น้ำหนักจำเพาะของน้ำมันดีเซล และน้ำหนักน้ำมันดีเซล 1 ลิตร
“ดีเซล” หรือ “น้ำมันโซลาร์” เป็นชื่อทั่วไปของเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดีเซล ผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันนี้ใช้มาหลายทศวรรษแล้ว โดยหลักใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องจักรกลการเกษตรและการทหาร ระบบขนส่งทางรถไฟ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและหม้อไอน้ำ รวมถึงใช้ในการแปรรูปโลหะและหนัง
คุณลักษณะของน้ำมันดีเซล พารามิเตอร์อุณหภูมิในการใช้งาน และคุณสมบัติทางเคมีกับกายภาพ กำหนดไว้ในมาตรฐานเฉพาะทาง มาตรฐานเก่าสำหรับน้ำมันโซลาร์ไม่เหมาะกับการประเมินน้ำมันดีเซลสมัยใหม่ที่ใช้ในเครื่องยนต์รอบสูง
การจำแนกประเภทน้ำมันดีเซล
ปัจจุบันแต่ละประเทศมีมาตรฐานคุณภาพน้ำมันดีเซลของตนเอง แต่มีหมวดหมู่หลักในการจำแนกซึ่งใช้ร่วมกันกับน้ำมันโซลาร์ทุกประเภท และระบุไว้ในมาตรฐานระหว่างรัฐ GOST 32511-2013 (EN 590:2009), 305-2013 และ 2517-2012
น้ำมันดีเซลแบ่งเป็นชนิดกลั่นสำหรับเครื่องยนต์รอบสูง และเชื้อเพลิงตกค้างสำหรับสภาพการใช้งานที่มีข้อกำหนดต่ำกว่า เชื้อเพลิงตกค้างต่างจากส่วนกลั่นเคโรซีน-แก๊สออยล์ที่ผ่านการกำจัดกำมะถันด้วยไฮโดรเจน โดยประกอบด้วยส่วนผสมของน้ำมันเตาและส่วนกลั่นเคโรซีน-แก๊สออยล์
หลักการสำคัญในการจำแนกคือฤดูกาล
- น้ำมันดีเซลฤดูร้อน
ใช้ได้เฉพาะเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าศูนย์ น้ำหนักจำเพาะของน้ำมันดีเซลฤดูร้อนคือ 860 กก./ม³ โดยความหนาแน่นทางทฤษฎีของน้ำมันดีเซลทุกชนิดกำหนดที่ +20 °C เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น น้ำหนักจำเพาะจะลดลงโดยประมาณ 0.0007 กรัม/ซม.³ ต่อ 1 °C และเมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะเพิ่มขึ้นตามลำดับ
ที่อุณหภูมิ –5 °C พาราฟินในน้ำมันดีเซลฤดูร้อนจะข้นตัวและอุดตันระบบ สารเติมแต่งช่วยชะลอการข้นตัวได้ แต่ไม่เปลี่ยนความหนาแน่นของน้ำมันฤดูร้อนที่สูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิติดลบ จุดวาบไฟคือ 62 °C
- น้ำมันดีเซลฤดูหนาว
อุณหภูมิใช้งานที่แนะนำคือตั้งแต่ –20 °C ถึง –35 °C น้ำหนักจำเพาะของน้ำมันโซลาร์ฤดูหนาวคือ 840 กก./ม³ และแข็งตัวที่ –35 °C จุดวาบไฟอยู่ที่ +40 °C
- น้ำมันดีเซลอาร์กติก
แนะนำให้ใช้ในช่วงอุณหภูมิติดลบจนถึง -45…-50 °C ความหนาแน่นประมาณ 830 กก./ม³ และจุดวาบไฟประมาณ +35 °C น้ำมันดีเซลชนิด A ผลิตโดยกำจัดพาราฟินออกจากน้ำมันดีเซลฤดูร้อน หรือเติมสารเพิ่มค่าซีเทนและส่วนประกอบปรับปรุงการหล่อลื่นลงในเคโรซีนบริสุทธิ์
น้ำมันดีเซล 1 ลิตรมีน้ำหนักประมาณ 850 กรัม หรือ 0.85 กก.
