Бензин свойства: Бензин и его свойства.

Содержание

Бензин и его свойства.


Автомобильные бензины




Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Для бензиновых двигателей применяют бензин – легкое топливо, представляющее собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся. С химической точки зрения бензин является смесью лёгких углеводородов, получаемых из нефти и нефтепродуктов.
Температура кипения бензина может варьировать в достаточно широких пределах — от 33 до 205 °C (в зависимости от содержания примесей).
Бензин несколько легче дизельного топлива – его плотность составляет 0,71…0,74 г/см³, тогда как у дизтоплива этот показатель может достигать 0,85 г/см³.
При сжигании бензина выделяется значительная тепловая энергия – его теплотворная способность может превышать 10 тыс. ккал/кг.
Замерзает бензин (в отличие от дизельного топлива) при достаточно низкой температуре – примерно -70…-74 °C.

Наиболее важными свойствами бензина являются

испаряемость, антидетонационная стойкость и теплота сгорания.

***

Испаряемость бензина

Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями.

Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами: фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар-жидкость).

Испаряемость бензина должна обеспечивать оптимальный состав топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя независимо от способа ее приготовления (карбюрация, впрыск).
С испаряемостью бензина связаны такие характеристики двигателя, как пуск при низких температурах, вероятность образования паровых пробок в системе питания в летний период, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, а также износ цилиндропоршневой группы и расход топлива.

Содержание тяжелых фракций бензина ограничивают, так как в определенных условиях эксплуатации они могут испаряться не полностью и попадать в цилиндры двигателя в жидком состоянии. При этом топливо в цилиндрах смывает масляную пленку, из-за чего увеличивается износ, разжижается масло, повышается расход топлива.

Давление насыщенных паров — фактор, влияющий на надежность работы топливной системы, а также на потери от испарения, загрязняющие атмосферу при хранении, транспортировании и применении бензина.

***

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость – свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.
Детонация представляет собой особый вид сгорания горючей смеси, протекающего с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях распространения фронта пламени в камере сгорания (

2000 м/с и выше). Для сравнения: при нормальном сгорании эта скорость составляет 20…40 м/с, т. е. в 50…100 раз меньше, чем при детонационном сгорании. Детонационное сгорание топлива сопровождается значительным повышением давления в зоне детонации.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей.
Кроме того, наблюдаются дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров.
В результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.

Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но и к образованию крупных дефектов в виде трещин и деформации деталей или даже их разрушения. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.

Возникшая в двигателе детонация при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки карбюратора.
Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива.

Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.

***

Октановое число бензина

Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия, сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива – приготовляемой в разных пропорциях смеси сильнодетонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изооктана) – эквивалентной смеси.

При одинаковых антидетонационных свойствах эквивалентной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина принимают равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси. Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может иметь двигатель, работающий на этом бензине.
Октановое число бензина является очень важным свойством топлива, поскольку, как мы знаем из теплотехники, от степени сжатия зависят многие динамические и экономические характеристики двигателя внутреннего сгорания, в том числе – его КПД. Т. е. чем выше степень сжатия в цилиндрах двигателя, тем эффективнее протекают процессы преобразования тепловой энергии в механическую.

Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторых сортах бензина используют специальные добавки – антидетонаторы. Наиболее сильным из применяемых антидетонаторов является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Бензин с добавками этиловой жидкости называют этилированным. Этилированный бензин ядовит, поэтому в него добавляют красящее вещество для отличия от обычного бензина. Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. В последнее время производство этилированного бензина в России запрещено.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют бензин марок: АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» в маркировке бензина означает «автомобильный», буква «И» — метод определения октанового числа (исследовательский), цифры – октановое число бензина.

***



Оптимальный состав горючей смеси

Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции. Горючая смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:

  • при воспламенении в цилиндре двигателя смесь должна сгорать очень быстро (в течение короткого промежутка времени), чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале рабочего хода;
  • бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты, и работа двигателя была наиболее экономичной. Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.

Подробнее процессы горения топлива рассматриваются на отдельной странице сайта.

Для быстрого и полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы бензин с воздухом смешивались в строго определенной массовой пропорции, было очень мелко распылен и хорошо перемешан с воздухом. В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом для полного окисления количестве. Не следует забывать, что горение – это процесс окисления топлива, т. е. его химическое взаимодействие с кислородом, сопровождающееся выделением тепловой энергии.

Состав горючей смеси в зависимости от соотношения топлива и воздуха в ней характеризуют специальным показателем – коэффициентом избытка воздуха α, представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси (в кг), приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.

Как указывалось в предыдущей статье, в зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают нормальную, обедненную, обогащенную и богатую горючую смесь.

Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензина. Коэффициент α для нормальной горючей смеси равен единице.

Соотношение 1:15 является примерным (обычно системы питания бензиновых двигателей регулируются на нормальный состав 1:14,7), поскольку с точки зрения химии количество кислорода в смеси должно обеспечивать окисление водорода и углерода, содержащихся в данной марке бензина. В процессе сгорания участвует не только кислород воздуха, но и кислород, в том или ином количестве содержащийся в самом топливе. Если учесть этот факт, а также то, что в разных марках и сортах бензина может содержаться разное массовое количество водорода и углерода (основных теплотворных компонентов топлива), то можно понять, что состав нормальной смеси для разных сортов бензина будет несколько отличаться.

Обедненной (α = 1,1…1,15) называют смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с нормальной смесью, а бедной (α > 1,2) – смесь, в которой воздуха существенно больше, чем необходимо для полного сгорания бензина.

Обогащенная смесь (α = 0,85…0,9) имеет недостаток воздуха – до 13 кг на 1 кг топлива. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндрах двигателя увеличивается. Такая смесь позволяет развить двигателю максимальную мощность, но при этом общий расход топлива увеличивается из-за неполноты его сгорания.

Богатая смесь имеет значительный недостаток воздуха (α < 0,85). В такой смеси из-за нехватки кислорода бензин сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива.
В результате догорания несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе возникают хлопки, что является внешним признаком сильного обогащения рабочей смеси. При чрезмерно обогащенной смеси, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бензина (α < 0,4), смесь совсем не воспламеняется.

Анализируя свойства горючей смеси разных составов, можно сделать следующие выводы:

Если двигатель по условиям работы не должен развивать полно мощности (при средних нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, поскольку расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с неполной нагрузкой значения не имеет.

При больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызывает заметного увеличения общего расхода топлива за большой период времени.

Работа двигателя на бедной или богатой смесях, вызывающих снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.

***

Принцип работы простейшего карбюратора


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Состав бензина, физические и химические свойства

Автор admin На чтение 5 мин Просмотров 10.2к.

В качестве топлива для большинства легковых автомобилей применяется бензин. Это смесь углеводородов, имеющих температуру кипения от 30 до 205 градусов Цельсия. Помимо углеводородов в составе бензина имеются примеси, содержащие азот, серу и кислород.


В зависимости от количества тех или иных соединений автомобильный бензин делится на разные марки, имеющие несколько различные эксплуатационные свойства:
  • АИ-92;
  • АИ-95;
  • АИ-98.

С ужесточением экологических требований бензины, имеющие более низкое октановое число, такие как А-76 или АИ-80, а, следовательно, более «грязный» химический состав, в настоящее время не производятся.

Основные свойства

Основные свойства бензина – его химический состав, способности к испарению, горению, воспламенению, образованию отложений, а также коррозионная активность и стойкость к детонации.

Физико-химические свойства бензина варьируются в зависимости от того, какие углеводороды и в каких пропорциях в нем содержатся. Температура замерзания бензина достигает –60 градусов по Цельсию, в случае применения специальных присадок можно понизить это значение до –71 градуса. Бензин активно испаряется при температуре выше 30 градусов, и с повышением температуры испарение происходит интенсивнее. Когда концентрация его паров в воздухе достигает 74 – 123 граммов на кубический метр, образуется взрывоопасная смесь.


Фракционный состав бензина напрямую влияет на эксплуатационные свойства. При производстве важно добиться правильного соотношения легких и тяжелых фракций, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую испаряемость при низких температурах, а с другой – не допустить перебоев в работе мотора из-за образования паровых пробок в топливопроводе, которые могут возникнуть вследствие интенсивного испарения большого количества легких фракций. В связи с этим бензины, применяющиеся в местах с жарким климатом и в районе полярного круга, имеют разный химический состав для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные свойства.

Получить бензин можно несколькими способами: прямой перегонкой нефти и отбором определенных фракций (такой способ применялся в начале эры автомобилизации), в середине прошлого века стали применять крекинг и риформинг. Основная составляющая бензина, полученного путем прямой перегонки, – цепочки алканов. При крекинге и риформинге они преобразуются в разветвленные алканы и ароматические соединения.

Два последних способа позволяют получить высокооктановое топливо марок АИ-92, 95 и выше.

Октановое число

Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:

  1. моторный (А)
  2. исследовательский (АИ)

а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).

Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100. Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.


Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с.

Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались. Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).

В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.

Химическая стабильность

Рассматривая химические свойства бензина, следует основной упор сделать на то, насколько долго состав углеводородов останется неизменным, поскольку при длительном хранении более легкие соединения испаряются, и эксплуатационные свойства сильно ухудшаются. Особенно остро эта проблема стоит в том случае, если из топлива с меньшим октановым числом (например, АИ-92) получили бензин более высокой марки (АИ-95) путем добавления в его состав пропана или метана. Их антидетонационные свойства выше, чем у изооктана, но и испаряются они очень быстро.

Государственный стандарт требует, чтобы химический состав бензина любой марки, будь то АИ-92, 95 или 98 оставался неизменным не менее пяти лет при соблюдении правил хранения. Однако на деле зачастую даже только что купленное горючее уже имеет октановое число ниже заявленного (например, не 95, а 92). Виной тому недобросовестность продавцов, добавляющих сжиженный газ в резервуары с топливом, срок хранения которого истек, и состав не соответствует ГОСТу. Как правило, к одному и тому же бензину добавляют разное количество газа, чтобы получить октановое число, равное 92 или 95. Очевидным подтверждением подобных ухищрений служит сильный запах газа на АЗС. Вполне вероятно, что эксплуатационные свойства такого бензина заметно ухудшатся прямо на глазах, до того времени, как опустеет топливный бак.

Мне нравится7Не нравится1
Что еще стоит почитать

Физические свойства бензина | ЭНЕРГИЯ / Сеть АЗС в Новосибирске

Физические свойства бензина, определяются качеством исходного продукта. Так как в основе бензина лежат нефтепродукты, химическое строение которых на основе фенольного кольца, во многом определяет физические свойства.

Разные сорта бензинов имеют разные физические показатели: температуру горения и замерзания, а также плотность. В среднем эти показатели варьируются в следующих пределах: предел кипения 33-205°С, температура замерзания ниже -60°С, плотность 700-780 кг/м3. Кроме того, важны такие физические свойства бензина, как температура вспышки (ниже 0°С) и концентрация паров. При концентрация паров в воздухе 70-120 г/м3 образуются взрывчатые смеси.

Именно физические свойства бензина создают дополнительные условия для признания автомобиля техническим средством повышенной опасности. Однако так привычные нам взрывы бензобаков, которые показывают чуть ли не во всех боевиках, случаются в реальность очень редко. А вот вероятность того, что бензин загорится, если не будут соблюдаться простейшие правила техники безопасности вполне реальны.

Еще одно неприятное физическое свойство бензина — легковоспламеняемость. Но именно благодаря этому свойству мы и можем использовать бензин в качестве топлива. К слову сказать, такие альтернативные виды топлива как водород воспламеняются еще легче, чем и создают проблему их массового использования в автомобилях. Плюс к этому водород еще и легко взрывается. И если бы мы пользовались машинами с водородными двигателями, то ситуации из фильмов с повальными взрывами топливных баков перенеслись бы в реальность.

Физические свойства бензина, кроме химической структуры, определяются еще и наличием примесей, которые переходят в бензин из нефтепродуктов. При высоком количестве примесей качество бензинов понижается. Бензин с большим количеством примесей влияет не только на собственные свойства бензина, но и на работу двигателя автомобиля.

