Дизельное топливо: виды, свойства, применение
О чем речь? Дизельное топливо наряду с бензином является продуктом нефтепереработки, более тяжелой фракцией. Отличается составом, свойствами, характеристиками. Не стоит путать ДТ с соляркой – это разные виды горючего.
Где используется? Дизельное топливо применяется во многих сферах. Им заправляют легковые и грузовые машины, строительную, сельскохозяйственную технику. ДТ используют для выработки электроэнергии, питания горнодобывающего оборудования.
Вопросы, рассмотренные в материале:
Дизельное топливо: что собой представляет
Дизельное топливо, также известное в народе как «солярка», ДТ, дизтопливо или дизель, является одним из типов жидкого топлива для ДВС. Оно производится путем переработки нефти. Упрощенно, нефть доводят до кипения (для чего потребуется нагрев от 180 до 360 градусов Цельсия), в результате чего образуются пары, состоящие из керосина и газойля.
В отличие от бензина, который испаряется из нефти уже при температуре 50–60 градусов, газойль и керосин являются более тяжелыми фракциями, им требуется нагрев посильнее.
Использование дизельного топлива требует специального двигателя, а применение в бензиновых, газовых или других типах моторов может привести к проблемам с запуском.
Ключевое отличие дизельного двигателя от прочих в том, что топливно-воздушная смесь в нем воспламеняется под давлением, а не поджигается. Свечи в таком двигателе просто нагреваются, не образуя искры.
Дизель и соляровое масло (солярка) имеют схожий химический состав, но отличаются плотностью и вязкостью.
- Дизель хорошо подходит для двигателей, работающих на высоких оборотах, в том числе гоночных, благодаря меньшей вязкости.
- Солярка, в свою очередь, используется в тихоходных машинах — конвейерах, тракторах, подъемниках, судах.
Визуально ДТ похоже на воду, но имеет голубой матовый оттенок, что отличает его от прозрачного бензина, который также может быть желтоватым или коричневатым. У дизеля не такой сильный запах, и его сложнее поджечь. Плотность дизельного топлива выше, чем у бензина, и его нельзя использовать в качестве растворителя.
Состав дизельного топлива
Так как дизельное топливо, как мы уже разобрались выше, производят из нефти, оно состоит из различных групп углеводородов:
- парафины (до 10–40 %), в частности нефтяные парафины и алканы;
- нафтеновые углеводороды (20–60 %), представляющие собой циклоалканы, то есть циклические насыщенные углеводороды, особенно циклогексан и циклопентан;
- ароматические углеводороды (15–30 %), такие как арены, то есть органические циклические соединения с бензольным кольцом, состоящим из 6 углеродно-водородных групп. Эти углеводороды есть в составе множества различных продуктов, полученных в результате нефтепереработки.
Кроме того, в составе дизельного топлива можно обнаружить серу в разнообразных проявлениях, воду, механические примеси, смолы, вещества-метки и красители (но только не голубой и не зеленый). Производителям не запрещается использовать присадки за исключением тех, что содержат металлы (антистатические не в их числе). На итоговый химический состав ДТ влияют несколько обстоятельств:
- место добычи нефти;
- температура обработки;
- присадки, влияющие на состав и свойства.
Углеводороды и другие компоненты в соответствии с уровнем их содержания в готовом продукте могут оказать влияние на некоторые особенности топлива:
- Морозостойкость. Зимнее и арктическое дизельное топливо обладают наилучшей устойчивостью к холоду благодаря добавлению тяжелых углеводородов.
- Повышенное содержание нафтенов, а также посторонних веществ вроде механических примесей и смол ускоряет износ двигателя.
- Испаряемость. Смолистые примеси ухудшают испаряемость топлива и усложняют процесс воспламенения.
- Вязкость. Дизельное топливо с большим количеством парафиновых углеводородов затвердевает при отрицательных температурах: летнее топливо становится гуще уже при -5 °C, а кристаллизуется при минус 10 градусов по Цельсию. Для снижения температуры застывания проводится депарафинизация — очистка от парафинов. При снижении их содержания морозостойкость топлива значительно повышается.
- Цетановое число. Парафины определяют степень воспламеняемости топлива в камере сгорания, поэтому чем выше цетановое число, тем лучше воспламеняемость.
Области применения дизельного топлива
Разберем преимущественные сферы применения дизельного топлива.
1. Легковой и грузовой транспорт
Дизельное топливо применяется в легковых авто и грузовиках вследствие высокой эффективности и хороших характеристик. Автомобили с дизельным двигателем отличаются невысоким расходом топлива и сниженным выбросом углекислого газа по сравнению с аналогами на бензине, что делает их более экологичными. Кроме того, у дизельных автомобилей заметно выше крутящий момент, что позволяет им преодолевать большие расстояния без дозаправки.
