Как различить дизельное топливо, бензин и солярку

Дизельное топливо: виды, свойства, применение, марки

Дизельное топливо: виды, свойства, применение, марки

Дизельное топливо – это продукт перегонки нефти, состоящий из углеводородов с высокой температурой кипения от 200 до 350 С. Прозрачная и немного вязкая жидкость различных оттенков желто-коричневого цвета. Используется как основной вид топлива для дизельных двигателей и газодизелей.

Использование

Совершенствование качества дизельного топлива позволяет с каждым годом расширять сферу его использования.

Практически весь современный грузовой транспорт работает на дизельном топливе: грузовые автомобили, тепловозы, морские и речные корабли, военная техника и сельскохозяйственное оборудование, стационарные и передвижные электростанции, автономные отопительные системы с дизельными электрогенераторами. Известны в Европе и легковые автомобили с дизельным двигателем. Как показали исследования, экономия топлива составляет около 40% и безопасность выхлопных газов значительно выше.

Свойства

• Воспламеняемость топлива – это время, которое проходит между попаданием топлива в цилиндр и началом его горения. Чем этот промежуток времени меньше, тем меньше длительность прогрева двигателя. Определяется цетановым числом. Если оно превышает 55 — сильно увеличивается дымность выхлопных газов.
• Вязкость зависит от наличия парафина в сырье. Чем выше температура, тем ниже вязкость. От нее зависят смазывающие характеристики дизтоплива.

Плотность. Это способность вещества не смешиваться с водой. Чем выше плотность, тем больше при сгорании вырабатывается энергии. Содержание серы. Чем больше серы, тем меньше коррозионная стойкость всей топливной системы. Температура фильтруемости – это такая температура, при которой топливо либо совсем не проходит, либо проходит через фильтр очень медленно.

Классы дизтоплива

С 2015 года дизтопливо в соответствии с европейским стандартом разделили на экологические классы, которые зависят от содержания в нем серы. Выделяют К3, К4 и К5, соответственно количество серы не должно в них превышать 350, 50 и 10 мг/кг. Если количество серы превышает предельно допустимое количество, такое дизтопливо не рекомендуется использовать, т.к. увеличивается загрязнение окружающей среды, ускоряется износ всей топливной системы.

Марки дизтоплива

Исходя из эксплуатационных характеристик выделяют четыре типа, которые называются по заглавным буквам алфавита:

• Летнее (Л), к нему относятся сорта топлива А, В, С, D с предельной температурой фильтруемости от +5 до -10°С. Это дизтопливо нельзя использовать при температурах ниже 0°С.

Межсезонное (Е), к нему относятся сорта Е и F, с температурой фильтруемости до -20°С, используется весной и осенью. Зимнее (З) — с температурой фильтруемости от -20 до -38°С и применяется при температуре воздуха не ниже — 20°С. Арктическое (А) — с предельной температурой фильтруемости — 44°С и температурой окружающей среды до минус 50°С.

В последнее время сфера применения дизтоплива расширяется, улучшается его качество, появляются новые источники получения, а значит и новые марки.

Температура — вспышка — дизельное топливо

Температура вспышки дизельного топлива зависит прежде всего от его фракционного состава.
 

Температура вспышки дизельного топлива по ГОСТ составляет 40 С, а фактическая — 45 С.
 

Температура вспышки дизельного топлива ( р, 840 кг / м3) в резервуаре с 10000 м3 этого нефтепродукта оказалась равной 68 С, в то время как по ГОСТ она должна составлять 62 С.
 

Температура вспышки дизельного топлива при его выборе не является определяющим показателем, но при удовлетворительных основных эксплуатационных свойствах предпочтение отдается топ-ливам с более высокой температурой вспышки, исходя из условий безопасности.
 

Спецификация США на дизельное топливо для городских и междугородних автобусов.

Температура вспышки дизельного топлива для городских автобусов не должна быть ниже 49 С.
 

Температура вспышки дизельного топлива непосредственно связана с его фракционным составом.
 

Температурой вспышки дизельного топлива называется та температура, при которой пары топлива, залитого в закрытый тигель, вспыхивают при поднесении пламени.
 