Именно благодаря физическим свойствам бензина, мы можем использовать его в качестве топлива, однако при нарушении правил изготовления, распространения или использования и хранения бензина те самые физические свойства, которые позволяют бензину быть топливом могут оказаться опасными, как для техники, так и для человека.

Приобрести различные виды топлива оптом и в розницу можно в новосибирской сети АЗС «Энергия».

Характеристика бензина: свойства топлива

Для большей части автомобилей применяется бензин. Кроме роли топлива, он играет довольно важную роль в экономике страны, на нем построен бизнес и доходы многих организаций. Что таит в себе эта популярная жидкость?

Как вы думаете, что будет с нефтью в 2020 году?

  • Подорожает (66%, 22 280 Голосов)
  • Подешевеет (34%, 11 567 Голосов)

Всего проголосовавших: 33 847

 Загрузка …

Бензин, как известно, бывает автомобильный и авиационный. Как уже было сказано, бензин это одно из наиболее часто используемого топлива для автомобилей. Он представляет собой смесь из углеводородов, которые закипают при температуре в диапазоне от 30 до 205 градусов Цельсия. Кроме углеводородов в бензине можно найти различные примеси: сера, азот, кислород.

Это самая легкая фракция из всех жидких фракций нефти и от этого (состава топлива) напрямую зависит функционал машины: запуск двигателя, разгон, перерасход топлива, оседание взвесей и примесей, прогрев и так далее. Как известно, экономя на качестве горючего, можно разориться на ремонте автомобиля, причем иногда капитальном.

К основным химико-физическим свойствам бензина можно отнести: его состав, способность к воспламенению, горение, испарение, детонационная стойкость, коррозионная активность. Кроме этого, значение имеют такие особенности, как октановое число (маркировка), наличие примесей, присадок, добавок, производитель и так далее.

Свойства бензина с позиции физики и химии напрямую зависят от пропорций, содержащихся в нем углеводородов и их видов. Замерзает бензин при температуре около 60 градусов, но, конечно, если использовать определенного вида присадки этот порог можно понизить до 70 градусов. Именно исходя из этих различий состава бензина, возникает его разделение на летний и зимний бензины.

Испарение бензина начинается при температуре свыше 30 градусов, увеличиваясь по мере ее роста. И если его концентрация в воздухе превысит значения 74-123 грамма на кубический метра – возникает угроза взрывоопасной смеси.

Откуда он берется?

Общеизвестный факт, что бензин делают из нефти – это смесь, которая таит в себе множество соединений и химических элементов, она имеет жидкий вид и добывается из недр земли. Нефть это «черное золото», практически наше национальное достояние, она позволяет химической промышленности извлекать из нее не только бензин. Нефть можно встретить даже в фармацевтическом производстве.

Несмотря, на то, что запасы этого ценного полезного ископаемого отнюдь не вечные и на данный момент полноценной альтернативы бензина нет. Не считая электромобилей, которые вряд ли осилят дороги нашей страны. Это ценное полезное ископаемое, которое имеет огромное влияние на экономику стран.

Сырая нефть, то есть необработанная – это совокупность сложных веществ, которые составляют C, H, S, O и N. Когда нефть извлекают из скважины, она имеет резкий запах, имеющая зеленовато-коричневый цвет, при этом она легко воспламеняется.

Основа нефти и природного газа это углеводороды. Самый простой из них это метан, который образует природный газ. Бензин могут получить разными способами, есть устаревшие, которые не позволяют качеству извлекаемого топлива быть на нужном уровне, есть более современные, однако, и более затратные. В любом из этих способов нефть подвергают перегонке, в результате чего она распадается на несколько фракций. Бензин это одна из жидких фракций нефти и при этом самая легкая.

Процесс изготовления

  1. перегонка нефти и отбор нужных фракций – такой метод был популярен, когда только появлялись первые автомобили на топливе;
  2. крекинг;
  3. риформинг.

Крекинг и риформинг наиболее часто применимы при производстве бензина и позволяют получить качественное и высокооктановое горючее (АИ-92, АИ-95).

Если рассматривать процесс перегонки, то он выглядит следующим образом: в змеевике образуются разогретые продукты, которые попадают на промежуточные уровни. В процессе нефть проходит череду ванн с жидкостью, в результате чего поднимаются пары, а вниз стекает конденсат. При обратном стекании назад в колонну образуются такие компоненты как бензин, керосин и другие светлые горючие дистилляты.

При крекинге происходит разложение фракций нефти во время кипения, углеродные связи подвергаются разрушению, водород разделяется с молекулами углеводорода. А в результате этих процессов, происходит разделение нефти на газы, бензин и остаточные продукты. Порой крекинг происходит при участии катализаторов.

Другой процесс получения бензина – риформинг представляет собой получение линейных углеводородов, они имеют более высокое октановое число и потому образуют более качественное. Риформинг бывает термический и каталитический.

Соответственно, в первом случае бензин образуется в результате действия высоких температур, а во втором при воздействии катализаторов. Термический более распространенный способ, он менее эффективен, но больше изучен, тем не менее, в развитых странах более популярен именно каталитический риформинг.

На вкус и цвет!

Характеристика бензина зависит от различных критериев. Если ранее, приезжая на заправку, водитель огорчался отсутствием выбора видов бензина, то теперь ассортимент этого топлива порой вводит водителей в замешательство. Какой выбрать? Как известно, бензин в России производят согласно ГОСТ 2084-77 и ГОСТ Р51105-97 и ТУ 38.001165-97. Требования к его производству все более ужесточаются, но, правда, в сторону понижения его влияния на экологию.

Если мы будем иметь в виду качества бензина, как топлива для автомобилей, то здесь нам важно такое его свойство как детонационная стойкость. Детонация происходит тогда, когда топливо быстро перерабатывается, иными словами, сгорает внутри автомобиля. Это образует энергию, которая заставляет автомобиль двигаться и все его внутренние системы работать.

Но при этом образуются и возникают ударные волны, они негативно влияют на «внутренности» машины, приводят к прогорании.

Поршней и выпускных клапанов. Если залив топливо в бак, по прошествии определенного количества времени вы слышите непонятный стук, ощущаете постоянную вибрацию при движении, двигатель работает не так ровно, как должен, а выхлопные газы и вовсе стали черными – следует обратить внимание на эту проблему во избежание появления еще более крупных.

Услышав новые звуки в двигатели, обратите внимание на их характер – они должны быть «металлическими», то есть звонкими. Их причина кроется вибрация деталей от действия ударной волны в процессе детонации внутри автомобиля.

Можно выделить следующие причины детонации:

  • вы выбрали для заправки топливо с слишком низким октановым числом, то есть степень его возможного сжатия не соответствует нормам и двигатель просто «не распознает» этот бензин;
  • раннее зажигание;
  • нагар в камере сгорания;
  • несвоевременная смена передачи, например с «высшей» на «низшую».

Если не решить проблемы с детонацией, то последствия для вашего авто неизбежны. Например, возможно повреждение прокладки блока цилиндров, порча поршневой системы. Конечно, если детонация возникает только в начале разгона машины и после чего стук исчезает – такая ситуация не опасна.

Цвет бензина

Как узнать какие детонационные свойства имеет тот или иной вид бензина? Они зависят от октанового числа, а оно может быть определено двумя способами – это моторный и исследовательский. При этом, помните, что чем выше октановое число бензина тем больше его стойкость к детонации. А пропорционально детонации растет и мощность автомобиля, и степень сжатия в двигателе и, конечно же, экономичность.

Высокооктановые виды бензина производят двумя путями:

  1. технологический, когда увеличивают долю компонентов, которые повысят октановое число, это так называемый неэтилированный бензин;
  2. второй способ заключен в добавлении к бензину тетраэтилсвинца (этилированный бензин).

Последний способ вызывает сомнение в своей целесообразности. Возможно, это та самая ситуация, когда польза может быть меньше, чем вред. Тетраэтилсвинец – это вещество известное и за рубежом, однако, там выпуск и производство бензина таким способом уже давно запрещено и не практикуется.

Да, оно значительно повысит детонационную стойкость бензина, но на автомобилях, у которых есть катализатор, этот способ нельзя применять. Этилированный бензин, содержащий свинец быстро выведет их из строя.

В целом этиловая жидкость крайне опасна для человека, способна его отравить и ядовита.

Маркировка

Сам по себе бензин это жидкость, обладающая резким характерным запахом, прозрачного цвета. Но каждый вид бензина имеет свою маркировку. Например, в странах СНГ производят разные виды бензина: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. При этом они могут быть и этилированными, что как мы выяснили совсем не безопасно, а также подразделятся на летние и зимние виды. Этилированные бензины должны иметь свою окраску:

  • А-72 – розовый цвет;
  • А-76-желтый;
  • АИ-93 – красный с оранжевым оттенком;
  • АИ-98 – синий.

В других развитых странах в основном распространены две марки бензина:

Полезная информация
1Премиум – в нем октановое число колеблется в пределах 97-98
2Регуляр – это сорт похуже, там октановое число от 90 до 94

А в Англии и США можно встретить топливо «Супер», в нем октановое число может достигать цифры 102.

Из чего же, из чего же, из чего же?…

… сделано наше топливо? Нельзя забывать о других характеристиках бензина. Кроме градации по октановому числу бензин может быть разным по количеству разнообразных добавок и примесей. Что это означает? В любом виде бензина присутствует тот или иной процент загрязнения дополнительными химическими веществами: кислоты, щелочи, органические соединения, механические примеси: металл, окалина и другие вещества.

Помимо указанных веществ в бензине часто можно встретить самые разные присадки. Они бывают разрешенные и запрещенные, что в целом не останавливают любителей наживиться на выгоде. Посудите сами, например, добавив в бензин спирт, ацетон или какой-то другой растворитель можно добиться искусственного повышения октанового числа топлива.

Водитель, заправивший автомобиль таким топливом отмечает, что мощность увеличилась, как и разгон, а расход, напротив, снизился. К сожалению, первое впечатление часто бывает обманчивым, и такие добавки приводят к поломке автомобиля.

Таким образом, бензин подразделяется на градации в зависимости от количества примесей и присадок в нем, чем больше их, тем сильнее процессы детонации в двигателе, тем сильнее степень изнашивания двигателя и других деталей в автомобиле.

Именно для предотвращения попадания посторонних примесей и механических добавок в топливную систему она оборудована фильтром тонкой очистки, который нужно время от времени поверять и заменять. Обычно, учитывая не самое лучшее качество топлива на заправках в нашей стране, замену этого фильтра следует производить каждые пройденные 10 000 – 15 000 км. Сам топливный бак следует промывать не менее одного раза в год, при этом предварительно освободив его от остатков топлива.

Характеристики бензина ухудшаются и при его длительном хранении. Так бывает, если вдруг у вас в гараже стоит канистра с бензином «на всякий случай». Вне сомнений, она может сыграть в форс-мажорной ситуации очень полезную роль, но необходимо помнить, что качество бензина со временем снижается по мере его хранения.

Октановое число уменьшается (на пару единиц), а вот уровень смол в топливе, напротив, растет. Чем это грозит? При использовании такого «несвежего» бензина смолы и другие подобные вещества, образуя тяжелые соединения, оседают на деталях, топливной системе, в двигателе, на карбюраторе. Конечно, пользы это вашему автомобилю не принесет.

Если у вас в гараже стоит транспортное средство, в котором уже находится бензин (в топливном баке), процессы окисления не заставят себя ждать. Если в автомобиле имеется латунная заборная трубка и фильтрующая сетка, которые содержат медь, то такие процессы проходят еще быстрее, чем в металлической канистре.

Причем в теплое время года такие процессы значительно катализируются по сравнению с зимой. Кроме процессов оседания смол, окисления, происходит еще процесс выхода легколетучего бромистого этила, который отвечает за «вынос» свинца при сгорании топлива. Со временем этого вещества может остаться настолько мало, что весь свинец осядет на деталях двигатели и будет нагорать.