ตารางน้ำหนักน้ำมันดีเซล
| ชนิดน้ำมันดีเซล | ช่วงอุณหภูมิ (°C) | ความหนาแน่น (กก./ม³) | น้ำหนักจำเพาะ (กรัม/ซม.³) |
|---|---|---|---|
| ฤดูร้อน | +0 … | 860 | 0.86 |
| ฤดูหนาว | –35… –20 | 840 | 0.84 |
| อาร์กติก | –50…–45 | 830 | 0.83 |
หมายเหตุ: ค่าในตารางเป็นค่าโดยประมาณสำหรับเชื้อเพลิงตามฤดูกาล สำหรับน้ำมันดีเซลยานยนต์สมัยใหม่ตาม EN 590 โดยทั่วไปจะกำหนดความหนาแน่นที่ 15 °C และมักอยู่ในช่วง 820–845 กก./ม³ ดังนั้นการคำนวณที่แม่นยำต้องใช้เอกสารรับรองของล็อตผลิต
คุณลักษณะหลัก
- ค่าซีเทน
ซีเทนเป็นไฮโดรคาร์บอนที่อยู่ในน้ำมันดีเซล มีคุณสมบัติจุดติดไฟได้อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสอากาศอัดร้อนในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล ค่าซีเทนบอกคุณภาพการจุดระเบิดของน้ำมันดีเซล และไม่ควรต่ำกว่า 45–50 จึงสรุปได้ว่ายิ่งค่าซีเทนสูง เชื้อเพลิงยิ่งจุดติดไฟเร็ว น้ำมันโซลาร์คุณภาพดีมีพาราฟินในปริมาณสูงและมีค่าซีเทนสูง
- ปริมาณกำมะถัน
น้ำมันดิบมีกำมะถันเป็นองค์ประกอบ ปริมาณสารประกอบกำมะถันในน้ำมันดีเซลถูกควบคุมอย่างเข้มงวด เพื่อให้เชื้อเพลิงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและลดการสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องยนต์สันดาปภายใน จึงต้องลดปริมาณกำมะถันให้เหลือน้อยที่สุด มาตรฐานน้ำมันดีเซลยานยนต์สมัยใหม่เข้มงวดกว่ามาก ตัวอย่างเช่น EN 590 ตั้งแต่ปี 2009 กำหนดค่าสูงสุดไม่เกิน 10 มก./กก. หรือประมาณ 0.001% โดยมวล การลดกำมะถันทำให้ความสามารถในการหล่อลื่นตามธรรมชาติของเชื้อเพลิงแย่ลง จึงต้องชดเชยด้วยสารเติมแต่ง
คำถามที่พบบ่อย
น้ำมันดีเซล 1 ลิตรหนักเท่าใด?
โดยทั่วไปน้ำมันดีเซล 1 ลิตรหนักประมาณ 0.83–0.86 กก. ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเชื้อเพลิงล็อตนั้น อุณหภูมิ และชั้นตามฤดูกาล
เหตุใดน้ำมันดีเซลฤดูร้อนและฤดูหนาวจึงมีความหนาแน่นต่างกัน?
น้ำมันตามฤดูกาลมีองค์ประกอบส่วนกลั่นและคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำต่างกัน น้ำมันฤดูหนาวและอาร์กติกมักเบากว่า เพราะต้องคงสภาพไหลได้ในอากาศหนาวจัด
ใช้ค่าเฉลี่ย 0.85 กก./ลิตรในการคำนวณได้หรือไม่?
ค่า 0.85 กก./ลิตรเหมาะกับการคำนวณเบื้องต้นในชีวิตประจำวัน แต่การทำบัญชีเชื้อเพลิง การขนส่ง และการคำนวณทางเทคนิค ควรใช้ค่าความหนาแน่นในเอกสารรับรองที่ระบุอุณหภูมิไว้