Определение температуры вспышки дизельных топлив имеет принципиальное значение для их классификации по пожарной опасности. Таким образом, отечественные дизельные топлива зимнее и арктическое ( по ГОСТ 305 — 82) относятся, как правило, к ЛВЖ, а дизельное топливо летнее в зависимости от температуры вспышки может быть отнесено к ЛВЖ или ГЖ.
 

Для решения вопроса о возможности снижения температуры вспышки дизельного топлива до 45 должны быть проведены специальные эксплуатационные испытания на двигателях. Однако следует указать, что предусмотренная ГОСТ 305 — 58 для дизельного топлива Л температура вспышки не ниже 65 мало обоснована. Температура вспышки дизельного топлива является показателем, гарантирующим пожарную безопасность при его хранении, применении и транспорте, но не влияющим на работу двигателя.
 

Некоторые виды контроля, как определение температуры вспышки дизельного топлива, относятся к механизированным, а замер и запись параметров технологического режима — автоматизированным. Большой объем ручных контрольных операций определяет высокую их трудоемкость и большую численность службы технического контроля.
 

На рис. 10.11 приведена схема регулирования температуры вспышки дизельного топлива, получаемого в колонне II. Из средней части ректификационной колонны / нефтяная фракция, основную часть которой составляет дизельное топливо, направляется в отпарную колонну / /, куда для отпарки из дизельного топлива легких углеводородов подается водяной пар. Из верхней части от-парной колонны пары возвращаются в ректификационную колонну, а из нижней части отбирается дизельное топливо как целевой продукт.
 

На рис. XI-12 приведена схема регулирования температуры вспышки дизельного топлива. Из средней части ректификационной колонны 10 промежуточная фракция направляется в отпарную колонну 11, в которую для отпарки из жидкости легких углеводородов подается водяной пар. Их верхней части отпарной колонны пары возвращаются в ректификационную колонну 10, а снизу колонны 11 отбирается дизельное топливо как целевой продукт. В колонне 11 с помощью датчика температуры вспышки, состоящего из первичных приборов 3, 4 и вторичного прибора 1, анализируется дизельное топливо. Сигнал, пропорциональный температуре вспышки, подводится к регулятору 7, а затем через сумматор 6 к регулирующему блоку 5, изменяя его задание, а следовательно, и подачу пара при отклонении температуры вспышки от заданного значения.
 

Для решения вопроса о возможности снижения температуры вспышки дизельного топлива до 45 Должны быть проведены специальные эксплуатационные испытания на двигателях. Однако следует указать, что предусмотренная ГОСТ 305 — 58 для дизельного топлива Л температура вспышки не ниже 65 мало обоснована. Температура вспышки дизельного топлива является показателем, гарантирующим пожарную безопасность при его хранении, применении и транспорте, но не влияющим на работу двигателя.
 

Таким образом на поток переводится анализ температуры вспышки дизельного топлива фракции 120 — 240, второго, третьего и четвертого масляных потоков, а также гудрона: здесь устанавливают анализаторы АВН-61-ВЗГ.
 

Характеристики автомобильного топлива

Теплотворная способность топлива

Обычно чистая теплотворная способность H_n обуславливает энергетическое содержание топлива; она соответствует используемому количеству теплоты, выделяемому во время полного сгорания. Полная теплотворная спо­собность H_g, с другой стороны, определяет полную теплоту, включая как механически создаваемое тепло, так и тепло, выделяемое при конденсации водяных паров. Однако, этот компонент не учитывается примени­тельно к автомобилям.

Чистая теплотворная способность дизель­ного топлива, равная 42,9-43,1 МДж/кг, не­много выше, чем у бензина (40,1-41,9 МДж/кг).

Окислители, то есть, топлива или компо­ненты топлива, содержащие кислород, такие как спиртовые топлива, эфир или метиловые эфиры жирной кислоты, имеют меньшую теплотворную способность, чем чистые угле­водороды, поскольку кислород, присутству­ющий в этих соединениях, не способствует процессу сгорания. Поэтому двигатель, име­ющий сопоставимую мощность с мотором, питаемым обычным топливом, имеет повы­шенный расход топлива.

Теплота сгорания топливовоздушной смеси

Теплота сгорания топливовоздушной смеси определяет выходную мощность двигателя. При стехиометрическом соотношении воздух/топливо теплота сгорания для сжижен­ных газообразных и жидких автомобильных топлив составляет примерно 3,5-3,7 МДж/м3.