Исходя из этого, сделаем вывод о том, что лучше всего хранить бензин в плотно закрытых канистрах и в темном прохладном месте. Если среда вашего обитания находится в среднеклиматической зоне – срок хранения бензина может достигать 12 месяцев, если речь идет о баке автомобиля – не более 6 месяцев. Следовательно, для районов с прохладным климатом эти сроки увеличиваются в два раза, а для южных вдвое уменьшаются. Качество бензина можно слегка повысить, если добавить в него более свежего.

Исходя из вышесказанного, становится понятно, что характеристики бензина имеют прямое влияние на его качество, на состояние автомобиля, его ход, мощность и другие факторы. Понятно, что качество нашего горючего не дотягивает до европейского. Например, есть так называемый «финский бензин», за которым даже выстраиваются очереди. Найти его можно на трассах Европы, но чем он примечателен?

Его октановое число действительно равно 95, он не содержит каких-либо присадок и полностью отвечает международным стандартам. Вот и все волшебство. На наших АЗС найти более менее приличное топливо тоже вполне реально, ведь определить характеристики бензина можно используя подручные средства и без какого-либо оборудования.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Список используемой литературы:

Бензин

АВТОМОБИЛЬНЫЕ БЕНЗИНЫ


Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации:
  • иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;
  • иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя;
  • не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия;
  • иметь хорошие антидетонационные характеристики и др.
  • в последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.

Испаряемость


Для обеспечения полного сгорания топлива в двигателе необходимо перевести его в короткий промежуток времени из жидкого состояния в парообразное и смешать с воздухом в определенном соотношении — 1:14 — т.е. создать рабочую смесь. К физико-химическим показателям, от которых зависит испаряемость бензинов, относят давление насыщенных паров, фракционный состав, скрытую теплоту испарения, коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость, плотность. Из перечисленных показателей важнейшими, определяющими испаряемость бензинов, являются давление насыщенных паров и фракционный состав. По вязкости, поверхностному натяжению, скрытой теплоте испарения, коэффициенту диффузии паров, теплоемкости бензины разного состава сравнительно мало различаются между собой, и эти различия нивелируются конструктивными особенностями двигателей. Давление насыщенных паров и фракционный состав являются функциями состава бензина, и эти показатели могут существенно различаться для разных бензинов. Эти два параметра определяют пусковые свойства бензинов, их склонность к образованию паровых пробок, физическую стабильность.

Давление насыщенных паров


Давление насыщенных паров зависит от температуры и от соотношения паровой и жидкой фаз и уменьшается с уменьшением температуры и увеличением отношения паровой фазы к жидкой. В лабораторных условиях давление насыщенных паров определяют при температуре 37,8°С и соотношении паровой и жидкой фаз (3,8-4,2):1 в «Бомбе Рейда» (ГОСТ 1756-52) или аппарате с механическим диспергированием типа «Вихрь» (ГОСТ 28781-90).

Фракционный состав


Фракционный состав бензинов определяют перегонкой на специальном приборе, при этом отмечают температуру начала перегонки, температуру выпаривания 10, 50, 90 % и конца кипения, или объем выпаривания при 70, 100 и 180°С. Требования к фракционному составу и давлению насыщенных паров бензинов определяются конструкцией автомобильного двигателя и климатическими условиями его эксплуатации.

1. С одной стороны, необходимо обеспечить запуск двигателя при низких температурах, с другой стороны — предотвратить нарушения в работе двигателя, связанные с образованием паровых пробок при высоких температурах. Пусковые свойства бензина зависят от содержания в нем легких фракций, которое может быть определено по давлению насыщенных паров и температуре перегонки 10 % или объему легких фракций, выкипающих при температуре до 70°С. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше легких фракций требуется для запуска двигателя. Однако чрезмерное содержание низкокипящих фракций в составе бензинов может вызвать неполадки в работе прогретого двигателя, связанные с образованием паровых пробок в системе топливоподачи. Причиной образования паровых пробок в автомобильном двигателе является интенсивное испарение топлива вследствие его перегрева. В условиях жаркого климата это явление может иметь массовый характер. Образование паровых пробок зависит от испаряемости бензина, температуры и конструкции двигателя. Чем выше давление насыщенных паров бензина, ниже температуры начала кипения и перегонки 10 % и больше объем фракции, выкипающей при температуре до 70 °С, тем больше его склонность к образованию паровых пробок.

От содержания в бензине легкокипящих фракций зависит его физическая стабильность, т.е. склонность к потерям от испарения. Наибольшие потери от испарения имеют бензины, содержащие в своем составе низкокипящие углеводороды.

2. От фракционного состава зависят такие показатели как скорость прогрева двигателя, его приемистость, износ цилиндро-поршневой группы. Приемистость — способность бензинов к повышению детонационной стойкости при добавлении антидетонаторов. Наиболее существенное влияние на скорость прогрева двигателя и  его приемистость оказывает температура перегонки 50 % бензина. Температура выкипания 90 % бензина также влияет на эти характеристики, но в меньшей степени. Скорость прогрева двигателя, его приемистость зависят и от температуры окружающего воздуха. Чем ниже температура воздуха, тем ниже должна быть температура перегонки 50 % бензина для обеспечения быстрого прогрева и хорошей приемистости двигателя. При понижении температуры это влияние усиливается. Поэтому нормы на этот показатель также зависят от температурных условий эксплуатации и различаются по сезону и климатическим зонам.

3. Для нормальной работы двигателя большое значение имеет полнота испарения топлива, которая характеризуется температурой перегонки 90 % бензина и температурой конца кипения. При неполном испарении бензина во впускной системе часть его может поступать в камеру сгорания в жидком виде, смывая масло со стенок цилиндров. Жидкая пленка через зазоры поршневых колец может проникать в картер, при этом происходит разжижение масла. Это приводит к повышенным износам и отрицательно влияет на мощность и экономичность работы двигателя. Снижение температуры конца кипения бензинов может повысить их эксплуатационные свойства, однако это снижает ресурс бензинов. Температура конца  кипения (tк.к.)  бензинов также характеризует полноту сгорания бензинов и равномерность распределения рабочей смеси по цилиндрам двигателя; при tк.к. выше 220 оС происходит неполное сгорание бензинов, повышается его расход, а также увеличивается износ двигателя, снижаются его экономичность и мощность.

Как было указано выше, требования к испаряемости автомобильных бензинов в значительной мере зависят от температурных условий их применения. С учетом климатических особенностей нашей страны автомобильные бензины по фракционному составу и давлению насыщенных паров подразделяют на два вида: зимний и летний. Для обеспечения нормальной эксплуатации автомобилей и рационального использования бензинов введено пять классов испаряемости для применения в различных климатических районах. Наряду с определением температуры перегонки бензина при заданном объеме предусмотрено определение объема испарившегося бензина при заданной температуре 70, 100 и 180 °С (табл. 2).

Таблица 2


Характеристики испаряемости бензинов всех марок


Показатели

Класс

1

2

3

4

5

1. Давление насыщенных паров бензина, кПа

35-70

45-80

55-90

60-95

80-100

2. Фракционный состав: 

  температура начала перегонки, °С, не ниже

35

35

не нормир.

не нормир.

не нормир.

  пределы перегонки, °С, не выше: 

  — 10%

75

70

65

60

55

  — 50%

120

115

110

105

100

  — 90%

190

185

180

170

160

  конец кипения, °С,

  не выше

215

  объемная доля остатка в колбе, %

2

  остаток и потери, %

4

  объем испарившегося  бензина, %, при  температуре: 

  70 °С

10-45

15-45

15-47

15-50

15-50

  100 °С

35-65

40-70

40-70

40-70

40-70

  180 °С, не менее

85

85

85

85

85

3. Индекс испаряемости, не более

900

1000

1100

1200

1300

Детонационная стойкость


Этот показатель характеризует способность автомобильных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. Процесс горения топлива в двигателе носит радикальный характер. При сжатии рабочей смеси температура и давление повышаются и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива. Самовоспламенение части рабочей смеси перед фронтом пламени приводит к взрывному горению оставшейся части топлива, к так называемому детонационному сгоранию. Детонация вызывает перегрев, повышенный износ или даже местные разрушения двигателя и сопровождается резким характерным звуком, падением мощности, увеличением дымности выхлопа. На возникновение детонации оказывает влияние состав применяемого бензина и конструктивные особенности двигателя.

Показателем детонационной стойкости автомобильных бензинов является октановое число.  Октановое число численно равно содержанию (% об.) изооктана (2,2,4,-триметилпентана) в его смеси с н — гептаном, которая по детонационной стойкости эквивалентна топливу, испытуемому на одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия в стандартных условиях на бедной рабочей смеси. В лабораторных условиях октановое число автомобильных бензинов и их компонентов определяют на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 или УИТ-65. Склонность исследуемого топлива к детонации оценивается сравнением его с эталонным топливом, детонационная стойкость которого известна. Октановое число на установках определяется двумя методами: моторным (по ГОСТ 511-82) и исследовательским (по ГОСТ 8226-82).

Методы отличаются условиями проведения испытаний. Испытания по моторному методу проводят при более напряженном режиме работы одноцилиндровой установки, чем по исследовательскому. Поэтому октановое число, определенное моторным методом, обычно ниже октанового числа, определенного исследовательским методом. Октановое число, полученное моторным методом в большей степени характеризует детонационную стойкость топлива при эксплуатации автомобиля в условиях повышенного теплового форсированного режима, октановое число, полученное исследовательским методом, больше характеризует бензин при работе на частичных нагрузках в условиях городской езды.

Детонационная стойкость автомобильных бензинов определяется их углеводородным составом. Наибольшей детонационной стойкостью обладают ароматические углеводороды. Самая низкая детонационная стойкость у парафиновых углеводородов нормального строения, причем она уменьшается с увеличением их молекулярной массы. Изопарафины и олефиновые углеводороды обладают более высокими антидетонационными свойствами по сравнению с нормальными парафинами. Увеличение степени разветвленности и снижение молекулярной массы повышает их детонационную стойкость. По детонационной стойкости нафтены превосходят парафиновые углеводороды, но уступают ароматическим углеводородам. Октановое число углеводородов снижается в следующем порядке:

ароматические >изопарафины  > олефины > нафтены > н-парафины.


Разницу между октановыми числами бензина, определенными двумя методами, называют чувствительностью бензина. Наибольшую чувствительность имеют олефиновые углеводороды. Чувствительность ароматических углеводородов несколько ниже. Для парафиновых углеводородов эта разница очень мала, а высокомолекулярные низкооктановые парафиновые углеводороды имеют отрицательную чувствительность. Соответственно   более по чувствительности (9-12 ед.) отличаются бензины каталитического крекинга и каталитического риформинга, содержащие непредельные и ароматические углеводороды. Менее чувствительны (1-2 ед.) к режиму работы двигателя алкилбензин и прямогонные бензины, состоящие из парафиновых и изопарафиновых углеводородов.

Для повышения октановых чисел товарных бензинов используют также специальные антидетонационные присадки и высокооктановые компоненты (этиловую жидкость, органические соединения марганца, железа, ароматические амины, метил-третбутиловый эфир).

Химическая стабильность


Этот показатель характеризует способность бензина сохранять свои свойства и состав при длительном хранении, перекачках, транспортировании или при нагревании впускной системы двигателя. Химические изменения в бензине, происходящие в условиях транспортирования или хранения, связаны с окислением входящих в его состав углеводородов. Следовательно, химическая стабильность бензинов определяется скоростью реакций окисления, которая зависит от условий процесса и строения окисляемых углеводородов.

При окислении бензинов происходит накопление в них смолистых веществ, образующихся в результате окислительной полимеризации и конденсации продуктов окисления. На начальных стадиях окисления содержание в бензине смолистых веществ невелико, и они полностью растворимы в нем. По мере углубления процесса окисления количество смолистых веществ увеличивается, и снижается их растворимость в бензине. Накопление в бензинах продуктов окисления резко ухудшает их эксплуатационные свойства. Смолянистые вещества могут выпадать из топлива, образуя отложения в резервуарах, трубопроводах и др. Окисление нестабильных бензинов при нагревании во впускной системе двигателя приводит к образованию отложений на ее элементах, а также увеличивает склонность к нагарообразованию на клапанах, в камере сгорания и на свечах зажигания.