Использование дизельных движков при эксплуатации грузовых автомобилей обусловлено способностью данного вида топлива развивать высокий крутящий момент и выдавать достойную мощность даже при низких оборотах, что значительно повышает эффективность при транспортировке тяжелых грузов.
ДТ используется во множестве других сфер жизнедеятельности человека, им заправляют речные и морские суда, сельскохозяйственную технику, ж/д транспорт, а также горнодобывающую и строительную технику.
2. Промышленность
Дизельное топливо широко используется в самых разных областях промышленности, ведь его свойства повышают производительность техники, а универсальность позволяет применять это горючее на совершенно разных видах машин. Один из основных способов применения дизельного топлива в промышленности — производство электроэнергии. Огромное количество электростанций (особенно актуально это в труднодоступных и отдаленных районах) представляют собой дизельные генераторы и обеспечивают стабильное энергоснабжение на протяжении длительного времени.
Кроме того, дизтопливо служит источником энергии для строительной техники (бульдозеры, экскаваторы, краны и т. д.), предназначенной для выполнения сложных задач. Эти специализированные машины, как правило, оснащены серьезными дизельными двигателями, ведь только они могут обеспечить на низких оборотах такой уровень эффективности и мощности за счет высокого крутящего момента. В горнодобывающей отрасли дизельное топливо обеспечивает качественную работу дробилок, шахтных подъемников и буровых установок.
3. Отопительные системы
Дизельное топливо используется в системах отопления, будучи эффективнее других видов топлива благодаря своим характеристикам. Во-первых, у него высокая тепловая эффективность, что позволяет лучше обогревать помещения. Во-вторых, оно доступно, а цена дизельного топлива довольна демократична практически в любом регионе нашей страны.
Подобные системы отопления подходят для разных типов зданий, не только коммерческих и промышленных объектов, но и жилых домов. Такие системы гораздо дольше аналогов на других видах топлива служат потребителям, требуя технического обслуживания заметно реже. ДТ для котлов отопления по своим свойствам практически аналогично.
Если другие виды топлива в настоящий момент недоступны или показывают низкую эффективность ввиду произошедшей нештатной ситуации или отдаленности района проведения строительных работ, дизтопливо будет прекрасным решением на некоторое время, достаточное для составления плана дальнейших действий.
Виды дизельного топлива
ДТ можно классифицировать по сезону его применения. Разница будет лишь в предельной температуре дизельного топлива, при которой его использование не закупорит топливную систему в связи с развитием процессов кристаллизации. В настоящее время по этому признаку можно различить следующие виды:
- Летнее дизельное топливо (Л). Нижний предел использования установлен на отметке -5 °C.
- Межсезонное (Е). Допустимо применять, если столбик термометра не упадет ниже -15 °C.
- Зимнее (З). В соответствии с реальной температурой фильтруемости (скоро мы разберем, что это такое) работает при отрицательных температурах до -25 либо -35 °C.
- Арктическое (А). Специальная разработка для тяжелых условий крайнего севера, выдерживает низкие температуры вплоть до -45 °C.
Зимнее ДТ получают добавлением специальных присадок в дизельное топливо, которое только что по своим свойствам было летним. Они изменяют температуру предельной фильтруемости и понижают порог кристаллизации. Наиболее дорогой способ снижения порога застывания – депарафинизация (очистка дизельного топлива от парафинов), ведь именно парафины вызывают кристаллизацию при отрицательных температурах. Таким способом из летнего ДТ можно получить арктическое. Более дешевым способом будет использование сепаратора для дизельного топлива, он в целом дает тот же результат.
В зависимости от качества дизельного топлива его классифицируют по влиянию на экологию и окружающую среду:
- «Евро 3». Устаревший стандарт, который не соответствует современным требованиям.
- «Евро 4». Обязательный стандарт для ввозимых в Россию ТС с 2013 года. Тем не менее его требования тоже значительно устарели, и в мире все идет к отказу от него в ближайшие годы.
- «Евро 5». Принят в мире в 2009 году, все дизельные авто, появившиеся на свет после 2010 года, обязаны ему соответствовать. Он применяется в России и для отечественных, и для импортных автомобилей.
- «Евро 6». Относительно новый стандарт, принятый европейскими странами в 2015 году. Он учитывает новую схему рециркуляции выхлопных газов EGR, сажевые фильтры, а также систему селекции газов SCR, в итоге в выхлопе остаются только вода и газы, не несущие вреда человеку и окружающей среде. В нашей стране этот стандарт до сих пор не принят.
Какое дизельное топливо использовать, также можно решить в зависимости от его класса по содержанию серы:
- К5 – максимум 10 мг/кг (вид III);
- К4 – не более 50 мг/кг (вид II);
- К3 – не превышает 350 мг/кг (вид I);
- К2 – содержание меньше 500 мг/кг.
