k = 0,00070.
Плотность не является показателем качества топлива, поэтому ГОСТ не приводит ее значение. Однако при эксплуатации дизельных двигателей необходимо знать значение плотности массы, поскольку топливный насос отмеряет по объему необходимое количество топлива. Поэтому количество массы, а значит и количество тепловой энергии, зависит не только от объема топлива, впрыснутого в цилиндр, но и от плотности топлива.
Между количеством массы подаваемого топлива Q и объемом V существует следующая зависимость:
где pt — плотность топлива, кг/м3 (г/см3 ) при температуре t; t — температура впрыскиваемого топлива, °C.
При определении эффективности топливных насосов необходимо учитывать, что плотность дизельного топлива колеблется в пределах 0,82-0,89, поэтому в измеренные данные необходимо вносить соответствующие поправки.
Элементный состав дизельного топлива
Топливо состоит из углеводородов и небольшого количества кислорода, азота и серы. Элементный состав топлива должен быть известен для определения синтеза продуктов сгорания, расчета количества необходимого воздуха и оценки других показателей работы двигателя. Дизельное топливо содержит в среднем 85,5-86,0% углерода, 12,5-13% водорода и 1-2% других элементов.
Вязкость определяется как свойство одной жидкости сопротивляться движению другой жидкости. Различают динамическое, кинематическое и вязкое состояния. Кинематическая вязкость относится к техническим характеристикам дизельного топлива. Единицей кинематической вязкости является стокс. Вязкость одного Стокса — это жидкость с плотностью 1 г/см3 , а для относительного смещения двух слоев с поверхностью 1 см2 требуется скорость 1 см/см/сек.. Кинематическая вязкость топлива обычно развивается на протяжении нескольких сотен сантиметров (CST).
Ixus является важным показателем качества дизельного топлива. Он влияет на поведение при распылении и смешивании. Чем выше плотность дизельного топлива, тем выше его вязкость, тем крупнее капли топлива при впрыске в форсунку и тем больше диапазон струи. Способность перекачивать дизельное топливо ухудшается при более низких температурах по мере увеличения вязкости.
С повышением температуры вязкость уменьшается (рис. 11). Это приводит к увеличению утечек дизельного топлива и снижению подачи через прецизионные пары насоса и утечки форсунок. На рисунке 12 показано влияние вязкости топлива на скорость подачи для среднего давления впрыска 30 мн/м2 (300 кг/см2). Вязкость топлива увеличивается с ростом давления (рис. 13). Топливо впрыскивается в цилиндр дизельного двигателя с вихревой камерой, но при сжатии до давления более 200 атмосфер вязкость увеличивается по сравнению с вязкостью при атмосферном давлении.
Для стабилизации рабочих характеристик и экономичности вязкость дизельного топлива должна как можно меньше изменяться при нагреве или охлаждении дизельного двигателя во время работы.
Зависимость между эффективностью насоса и температурой топлива показана на рисунке 14. Эту спецификацию топлива следует учитывать при регулировке топливной системы.
Дробная конфигурация. Для нормальной работы дизельного двигателя топливо, поступающее в камеру сгорания, перед воспламенением должно быть преобразовано из влажного в парообразное. Поведение пара влияет на задержку воспламенения, поведение двигателя при сгорании, пусковые свойства и производительность двигателя.
Рис. 11.Зависимость вязкости V и плотности P топлива от температуры T.
Рис. 12.Взаимосвязь между коэффициентом мощности nн по отношению к вязкости топлива при давлении впрыска топлива.nf.pr= 300 кг/см2: 1 — 400 оборотов в минуту 400 оборотов вала коленчатого вала — 2 — 1000 оборотов в минуту 1000 оборотов вала коленчатого вала.
Поэтому ГОСТ 305-62 предусматривает, что температура 96% дизельного топлива не должна превышать 360°C и что при этом не должно наблюдаться увеличение осаждения углерода.