Окисление топлив представляет собой сложный, многостадийный свободнорадикальный процесс, происходящий в присутствии кислорода воздуха. Скорость реакции окисления углеводородов резко возрастает с повышением температуры. Контакт с металлом оказывает каталитическое воздействие на процесс окисления. Низкую химическую стабильность имеют олефиновые углеводороды, особенно диолефины с сопряженными двойными связями. Высокой реакционной способностью обладают также ароматические углеводороды с двойной связью в боковой цепи. Наиболее устойчивы к окислению парафиновые углеводороды нормального строения и ароматические углеводороды. Химическая стабильность автомобильных бензинов определяется в основном их углеводородным составом.

Наибольшей склонностью к окислению обладают бензины термического крекинга, коксования, пиролиза, каталитического крекинга, которые в значительных количествах содержат олефиновые и диолефиновые углеводороды. Бензины каталитического риформинга, прямогонные бензины, алкилбензин химически стабильны.

Химическую стабильность товарных бензинов и их компонентов оценивают стандартными методами путем ускоренного окисления при температуре 100°С и давлении кислорода по ГОСТ 4039-88. Этим методом определяют индукционный период, т.е. время от начала испытания до начала процесса окисления бензина. Чем выше индукционный период, тем выше стойкость бензина к окислению при длительном хранении. По индукционным периодам бензины различных технологических процессов существенно различаются. Индукционные периоды бензинов термического крекинга составляют 50-250 мин; каталитического крекинга — 240-1000 мин; прямой перегонки — более 1200 мин; каталитического риформинга — более 1500 мин.

Установлено, что бензины, характеризующиеся индукционным периодом не менее 900 мин, могут сохранять свои свойства в течение гарантийного срока хранения (5 лет). Так как не все бензины предназначены для длительного хранения, в нормативно-технической документации нормы на индукционный период установлены от 360 до 1200 мин.

Химическая стабильность бензинов в определенной степени может быть охарактеризована йодным числом, которое является показателем наличия в бензине непредельных углеводородов.

Химическая стабильность этилированных бензинов зависит также от содержания в них этиловой жидкости, так как тетраэтилсвинец при хранении подвергается окислению с образованием нерастворимого осадка.

Для обеспечения требуемого уровня химической стабильности в автомобильные бензины, содержащие нестабильные компоненты, разрешается добавлять антиокислительные присадки Агидол-1 или Агидол-12.

Склонность к образованию отложений и нагарообразованию


Применение автомобильных бензинов, особенно этилированных, сопровождается образованием отложений во впускной системе двигателя, в топливном баке, на впускных клапанах и поршневых кольцах, а также нагара в камере сгорания. Наиболее интенсивное образование отложений происходит на деталях карбюратора. Образование отложений на указанных деталях приводит к нарушению регулировки карбюратора, уменьшению мощности и ухудшению экономичности работы двигателя, увеличению токсичности отработавших газов. Образование отложений в топливной системе частично зависит от содержания в бензинах смолистых веществ, нестабильных углеводородов, неуглеводородных примесей, от фракционного и группового состава, которые определяют моющие свойства бензина. Установлено, что повышенному нагарообразованию способствует высокое содержание в бензинах олефиновых и ароматических углеводородов, особенно высококипящих. Содержание ароматических и олефиновых углеводородов в товарных бензинах ограничивается соответственно 55 и 25 % (об.). Однако в большей степени этот процесс определяется конструктивными особенностями двигателя.

Наиболее эффективным способом борьбы с образованием отложений во впускной системе двигателя является применение специальных моющих или многофункциональных присадок. Такие присадки широко применяют за рубежом. В России также разработаны и допущены к применению присадки аналогичного назначения.

Эксплуатационные свойства


Автомобильные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов и емкостей, а продукты их сгорания — коррозию деталей двигателя. Коррозионная активность бензинов и продуктов их сгорания зависит от содержания общей и меркаптановой серы, кислотности, содержания водорастворимых кислот и щелочей, присутствия воды. Эти показатели нормируются в нормативно-технической документации на бензины. Бензин должен выдерживать испытание на медной пластинке. Эффективным средством защиты от коррозии топливной аппаратуры является добавление в бензины специальных антикоррозионных или многофункциональных присадок.

Полезные манипуляции с октановыми числами

Эксперты «АМ» провели исследование нескольких препаратов, повышающих октановое число бензина. С результатами знакомился Юрий ВАСИЛЕНКО

Октановое число — один из главных эксплуатационных показателей бензина. Оно характеризует его детонационную стойкость, иначе говоря, способность противостоять самовоспламенению при сжатии в камере сгорания. Чем больше данный параметр, тем выше его «антидетонационные» свойства. Именно поэтому в современных двигателях, рассчитанных на бензин с октановым числом 95, не рекомендуется, а иногда просто запрещается, использовать бензин с меньшим октановым числом. Последнее в значительной мере касается отечественного топлива, качество которого, особенно в регионах, часто оставляет желать лучшего.

Нужны присадки

Для случаев, когда в силу обстоятельств приходится покупать бензин на незнакомой АЗС и есть сомнения в его качестве, специалисты рекомендуют держать в багажнике пару-тройку флакончиков со специальными присадками, так называемыми октанкорректорами. Они позволяют на несколько единиц повысить октановое число заливаемого в бак топлива. Указанные свойства присадок — способность повышать октановое число бензина — мы и решили проверить во время теста, для которого закупили три образца октанкорректоров. Это немецкий Liqui Moly Octane Plus, а также два российских — «Astrohim Октан Плюс» и Lavr Next Octane Plus. В описаниях продуктов указывалось, что прирост октанового числа с их помощью может варьировать от двух до шести единиц.

Выбор метода

Оценка октанкорригирующих присадок, приобретенных для теста, проводилась совместно с порталом www.autoparad.ru в одной из испытательных лабораторий Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. Ее сотрудники пояснили, что согласно действующим ГОСТам оценка октанового числа может производиться одним из двух методов: исследовательским или моторным. Поскольку каждый имитирует вполне определенные условия работы двигателя, октановое число одного и того же бензина, фиксируемое по упомянутым выше методам, будет иметь разные значения (в частности, при исследовательском процентов на десять выше, чем при моторном). В связи с этим для каждой марки бензина ГОСТ устанавливает два значения октанового числа: одно — для моторного метода, второе — для исследовательского. Мы остановились на последнем, так как он, по мнению специалистов, дает более наглядную картину прироста октанового числа при добавлении соответствующих присадок.

Индикаторный прибор «ОКТИС-2» российского производства


Перед началом испытаний тем же самым исследовательским методом было измерено октановое число исходного топлива — бензина прямого перегона (прямогонной бензиновой фракции), получаемого путем дистилляции нефти. Октановое число «прямогонки», по результатам измерений, составило 64,8.

Выбор именно такого горючего был сделан ради чистоты эксперимента, поскольку в прямогонном бензине нет присадок и компонентов, которые применяют при производстве обычного бензина, реализуемого на АЗС. Таким образом мы полностью исключили их возможное влияние на рабочие свойства октанповышающих препаратов.

Тест показал…

На основе прямогонного бензина лаборанты приготовили три образца топлива, в каждый из которых был добавлен определенный октанкорректор в пропорции, рекомендованной производителем.

Результаты испытаний порадовали — октановое число всех образцов (см. таблицу) топлива, «замешанных» на исходном прямогонном бензине, после добавления проверяемых октанкорректоров увеличилось более чем на две единицы. Это означает: если бы мы при эксперименте использовали не прямогонный, а стандартный бензин с октановым числом 92, то, по мнению экспертов, прирост данного показателя вполне мог составить три единицы и более. Иначе говоря, присадки Liqui Moly Octane Plus, «Astrohim Октан Плюс» и Lavr Next Octane Plus соответствуют заявленным показателям. Все перечисленные октанкорректоры могут с успехом применяться для улучшения эксплуатационных параметров бензина, качество которого вызывает сомнения.
 

Liqui Moly Octane Plus
Немецкая октанкорригирующая присадка обеспечила исходному образцу прямогонного бензина наибольший (среди прочих участников теста) прирост октанового числа (см. таблицу). По оценкам экспертов, данный продукт фактически преобразует обычный «92-й» бензин в топливо улучшенной категории — «Премиум», то есть так называемый 95-й. В числе отличительных особенностей этого оригинального состава — специальная съемная лейка-носик, позволяющая заливать присадку в бак с узкой — диаметром вплоть до 19 мм — горловиной.
Astrohim Октан Плюс
На наш взгляд, сегодня это один из лучших октанкорректоров российского производства. По опыту его применения можем отметить, что он эффективно улучшает эксплуатационные свойства бензинов всех типов, устраняя детонацию и калильное зажигание. По оценкам разработчиков, «Astrohim Октан Плюс» повышает октановое число стандартного бензина на 3—5 единиц (по исследовательскому методу), позволяя избежать последствий использования некачественного топлива. Применение препарата улучшает разгонную динамику, полноту сгорания топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Ко всему прочему, он защищает систему впрыска, камеру сгорания от образования нагара и отложений.
Lavr Next Octane Plus
Этот отечественный продукт выпускается не первый год и пользуется популярностью у автомобилистов. Одна из примечательных особенностей препарата в том, что он решает сразу несколько проблем: повышает октановое число бензина (предотвращая тем самым детонацию и калильное зажигание), гарантированно защищает систему впрыска, камеру сгорания и впускные клапаны от нагара и отложений, продлевает срок службы цилиндро-поршневой группы и клапанов. Все это в комплексе способствует повышению мощности двигателя до нормативных показателей, улучшению динамических характеристик автомобиля и снижению расхода топлива.

 

 

Наименование октан-корригирующих присадок и их характеристики

Liqui Moly Octane Plus

Astrohim Октан Плюс

Lavr Next Octane Plus

Страна-производитель (принадлежность бренда)

Германия

Россия

Россия

Заявленный прирост октанового числа (по исследовательскому методу)

2-5,5

3-5

до 6

Измеренный прирост октанового числа (по исследовательскому методу)

2,6

2,4

2,3

Объем флакона с октан-корригирующей присадкой, мл

150

300

330

Рекомендуемый объем обрабатываемого бензина (на один флакон присадки), л

50

40-50

40-60

 

 

Качество автомобильного горючего можно контролировать. Как узнать октановое число бензина?

В настоящее время разработаны разнообразные методы экспресс-анализа бензина, которые предусматривают использование специального сертифицированного оборудования. Они достаточно дороги и внедряются только на предприятиях топливной промышленности и АЗС. Впрочем, сегодня возможность проверки качества горючего, так сказать, в порядке индивидуального надзора, предоставлена и автолюбителям. В продаже недавно появились персональные устройства бытового назначения — индикаторные приборы «ОКТИС-2» российского производства, выпуск которых налажен с использованием высокоточных импортных компонентов. Главное назначение устройства «ОКТИС-2» — оперативное определение октанового числа бензина, причем основной вариант применения прибора предусматривает измерение данного показателя топлива непосредственно в процессе его заливки в бак. Конструктивно прибор выполнен в виде узкой трубчатой воронки с электронным блоком. Канал воронки оснащен специальным сенсором. Проверка качества бензина с помощью такого индикатора проводится так. Сначала в горловину бензобака помещается прибор, а уже в заливное отверстие последнего вставляется наконечник топливного шланга АЗС. После того как через трубку прибора в бак будет залито 5—10 л бензина, на табло появится значение его октанового числа. И если при покупке, например, бензина Аи-95 прибор покажет реальное октановое число менее 93, заправку бака лучше прекратить.