Что будет, если вместо дизельного топлива залить в бак бензин
Заправить дизельное топливо в автомобиль на бензине весьма трудно. Входное отверстие бензобака у бензиновых авто заметно уже, чем у дизельных, поэтому заправочный пистолет колонки с дизельным топливом просто не войдет в горловину бака. Вероятно, вы заметите это сразу. Но даже если каким-то чудом вы умудритесь успешно провести заправку дизельным топливом, ничего непоправимого не произойдет.
Дизтопливо плотнее и тяжелее бензина, поэтому сразу же уйдет на дно бака и окажется в топливной системе. Первым и очень явным симптомом станет крайне нестабильная работа мотора, начнутся проблемы с зажиганием, а из выхлопной трубы будет валить густой дым. У ДТ недостаточно компрессии и температуры в цилиндрах для самовозгорания, и свечи зажигания никак не помогут. Подобная ошибка заканчивается эвакуатором, дорогой в сервис, где вам сольют неподходящее топливо и очистят топливную систему. Сильнее всего по карману может ударить выход из строя форсунок, но это лишь возможное, а не обязательное последствие.
А вот обратная ситуация, когда произошло попадание бензина в дизельный двигатель, намного опаснее. В этом случае ошибка, скорее всего, откроется не сразу, ведь бензин не сможет быстро попасть в топливную магистраль, поэтому движок спокойной заведется и отработает несколько минут безо всяких проблем. В это время смешанное дизельное топливо и бензин образуют очень опасное для двигателя соединение. Бензин значительно занижает цетановое число дизельного топлива — это снизит скорость воспламенения и повысит интенсивность сгорания.
Дизельные ДВС имеют степень сжатия, которая как минимум вдвое превышает аналогичную у бензиновых двигателей, что может привести к детонации топлива, создавая ударную нагрузку в цилиндрах. Все это ведет к разрушению двигателя, причем очень быстро.
Если вы ощутили, что мотор после заправки «не тянет», а из-под капота раздаются совсем нехарактерные для обычной работы звуки, скорее делайте остановку и глушите мотор. Ни в коем случае не отправляйтесь в сервис своим ходом, воспользуйтесь услугами эвакуатора. Вы рискуете повредить не только двигатель, но и насос для дизельного топлива (весьма дорогое удовольствие), так как дизельное топливо дополнительно смазывает его во время работы, а бензин не может этого обеспечить.
Часто задаваемые вопросы о дизельном топливе
Какова плотность дизельного топлива?
Плотность влияет на объем топлива в генераторе. Хороший показатель плотности повышает теплоэффективность. У дизельного топлива при 15 °C установленные показатели не выше:
- 863,4 кг/м3 – для межсезонного и летнего видов;
- 843,4 кг/м3 – для зимнего;
- 833,5 кг/м3 – для арктического.
Что такое кинематическая вязкость дизельного топлива?
Вязкость – это возможность топлива сопротивляться перемещению слоев относительно друг друга. От изготовителя вы чаще всего можете узнать кинематическую вязкость, определяющую эффективность распыления топлива. Если вязкость выше нормы, топливо будет распыляться некорректно, детали станут изнашиваться и истираться слишком быстро.
При 20 °C показатели вязкости для различных видов дизельного топлива по государственному стандарту следующие:
- 1,5-4 мм2/с – для арктического ДТ;
- 1,8-5 мм2/с – для зимнего;
- 3-6 мм2/с – для остальных.
Как отличить зимнее дизельное топливо от летнего?
Если не уверены сами, лучше всего узнать эту информацию на кассе автозаправки. В большей части нашей страны летние виды дизельного топлива обозначают буквами A, B и C, они рекомендуются к эксплуатации до −5 °C. Символы E и F указывают на межсезонное и зимнее топливо. Рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет до −20 °C.
Немного отличается маркировка в регионах крайнего севера, где зимы очень продолжительны и суровы. Там ДТ обычно маркируется буквами З (зимнее) или А (арктическое). Эти виды дизельного топлива сохраняют рабочие свойства даже при морозах от -30 до -52 °C.
Дизельное топливо применяется все шире, так как показывает высокую эффективность и соответствует экологическим стандартам. Производство и поставки дизельного топлива в нашей стране постоянно растут благодаря новым стандартам охраны окружающей среды и строгим требованиям к этому топливу.
Дизельное топливо имеет большой ряд преимуществ, что приводит к непрерывному росту количества потребителей. Доступная стоимость, регулярно модернизируемый состав, низкий расход дизельного топлива – это делает его идеальным выбором для различных видов транспорта и отраслей промышленности.