Το πρότυπο αυτό ισχύει από το 2009 και είναι υποχρεωτικό για όλα τα οχήματα που παράγονται από την παγκόσμια βιομηχανία από το 2010. Στη Ρωσική Ομοσπονδία, το πρότυπο αυτό έχει επίσης εισαχθεί, τόσο στην εγχώρια αυτοκινητοβιομηχανία όσο και για τα εισαγόμενα οχήματα από το εξωτερικό.
Нефтяные фракции
Современная культура основана на использовании углеводородов, особенно нефти и продуктов ее переработки. Важность этого минерала не ограничивается тем, что он является источником топлива для двигателей. Напротив, существует целая индустрия, включая нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы. Они имеют большое значение для нашей национальной экономики и для продуктов нефтепереработки.
Массовое использование нефти — явление, уходящее корнями в относительно недавнее прошлое. Действительно, к XIX веку нефтяные шахты были разделены, а «черное золото» использовалось в основном для освещения и отопления. Однако было ясно, что развитие нефтяной промышленности станет технологической революцией для человечества. Незаслуженно известный русский ученый Д.И. Менделеев сравнивал использование нефти с отоплением, сжигая для этой цели бумажные деньги.
В то же время необходимо понимать, что, по крайней мере сегодня, медленная нефть в чистом виде, которая экспортируется на скважины, практически бесполезна. То, что используется, является рафинированным продуктом, требующим высокого уровня перерабатывающих мощностей.
Что такое фракционный состав нефти
Нефть — это уникальный природный минерал, представляющий собой черную жидкую маслянистую композицию с особым внешним видом и запахом. На сегодняшний день нет научного консенсуса относительно его естественного происхождения. Наиболее распространенная теория гласит, что процесс образования нефти длится миллионы лет, а само полезное ископаемое является остатком органического материала. Другими словами, нефть была образована очень древними организмами.
Хотя эта теория является общепризнанной, некоторые ученые утверждают, что этот природный ресурс имеет ругательное происхождение. Другими словами, нефть — это результат химического и естественного воздействия высоких температур и давления на неорганические вещества.
Этот минерал очень неравномерно распределен по планете. Например, крупные месторождения находятся в Персидском заливе, Мексиканском заливе, Западной Сибири и Норвежском море, в Каспийском море. Сегодня многие из них приближаются к усталости, что заставляет правительства и нефтяные компании активизировать разведку, совершенствовать методы добычи и разрабатывать труднодоступные пласты.
Нефть — это очень сложное соединение. По сути, он состоит из огромного количества различных соединений с разным молекулярным весом. На сегодняшний день нет технологии, способной производить желаемый готовый продукт из медленного масла. Однако можно разделить фракции на доли, и уточнение этих долей на большую глубину может решить эту проблему.
По сути, нефтяные фракции — это определенные группы соединений с общими химическими свойствами. Их главной особенностью является то, что они кипят только в определенном диапазоне температур. Это свойство позволяет проводить процесс реорганизации, т.е. основной перегонки масла. Различные методы рафинирования приводят к вторичной перегонке для получения высококачественных продуктов.
В соответствии со стандартами, принятыми в нефтеперерабатывающей промышленности, фракции имеют определенный рейтинг. Правильно:.
К ним относятся нефтяные и бензиновые фракции. Они образуются при температуре до +140°C.
Учитываются лигрин, парафин и дизельное топливо. Помимо легкой фракции, они относятся к легкой фракции нефти.
Топливо (темные фракции) производится при высоких температурах в условиях вакуума выше +350°C. В результате получается вакуумное масло глубокой перегонки, которое в качестве остатка подлежит ТАР.
Качество сложных минералов, таких как нефть, варьируется. Это зависит от месторождения нефти. Кроме того, даже в пределах одного месторождения нефть имеет разный состав в разных пластах. Поэтому анализ фракционного состава нефтепродуктов имеет фундаментальное значение для нефтеперерабатывающей промышленности.