Содержание серы в автомобильном топливе

В интересах сокращения эмиссии диоксида серы SO₂ и защиты каталитических нейтра­лизаторов отработавших газов, содержание серы в бензине и дизельном топливе было ограничено с 2009 года до 10 мг/кг на всей территории Европы. Топливо, соответствую­щее этому предельному значению, известно как «топливо, свободное от серы». Таким об­разом, достигается обессеривание топлива. До 2009 года для использования в Европе было разрешено, введенное в начале 2005 года, использование топлива с содержанием серы <50 мг/кг. Германия занимает лидирую­щие позиции в обессеривании топлива — уже с 2003 года, под действием мер в области на­логообложения, в этой стране используется топливо, свободное от серы.

В США, предельное значение содержания серы в бензинах, выпускаемых в промыш­ленном масштабе, с 2006 года ограничивается величиной 80 мг/кг, при этом среднее значение для общего количества проданного и импортированного топлива составляет 30 мг/кг. Отдельные штаты, например, Кали­форния, установили более низкие ограниче­ния.

Кроме того, с 2006 года в США выпуска­ется свободное от серы дизельное топливо (содержание серы составляет максимум 15 мг/кг, ULSD — дизель с ультранизким со­держанием серы). К концу 2009 года, однако, только 20% топлива имело содержание серы не более 500 мг/кг.

Содержание серы в сертифицированном топливе служит основанием для изменения регулирующих документов.

Фильтрация

Фильтрация топлива очень важна. Каждый раз, когда происходит заправка топливом, в горловину топливного бака может попасть пыль, которая способна нанести значительный ущерб трущимся поверхностям двигателя и всей системе питания. Пыль через форсунки может проникнуть в цилиндры двигателя, засорять каналы распылителя форсунки. Это может привести к тому, что мощность двигателя упадет из-за нехватки топлива в камере сгорания двигателя. Строение фильтра несложное. Состоит он из корпуса, в котором находиться фильтрующий элемент, обычно это бумага, целлюлоза или волокна синтетические. Назначение и возможности фильтров различные. При выборе фильтра главное выбрать нужный фильтр для фильтрации, в ином случае от фильтра пользы не будет. Более универсальные фильтры способны задерживать не только твердые частицы, но и воду, которая содержится в топливе

При использовании таких фильтров очень важно следить за его состоянием. Наполненный водой, он не будет пропускать топливо

В этом случае неочищенное дизельное топливо пойдет в обход фильтра, что приведет к неправильной работе двигателя и его возможной поломке. Выбор фильтра очень важный и сложный процесс. Самый простой совет: покупать фильтры только известных производителей. Бывает, вам предлагают новый продукт. В этом случае следует попросить справочные документы и внимательно ознакомиться с ними. Встречаются фильтры, характеристики которых просто слишком великолепны. Задумайтесь, а на самом деле это так? К тому же, на рынках достаточно много подделок известных марок. Будьте внимательны при покупке фильтра.

Характеристики дизельного топлива

Существует множество различных параметров и характеристик дизельного топлива: фракционный состав, кинематическая вязкость, температура перегонки, цетановое число, густота при 20°С, йодистое число, коэффициент фильтрации, содержание воды, массовая часть серы и серных соединений, концентрация смол, содержание механических примесей, предельная температура фильтрации, температура замерзания, химическая стабильность, кислотность, температура вспышки, коксуемость, зольность и другие. Рассмотрим более подробно самые основные характеристики дизельного топлива.