Для дизельного топлива важно цетановое число

 
Тема, связанная с улучшением качества отечественного топлива, весьма актуальна и для владельцев дизельных автомобилей. Солярка тоже должна удовлетворять требованиям по детонационной стойкости, которая для данного вида горючего определяется своим показателем, так называемым цетановым числом. Если оно меньше рекомендуемого, без специальных присадок (цетанкорректоров) не обойтись. На наш рынок подобные продукты поставляют российские и зарубежные фирмы. Например, Liqui Мoly (Германия) выпускает серию дизельных присадок Super Diesel Additiv, а Hi-Gear (США) производит фирменный «Цетанкорректор». Такие препараты в большинстве своем универсальны и представляют собой комбинацию активных веществ, повышающих цетановое число и обладающих повышенными чистящими и защитными свойствами. Продукты разрабатывались для современных двигателей с учетом сложных условий эксплуатации, характерных для многих регионов России. Кроме того, в состав присадок входят компоненты, которые придают дизельному топливу с низким содержанием серы достаточную смазочную способность.

 

 

Источник www.avtomir.com

БЕНЗИН • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 3. Москва, 2005, стр. 317

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: В. Г. Спиркин

БЕНЗИ́Н, смесь уг­ле­во­до­ро­дов (гл. обр. $\ce{C_4–C_{12}}$) с пре­де­ла­ми вы­ки­па­ния 35–205 °С, по­лу­чае­мая из лёг­ких фрак­ций неф­ти, неф­тя­ных га­зо­вых кон­ден­са­тов, ка­мен­ных и бу­рых уг­лей, слан­цев; ис­поль­зу­ет­ся как то­п­ли­во в кар­бю­ра­тор­ных дви­га­те­лях с ис­кро­вым за­жи­га­ни­ем, ус­та­нав­ли­вае­мых на лег­ко­вых и гру­зо­вых ав­то­мо­би­лях, са­мо­лё­тах, вер­то­лё­тах и пр. В со­став Б. вхо­дят ал­ка­ны, ал­ке­ны, аро­ма­тич. и наф­те­но­вые уг­ле­во­до­ро­ды, при­ме­си се­ро-, азот- и ки­сло­род­со­дер­жа­щих ор­га­нич. со­еди­не­ний. Б. – бес­цвет­ная жид­кость с ха­рак­тер­ным за­па­хом; плот­ность 700–780 кг/м3, те­п­ло­та сго­ра­ния 41–44 МДж/кг; па­ры́ Б. об­ра­зу­ют с воз­ду­хом го­рю­чие сме­си. Осн. по­ка­за­тель ка­че­ст­ва Б. – де­то­на­ци­он­ная стой­кость (см. в ст. Ок­та­но­вое чис­ло), для по­вы­ше­ния ко­то­рой при­ме­ня­ют ан­ти­де­то­на­то­ры мо­тор­ных то­п­лив. Для по­вы­ше­ния хи­мич. ста­биль­но­сти в Б. до­бав­ля­ют ан­ти­окис­ли­тель­ные при­сад­ки, гл. обр. ал­кил­фе­но­лы.

Б. про­из­во­дят пу­тём сме­ше­ния бен­зи­но­вых ком­по­нен­тов разл. тех­но­ло­гич. про­цес­сов неф­те­пе­ре­ра­бот­ки – пря­мой пе­ре­гон­ки, тер­мич. и ка­та­ли­тич. кре­кин­га, ри­фор­мин­га и др. Наи­бо­лее вы­со­ко­ок­та­но­вы­ми яв­ля­ют­ся Б. про­цес­сов ри­фор­мин­га, изо­ме­ри­за­ции, ал­ки­ли­ро­ва­ния; наи­ме­нее – пря­мо­гон­ные фрак­ции тер­мич. про­цес­сов.

Про­из­во­дят ав­то­мо­биль­ные и ави­аци­он­ные Б. разл. ма­рок. Ав­то­мо­биль­ные Б. под­раз­де­ля­ют на лет­ние и зим­ние (по­след­ние со­дер­жат бoльшее ко­ли­че­ст­во низ­ко­ки­пя­щих уг­ле­во­до­ро­дов). Осн. мар­ки ав­то­мо­биль­ных не­эти­ли­ро­ван­ных (не со­дер­жа­щих тет­ра­этил­свин­ца) Б. – А-80, АИ-91, А-92, АИ-93, АИ-95, А-96, АИ-98; цифры в мар­ки­ров­ке по­ка­зы­ва­ют ве­ли­чи­ну ок­тано­во­го чис­ла по мо­тор­но­му или ис­сле­до­ва­тель­ско­му ме­то­ду. Б. ма­рок Нор­маль-80 (для гру­зо­вых ав­то­мо­би­лей), Ре­гу­ляр-91 (ана­ло­ги­чен АИ-93), Пре­ми­ум-95 и Супер-98 (для лег­ко­вых ав­то­мо­би­лей) со­от­вет­ст­ву­ют тре­бо­ва­ни­ям ме­ж­ду­нар. стан­дар­тов. Про­из­во­дят так­же Б. с улуч­шен­ны­ми эко­ло­гич. свой­ства­ми (на­пр., АИ-80ЭК, АИ-92ЭК, АИ-95ЭК, АИ-98ЭК), в ко­то­рых ог­ра­ни­че­но со­дер­жа­ние бен­зо­ла (не бо­лее 3–5% по объ­ё­му), аре­нов (не бо­лее 45% по объ­ё­му), се­ры (не бо­лее 0,05% по мас­се), с до­бав­ле­ни­ем мою­щих при­са­док. Авиац. Б. по­лу­ча­ют на ос­но­ве Б. ка­та­ли­тич. ри­фор­мин­га и вы­со­ко­ок­та­но­вых ком­по­нен­тов: сме­си изо­ал­ка­нов (см. Ал­ки­лат), то­луо­ла и пр.; осн. мар­ки Б-92 и Б-91/115 (циф­ры в мар­ки­ров­ке ука­зы­ва­ют: пер­вая – ок­та­но­вое чис­ло по мо­тор­но­му ме­то­ду, вто­рая – сорт­ность). В авиац. Б. для обес­пе­че­ния тре­буе­мо­го уров­ня де­то­на­ци­онной стой­ко­сти до­бав­ля­ют на 1 кг Б. 1,0–3,1 г тет­ра­этил­свин­ца в ви­де эти­ло­вой жид­ко­сти (го­мо­ген­ной сме­си тет­ра­этил­свин­ца и га­ло­ген­про­из­вод­ных уг­лево­до­ро­дов). Вы­со­ко­ток­сич­ные эти­ли­ро­ван­ные авиац. Б. для безо­пас­но­сти ок­ра­ши­ва­ют. Не­боль­шие ко­ли­че­ст­ва Б. ис­поль­зу­ют как рас­тво­ри­те­ли в разл. от­рас­лях пром-сти (см. Неф­тя­ные рас­тво­ри­те­ли).

Б. по­жа­ро­опа­сен. Дли­тель­ное вды­ха­ние па­ров Б. вы­зы­ва­ет ост­рые от­рав­ле­ния, со­про­во­ж­даю­щие­ся го­лов­ной бо­лью, каш­лем, го­ло­во­кру­же­ни­ем, ино­гда по­те­рей соз­на­ния.

См. так­же Син­те­ти­че­ское жид­кое то­п­ли­во.

Центр данных по альтернативным видам топлива: сравнение свойств топлива

В соответствии с указаниями поставщика необходимо использовать специальные смазочные материалы
Химическая структура [1] C 4 по C 12 и этанол ≤ до 10% С 8 по С 25 Н/Д Метиловые эфиры С 12 до С 22 жирных кислот CH 3 CH 2 ОН CH 4 (большинство), C 2 H 6 и инертные газы CH 4 то же, что CNG с инертными газами C 3 H 8 (большинство) и C 4 H 10 (меньшинство) Н 2 CH 3 ОН
Топливный материал (сырье) Сырая нефть Сырая нефть Природный газ, уголь, ядерная энергетика, энергия ветра, гидроэнергия, солнечная энергия и небольшой процент геотермальной энергии и биомассы Жиры и масла из таких источников, как соевые бобы, отработанное кулинарное масло, животные жиры и рапс Кукуруза, зерно или сельскохозяйственные отходы (целлюлоза) Подземные запасы и возобновляемый биогаз Подземные запасы и возобновляемый биогаз Побочный продукт переработки нефти или природного газа Природный газ, метанол и электролиз воды Природный газ, уголь или древесная биомасса
Бензиновый или дизельный эквивалент в галлонах (GGE или DGE) 1 галлон = 1.00 GGE
1 галлон = 0,88 DGE
1 галлон = 1,12 GGE
1 галлон = 1,00 DGE
1 кВтч = 0,030 GGE
1 кВтч = 0,027 DGE
B100
1 галлон = 1,05 GGE
1 галлон = 0,93 DGE

B20
1 галлон = 1,11 GGE
1 галлон = 0,99 DGE

1 галлон = 0,67 GGE
1 галлон = 0,59 DGE
1 фунт = 0,18 GGE
1 фунт = 0,16 DGE
1 фунт.= 0,19 GGE
1 фунт = 0,17 DGE
1 галлон = 0,74 GGE
1 галлон = 0,66 DGE
1 фунт = 0,45 GGE
1 фунт = 0,40 DGE

1 кг = 1 GGE
1 кг = 0,9 DGE

1 галлон = 0,50 GGE
1 галлон = 0,45 DGE
Сравнение энергии [2] 1 галлон бензина содержит 97–100 % энергии 1 ГГЭ. Стандартное топливо — 90 % бензина, 10 % этанола. 1 галлон дизельного топлива содержит 113% энергии 1 ГГЭ из-за более высокой плотности энергии дизельного топлива. Типичная батарея такого же размера, как галлон газа (0,134 фута 3 ), при использовании для транспортировки может хранить 15,3% энергии в 1 ГГЭ. [6][7] 1 галлон B100 содержит 93% энергии 1 DGE, а 1 галлон B20 содержит 99% энергии 1 DGE из-за более низкой плотности энергии биодизеля. 1 галлон E85 содержит 73–83 % энергии 1 GGE. 1 галлон E100 содержит 67% энергии 1 GGE.Этанол смешивают с примесью для смешения оксигенатов (компонент бензина). [5] 5,66 фунта или 123,57 фута 3 CNG имеет ту же энергию, что и 1 GGE, а 6,37 фунта или 139,30 фута 3 CNG имеет ту же энергию, что и 1 DGE. [3][4](б) 5,37 фунта СПГ имеют ту же энергию, что и 1 ГГЭ, а 6,06 фунта СПГ имеют ту же энергию, что и 1 ДГЭ. (а) 1 галлон пропана имеет 73% энергии в 1 ГГЭ из-за более низкой плотности энергии пропана. 2,2 фунта. (1 кг) H 2 имеет ту же энергию, что и 1 GGE. 1 галлон метанола содержит 50% энергии по сравнению с 1 ГГЭ.
Содержание энергии (низшая теплотворная способность) 112 114–116 090 БТЕ/галлон (в) 128 488 БТЕ/галлон (в) 3 414 БТЕ/кВтч B100
119 550 БТЕ/гал

B20
126 700 БТЕ/гал (c)

76 330 БТЕ/гал для E100 (c) 20 160 БТЕ/фунт [3](б) 21 240 БТЕ/фунт (а) 84 250 БТЕ/гал (в) 51 585 БТЕ/фунт (с)