Сегодня в странах ЦА существует единая модель этого процесса. Это установлено межгосударственным ГОСТ 2177-99, который полностью соответствует международному ISO 3405-88.
Таким образом, существует два метода определения наличия масляной фракции.
Используется для получения легкой фракции нефти. Для этого используется специальное устройство, которое изготовлено из специального закаленного стекла и выдерживает высокие температуры.
Сам метод заключается в систематическом нагревании тестового образца (примерно 100 мл нефтепродукта). Для записи принципов и концов вытяжки, а также объема продукта, полученного в каждом температурном диапазоне, используются специальные виды и графики.
Принципы исследования аналогичны тем, которые используются в методе А, но в качестве оборудования используется специальный прибор, который создает очень высокие температуры в условиях вакуума. Он используется для определения синтеза более тяжелых фракций.
Дизельное топливо имеет вязкий цвет, зависящий от количества смолы в его составе. Цвет варьируется от желтого до светло-коричневого. Топливо получают путем перегонки нефти. Она выкипает до определенной температуры, а некоторые фракции, как и дизельная фракция.
Летнее представление
Особенность дизельного топлива заключается в том, что оно сохраняет свое функциональное состояние сверх необходимой плотности до степени ниже t° = 0. Основными параметрами летнего дизеля являются
- Хитаниловое число — 51 пункт или более, при температуре окружающего воздуха до 45°C
- Плотность — 845-865 кг/м3 t = 20-25°C,.
- ixus-4-6.1 кв.мм/с при t° = 19-25°C,.
- Предел замерзания — 10°C
Однако следует отметить, что, несмотря на работу двигателя при отрицательных температурах, летнее топливо теряет свои функциональные свойства.
Недостатком дизельного летнего топлива является то, что оно более склонно к образованию водяного конденсата, который отслаивается и накапливается под обшивкой топливного бака. Большинство повреждений в работе двигателя внутреннего сгорания вызвано попаданием воды, блокирующей насос впрыска топлива.
Некоторые водители размещают всасывающую трубу немного выше в баке, чтобы избежать проблем с забором воды, и иногда снимают пробку на дне бака для слива конденсата.
Эксперты рекомендуют водителям полностью сливать летнее дизельное топливо задолго до наступления холодов и задолго до начала использования зимнего качества даже при умеренных температурах.
Зима.
ДТЗ — самый популярный вид топлива в России; в средней полосе он используется в основном во все сезоны. Минимальный предел замерзания для DTZ составляет минус 30. Однако его не следует использовать в полярных регионах в зимний период. Основные характеристики зимнего топлива следующие:
- цетановое число — 48 единиц в т использования из окружающего воздуха минус 30°С,
- Плотность — 825-845 кг/м3 при рабочей температуре от 30 до + 15°С, и
- вязкость — от 1,8 до 5,1 кв.мм/с при максимальной, при t от -20°C до +15°C.
Параметры вязкости для ДТЗ имеют здесь более широкий диапазон в связи с его использованием не только в условиях мороза, но и при положительных температурах весной и осенью.
Арктика
ДТА является незаменимым топливом в регионах, где температура окружающей среды часто опускается ниже тридцати. Это дизельное топливо способно выживать даже в зимних условиях Антарктики, а благодаря специальным присадкам оно сохраняет свои функциональные свойства при температуре минус 55°C. Типичные значения арктического топлива следующие:
- цетановое число — 40 единиц при t использования от -30°С,
- Плотность — 760-820 кг/м3, при рабочих температурах от 30-0°C
- вязкость — от 1,45 до 4,6 кв.мм/с в максимуме при температуре -30 — 0°C.
Эти данные не приводятся для положительных температур, так как данный вид топлива нецелесообразно использовать в двигателях при t выше нуля, как по свойствам, так и по цене.
