Плотность бензина и дизтоплива: 404 — Страница не найдена

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 бензина	Среднее значение плотности г/см3
А 76 (АИ 80)	0. 700-0.750
АИ 92	0.715-0.760
АИ 95	0.720-0.775
АИ 98	0.730-0.780

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.

В целях применения статьи 187 НК РФ \ КонсультантПлюс

• Главная
• Документы
• В целях применения статьи 187 НК РФ

ФНС РФ от 17.05.2005 N ММ-6-03/404@

В целях применения статьи 187 НК РФ:

Вопрос. Каким образом следует определять плотность нефтепродуктов в целях расчета по ним налогооблагаемой базы для исчисления суммы акциза?

Ответ. Если количество нефтепродуктов (в данном случае — автомобильного бензина) определено в литрах, то в целях определения суммы акциза налоговую базу следует определять расчетным путем исходя из количества приобретенного бензина в литрах и значения плотности по каждой конкретной марке бензина, установленной в ГОСТах, регламентирующих производство этих марок.

В то же время, учитывая, что по отдельным нефтепродуктам (например, по автомобильным бензинам) значение плотности не нормируется (т.е. в ГОСТах, регламентирующих их производство, это значение отсутствует), при определении данного показателя в целях расчета по таким нефтепродуктам налогооблагаемой базы для исчисления суммы акциза необходимо руководствоваться следующим.

В Инструкции по контролю и обеспечению сохранения качества нефтепродуктов в организациях нефтепродуктообеспечения, утвержденной Приказом Минэнерго России от 19.06.2003 N 231 (зарегистрированным в Минюсте России 20.06.2003, рег. N 4804) и устанавливающей единые требования по контролю качества нефтепродуктов в организациях и у индивидуальных предпринимателей, осуществляющих деятельность с нефтепродуктами, предусмотрен комплекс мероприятий по контролю качества при приеме, хранении и отпуске нефтепродуктов, включающий, в том числе, и проведение приемо-сдаточного и контрольного анализа, в ходе которых определяется плотность как полученных от поставщиков, так и отпускаемых покупателям нефтепродуктов.

Требования указанной Инструкции обязательны для применения организациями нефтепродуктообеспечения (независимо от организационно-правовых форм и форм собственности) и индивидуальными предпринимателями, осуществляющими технологические операции с нефтепродуктами по их приему, хранению, транспортированию и отпуску.

Кроме того, в ГОСТах, регламентирующих производство автомобильных бензинов, указано, что определение данного показателя является обязательным.

Таким образом, согласно указанной Инструкции, у лиц, осуществляющих деятельность с нефтепродуктами, показатель плотности нефтепродуктов (в том числе и автомобильных бензинов) по каждой полученной (приобретенной) ими партии должен быть определен и документально зафиксирован на момент получения (оприходования) этого товара.

Соответственно, определенная в ходе приемо-сдаточного и контрольного анализа плотность нефтепродуктов, полученных имеющим свидетельство лицом, может быть использована для исчисления суммы акциза, подлежащей уплате по этой конкретной партии нефтепродуктов.

При этом в соответствии с разъяснением Департамента экономического регулирования Министерства энергетики Российской Федерации согласно информации Всероссийского научно-исследовательского института по переработке нефти (ОАО «ВНИИ НП») в зависимости от температурного режима и пределов испаряемости автомобильного бензина показатель плотности по маркам этого бензина может варьироваться в следующих пределах: для А-76 (АИ-80) — от 0,700 до 0,750 г/куб. см, для АИ-92 — от 0,715 до 0,760 г/куб. см, для АИ-95 — от 0,720 до 0,775 г/куб. см и для АИ-98 — от 0,730 до 0,780 г/куб. см.

В связи с указанными колебаниями плотности в случае если ее значение не определено и документально не зафиксировано в момент получения (оприходования) нефтепродуктов, то в целях пересчета количества нефтепродуктов из литров в тонны может использоваться среднее значение указанного показателя.

Так, согласно вышеуказанному разъяснению в зависимости от марки автомобильного бензина можно принимать следующие средние значения плотности: для А-76 (АИ-80) — 0,715 г/куб. см, для АИ-92 — 0,735 г/куб. см, для АИ-95 — 0,750 г/куб. см, для АИ-98 — 0,765 г/куб. см.

Кроме того, в соответствии с Постановлением Федеральной службы государственной статистики от 19.08.2004 N 36 предприятия-производители, топливоснабжающие и другие организации, занимающиеся реализацией топлива населению, независимо от формы собственности и организационно-правовой формы должны представлять форму федерального государственного статистического наблюдения N 4-топливо «Сведения об остатках, поступлении и расходе топлива, сборе и использовании отработанных нефтепродуктов.

Согласно положениям пункта 4 Порядка заполнения и представления формы N 4-топливо, утвержденного указанным Постановлением, если учет автомобильного бензина ведется в литрах, то при пересчете из объемных единиц в весовые следует пользоваться их фактической плотностью (удельным весом), измеренной с помощью нефтеденсиметров в период проведения учета.

При отсутствии нефтеденсиметров указанный пересчет может быть произведен на основе значений плотности, указанных в товарно-транспортных накладных каждой партии соответствующего нефтепродукта, поступившего на предприятие.

Таким образом, поскольку порядок заполнения и представления формы государственного статистического наблюдения предусматривает вышеуказанные способы определения значения плотности нефтепродуктов, такие способы могут быть использованы и при определении плотности для расчета суммы акциза, подлежащей уплате в бюджет по этим нефтепродуктам (письмо ФНС России от 23.03.2005 N 03-3-09/412/23).