33.3 кВтч/кг

57 250 БТЕ/галлон (с)
Содержание энергии (высшая теплотворная способность) 120 388–124 340 БТЕ/гал (в) 138 490 БТЕ/гал (в) 3 414 БТЕ/кВтч 127 960 БТЕ/гал для B100 (c) 84 530 БТЕ/гал для E100 (c) 22 453 БТЕ/фунт [1](c) 23 726 БТЕ/фунт (в) 91 420 БТЕ/гал (в) 61 013 БТЕ/фунт (в) 65 200 БТЕ/галлон (с)
Физическое состояние Жидкость Жидкость Электричество Жидкость Жидкость Сжатый газ (легче воздуха) Криогенная жидкость (легче воздуха в виде газа) Жидкость под давлением (тяжелее воздуха в виде газа) Сжатый газ (легче воздуха) или жидкость Жидкость
Цетановое число н/д 40–55 (д) Н/Д 48–65 (г) 0–54 (д) н/д н/д н/д н/д н/д
Октановое число насоса 84–93 (ф) Н/Д н/д н/д 110 (и) 120+ (ч) 120+ (в) 105 (г) 130+ (г) 112 (и)
Температура вспышки -45°F (к) 165°F (к) н/д от 212° до 338°F (г) 55°F (к) -300°F (к) -306°F (к) от -100° до -150°F (j) Н/Д 54°F (к)
Температура самовоспламенения 495°F (к) ~600°F (к) н/д ~300°F (г) 793°F (к) 1004°F (к) 1004°F (к) от 850° до 950°F (j) от 1050° до 1080°F (j) 897°F (к)
Проблемы с обслуживанием Смазывающая способность улучшена по сравнению с обычным дизельным топливом с низким содержанием серы.Дополнительную информацию о техническом обслуживании см. в Руководстве по обращению с биодизельным топливом и его использованию — пятое издание. (г) Могут потребоваться специальные смазочные материалы. Практика очень похожа, если не идентична, на операции с обычным топливом. Резервуары высокого давления требуют периодической проверки и сертификации. СПГ хранится в криогенных резервуарах с определенным временем выдержки до сброса давления. Автомобиль следует эксплуатировать по графику, чтобы поддерживать более низкое давление в баке. Когда водород используется в топливных элементах, обслуживание должно быть минимальным. Резервуары высокого давления требуют периодической проверки и сертификации. , а также запасные части, совместимые с M85. Может вызвать серьезное повреждение органов тела, если человек проглотит его, вдохнет или попадет на кожу.
Влияние на энергетическую безопасность Изготовлено с использованием масла.На транспорт приходится примерно 30% общих потребностей США в энергии и 70% потребления нефти. (л) Изготовлено с использованием масла. На транспорт приходится примерно 30% общих потребностей США в энергии и 70% потребления нефти. (л) Электроэнергия производится внутри страны из самых разных источников, в том числе с помощью угольных электростанций и возобновляемых источников, что делает ее универсальным топливом. Биодизель отечественного производства, возобновляемый и снижает потребление нефти на 95% на протяжении всего жизненного цикла.(м) Этанол отечественного производства. E85 снижает потребление бензина в течение всего жизненного цикла на 70 %, а E10 снижает потребление бензина на 6,3 %. (н) CNG производится внутри страны из природного газа и возобновляемого биогаза. Соединенные Штаты обладают огромными запасами природного газа. СПГ производится внутри страны из природного газа и возобновляемого биогаза. Соединенные Штаты обладают огромными запасами природного газа. Примерно половина U.S. Сжиженный нефтяной газ получают из нефти, но нефть специально для производства сжиженного нефтяного газа не импортируется. Водород производится внутри страны и может производиться из возобновляемых источников. Метанол производится внутри страны, иногда из возобновляемых источников.

Бензин – обзор | ScienceDirect Topics

II Бензин

Автомобильный бензин в основном используется в качестве топлива для автомобилей и легких грузовиков, работающих на шоссе.Меньшие количества используются для езды по бездорожью, лодок, транспортных средств для отдыха, а также для различных ферм и другого оборудования.

Характеристики топлива должны соответствовать требованиям к топливу для двигателя, чтобы получить желаемую производительность. В результате бензин и двигатель являются взаимозависимыми партнерами. Двигатель не был разработан без учета бензинов, доступных на рынке, и наоборот. Партнерство стало триумвиратом в последние десятилетия 20-го века, когда экологические соображения начали менять как конструкцию двигателя, так и характеристики бензина.

Природный бензин или нафта имеет низкое октановое число, поэтому его необходимо улучшать методами риформинга. На более сложных этапах небензиновые компоненты сырой нефти превращаются в бензин (процессы крекинга), а молекулы бензина перестраиваются для улучшения их характеристик.

II.A Состав

Бензин представляет собой сложную смесь сотен углеводородов. Углеводороды различаются по классам — парафины, олефины, нафтены и ароматические углеводороды — и внутри каждого класса по размерам.Смесь углеводородов (и оксигенатов) в бензине определяет его физические свойства и рабочие характеристики двигателя.

Бензин производится в соответствии со свойствами, установленными спецификациями и нормами, а не для достижения определенного распределения углеводородов по классам и размерам. Но в той или иной степени пределы свойств определяют химический состав. Например, летучесть бензина выражается его дистилляционной кривой. Каждый отдельный углеводород кипит при определенной температуре, называемой точкой кипения, и, как правило, температура кипения увеличивается с размером молекулы.Следовательно, требование кривой перегонки эквивалентно требованию определенного распределения углеводородов с диапазоном размеров.

Наиболее распространенным способом характеристики размера молекулы является молекулярная масса. Для углеводорода альтернативным способом является число атомов углерода — количество атомов углерода в его молекулярной структуре. Бутан, например, имеет молекулярную массу 58 г/моль и углеродное число 4 (C 4 ). На рисунке 19 показано распределение углеродного числа типичного бензина.Обратите внимание, что диапазон размеров простирается от C 4 до C 12 с наиболее распространенным размером C 5 и средним размером C 6,8 . Октановое число — еще один пример того, как пределы свойств определяют химические пределы. RON углеводородов с одинаковым числом атомов углерода в молекуле составляет

. РИСУНОК 19. Распределение числа атомов углерода в бензине.

ароматические соединения>изопарафины>нафтены>олефины>нормальные парафины

ОЧИ изооктана (2,2,4-триметилпентана) равно 100 по определению, в то время как ОЧИ нормального октана меньше нуля.Другие свойства, такие как летучесть, также зависят от структуры изомера.

Правила загрязнения воздуха и спецификации собственности были дополнены некоторыми спецификациями состава. Первое постановление о загрязнении воздуха, связанное с бензином, ограничило количество олефинов в бензине, продаваемом в Южной Калифорнии, установив максимальную спецификацию бромного числа . Более поздние правила ограничивают количество как олефинов, так и ароматических соединений (и, более конкретно, бензола) в реформулированных бензинах.

Бензины содержат небольшие количества — менее 0,1% по объему — соединений с атомами серы, азота и кислорода в своей структуре (за исключением добавленных оксигенатов). Эти соединения либо существуют в сырой нефти, либо образуются в процессе нефтепереработки. Процессы очистки уничтожают много азота, в частности соединения серы, но некоторые из них остаются в конечном топливе.

II.B Присадки к бензину

Растворимые в бензине химикаты смешивают с бензином для улучшения определенных рабочих характеристик или для придания характеристик, не присущих бензину.Как правило, их получают из нефтяного сырья, а их функция и химический состав являются узкоспециализированными. Они производят желаемый эффект в диапазоне концентраций ppm.

Ингибиторы окисления, также называемые антиоксидантами , представляют собой ароматические амины и стерически затрудненные фенолы. Они предотвращают реакцию компонентов бензина с кислородом воздуха с образованием пероксидов или смол . Они необходимы особенно для бензинов с высоким содержанием олефинов. Пероксиды могут ухудшить антидетонационные свойства и повредить пластмассовые или эластомерные детали топливной системы, растворимые камеди могут привести к образованию отложений в двигателе, а нерастворимые камеди могут засорить топливные фильтры.Ингибирование окисления особенно важно для топлива, используемого в современных автомобилях с впрыском топлива, поскольку их конструкция рециркуляции топлива может подвергать топливо воздействию более высоких температур и воздействию кислорода.

Ингибиторы коррозии представляют собой карбоновые кислоты и карбоксилаты. Объекты — резервуары и трубопроводы — системы распределения и сбыта бензина построены в основном из стали без покрытия. Ингибиторы коррозии предотвращают ржавление или коррозию этих объектов свободной водой в бензине.Ингибиторы коррозии менее важны, когда в автомобиле находится бензин. Металлические детали топливных систем современных автомобилей изготавливаются из коррозионно-стойких сплавов или из стали с антикоррозионным покрытием.

Дезактиваторы металлов — это хелатирующие агенты — химические соединения, захватывающие определенные ионы металлов. Более активные металлы, такие как медь и цинк, эффективно катализируют окисление бензина. Эти металлы не используются в большинстве систем распределения бензина и автомобильных топливных систем.Однако, когда они присутствуют, дезактиваторы металлов ингибируют их каталитическую активность.

Деэмульгаторы являются производными полигликолей. Эмульсия представляет собой стабильную смесь двух взаимно нерастворимых материалов. Водно-бензиновая эмульсия может образовываться при прохождении бензина через поле больших сдвиговых усилий центробежного насоса, если бензин загрязнен свободной водой. Деэмульгаторы улучшают водоотделяющие свойства бензина, предотвращая образование устойчивых эмульсий.

Антидетонаторы представляют собой алкилы свинца – тетраэтилсвинец (TEL) и тетраметилсвинец (TML) – и метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил (ММТ). Антидетонационные соединения повышают антидетонационные свойства бензина. Поскольку количество необходимых присадок невелико, они являются более дешевым методом повышения октанового числа, чем изменение химического состава бензина.

Переход с этилированного на неэтилированный бензин приводит к определенным проблемам с седлами выпускных клапанов старых автомобилей без каталитического нейтрализатора.Для борьбы с этой проблемой в неэтилированный бензин можно добавлять присадки из-за прогиба седла клапана (VSR); эти присадки обычно содержат соединения калия, фосфора или марганца, которые доказали свою эффективность в качестве замены свинца для защиты выпускных клапанов старых автомобилей. Из присадок VSR только те, которые основаны на марганце, также действуют как повышающие октановое число.

Добавки для контроля отложений (DC) являются первой добавкой этого класса. Они были представлены в 1970 году и были основаны на химии полибутилена и использовались в сочетании с маслом-носителем.Хотя они должны использоваться в более высоких концентрациях, чем детергенты-диспергаторы, присадки DC обеспечивают преимущества во всей системе впуска двигателя. Они очищают и содержат в чистоте корпус дроссельной заслонки и верхнюю часть карбюратора, топливные форсунки, впускной коллектор, впускные каналы и впускные клапаны.

Противообледенительные присадки представляют собой поверхностно-активные вещества, спирты и гликоли. Они предотвращают образование льда в карбюраторе и топливной системе. Потребность в этой добавке исчезает, поскольку автомобили с системами впрыска топлива заменяют автомобили старых моделей с карбюраторами.

Красители представляют собой маслорастворимые твердые вещества и жидкости, используемые для визуального различения партий, сортов или применений бензиновых продуктов. Например, бензин для авиации общего назначения, который производится в соответствии с другими и более строгими требованиями, окрашивается в синий цвет, чтобы отличить его от автомобильного бензина из соображений безопасности.

Маркеры предназначены для различения конкретных партий бензина без визуальной подсказки. Нефтеперерабатывающий завод может добавить маркер к своему бензину, чтобы его можно было идентифицировать при его перемещении по системе распределения.

Понизители сопротивления представляют собой полимеры с высокой молекулярной массой, которые улучшают характеристики текучести низковязких нефтепродуктов. По мере роста затрат на энергию трубопроводы искали более эффективные способы транспортировки продукции. Редукторы сопротивления снижают затраты на перекачку за счет уменьшения трения между текущим бензином и стенками трубы.

Октановое число бензинового топлива измеряется следующими двумя методами: исследовательским и моторным:

ASTM D 2699 — Стандартный метод испытаний RON бензинового двигателя.

ASTM D 2700 — Стандартный метод определения октанового числа (МОЧ) топлива для двигателей с искровым зажиганием.

Октановое число бензинового топлива представляет собой среднее значение RON и MON.

II.C Оксигенированный бензин

Оксигенированный бензин представляет собой смесь обычного бензина на углеводородной основе и одного или нескольких оксигенатов. Оксигенаты — горючие жидкости, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Современные оксигенаты принадлежат к одному из двух классов органических молекул: спиртам и простым эфирам.В спиртах углеводородная группа и атом водорода связаны с атомом кислорода: ROH, где «R» представляет собой углеводородную группу. Все спирты содержат пару атомов «ОН». В простых эфирах две углеводородные группы связаны с атомом кислорода; группы могут быть одинаковыми или разными: ROR или ROR’.