• Цетановое число (детонационная стойкость) характеризует работу двигателя с точки зрения воспламенения дизельного топлива и его сгорания. От цетанового числа, в свою очередь, зависит мощность, дымность и шумность двигателя. Эталоном определения детонационной стойкости или цетанового числа является цетан или н-гексадекан. Значение цетанового числа для цетана при этом устанавливается на уровне 100, а аналогичный показатель альфаметилнафталина – на уровне 0. Для солярки обычный диапазон значений цетанового числа колеблется от 40 до 50. Фактически, эта цифра означает срок задержки возгорания (отрезок времени от подачи топлива в цилиндр до его воспламенения). Более высокое цетановое число означает меньший период воспламенения, и, соответственно, лучшее горение топлива. Более высокое цетановое число повышает экологичность выхлопа. Однако если этот показатель превышает 60, то не происходит прирост мощности двигателя. В свою очередь, солярку с низким цетановым числом производить проще, поэтому на практике изготавливают дизельное топливо с цетановым числом не менее 40-45. Оно определяется аналогично октановому числу бензина, то есть, используя моторный или же исследовательский метод. Корректировать цетановое число можно с помощью специальных технологий.
• Плотность и вязкость дизельного топлива определяют процесс испарения и образования смесей в двигателе.
• Низкотемпературные характеристики дизельного топлива (предельная температура фильтрации, температура застывания, температура помутнения) также являются важными параметрами. Что касается температуры застывания, то она составляет порядка -10 °С для летних марок и не выше -35 °С для зимних марок, в соответствии с ГОСТом. Температура помутнения составляет обычно около -5 °С.
• Химическая стабильность дизельного топлива – это его способность к сопротивлению окислению в процессе хранения. Окисление приводит к образованию осадка на дне бака с топливом, во избежание чего добавляются специальные присадки.

Тем не менее, качество топлива определяется не только вышеприведенными показателями. Попадание в топливо, а соответственно, в двигатель, воды, различных механических и прочих примесей приводит к негативному эффекту. Самой простой способ борьбы с этой проблемой – заправляться только на надежных автозаправочных станциях, успевших хорошо себя зарекомендовать. Такие АЗС заинтересованы в приобретении только качественной продукции, чтобы гарантировать неизменно высокое качество конечному потребителю.

Что будет если в дизель добавить бензин или наоборот

Что будет если в дизель добавить бензин или наоборот

Еще один из распространенных вопросов – что будет если в дизель налить бензин? Или наоборот в бензин налить дизель. Ничего хорошего!

Если в дизель наливаем бензин – то дизельный двигатель работать не будет, бензин не воспламенится от давления, бензину нужна топливная смесь и искра.

Если в бензин налить дизель – также работать не будет. Дизель не воспламенится от свечей зажигания, ему нужно сжатие, а вот бензиновый двигатель не даст такого сжатия которое нужно дизелю. Причем дизель вещество которое плотнее бензина, он может «забить» все топливные инжекторы инжекторы, после него нужна будет чистка.

Так что не путайте свое топливо, бензиновому двигателю – бензин, дизельному двигателю – дизель.

Теперь я думаю, вам стало немного понятно, что это такое и чем оно отличается от бензинового варианта.

Читайте наш АВТОСАЙТ

Стандарты экологичности топлива для дизелей

1. Евро-3 – это уже устаревший стандарт дизельного топлива, который был актуален до 2005 года (в ЕС). После появления новых требований Евро-3 перестало удовлетворять нормам, и было снято с производства;
2. Евро-4 – сравнительно новый стандарт, который пришел на смену вышедшего из оборота стандарта Евро-3. В ЕС Евро-4 начал использоваться с 2005 года. С начала 2013 года весь транспорт, который завозится в Россию, должен соответствовать данному классу. Единственное исключение – авто, выпущенные до конца 2012 года. Для них еще допускается соответствие более старому стандарту;
3. Евро-3. В ближайшее время планируется вообще запретить эксплуатацию авто со стандартом ниже Евро-4;
4. стандарт Евро-5 является самым новым. В ЕС его соблюдение обязательно для грузовых авто, выпущенных начиная с 10.2008 года, а для легковых авто – с 09.2009 года. Действует стандарт и на территории РФ. В частности, он распространяется на все автомобили, которые ввозятся на территорию государства;
5. К особому виду топлива можно отнести биодизель. Его особенность – наличие в составе животных и растительных жиров. Собственно, сама структура дизтоплива является полностью натуральной, а состав является результатом переработки сои, рапса и прочих растений. Особенность топлива в том, что оно может применяться как в чистом виде, так и в качестве специальной добавки к обычным видам топлива.

Распознать биодизель можно по специальному обозначению. Так, в США о наличии биодизеля в составе можно судить по наличию буквы «В» в названии. Далее стоит цифра, которая показывает процентное содержание специального состава в общей массе. Что касается цветанового числа, то для такого вида топлива оно составляет около 50-51.