В целях применения статьи 182 НК РФ В целях применения статьи 204 НК РФ

Изменение Плотности Бензина от Температуры Таблица • Основные характеристики

24.03.2022 Анжела Курпатова 0 Комментариев аи 76 технические характеристики, государственный стандарт, основные характеристики, табличные значения, удельный вес солярки, удельный вес топлива

Удельный вес солярки, ее плотность, а также таблица значений

Если есть 1 тонна ДТ, а его плотность составляет 0,840 кг м3 объем составит 1 190 литров 476 грамм.

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.

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

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:

Мнение эксперта

Знайка, главный эксперт в Цветочном городе

Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉  

Задать вопрос эксперту

Плотность бензина при разных температурах таблица Определить отклонение плотности с учетом коэффициента 0,0007, в нашем случае 0,0007 10 0,007 г см. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!

1. В документации находим его показатель плотности при +20 по Цельсию.
2. Производим замеры температуры продукта.
3. Высчитываем разницу между полученным результатом и +20 по Цельсию.
4. Округляем полученное значение до целого числа.
5. В таблице находим поправку на отклонения в соответствии с паспортным значением при +20 по Цельсию.
6. Высчитываем произведение поправки на разницу температур.
7. Итог слаживаем с паспортным значением плотности при +20 или отнимаем, если температура выше.

Правила перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах. | Докипедия

в не является пастообразным в соответствии с критериями, применяемыми при испытании для определения текучести испытание с использованием пенетрометра.

Сколько литров в тонне дизельного топлива? Расчет плотности

Нормативы плотности дизтоплива кг/л

Плотность дизельного топлива обозначает его массу, которая помещается в одном кубометре. Она регламентируется ГОСТ 305-82 и ГОСТ Р 52368-2005.

Чтобы рассчитать объем дизельного топлива в литрах нужно его массу разделить на плотность. В 1 тонне зимнего топлива будет 1163 литра ДТ, в тонне летнего – 1190. Объем дизтоплива постоянно изменяется и зависит от определенных факторов.

От чего зависит текущая плотность топлива

Текущая плотность дизельного топлива зависит от его марки и температуры. Узнать его плотность при температуре 15 или 20 градусов по Цельсию можно в паспорте качества.

Сколько литров в 1 кубе дизтоплива

Кубический метр – это единица измерения объема. Она не зависит от марки дизельного топлива или температуры жидкости. В 1 м3 всегда 1000 литров.

Мнение эксперта

Знайка, главный эксперт в Цветочном городе

Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉  

Задать вопрос эксперту

Характеристики дизельного топлива «арктика» простыми словами Государственным стандартом установлен в пределах 8440 Н м3. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!

Удельный вес солярки

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

Как рассчитать плотность нефтепродуктов

1. Найти в паспорте нефтепродукта значение его плотности при температуре 20°С.
2. С помощью термометра измерить температуру нефтепродукта.
3. Рассчитать разницу между полученным результатом и 20°С, округлив его до целого числа.
4. В таблице средних температурных поправок относительной плотности нефтепродуктов (коэффициентов изменения плотности топлива при изменении температуры на один градус) найти поправку на 1 градус отклонения, которая соответствует паспортному значению параметра при 20°С. Таблицу можно найти в сети Интернет.
5. Поправку нужно умножить на разницу температур.
6. Полученный результат прибавить к паспортному значению плотности, если температура нефтепродукта ниже 20°С, или отнять, если выше.

Мнение эксперта

Знайка, главный эксперт в Цветочном городе

Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉  

Задать вопрос эксперту

Удельный вес дизтоплива летнего Сколько тонн и литров, в кубе дизельного топлива. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!

Содержание:

• 0.1 Удельный вес солярки, ее плотность, а также таблица значений
• 1 Плотность бензина и дизельного топлива – Плотности (удельные веса) бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов
  • • 1.0.1 Формула определения веса ДТ
    • 1.0.2 Формула определения объема ДТ
    • 1.0.3 Формула определения плотности ДТ
  • 1.1 Правила перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах. | Докипедия
  • 1.2 Сколько литров в тонне дизельного топлива? Расчет плотности
    • 1.2.1 Нормативы плотности дизтоплива кг/л
    • 1.2.2 От чего зависит текущая плотность топлива
    • 1.2.3 Сколько литров в 1 кубе дизтоплива
  • 1.3 Удельный вес солярки
  • 1.4 Как рассчитать плотность нефтепродуктов

✂ Купон 250 руб на все товары Aliexpress

Автоматически будет добавлен в ваш аккаунт на Алиэкспресс

• Электроника
• Смартфоны и аксессуары
• Другие товары с доставкой за 3-10 дней…

Получить купон

Почему дизельные двигатели экономичнее бензиновых

Дизельные двигатели экономичнее бензиновых. 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 инженеры-дизелисты не добились бы никакого 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

Тепловой 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 текущего производства 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.

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, по которой дизельные двигатели имеют более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели, связана с соотношением кислорода и топлива. 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.

Как измерить плотность бензина

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

Плотность бензина

Плотность жидкости представляет собой отношение ее массы к объему. Разделите массу на его объем, чтобы вычислить его. Например, если у вас есть 1 грамм бензина, объем которого составляет 1,33 см ³ , плотность будет:

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, ​ V — 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 V .

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 более 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 определенное количество алканов (насыщенные углеводороды, то есть они имеют максимальное количество атомов водорода), циклоалканы (молекулы углеводородов, образующие кольцевые образования) и алкены (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

В дизельном топливе воспламенение топлива приводит в движение камеру 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.

Это повышение температуры сопровождается 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 — количество 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, в то время 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 меньшей 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 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 одна важная метрика, связанная 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 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 ценообразование

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.