Оксигенированные бензины имеют более низкую теплотворную способность, поскольку теплотворная способность оксигенированных компонентов ниже, чем у углеводородов, которые они вытесняют. Процент снижения теплотворной способности близок к массовому проценту кислорода в бензине.Бензин с риформингом Federal и бензин с риформингом California Phase 2 должны быть насыщены кислородом круглый год до среднего содержания кислорода около 2% по массе. В результате их теплотворная способность примерно на 2% ниже, чем у обычного бензина. Кроме того, калифорнийский реформулированный бензин фазы 2 устанавливает некоторые ограничения по температуре перегонки и содержанию ароматических соединений, которые имеют вторичный эффект снижения плотности топлива. Это снижает теплотворную способность еще примерно на 1%.

Оксигенат регулируется EPA в США.Наиболее широко используемыми оксигенатами являются этанол, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и трет-амилметиловый эфир (ТАМЭ). Этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ) может использоваться в будущем. Метанол был испытан в качестве альтернативного оксигената, но не является предпочтительным из-за его токсичности и высокого давления паров.

Присутствие воды и кислотных соединений может вызвать ржавчину или коррозию некоторых металлических компонентов топливной системы. Дополнительная вода, растворенная в насыщенных кислородом бензинах, не вызывает ржавчины или коррозии, но вода после фазового разделения бензина, насыщенного кислородом этанолом, со временем будет.

Оксигенаты могут набухать и смягчать натуральный и некоторые синтетические каучуки (эластомеры). Бензины, обогащенные кислородом, меньше воздействуют на эластомеры; степень которого также зависит от углеводородного состава бензина, особенно от содержания ароматических соединений. Эффект потенциально опасен, поскольку топливные системы содержат эластомеры в шлангах, соединителях («уплотнительных» кольцах), клапанах и диафрагмах. Эластомерные материалы, используемые в современных автомобилях, были выбраны так, чтобы быть совместимыми с кислородсодержащими бензинами.Руководства по эксплуатации разрешают использование бензина, насыщенного кислородом с 10% по объему этанола или 15% по объему МТБЭ.

II.D Реформированный бензин

В целях сокращения выбросов от двигателей с искровым зажиганием Агентство по охране окружающей среды (EPA) и Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) за последние 35 лет установили ряд правил для контроля свойств бензина. для сокращения выбросов от автомобилей, работающих на бензине. На рис. 20 кратко показаны действия.

РИСУНОК 20.Хронология правил США по бензину.

Наиболее существенные изменения произошли в 1990-е годы. В 1992 году EPA потребовало снижения максимального давления паров летнего бензина, чтобы уменьшить выбросы летучих органических соединений в результате испарения. Они установили верхний предел давления паров на уровне 7,8 фунтов на квадратный дюйм в районах с недостижимым уровнем озона в южных штатах, где средние летние температуры высоки, и на уровне 9,0 фунтов на квадратный дюйм в других местах.

В 1992 г. по всей Калифорнии требовалась RFG фазы 1 штата Калифорния.Правила RFG Фазы 1 устанавливают максимальное давление паров в летнее время на уровне 7,8 фунтов на квадратный дюйм для всего штата, а не только для областей, где уровень озона не достигает предела, и запрещают использование добавок, содержащих свинец. Они также сделали обязательным использование присадок для контроля отложений на том основании, что отложения в системе впуска двигателя увеличивают выбросы.

В 1992 году Агентство по охране окружающей среды запустило зимнюю программу оксигенации. Эта программа требует добавления оксигенатов в бензин, продаваемый в 39 районах страны, которые не соответствуют Национальному стандарту качества атмосферного воздуха по CO.Бензин в этих районах должен содержать минимум 2,7% кислорода по массе, в среднем за месяцы с высоким содержанием CO.

Поправки к Закону о чистом воздухе от 1990 г. предписывают Федеральному закону РФГ. Федеральная фаза I RFG была введена в 1995 году. Она должна использоваться в девяти областях с экстремальными или серьезными недостижимыми уровнями озона по всей стране. Менее серьезные области недостижения могут определить программу. Некоторые характеристики RFG Federal Phase I фиксированы. Среднее содержание бензола должно быть менее 1 об.%, а среднее круглогодичное содержание кислорода должно быть более 2.1 мас.%. В противном случае общий подход заключается в установлении целевых показателей по сокращению выбросов транспортных средств, а не ограничений свойств или состава. Агентство по охране окружающей среды предоставило нефтепереработчикам два уравнения, которые связывают состав бензина с выбросами транспортных средств: простая модель и сложная модель . Простая модель включает меньше характеристик бензина, чем сложная модель. Простая модель использовалась только с 1995 по 1997 год. Требуется, чтобы нефтеперерабатывающий завод отрегулировал состав бензина, чтобы снизить среднюю токсичность на 16.5% по отношению к базовому бензину 1990 года. Вместо целевого показателя ЛОС он ограничивает среднее давление паров в летнее время до 8,1 фунта на кв. дюйм в северных штатах и ​​до 7,2 фунта на квадратный дюйм в южных штатах. Комплексная модель была необязательной с 1995 по 1997 год и обязательной с 1998 года. Она требует, чтобы нефтеперерабатывающий завод корректировал состав бензина в соответствии с ограничениями VOC, токсичных веществ и NO x . Федеральная фаза II RFG, которая будет введена в 2000 году, продолжает ограничения фазы I по содержанию бензола и кислорода и использование комплексной модели, но требует большего сокращения летучих органических соединений, токсичных веществ и NO x .В Таблице VI приведены сокращения выбросов, которые должны быть достигнуты для бензинов, составленных в соответствии с программами Фазы I и Фазы II. Ожидается, что снижение давления паров, содержания бензола и серы являются основными стратегиями, которые нефтеперерабатывающие предприятия должны использовать для соблюдения требований комплексной модели этапа I и предельных значений выбросов этапа II.

ТАБЛИЦА VI. Снижение выбросов транспортных средств для федеральной фазы I и Phartifi II переформулированные бензиновые программы

9059
6 6 5 ≥6,8
Дата вступления в силу Дата вступления в силу 0 Уменьшение выбросов,% (усредненный стандарт, по сравнению с базовым нефтеперерабатывающим заводом 1990 года)
ЛОС Toxics Toxics NO x ​​
Простая модель 1995 Пределы паров ≥16.5 Без увеличения
Комплексная модель 1998 ≥17.1 ≥17.1 A , ≥36,6 B ≥165 ≥1.599 ≥1,5
Комплексная модель 2000 ≥27,4 ≥27.4 ≥274 A , ≥29.0 1 B ≥21.5 ≥6,8

California Air Resources Board (Carb) Прогнозирует этап 2 RFG сократит выбросы ЛОС на 17%, CO и Выбросы NO x на 11%, а органические токсичные вещества на 44% по сравнению с RFG Фазы 1.Это эквивалентно удалению с дорог Калифорнии 3,5 миллиона автомобилей.

II.E Свойства и тенденции бензина

В течение 1990-х годов состав бензина и дизельного топлива многократно «перерабатывался» для соответствия требованиям, включенным в поправки к Закону о чистом воздухе 1990 года (CAAA90), и другим требованиям, инициированным государством (таблица VI). Хотя изменения остались незамеченными большинством автомобилистов, они потребовали множества корректировок на НПЗ и в системах распределения топлива. Нефтеперерабатывающие заводы изменили существующие процессы и инвестировали в новые, а системы хранения и распределения были модифицированы для обработки дополнительных продуктов.

Реформированный бензин «Фаза II», который требовался к 2000 году, является последним изменением качества топлива, указанным CAAA90, но на горизонте не за горами дальнейшие изменения. Две широко освещаемые проблемы качества топлива — удаление серы и снижение содержания широко используемой присадки к бензину МТБЭ — указывают на новые проблемы для нефтеперерабатывающей промышленности. Агентство по охране окружающей среды США находится в процессе окончательной доработки правил, которые строго ограничивают содержание серы в бензине (а также в дизельном топливе). Штат Калифорния уже постепенно отказывается от использования МТБЭ в бензине, и были многочисленные предложения ограничить его использование на национальном уровне.Поскольку это действующий закон, запрет Калифорнии на МТБЭ отражен в AEO2000. Основные недавние качественные изменения, а также предлагаемые приведены в Таблице VII.

ТАБЛИЦА VII. Основные изменения качества топлива, прошлые и будущие

7 5 Pasteauth 5 Фаза я переформулировал бензин: сложная модель 75 2000 2002 5 California Ban на MTBE 6 5 2000-2003 5 2004-2007
Turgle
1989-1990 фазы I летняя волатильность бензина
wintertime
Фаза II летняя волатильность бензина
5 Калифорния бензиновая фаза I
1995 фаза I Переформулирована бензина: простая модель
1996 California Cleaner Pressoline Passi II
1998 1998
фаза II переформулирован бензин
Снятие потребности в кислороде ENT на переформулированном бензине
Снижение MTBE смешано в бензине
9002 California Cleaner бензиновая фаза III, предложенная
снижение бензина серы, предложенные 30 PPM

Бензин с более чистым сгоранием — это топливо, отвечающее требованиям, установленным Советом по воздушным ресурсам (ARB).Весь бензин, продаваемый в Калифорнии для использования в автомобилях, должен соответствовать этим требованиям, которые действуют с весны 1996 года. Бензин с более чистым горением снижает выбросы автомобилей, образующие смог, на 15 % и снижает риск развития рака в результате воздействия автомобильных токсикантов на 15 %. около 40%.

Основные спецификации для более чистого бензина:

1.

Пониженное содержание серы — сера снижает эффективность каталитических нейтрализаторов. Более чистое горение бензина позволяет каталитическим нейтрализаторам работать более эффективно и еще больше снижает выбросы выхлопных газов.

2.

Пониженное содержание бензола. Известно, что бензол вызывает рак у людей. Бензин с более чистым горением содержит примерно половину бензола по сравнению с предыдущим бензином, что снижает риск развития рака.

3.

Пониженное содержание ароматических углеводородов, которые легко реагируют с другими загрязняющими веществами с образованием смога.

4.

Пониженное содержание олефинов, которые также легко реагируют с другими загрязняющими веществами с образованием смога.

5.

Пониженное давление паров, что снижает скорость испарения бензина.

6.

Две спецификации для пониженных температур перегонки, обеспечивающие более полное сгорание бензина.

7.

Использование кислородсодержащих присадок, таких как МТБЭ или этанол, которые также способствуют более чистому сгоранию бензина.

Подход в Европе отличается, хотя Европа также уделяет особое внимание сокращению выбросов загрязняющих веществ.Европейский союз устанавливает ограничения на определенные свойства и не использует модель для расчета выбросов, такую ​​​​как CAA. Это привело к меньшей гибкости для европейских нефтепереработчиков, чем для американских.

Широкое использование МТБЭ сталкивается с серьезной проблемой. МТБЭ попадает в воду быстрее, чем другие компоненты бензина, и проникает из протекающих труб и подземных резервуаров в источники воды. МТБЭ не был классифицирован как канцероген, но было показано, что он вызывает рак у животных.По большей части МТБЭ, обнаруженный в источниках воды, был намного ниже уровня опасностей для здоровья, но он стал серьезной проблемой качества воды, потому что только следовые количества вызывают неприятный запах и вкус воды. В 1999 году опасения по поводу качества воды привели к объявлению губернатором Калифорнии о поэтапном отказе от МТБЭ в масштабах штата, а также к многочисленным законодательным предложениям как на уровне штата, так и на федеральном уровне, направленных на сокращение или прекращение использования МТБЭ в бензине. Будущее МТБЭ в Европе в настоящее время обсуждается.