Для чего подходит дизельное топливо и бензин

Оба вида являются прямыми продуктами переработки сырой нефти. Сырая нефть – выходит прямо из земли (читайте нашу статью про отличия нефти Brent, Urals и WTI). Это делается в процессе рафинирования. Процесс состоит из 3 основных стадии, и существуют основные различия в процессе переработки дизельного горючего и бензина – разделение, конверсия и очистка.

Важные шаги:

1 шаг разъединение – жара приложена к сырой нефти, выгонка происходит. Сырая нефть в дистилляционной колонне разделяется на различные формы углерода в порядке вязкости. Наиболее вязкие жидкости оседают на дне, а менее вязкие частицы и газы поднимаются наверх.

2 шаг, преобразование, по существу перестраивает скрепления углерода, чтобы сделать их лучшим для пользы ездока, делает горючее ценным. Это делается посредством процесса гидрокрекинга, где связи между углеводородами уменьшаются.

3 шаг, очистка, просто извлекает серу от топлива, чтобы сделать их чисто. Вызвано гидрообработкой. Это процесс, где углеводороды реагируют с газообразным водородом при умеренных температурах и давлениях. Газообразный водород реагирует с серой, чтобы сделать газ H 2 S (сероводорода). Приводит к удалению серы из углеводородов, оставляя чистый продукт, готов к использованию.

Основные характеристики топлива

Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).

В общем случае, дизельное топливо, применяемое для дизельных двигателей, должно соответствовать требованиям, изложенным в межгосударственном стандарте ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009) и обязательного к применению с 1 января 2015 г.

Дизельное топливо, применяемое для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники, а также предназначенное для экспорта, должно соответствовать требованиям, изложенным в межгосударственном стандарте ГОСТ 305-2013 «Топливо дизельное. Технические условия» (введенного взамен ГОСТ 305-82) и обязательного к применению с 1 января 2015 г.

Дизельное топливо по ГОСТ 305-2013 «Топливо дизельное. Технические условия» с даты введения 01.01.2015г. не допускается к реализации через автозаправочные станции общего пользования (раздел.1 «Область применения»).

Отбор пробы дизельного топлива для оценки его качества производится в соответствии со стандартом ГОСТ 2517-2012 «Нефть и нефтепродукты».

Вязкость и содержание воды

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости (ASTM D6371, ГОСТ 22254-92) и температурах помутнения и застывания (ASTM D97, ASTM D2500, ГОСТ 20287-91), указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо, например, при −10 °C. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-2013 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сСт, для зимних сортов 1,8÷5,0 сСт, для арктических 1,5÷4,0 сСт. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

Воспламеняемость

Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не ниже 55°C по ГОСТ 32511-2013. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C.

Содержание серы

В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (лёгкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, в судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе — не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие смазывающих присадок.

Порядковый номер согласно принятой ООН системе: 1202, класс — 3.

Физические свойства

В России регламентируются ГОСТ 305-82*:

Летнее дизельное топливо:
Плотность: не более 860 кг/м³.
Температура вспышки: 62 °C.
Температура застывания: −5 °C.
Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—360 °C. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности.

Зимнее дизельное топливо:
Плотность: не более 840 кг/м³.
Температура вспышки: 40 °C.
Температура застывания: −35 °C.
Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—340 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются.

Арктическое дизельное топливо:
Плотность: не более 830 кг/м³.
Температура вспышки: 35 °C.
Температура застывания: −55 °C.
Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—320 °C. Пределы кипения арктического топлива примерно соответствуют пределам выкипания керосиновых фракций, поэтому данное топливо — по сути утяжеленный керосин. Однако чистый керосин имеет низкое цетановое число 35-40 и недостаточные смазывающие свойства (сильный износ ТНВД). Для устранения данных проблем в арктическое топливо добавляют цетаноповышающие присадки и минеральное моторное масло для улучшения смазывающих свойств. Более дорогой способ получения арктического дизельного топлива — депарафинизация летнего дизельного топлива.

Литература

Статья основана на материалах первого издания Большой советской энциклопедии.

• Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, под ред. Н. Г. Пучкова, М., 1971;
• Нефтепродукты. Справочник, под ред. Б. В. Лосикова, М., 1966.