Законодательство, запрещающее МТБЭ на национальном уровне или уровне штата без отмены требования CAAA90 к кислороду в RFG, заставит нефтеперерабатывающую промышленность искать альтернативный источник кислорода. Другие одобренные EPA оксигенаты, включая ETBE и TAME, могут быть подходящими заменителями; однако эти эфиры в некоторых отношениях аналогичны МТБЭ и могут вызывать некоторые из тех же опасений по поводу загрязнения грунтовых вод. Этанол, который в настоящее время используется главным образом в качестве добавки, повышающей октановое число, и расширителя объема в традиционном бензине, может стать основным кандидатом на замену МТБЭ.Этанол считается менее токсичным, чем эфиры, имеет высокое октановое число и пользуется значительной политической поддержкой как на уровне штата, так и на федеральном уровне.

Поскольку автомобильные выбросы и содержание серы в топливе взаимосвязаны, будут введены более строгие стандарты содержания серы в бензине. Сера снижает эффективность катализатора, используемого в системах контроля выбросов, увеличивая их выбросы углеводородов, CO и NO x . В результате для правильной работы систем управления и соответствия новым стандартам Tier 2 потребуется бензин со значительно сниженным содержанием серы.В Уведомлении о предлагаемом нормотворчестве Агентства по охране окружающей среды среднегодовое содержание серы в бензине установлено на уровне 30 частей на миллион по сравнению с текущим стандартом в 1000 частей на миллион.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Химический анализ и исследование свойств топлива | Исследование транспорта и мобильности

NREL стремится глубже понять, как свойства топлива влияют на работу двигателя. Мы достигаем этого, связывая свойства топлива с его химическим составом и молекулярной структурой.

Мы оцениваем широкий спектр возобновляемого бензина и дизельного топлива, начиная от доступный этанол и биодизель для будущих продуктов, таких как диметилфуран и гидроочищенный масла для пиролиза биомассы.

Для углеводородов диапазона кипения бензина NREL применяет подробный анализ углеводородов. (DHA), который представляет собой метод газовой хроматографии высокого разрешения для идентификации и количественного определения более 98% компонентов нефтеперерабатывающего бензина.Этот богатый набор данных Химическая информация может затем использоваться для расчета полезных свойств.

Данные о химических свойствах топлива и анализ

Наше мастерство в области аналитики и обработки данных играет жизненно важную роль в ускорении темпов топлива и достижений в исследованиях горения.

 

Газовая хроматограмма высокого разрешения, показывающая компоненты нефтеперерабатывающего бензина.

О метрике

Полученный из DHA индекс твердых частиц (PMI) является широко используемым показателем для ранжирование склонности бензинов к образованию твердых частиц, в том числе бензинов содержащие биотопливо. Твердые частицы состоят из мелких частиц, имеющих отрицательное воздействия на здоровье человека. Их выбросы от легковых и грузовых автомобилей регулируются правительством. агентств по всему миру.

PMI рассчитывается на основе DHA с учетом свойств каждого отдельного компонента. Исследования NREL в области химии топлива и сгорания в двигателе показали, что образование частиц оксигенатов, полученных из биомассы, PMI не точно предсказывает, потому что некоторые оксигенаты имеют пути реакции с низким энергетическим барьером к образованию сажи. Чтобы получить больше информации, см. исследование сгорания двигателя.

Кроме того, спирты, такие как этанол, имеют гораздо более высокую теплоту парообразования (HOV). чем бензин, и при смешивании с бензином повышенное охлаждение испарением может вызывают образование большего количества частиц из ароматических соединений в бензине при некоторых условиях. DHA также можно использовать для расчета HOV сложных смесей, таких как бензин-этанол. смеси. Текущие исследования изучают, как предсказать кривую перегонки бензина. от DHA, а также другие свойства.

Связанные публикации

Измерение теплоты испарения для смесей этанола до 50 объемных процентов в нескольких Углеводородные смеси и влияние на детонацию двигателей SI

Ударопрочность и выбросы мелких частиц для некоторых оксигенатов, полученных из биомассы в двигателе с искровым зажиганием и непосредственным впрыском

Влияние смешивания этанола с бензином на испарение ароматических соединений и частицы Выбросы бензинового двигателя с непосредственным впрыском

Анализ воздействия металлических загрязнителей на дизельные системы контроля выбросов

Анализ атомно-эмиссионной спектроскопии СВЧ-плазмы

NREL разработала методы анализа натрия и других металлов до значительно ниже 1 частей на миллион (ppm) (предел обнаружения натрия 0.023 ppm) с использованием СВЧ-плазмы атомно-эмиссионная спектроскопия и атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой. Это исследование показало, что уровни натрия в биодизеле на рынке обычно значительно ниже 0,5 частей на миллион. Тем не менее, небольшой процент образцов достигал 3 частей на миллион.

Чтобы узнать больше, прочтите Анализ металлов в биодизельных смесях.

Испытание на долговечность и физико-химическая характеристика

В сотрудничестве с Cummins, Inc., и Национальная лаборатория Ок-Риджа, NREL исследовали Влияние натрия на системы контроля выбросов дизельных двигателей в течение 1000 часов с ускорением. испытание на долговечность с последующей подробной физико-химической характеристикой выбросов компоненты системы управления.

Он показал, что при разрешенном в настоящее время уровне 5 частей на миллион в 100% биодизеле содержание натрия удваивает скорость накопления золы в сажевом сажевом сажевом фильтре смазка), увеличивая противодавление в двигателе и приводя к увеличению выбросов NOx.

Типичное биодизельное топливо содержит менее 1 ppm натрия. Тем не менее заинтересованные стороны отрасли рассматривают меры по значительному снижению содержания натрия в биодизеле.

Чтобы узнать больше об исследовании, прочтите статью «Оценка влияния натрия, содержащегося в топливе, на выбросы DOC-DPF-SCR двигателей большой мощности». Система управления: имитация полноценного жизненного цикла.

Металлические примеси и связанные с ними проблемы

Топливо может содержать металлические примеси, такие как натрий и кальций, которые попадают в выхлоп двигателя. Они также могут осаждаться на компонентах системы контроля выбросов, таких как таких как катализаторы окисления дизельного топлива, сажевые фильтры и катализаторы восстановления NOx. при дезактивации катализатора и засорении фильтров.

Биодизель — биотопливо, производимое из растительных масел, животных жиров и отработанного кулинарного масла — может содержат натрий в качестве остатка от его производственного процесса. Натрий потенциально присутствует на уровнях ниже 1 ppm, делая точный анализ содержания натрия в вызов серьезной проблеме.

Инновационный метод измерения теплоты испарения бензина

NREL разработал метод измерения теплоты парообразования (HOV) по мере испарения топлива. с использованием прибора дифференциальной сканирующей калориметрии/термогравиметрического анализа (ДСК/ТГА).Этот метод был применен к смесям этанола в топливах для усовершенствованного сжигания. Двигатели (FACE) Исследовательский бензин.

Результаты показывают, что добавление этанола увеличивает тепловой поток до тех пор, пока этанол не испарится. поэтому на более поздней стадии испарения охлаждение меньше. Текущие исследования изучение более сложных бензинов и влияние азеотропных взаимодействий между углеводороды с диапазоном кипения этанола и бензина.

Непосредственный впрыск топлива и теплота испарения

Бензиновые двигатели, использующие непосредственный впрыск топлива (DI), в настоящее время составляют примерно половина продаж новых автомобилей в США. Одним из преимуществ DI является то, что топливо испаряется в цилиндре двигателя, что снижает температуру топливно-воздушной смеси смеси из-за топлива HOV.Это испарительное охлаждение имеет несколько преимуществ. эффекты, в том числе снижение насосных потерь для впуска воздуха в двигатель и повышение эффективной детонационной стойкости топлива, что позволяет увеличить степень сжатия — как эффекты значительно улучшают эффективность двигателя. Спирты, такие как этанол, обладают HOV выше, чем у бензиновых углеводородов (923 кДж на килограмм [кДж/кг] для этанола против 350-400 кДж/кг для бензина).Таким образом, смешивание этанола увеличивает HOV и приводит к еще более низкой температуре топливно-воздушной смеси.

В то время как общее HOV смеси бензина и этанола можно рассчитать по DHA, двигатель Разработчики и исследователи горения должны понимать, как HOV развивается по мере топливо испаряется.

Связанные публикации

Измерение теплоты испарения для смесей этанола до 50 объемных процентов в нескольких Углеводородные смеси и влияние на детонацию двигателей SI

Теплота испарения и выделение частиц при испарении бензина Измеряется ДСК/ТГА/МС для смесей спиртов от C1 до C4 в коммерческих бензиновых смесях

Связаться с

Чтобы узнать больше о нашей работе или изучить возможности партнерства, свяжитесь с Терезой Аллеман или Джиной Фиорони.

Публикации

Исследователи NREL публикуют журнальные статьи, материалы конференций и отчеты о топливе. химический анализ и исследования свойств.

просматривать публикации

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА/СПИРТОВОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА

Спирты, не полученные из нефти, являются вероятными кандидатами для использования в ближайшем будущем в качестве альтернативного автомобильного топлива.Низкомолекулярные спирты можно использовать отдельно или в сочетании с бензином, но любое использование имеет свой собственный уникальный набор преимуществ и недостатков. В этом отчете рассматриваются изменения физических свойств (как положительные, так и отрицательные), которые происходят при добавлении спиртов в бензин в качестве топливных наполнителей. Экспериментальные данные и обсуждение результатов охватывают четыре области физических свойств: водостойкость, давление паров, характеристики дистилляции и октановое число. Спирты включают метанол, этанол, н-пропанол, изобутанол и синтетическое метиловое топливо.Были протестированы несколько дополнительных спиртов, но только в качестве сорастворителей бензин/метанол. Основная цель исследования физических свойств состояла в том, чтобы определить взаимозависимость между переменными, которые ответственны за значительные изменения свойств, чтобы, по возможности, свойства бензина/спирта можно было оценить по составу смеси. Тенденции также обсуждаются с точки зрения общего влияния системных переменных.

  • Дополнительные примечания:
    • Опубликовано в «Трудах Международного симпозиума по технологиям спиртовых топлив (3-й)», Vol.2, 1979. Симпозиум проходил в Асиломаре, Калифорния, 28-31 мая 1979 года.
  • Корпоративные Авторы:

    Министерство энергетики

    Центр энергетических исследований Бартлсвилля
    Бартлсвилл, Оклахома Соединенные Штаты 74003
  • Авторов:
  • Дата публикации: 1979

Информация о СМИ

Тема/Указатель Термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 00313067
  • Тип записи: Публикация
  • Источник агентства: Национальная служба технической информации
  • Номера отчетов/документов: HS-028 701
  • Файлы: HSL, ТРИС
  • Дата создания: 7 мая 1984 г., 00:00

Влияние свойств бензина (T50, T90 и серы) на выбросы углеводородов с выхлопными газами существующих и будущих транспортных средств: модальный анализ

Ссылка: Леппард, В., Кёль, В., Бенсон, Дж., Бернс, В. и др., «Влияние свойств бензина (T50, T90 и серы) на выбросы углеводородов в выхлопных газах существующих и будущих транспортных средств: модальный анализ — автомобильный/масляный воздух». Программа исследований по улучшению качества», Технический документ SAE 952504, 1995 г., https://doi.org/10.4271/952504.
Скачать ссылку

Автор(ы): Уильям Р.Леппард, Уильям Дж. Кёль, Джек Д. Бенсон, Вон Р. Бернс, Альберт М. Хоххаузер, Джей К. Неппер, Луи Дж. Пейнтер, Ларри А. Рэпп, Брайан Х. Риппон, Роберт М. Рейтер, Джеймс А. Резерфорд

Страниц: 16

Событие: 1995 Международная осенняя встреча и выставка SAE по топливу и смазочным материалам

ISSN: 0148-7191

Электронный ISSN: 2688-3627

Также в: Программа исследований по улучшению качества воздуха в автомобилях/маслах — том III-SP-1117, Контроль горения и выбросов для двигателей SI-PT-121, SAE 1995 Transactions: Journal of Fuels and Lubricants-V104-4

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.